Az orosz Proton rakétákkal kapcsolatos, elég hangosan nyilvánosságra hozott balesetek után elmondható, hogy még illetlenné vált az űripar valódi állapotáról írni. Az orosz űrprogram azonban nemcsak a műholdak és űrállomások baleseteiről és katasztrófáiról szól, hanem valóban elképesztő projektekről is, amelyek meglehetősen ígéretesek és sikeresen haladnak a tervezés útján. Az újrafelhasználható rakéta- és űrrendszerre (MRKS-1) összpontosít, amelynek modelltesztjei a TsAGI-nál kezdődtek.
Nem is olyan régen a TsAGI sajtóközpont közzétett egy képet erről a modellről. Megjelenése sokaknak az újrafelhasználható űrhajókat juttatja eszébe, mint például az amerikai űrsikló vagy a "Buran". De a külső hasonlóság, mint az életben gyakran előfordul, csal. Az MKRS-1 teljesen más rendszer. Alapvetően más ideológiát valósít meg, amely minőségileg különbözik az összes korábbi űrprojekttől. Lényegében ez egy újrafelhasználható hordozórakéta.
Az MRKS-1 projekt egy részben újrafelhasználható függőleges felszálló hordozórakéta, amely az első lépcsőn, a gyorsítóblokkokon és az eldobható második szakaszokon alapul. Az első lépést a repülőgép sémája szerint hajtják végre, és megfordítható. Repülőgép üzemmódban visszatér az indítási területre, és vízszintes leszállást végez az 1. osztályú repülőtereken. A rakétarendszer 1. szakaszának szárnyas, újrafelhasználható blokkját újrafelhasználható folyékony hajtóanyagú rakétahajtóművekkel (LPRE) szerelik fel.
Jelenleg az Állami Kutatási és Termelési Központról nevezték el Khrunichev, a műszaki megjelenés, valamint az újrafelhasználható rakéta- és űrrendszer műszaki jellemzőinek fejlesztésével és alátámasztásával kapcsolatos tervezési és fejlesztési és kutatómunka gőzerővel folyik. Ez a rendszer a szövetségi űrprogram keretein belül jön létre, sok kapcsolódó vállalkozással együttműködve.
Beszéljünk azonban egy kicsit a történelemről. Az újrafelhasználható űrhajók első generációja 5 űrsikló típusú űrhajót, valamint a BOR és a Buran sorozat számos hazai fejlesztését tartalmazza. Ezekben a projektekben mind az amerikaiak, mind a szovjet szakemberek megpróbálták egy újrafelhasználható űrhajót építeni (az utolsó szakasz, amelyet közvetlenül az űrbe bocsátanak). Ezeknek a programoknak a célkitűzései a következők voltak: jelentős mennyiségű hasznos teher visszatérése az űrből, a hasznos teher űrbe bocsátásának költségeinek csökkentése, a drága és összetett űrhajók ismételt használatra való megőrzése, az újrafelhasználható szakasz gyakori elindításának lehetősége.
Az újrafelhasználható űrrendszerek 1. generációja azonban nem tudta kellő hatékonysággal megoldani problémáikat. Az űrbe jutás egységköltsége körülbelül háromszor magasabb volt, mint a szokásos egyszer használatos rakétáké. Ugyanakkor az űrből származó hasznos terhek visszatérése nem nőtt jelentősen. Ugyanakkor az újrafelhasználható fokozatok használatának erőforrása lényegesen alacsonyabbnak bizonyult a számítottnál, ami nem tette lehetővé e hajók használatát az űrkutatások szűk ütemtervében. Ennek eredményeképpen manapság a műholdakat és az űrhajósokat egyszeri rakétarendszerek segítségével szállítják földközeli pályára. És egyáltalán nincs mit visszaadni a drága berendezéseket és járműveket a földközeli pályáról. Csak az amerikaiak készítettek maguknak egy kis automata X-37B hajót, amelyet katonai célokra terveztek, és a hasznos teher kevesebb, mint 1 tonna. Mindenki számára nyilvánvaló, hogy a modern újrafelhasználható rendszereknek minőségileg különbözniük kell az 1. generáció képviselőitől.
Oroszországban egyszerre több újrafelhasználható űrrendszeren folynak a munkálatok. Világos azonban, hogy a legígéretesebb az úgynevezett repülőgép-rendszer lesz. Ideális esetben az űrhajó felszállna egy repülőtérről, mint egy közönséges repülőgép, alacsony földi pályára lépne, és visszatérne, csak üzemanyagot fogyasztva. Ez azonban a legnehezebb lehetőség, amely sok technikai megoldást és előzetes kutatást igényel. Ezt a lehetőséget egyik modern állam sem tudja gyorsan megvalósítani. Bár Oroszországnak meglehetősen nagy tudományos és technikai tartaléka van az ilyen jellegű projektekhez. Például a Tu-2000 "űrrepülőgép", amelynek meglehetősen részletes tanulmánya volt. Ennek a projektnek a végrehajtását egy időben akadályozta a Szovjetunió kilencvenes évekbeli összeomlását követő finanszírozás hiánya, valamint számos kritikus és összetett összetevő hiánya.
Van egy köztes változat is, amelyben az űrrendszer egy újrahasználható űrhajóból és egy újrahasznosítható emlékeztető szakaszból áll. Az ilyen rendszerekkel, például a spirálrendszerrel, már a Szovjetunióban is foglalkoztak. Vannak sokkal újabb fejlemények is. De még ez az újrafelhasználható térrendszer is sokféle tervezési és kutatási munka ciklusát feltételezi.
Ezért Oroszországban a fő hangsúly az MRKS-1 programon van. Ez a program az 1. szakasz újrafelhasználható rakéta- és űrrendszere. Ennek az "első szakasznak" ellenére a létrehozott rendszer nagyon működőképes lesz. Csak arról van szó, hogy egy meglehetősen nagy általános program keretében, amely a legújabb űrrendszerek létrehozására irányul, ennek a programnak van a legrövidebb határideje a végső megvalósításhoz.
Az MRKS-1 projekt által javasolt rendszer kétlépcsős lesz. Fő célja, hogy földközeli pályára bocsásson minden olyan űrhajót (szállító, személyzettel ellátott, automata), amely akár 25–35 tonna súlyú, mind a már létező, mind a létrehozás folyamatában. A pályára helyezett hasznos teher nagyobb, mint a protonoké. Az alapvető különbség azonban a meglévő hordozórakétákhoz képest más lesz. Az MRKS-1 rendszer nem lesz eldobható. Első szakasza nem ég fel a légkörben, és nem hullik a földre törmelékgyűjtemény formájában. A 2. szakasz (amely egyszeri) és a hasznos teher felgyorsítása után az 1. szakasz leszáll, mint a 20. század űrsiklói. Ma ez a legígéretesebb módja az űrszállítási rendszerek fejlesztésének.
A gyakorlatban ez a projekt az Angara egyszer használatos hordozórakéta lépésről lépésre történő korszerűsítése. Valójában maga az MRKS-1 projekt a GKNPT-k továbbfejlesztéseként született meg. Khrunichev, ahol a Molniya civil szervezettel együtt létrehozták az Angara hordozórakéta újrafelhasználható 1. fokozatú emlékeztetőjét, amely megkapta a Baikal megjelölést (először a Baikal modellt mutatták be a MAKS-2001-en). A Bajkál ugyanazt az automatikus vezérlőrendszert használta, amely lehetővé tette a Buran szovjet űrsikló személyzet nélküli repülését. Ez a rendszer a repülés minden szakaszában támogatást nyújt - az indítás pillanatától a jármű leszállásáig a repülőtéren ez a rendszer az MRKS -1 -hez lesz igazítva.
A Bajkál-projekttel ellentétben az MRKS-1 nem összecsukható síkokkal (szárnyakkal) rendelkezik, hanem mereven felszerelve. Ez a műszaki megoldás csökkenti a vészhelyzetek valószínűségét, amikor a jármű belép a leszállási pályára. De az újrafelhasználható gyorsító nemrégiben tesztelt kialakításán még változtatni kell. Ahogy Szergej Drozdov, a TsAGI nagysebességű repülőgépeinek aerotermodinamikai osztályának vezetője megjegyezte, a szakembereket "meglepte a szárny középső szakaszának nagy hőáramlása, ami kétségtelenül megváltoztatja a repülőgép kialakítását". Idén szeptember-októberben az MRKS-1 modellek egy sor teszten esnek át transzonikus és hiperszonikus szélcsatornákban.
Ennek a programnak a végrehajtásának második szakaszában a tervek szerint a második szakaszt újrafelhasználhatóvá teszik, és az űrbe bocsátandó hasznos teher tömegét 60 tonnára kell növelni. De még az újrafelhasználható gyorsító fejlesztése is csak az 1. szakaszban már igazi áttörés a modern űrszállítási rendszerek fejlesztésében. És a legfontosabb az, hogy Oroszország halad ezen az áttörés felé, miközben megtartja a világ egyik vezető űrhatalmát.
Manapság az MRKS-1 univerzális többcélú járműnek tekinthető, amely űrhajók és különféle hasznos teherbírású személyzetek és teherhajók földközeli pályára, személyzettel és teherhajókkal történő felbocsátására szolgál, az emberiség földközeli űrkutatásának, az Hold és Mars, valamint Naprendszerünk más bolygói. …
Az MRKS-1 összetétele tartalmaz egy újrafelhasználható rakétaegységet (VRB), amely egy újrafelhasználható I. fokú emlékeztető, egyszeri II. Fokú emlékeztető, valamint egy űrrobbanófej (RGC). A VRB és a II. Szakasz gyorsítója kötegelt rendszerben dokkol egymással. Javasoljuk az MRCS módosítását különböző teherbírással (a rakomány tömege alacsony referenciapályára 20 és 60 tonna között), figyelembe véve az egységes I. és II. Ez hosszú távon lehetővé teszi a gyakorlatban a technikai helyzetben végzett munka munkaintenzitásának csökkenését, a maximális sorozatgyártást és az űrhordozók gazdaságilag hatékony családjának alapmodulok alapján történő kialakításának lehetőségét.
A különböző teherbírású MRKS-1 család kifejlesztése és megépítése egységes eldobható és újrafelhasználható szakaszok alapján, amelyek megfelelnek a fejlett űrszállítási rendszerek követelményeinek, és képesek megoldani mind az egyedi drága űrobjektumok, mind a sorozatok indításával kapcsolatos feladatokat. nagyon nagy hatékonyság és megbízhatóság. Az űrhajók nagyon komoly alternatívává válhatnak számos új generációs hordozórakétában, amelyek hosszú ideig üzemelnek a 21. században.
Jelenleg a TsAGI szakembereinek már sikerült felmérniük az MRKS-1 első szakaszának felhasználásának racionális sokféleségét, valamint a visszatérő rakétaegységek demonstrálóinak lehetőségeit és azok végrehajtásának szükségességét. A visszaadott 1. ütemű MRKS-1 magas szintű biztonságot és megbízhatóságot biztosít, és teljesen elhagyja azon területek kiosztását, ahol a levehető alkatrészek esnek, ami jelentősen növeli az ígéretes kereskedelmi programok végrehajtásának hatékonyságát. A fent említett előnyök Oroszország számára rendkívül fontosnak tűnnek, mint a világ egyetlen olyan államának, amely kontinentális fekvésű, meglévő és ígéretes kozmodromokkal rendelkezik.
A TsAGI úgy véli, hogy az MRKS-1 projekt létrehozása minőségileg új lépés az ígéretes, újrafelhasználható űrjárművek tervezésében a pályára bocsátáshoz. Az ilyen rendszerek teljes mértékben megfelelnek a XXI. Századi rakéta- és űrtechnológia fejlettségi szintjének, és lényegesen magasabb gazdasági hatékonysági mutatókkal rendelkeznek.
