Kosmoso pramonė yra viena iš aukščiausių technologijų, o jos būklė iš esmės apibūdina bendrą pramonės ir technologijų išsivystymo lygį šalyje. Esami Rusijos kosmoso pasiekimai daugiausia grindžiami SSRS pasiekimais. Sovietų Sąjungos žlugimo metu SSRS ir JAV pajėgumai kosmose buvo maždaug panašūs. Vėliau padėtis su astronautika Rusijos Federacijoje pradėjo palaipsniui blogėti.
Neskaitant amerikiečių astronautų pristatymo į Tarptautinę kosminę stotį (TKS) paslaugų, kurios atsirado dėl to, kad Jungtinės Valstijos atsisakė brangios erdvėlaivių programos, Rusija viskuo prastesnė už JAV: praktiškai nėra sėkmingi dideli moksliniai projektai, panašūs į roverių išsiuntimą, orbitinių teleskopų dislokavimą arba erdvėlaivių siuntimą į tolimus Saulės sistemos objektus. Dėl sparčios privačių komercinių įmonių plėtros labai sumažėjo „Roskosmos“dalis kosmoso paleidimo rinkoje. Į JAV tiekiami rusiški RD-180 varikliai netrukus pakeis amerikietišką BE-4 iš „Blue Origin“.
Didelė tikimybė, kad ateinančiais metais JAV atsisakys Rusijos kaip „kosminės kabinos“paslaugų, atlikusios savo pilotuojamo erdvėlaivio bandymus (vienu metu kuriami trys pilotuojami erdvėlaiviai).
Paskutinis JAV ir Rusijos sąlyčio taškas yra artėjant prie pabaigos TKS. Jei kuris nors Rusijos ar Rusijos vidaus dalyvavimas nebus įgyvendintas, Rusijos kosmonautų buvimas orbitoje taps itin epizodiškas.
Pagrindinė nusistovėjusi tendencija, dėl kurios artimiausiu metu turėtų smarkiai sumažėti naudingo krovinio paleidimo į orbitą išlaidos, yra daugkartinio naudojimo raketų sukūrimas. Tam tikru mastu tai jau vyksta: nurodytas „SpaceX“tikslas yra dešimt kartų sumažinti krovinių paleidimo į orbitą išlaidas, o šiuo metu kainą buvo galima sumažinti maždaug pusantro karto.
Reikėtų suprasti, kad daugkartinio naudojimo raketa dabartine forma (sugrįžus pirmajam etapui) yra pradiniame vystymosi etape. Sprendžiant iš kitų komercinių kompanijų rodomo susidomėjimo šia kryptimi, kryptis gali būti laikoma itin perspektyvia. Proveržis šia kryptimi galėtų būti dviejų pakopų nešančiosios raketos (LV) BFR atsiradimas su visapusišku abiejų pakopų pakartotiniu panaudojimu ir numatomas skrydžio patikimumas šiuolaikinių lėktuvų lygiu.
Rusijos kosmoso pramonė taip pat turi keletą įvairaus sudėtingumo daugkartinio naudojimo nešančiųjų raketų projektų.
Baikalas
Vienas iš aktyviausiai propaguojamų daugkartinio naudojimo raketų projektų yra Baikalas-Angara. Perspektyvusis modulis „Baikal“yra daugkartinio naudojimo greitintuvas (MRU) iš pirmojo etapo raketos „Angara“, sukurtas GKNPT im. Chrunichevas.
Priklausomai nuo raketos klasės (lengvos, vidutinės, sunkios), reikia naudoti vieną, du ar keturis daugkartinio naudojimo „Baikal“stiprintuvus. Savo lengvojoje versijoje „Baikal“greitintuvas iš tikrųjų yra pirmasis etapas, kuris priartina šios versijos „Angara“raketų koncepciją prie „SpaceX“koncepcijos „Falcon-9“.
Daugkartinio „Baikal“akceleratoriaus bruožas yra orlaivio grąžinimas. Po atkabinimo „Baikalas“viršutinėje korpuso dalyje išskleidžia sukamąjį sparną ir nusileidžia aerodrome, o manevruoti galima maždaug 400 km atstumu.
Dizainas buvo kritikuojamas dėl to, kad yra sudėtingesnis ir galbūt mažiau efektyvus, palyginti su vertikaliu sodinimu, naudojamu užjūrio projektuose. „Roskosmos“teigimu, horizontalus nusileidimo būdas yra būtinas, kad būtų užtikrinta galimybė grįžti į paleidimo vietą, tačiau ta pati galimybė buvo paskelbta ir dėl BFR raketos. Pirmieji raketos „Falcon-9“etapai yra ne daugiau kaip 600 km nuo paleidimo vietos, tai yra, jų nusileidimo vietas galima lengvai įrengti palyginti nedideliu atstumu nuo kosmodromo.
Kitas „Baikal MRU + Angara“raketos koncepcijos trūkumas gali būti laikomas tuo, kad vidutinės ir sunkios versijos atveju grįžta tik akceleratoriai, prarandama pirmoji raketos pakopa (centrinis blokas). O keturių MRU nusileidimas vienu metu, paleidžiant sunkiąją paleidimo priemonės versiją, gali sukelti sunkumų.
Projekto „Baikalas-Angara“rengimo fone bendrojo „Angara“raketų dizainerio Aleksandro Medvedevo pareiškimai atrodo keistai. Jo nuomone, raketa gali nusileisti reaktyvinių variklių pagalba ant ištraukiamų atramų, tokių kaip „Falcon-9“. Perdarius pirmąsias raketų „Angara-A5V“ir „Angara-A3V“pakopas su nusileidimo atramomis, nusileidimo kontrolės sistema, papildomomis šiluminės apsaugos sistemomis ir papildomu kuru, jų svoris padidės apie 19 proc. Po peržiūros „Angara-A5V“iš „Vostochny“kosmodromo galės ištraukti 26–27 tonas, o ne 37 tonas, kaip vienkartinėje versijoje. Jei šis projektas bus įgyvendintas, krovinio pakėlimo naudojant „Angarą“kaina turėtų sumažėti 22–37%, tuo tarpu nenurodytas didžiausias leistinas paleidimo priemonės pirmųjų etapų paleidimų skaičius.
Atsižvelgiant į „Roscosmos“atstovų teiginius apie galimybę kartu su „S7 Space“sukurti nešančiąją raketą „Sojuz-7“daugkartinio naudojimo versijoje, galima daryti išvadą, kad daugkartinio naudojimo nešančiosios raketos projektas Rusijoje dar nėra galutinai apsispręstas. Nepaisant to, Baikalo MRU projektas palaipsniui kuriamas. Jo kūrimu užsiima eksperimentinė mašinų gamybos gamykla, pavadinta V. M. Myasishchevo vardu. Planuojamas bandomasis demonstracinis horizontalus skrydis 2020 m., Tada turėtų būti pasiektas maždaug 6,5 m greitis. Ateityje MRU bus paleistas iš oro baliono, nuo 48 km aukščio.
Sojuz-7
2018 m. Rugsėjo mėn. Igoris Raduginas, generalinio dizainerio pirmasis pavaduotojas-raketų ir kosmoso korporacijos „Energia“paleidimo transporto priemonių vyriausiasis dizaineris, vadovavęs naujos Rusijos nešančiosios raketos „Sojuz-5“ir itin sunkios raketos „Jenisei“kūrimui, paliko savo postą ir išėjo į darbą.į privačią įmonę S7 Space. Pasak jo, „S7 Space“planuoja sukurti raketą „Sojuz-7“, pagrįstą „Roscosmos“kuriama vienkartine raketa „Sojuz-5“, kuri, savo ruožtu, yra sėkmingos sovietinės „Zenit“raketos ideologinis įpėdinis.
Kaip ir raketoje „Falcon-9“, planuojama, kad „Soyuz-7“pirmąjį etapą grįš taikydama raketų dinaminį manevrą ir nusileisdama vertikaliai, naudodami raketų variklius. Planuojama sukurti platformos „Sea Launch“versiją „Soyuz-7SL“. Planuojama naudoti patikrintą RD-171 variklį (greičiausiai jo modifikaciją RD-171MV) kaip „Soyuz-7 LV“variklį, kurį galima pakartotinai naudoti iki dvidešimt kartų (10 skrydžių ir 10 nudegimų). „S7 Space“planuoja savo plėtrą įgyvendinti per 5–6 metus. Šiuo metu raketą „Sojuz-7“galima laikyti realiausiu daugkartinio naudojimo raketos projektu Rusijoje.
Teia
Bendrovė „Lin Industrial“projektuoja itin mažą suborbitalinę raketą „Teia“, skirtą pakilti iki sąlyginės 100 km erdvės ribos ir tada grįžti.
Nepaisant kuklių projekto charakteristikų, jis gali suteikti technologijas, būtinas ateityje sukurti aukštesnės charakteristikos nešančiąsias raketas, juolab kad „Lin Industrial“tuo pačiu metu dirba su vienkartinės itin mažos raketos „Taimyr“projektu.
Karūna
Vienu įdomiausių ir novatoriškiausių projektų galima laikyti daugkartinę vienpakopę vertikalią kilimo ir nusileidimo raketą „Korona“, kurią sukūrė V. I. vardu pavadintas Valstybinis raketų centras (GRT). Makejevas nuo 1992 iki 2012 m. Vystantis projektui buvo svarstoma daugybė „Korona“raketų variantų, kol buvo suformuota optimaliausia galutinė versija.
Galutinė „Korona“raketos versija skirta 6–12 tonų sveriančiam naudingajam kroviniui paleisti į neaukštos žemės orbitą, kurios aukštis yra apie 200–500 km. Manoma, kad paleidimo priemonės paleidimo masė yra 280–290 tonų. Variklis turėjo naudoti pleišto-oro skysčio-raketinio kuro raketinį variklį (LRE) vandenilio ir deguonies kuro poroje. Patobulinta orbitoje skriejančio erdvėlaivio „Buran“šiluminė apsauga turėtų būti naudojama kaip šiluminė apsauga.
Ašies simetrinė kūginė korpuso forma turi gerą aerodinamiką judant dideliu greičiu, o tai leidžia „Korona“raketai nusileisti paleidimo vietoje. Tai savo ruožtu leidžia paleisti „Korona LV“iš sausumos ir atviroje jūroje esančių platformų. Nusileidžiant viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, nešančioji transporto priemonė stabdo ir manevruoja aerodinamiškai, o paskutiniame etape, artėdama prie nusileidimo vietos, ji pasisuka į apačią ir nusileidžia naudojant raketinį variklį ant įmontuotų amortizatorių. Tikėtina, kad „Korona“raketą galima naudoti iki 100 kartų, keičiant atskirus konstrukcinius elementus kas 25 skrydžius.
Anot kūrėjo, norint patekti į bandomąją operacijos stadiją užtruks apie 7 metus ir 2 milijardus dolerių, o ne tiek dėl galimybės gauti tokį revoliucinį kompleksą.
Šiuo metu GRT jiems. Makeevą galima laikyti viena kompetentingiausių įmonių raketų srityje, kuri kiek įmanoma išsaugojo savo potencialą po SSRS žlugimo. Būtent jie sukūrė vieną iš efektyviausių tarpžemyninių balistinių raketų (ICBM) „Sineva“ir jiems buvo patikėta sukurti Sarmat ICBM, kuris pakeis garsųjį šėtoną. Užbaigus Sarmat ICBM sukūrimą 2020–2021 m., Atsiveria galimybė pritraukti SRC pavadinimą Makeev kosminiams projektams.
Kalbant apie „Korona“projekto trūkumus, galima manyti, kad pirmiausia tai bus poreikis sukurti skystojo vandenilio tiekimo ir laikymo infrastruktūrą, taip pat visos problemos ir rizika, susiję su jo naudojimu. Gali būti, kad geriausias sprendimas būtų atsisakyti vieno etapo raketos „Korona“schemos ir įdiegti dviejų etapų visiškai pakartotinai naudojamą metano degalų kompleksą. Pavyzdžiui, remiantis sukurtu deguonies-metano varikliu RD-169 arba jo modifikacijomis. Tokiu atveju pirmasis etapas galėtų būti naudojamas atskirai, kad konkreti naudingoji apkrova būtų pasiekta maždaug 100 km aukštyje.
Kita vertus, greičiausiai negalima išvengti skysto vandenilio, kaip raketų kuro. Daugelyje projektų, priklausomai nuo to, ar pirmasis etapas yra metanas, ar žibalas, antrame etape naudojami vandenilio ir deguonies varikliai. Šiame kontekste tikslinga prisiminti trijų komponentų variklius, kurie, pavyzdžiui, yra dviejų režimų trijų komponentų variklis RD0750, sukurtas Cheminės automatikos projektavimo biuro (KBKhA). Pirmuoju režimu RD0750 variklis veikia deguonimi ir žibalu, pridedant 6% vandenilio, antruoju - deguonimi ir vandeniliu. Toks variklis taip pat gali būti pritaikytas vandenilio + metano + deguonies deriniui, ir gali būti, kad tai pasirodys dar paprasčiau nei versijoje su žibalu.
Baikalas-Angara, Sojuz-7 ar Korona?
Kuris iš šių projektų galėtų būti pirmoji daugkartinio naudojimo raketa Rusijoje? Baikalo-Angaros projektas, nepaisant jo populiarumo, gali būti laikomas mažiausiai įdomiu. Pirma, labai ilgalaikis šurmulys su „Angara“raketomis jau palieka savo pėdsakus, antra, MRU grąžinimo oru koncepcija taip pat kelia daug klausimų. Jei mes kalbame apie lengvą variantą, kai MRU iš tikrųjų yra pirmasis etapas, tai kur jis nuėjo, bet jei mes kalbame apie vidutinius ir sunkius variantus su dviem / keturiais MRU ir pirmojo ir antrojo etapų praradimą, tada idėja atrodo labai keista. Diskusijos apie „Angara“nešančiosios raketos vertikalų nusileidimą greičiausiai taip ir liks arba bus vykdomos, kai visas pasaulis jau skris antigravitacijos ar antimedžiagos pavidalu.
Privačios bendrovės „S7 Space“bendradarbiaujant su „Roskosmos“sukurta daugkartinio naudojimo paleidimo raketos „Sojuz-7“versija atrodo optimistiškesnė, juolab kad planuojama itin sunki nešančioji raketa „Yenisei“bus pagaminta iš tų pačių variklių, o tai galbūt leis „daugkartinio naudojimo“technologijas. … Nepaisant to, prisiminus epą su „Yo-mobile“, ir šis projektas gali patekti į istorijos šiukšliadėžę. Kitas klausimas yra deguonies-žibalo variklių pradinis panaudojimas nešančiųjų raketų „Sojuz-5“, „Sojuz-7“ir „Jenisejus“projektuose. Metano, kaip raketinio kuro, pranašumai ir perspektyvos yra akivaizdūs, todėl būtina sutelkti pastangas į perėjimą prie šios technologijos - sukurti daugkartinio naudojimo metano raketinį variklį, o ne sukurti kitą „galingiausią pasaulyje“deguonį. -žibalinis variklis, kuris nebebus aktualus po 5-10 metų …
Projektas „Karūna“šioje situacijoje gali būti vertinamas kaip „tamsus arklys“. Kaip minėta aukščiau, SRC juos. „Makeeva“turi aukštą kompetenciją ir, gavusi tinkamą finansavimą, 2021–2030 m., Pasibaigus Sarmat ICBM darbui, galėjo sukurti daugkartinę vienpakopę arba dviejų pakopų raketą. Iš visų galimų variantų „Korona“projektas gali tapti novatoriškiausiu, galinčiu sukurti pagrindą kitoms nešančiųjų raketų kartoms.
Daugkartinio naudojimo nešiklio „Falcon-9“išvaizda parodė, kad prasidėjo nauja kova dėl kosmoso, ir mes šioje kovoje sparčiai atsiliekame. Neabejotina, kad gavusios vienašališkus pranašumus kosmose, JAV, o gal ir Kinija tuo paseks, pradės greitą militarizavimą. Mažos išlaidos paleisti naudingus krovinius į orbitą, kurias teikia daugkartinio naudojimo nešančiosios raketos, padarys kosmosą patrauklia investicija komerciniam sektoriui ir dar labiau paskatins kosmoso lenktynes.
Atsižvelgdamas į tai, kas pasakyta, norėčiau tikėtis, kad mūsų šalies vadovybė supras kosmoso technologijų plėtros svarbą, jei ne civilinės, tai bent karinės paskirties kontekste, ir investuos reikiamas lėšas į perspektyvios kosmoso plėtrą. technologijas, o ne statant kitą stadioną ar pramogų parką, užtikrinant tinkamą jų numatyto naudojimo kontrolę.
