Kosmosa nozare ir viena no augstākajām tehnoloģijām, un tās stāvoklis lielā mērā raksturo vispārējo rūpniecības un tehnoloģiju attīstības līmeni valstī. Krievijas esošie kosmosa sasniegumi lielākoties balstās uz PSRS sasniegumiem. Padomju Savienības sabrukuma laikā PSRS un ASV spējas kosmosā bija aptuveni salīdzināmas. Pēc tam situācija ar astronautiku Krievijas Federācijā sāka pakāpeniski pasliktināties.
Neskaitot pakalpojumus amerikāņu astronautu nogādāšanai Starptautiskajā kosmosa stacijā (SKS), kas radās tāpēc, ka ASV atteicās no dārgās kosmosa kuģu programmas, Krievija it visā ir zemāka par ASV: praktiski nav veiksmīgi lieli zinātniski projekti, kas pielīdzināmi roveru nosūtīšanai, orbitālo teleskopu izvietošanai vai kosmosa kuģu nosūtīšanai uz attāliem objektiem Saules sistēmā. Privāto komercsabiedrību straujā attīstība ir ievērojami samazinājusi Roskosmos daļu kosmosa palaišanas tirgū. ASV piegādātie Krievijas RD-180 dzinēji drīzumā aizstās amerikāņu BE-4 no Blue Origin.
Ar lielu varbūtību ASV nākamajā gadā atteiksies no Krievijas kā "kosmosa kabīnes" pakalpojumiem, pabeidzot paša pilotējamā kosmosa kuģa testus (vienlaikus tiek izstrādāti trīs pilotējami kosmosa kuģi).
Pēdējais saskarsmes punkts starp ASV un Krieviju ir SKS, kas tuvojas beigām. Ja netiks īstenots kāds vietējais vai starptautiskais projekts ar Krievijas līdzdalību, Krievijas kosmonautu uzturēšanās orbītā kļūs ārkārtīgi epizodiska.
Galvenā iedibinātā tendence, kuras rezultātā tuvākajā laikā vajadzētu ievērojami samazināt izmaksas par kravas palaišanu orbītā, ir atkārtoti lietojamu raķešu radīšana. Zināmā mērā tas jau notiek: SpaceX noteiktais mērķis ir desmit reizes samazināt izmaksas par kravas palaišanu orbītā, un šobrīd ir izdevies cenu samazināt aptuveni par pusotru reizi.
Jāsaprot, ka atkārtoti izmantojama raķešu sistēma pašreizējā formā (līdz ar pirmā posma atgriešanos) atrodas sākotnējā attīstības stadijā. Spriežot pēc citu komercsabiedrību izrādītās intereses šajā virzienā, virzienu var uzskatīt par ārkārtīgi daudzsološu. Izrāviens šajā virzienā varētu būt divpakāpju nesējraķetes (LV) BFR parādīšanās ar pilnu abu posmu atkārtotu izmantošanu un paredzamo lidojumu uzticamību mūsdienu lidmašīnu līmenī.
Krievijas kosmosa nozarei ir arī vairāki dažādas sarežģītības pakāpes atkārtoti lietojamu nesējraķešu projekti.
Baikāls
Viens no visaktīvāk reklamētajiem atkārtoti izmantojamo raķešu projektiem ir Baikāls-Angara. Daudzsološais modulis "Baikal" ir daudzkārt lietojams paātrinātājs (MRU) pirmās kārtas nesējraķete Angara, kas izstrādāts GKNPT im. Khrunichev.
Atkarībā no raķetes klases (viegla, vidēja, smaga) jāizmanto viens, divi vai četri atkārtoti lietojami Baikāla pastiprinātāji. Savā vieglajā versijā Baikāla paātrinātājs patiesībā ir pirmais posms, kas Angara raķešu koncepciju šajā versijā pietuvina SpaceX koncepcijai Falcon-9.
Atkārtoti lietojama akseleratora "Baikāls" iezīme ir atgriešanās, ko veic lidmašīnas. Pēc atvienošanas "Baikāls" atver rotējošu spārnu korpusa augšējā daļā un nolaižas uz lidlauka, vienlaikus veicot manevrēšanu aptuveni 400 km attālumā.
Dizains ir kritizēts par to, ka tas ir sarežģītāks un, iespējams, mazāk efektīvs salīdzinājumā ar vertikālo stādīšanu, ko izmanto aizjūras projektos. Kā norāda Roskosmos, horizontāls nosēšanās modelis ir nepieciešams, lai nodrošinātu iespēju atgriezties starta vietā, taču tāda pati iespēja ir deklarēta arī nesējraķetei BFR. Un nesējraķetes Falcon-9 pirmie posmi atrodas ne vairāk kā 600 km attālumā no starta vietas, tas ir, to nosēšanās vietas var viegli aprīkot salīdzinoši nelielā attālumā no kosmodroma.
Vēl vienu nesējraķetes Baikal MRU + Angara koncepcijas trūkumu var uzskatīt par to, ka vidējā un smagajā versijā atgriežas tikai paātrinātāji, tiek zaudēta nesējraķetes pirmā pakāpe (centrālā vienība). Un četru MRU nolaišanās vienlaikus, palaižot nesējraķetes smago versiju, var radīt grūtības.
Uz projekta "Baikāls-Angara" izstrādes fona raķešu "Angara" ģenerālkonstruktora Aleksandra Medvedeva izteikumi izskatās dīvaini. Pēc viņa domām, raķete var nolaisties ar reaktīvo dzinēju palīdzību uz izvelkamiem balstiem, piemēram, nesējraķete Falcon-9. Pirmās kārtas nesējraķešu Angara-A5V un Angara-A3V modernizācija ar nosēšanās balstiem, nosēšanās kontroles sistēmu, papildu termiskās aizsardzības sistēmām un papildu degvielu palielinās to svaru par aptuveni 19 procentiem. Pēc pārskatīšanas Angara-A5V no Vostočnija kosmodroma varēs izņemt 26–27 tonnas, nevis 37 tonnas, kā vienreizējā versijā. Ja šis projekts tiks īstenots, kravas pacelšanas izmaksām, izmantojot "Angara", vajadzētu samazināties par 22-37%, savukārt maksimālais pieļaujamais nesējraķetes pirmo posmu palaišanas skaits nav norādīts.
Ņemot vērā Roscosmos pārstāvju izteikumus par iespēju sadarbībā ar S7 Space izveidot nesējraķeti Sojuz-7 atkārtoti lietojamā versijā, var secināt, ka Krievijā par atkārtoti lietojamas nesējraķetes projektu vēl nav galīgi izlemts. Neskatoties uz to, Baikāla MRU projekts tiek pakāpeniski izstrādāts. Ar tās izstrādi nodarbojas eksperimentālā mašīnbūves rūpnīca, kas nosaukta V. M. Mišiščova vārdā. Demonstrētāja demonstrācijas horizontālais lidojums plānots 2020. gadā, tad jāsasniedz aptuveni 6,5 m ātrums. Turpmāk MRU tiks palaists no gaisa balona, no 48 km augstuma.
Sojuz-7
2018. gada septembrī Igors Radugins, ģenerāldirektora pirmais vietnieks-raķešu un kosmosa korporācijas Energia nesējraķešu galvenais projektētājs, kurš vadīja jaunās Krievijas nesējraķetes Sojuz-5 un supersmagās raķetes Jeņiseja izstrādi. devās uz darbu.privātajā uzņēmumā S7 Space. Pēc viņa teiktā, S7 Space plāno izveidot raķeti Sojuz-7, pamatojoties uz Roskosmos izstrādāto vienreiz lietojamo raķeti Sojuz-5, kas, savukārt, ir veiksmīgās padomju raķetes Zenit ideoloģiskais pēctecis.
Tāpat kā Falcon-9 raķetē, arī nesējraķetei Sojuz-7 plānots atgriezties pirmajā posmā, izmantojot raķešu dinamisku manevru un vertikālu nosēšanos, izmantojot raķešu dzinējus. Plānots izstrādāt platformas Sea Launch versiju Sojuz-7SL. Par Sojuz-7 LV dzinēju plānots izmantot pārbaudīto dzinēju RD-171 (visticamāk, tā modifikācija RD-171MV), kuru var atkārtoti izmantot līdz divdesmit reizēm (10 lidojumi un 10 apdegumi). S7 Space plāno savu attīstību īstenot 5-6 gadu laikā. Šobrīd nesējraķeti Sojuz-7 var uzskatīt par reālāko atkārtoti izmantojamās nesējraķetes projektu Krievijā.
Teia
Kompānija "Lin Industrial" izstrādā īpaši mazu suborbitālu raķeti "Teia", kas paredzēta pacelšanai līdz nosacītajai telpas robežai 100 km un pēc tam atgriešanās.
Neskatoties uz projekta pieticīgajām īpašībām, tas var nodrošināt tehnoloģijas, kas nepieciešamas, lai nākotnē izveidotu nesējraķeti ar augstākām īpašībām, jo īpaši tāpēc, ka Lin Industrial vienlaikus strādā pie vienreiz lietojamas īpaši mazas nesējraķetes Taimyr projekta.
Kronis
Par vienu no interesantākajiem un novatoriskākajiem projektiem var uzskatīt atkārtoti lietojamo vienpakāpes vertikālo pacelšanās un nosēšanās raķeti "Korona", kuru izstrādāja Valsts raķešu centrs (GRT), kas nosaukts V. I. Makeevs no 1992. līdz 2012. gadam. Attīstoties projektam, tika izskatīti daudzi nesējraķetes Korona varianti, līdz tika izveidota optimālākā gala versija.
Nesējraķetes Korona galīgā versija ir paredzēta, lai lietderīgo kravu, kas sver 6–12 tonnas, palaistu zemas zemes orbītā, kuras augstums ir aptuveni 200–500 km. Tiek pieņemts, ka nesējraķetes palaišanas masa ir 280–290 tonnas. Dzinējam vajadzēja izmantot ķīļveida-gaisa šķidro propelentu raķešu dzinēju (LRE) uz ūdeņraža un skābekļa degvielas pāra. Paredzēts, ka orbītā esošā kosmosa kuģa "Buran" uzlabotā termiskā aizsardzība tiks izmantota kā termiskā aizsardzība.
Korpusa asimetriskajai koniskajai formai ir laba aerodinamika, pārvietojoties lielā ātrumā, kas ļauj nesējraķetei Korona piezemēties starta vietā. Tas, savukārt, ļauj palaist Korona LV gan no sauszemes, gan ārzonas platformām. Nolaižoties atmosfēras augšējos slāņos, nesējraķete veic aerodinamisko bremzēšanu un manevrēšanu, un pēdējā posmā, tuvojoties nosēšanās vietai, pagriežas uz leju un nolaižas, izmantojot raķešu dzinēju uz iebūvētiem amortizatoriem. Jādomā, ka nesējraķeti Korona var izmantot līdz 100 reizēm, nomainot atsevišķus konstrukcijas elementus ik pēc 25 lidojumiem.
Pēc izstrādātāja teiktā, būs nepieciešami aptuveni 7 gadi un 2 miljardi ASV dolāru, lai iekļūtu izmēģinājuma darbības stadijā, ne tik daudz par iespēju iegūt tik revolucionāru kompleksu.
Pašlaik GRT viņiem. Makejevu var uzskatīt par vienu no kompetentākajiem uzņēmumiem raķešu jomā, kas pēc PSRS sabrukuma pēc iespējas saglabāja savu potenciālu. Tieši viņi radīja vienu no efektīvākajām starpkontinentālajām ballistiskajām raķetēm (ICBM) Sineva, un viņiem tika uzticēts izveidot Sarmat ICBM, kas aizstās slaveno sātanu. Sarmat ICBM izveides pabeigšana 2020.-2021. Gadā paver iespēju piesaistīt SRC Makeev kosmosa projektiem.
Runājot par Korona projekta trūkumiem, var pieņemt, ka tie galvenokārt būs nepieciešamība izveidot šķidro ūdeņraža piegādes un uzglabāšanas infrastruktūru, kā arī visas problēmas un riski, kas saistīti ar tā izmantošanu. Iespējams, ka labākais risinājums būtu atteikties no nesējraķetes Korona vienpakāpes shēmas un ieviest divpakāpju pilnībā atkārtoti izmantojamu kompleksu ar metānu. Piemēram, pamatojoties uz izstrādāto skābekļa-metāna motoru RD-169 vai tā modifikācijām. Šajā gadījumā pirmo posmu varētu izmantot atsevišķi, lai noteiktu lietderīgo kravu nogādātu aptuveni 100 km augstumā.
No otras puses, no šķidrā ūdeņraža kā raķešu degvielas, visticamāk, nevar izvairīties. Daudzos projektos atkarībā no tā, vai pirmais posms ir uz metāna vai petrolejas, otrajā posmā tiek izmantoti ūdeņraža-skābekļa dzinēji. Šajā kontekstā ir lietderīgi atsaukt trīskomponentu dzinējus, kas, piemēram, ir divu režīmu trīs komponentu dzinējs RD0750, ko izstrādājis Ķīmiskās automatizācijas projektēšanas birojs (KBKhA). Pirmajā režīmā RD0750 dzinējs darbojas ar skābekli un petroleju, pievienojot 6% ūdeņraža, otrajā - ar skābekli un ūdeņradi. Šādu dzinēju var īstenot arī ūdeņraža + metāna + skābekļa kombinācijai, un iespējams, ka tas izrādīsies vēl vienkāršāk nekā versijā ar petroleju.
Baikāls-Angara, Sojuz-7 vai Korona?
Kurš no šiem projektiem varētu būt Krievijas pirmā atkārtoti izmantojamā raķete? Baikāla-Angaras projektu, neskatoties uz tā popularitāti, var uzskatīt par vismazāk interesanto. Pirmkārt, ļoti ilgstošais satraukums ar nesējraķetēm "Angara" jau atstāj savas pēdas, un, otrkārt, daudzus jautājumus rada arī koncepcija par MRU atdošanu ar gaisa transportu. Ja mēs runājam par vienkāršo variantu, kad MRU patiesībā ir pirmais posms, tad lai kur tas gāja, bet, ja runājam par vidējiem un smagiem variantiem ar diviem / četriem MRU un pirmā un otrā posma zaudējumu, tad ideja izskatās ļoti dīvaini. Sarunas par nesējraķetes "Angara" vertikālo nosēšanos, visticamāk, paliks, vai arī tiks realizētas, kad pārējā pasaule jau lidos ar antigravitāciju vai antimatēriju.
Atkārtoti izmantojamas nesējraķetes Sojuz-7 versijas radīšana privātā uzņēmumā S7 Space sadarbībā ar Roskosmos šķiet optimistiskāka, jo īpaši tāpēc, ka paredzamā īpaši smagā nesējraķete Jenisejs tiks būvēta uz tiem pašiem dzinējiem, kas potenciāli ļaus pārvietot “atkārtoti lietojamās” tehnoloģijas.… Neskatoties uz to, atceroties epiku ar "Yo-mobile", un šis projekts var nonākt vēstures miskastē. Vēl viens jautājums ir skābekļa petrolejas dzinēju sākotnējā izmantošana nesējraķešu Sojuz-5, Sojuz-7 un Jeniseja projektos. Metāna kā raķešu degvielas priekšrocības un izredzes ir acīmredzamas, un ir jākoncentrējas uz pāreju uz šo tehnoloģiju - droselēta atkārtoti lietojama metāna raķešu dzinēja radīšanu, nevis nākamā "pasaulē jaudīgākā" skābekļa radīšanu. -petrolejas dzinējs, kas vairs nebūs aktuāls pēc 5-10 gadiem …
Projektu "Crown" šajā situācijā var uzskatīt par "tumšu zirgu". Kā minēts iepriekš, SRC tos. Makeevai ir augsta kompetence, un, saņemot atbilstošu finansējumu, tā varēja izveidot atkārtoti lietojamu vienpakāpes vai divpakāpju nesējraķeti laika posmā no 2021. līdz 2030. gadam pēc darba pabeigšanas Sarmat ICBM. No visām iespējamām iespējām Korona projekts var kļūt par visnovatoriskāko, kas spēj radīt pamatu nākamajām nesējraķešu paaudzēm.
Atkārtoti lietojamās nesējraķetes Falcon-9 parādīšanās parādīja, ka ir sākusies jauna cīņa par kosmosu, un mēs šajā cīņā strauji atpaliekam. Nav šaubu, ka, saņēmušas vienpusējas priekšrocības kosmosā, ASV un, iespējams, ka Ķīna tai sekos, sāks savu straujo militarizāciju. Zemās izmaksas par kravu palaišanu orbītā, ko nodrošina atkārtoti lietojamas nesējraķetes, padarīs telpu par pievilcīgu ieguldījumu komerciālajam sektoram, vēl vairāk veicinot kosmosa sacensības.
Saistībā ar iepriekš minēto es vēlos cerēt, ka mūsu valsts vadība apzinās kosmosa tehnoloģiju attīstības nozīmi, ja ne civilā, tad vismaz militāra lietojuma kontekstā, un ieguldīs nepieciešamos līdzekļus daudzsološās kosmosa attīstībā. tehnoloģijas, nevis cita stadiona vai atrakciju parka būvniecībā, nodrošinot atbilstošu kontroli pār to paredzēto izmantošanu.
