Rumindustrien er en af de mest højteknologiske, og dens tilstand karakteriserer stort set det generelle udviklingsniveau for industri og teknologi i landet. Ruslands eksisterende rumpræstationer er for det meste baseret på Sovjetunionens resultater. På tidspunktet for Sovjetunionens sammenbrud var Sovjetunionens og USA's muligheder i rummet omtrent sammenlignelige. Efterfølgende begyndte situationen med astronautik i Den Russiske Føderation gradvist at blive forværret.
Bortset fra tjenesterne til levering af amerikanske astronauter til Den Internationale Rumstation (ISS), som opstod på grund af USA's afslag fra det dyre rumfærge -program, er Rusland ringere end USA i alt: der er praktisk talt ingen vellykkede store videnskabelige projekter, der kan sammenlignes med afsendelse af rovere, indsættelse af orbitale teleskoper eller ved at sende rumfartøjer til fjerne objekter i solsystemet. Den hurtige udvikling af private kommercielle virksomheder har ført til et betydeligt fald i andelen af Roskosmos på rumfyringsmarkedet. De russiske RD-180 motorer leveret til USA vil snart erstatte den amerikanske BE-4 fra Blue Origin.
Med stor sandsynlighed vil USA i det kommende år nægte Ruslands tjenester som en "rumkabine" efter at have gennemført test af sit eget bemandede rumfartøj (tre bemandede rumfartøjer udvikles samtidigt).
Det sidste kontaktpunkt mellem USA og Rusland er ISS, som er ved at være slut. Hvis der ikke gennemføres noget nationalt eller internationalt projekt med russisk deltagelse, bliver russiske kosmonauters ophold i kredsløb ekstremt episodisk.
Den vigtigste etablerede tendens, som i den nærmeste fremtid skulle føre til en betydelig reduktion af omkostningerne ved at sende en nyttelast i kredsløb, er oprettelsen af genanvendelige raketter. Til en vis grad sker dette allerede: SpaceX's erklærede mål er at reducere omkostningerne ved at sende last i kredsløb med ti gange, og i øjeblikket har det været muligt at sænke prisen med cirka halvanden gang.
Det skal forstås, at genanvendelig raket i sin nuværende form (med tilbagevenden af det første trin) er på det indledende udviklingsstadium. At dømme efter den interesse, som andre kommercielle virksomheder viser i denne retning, kan retningen betragtes som yderst lovende. Et gennembrud i denne retning kan være udseendet af et to-trins startbil (LV) BFR med fuld genanvendelse af begge etaper og den forventede flyvesikkerhed på niveau med moderne flyselskaber.
Den russiske rumindustri har også flere projekter med genanvendelige affyringsbiler med varierende grad af raffinement.
Baikal
Et af de mest aktivt promoverede projekter med genanvendelige raketter er Baikal-Angara. Det lovende modul "Baikal" er en genanvendelig accelerator (MRU) i den første fase af Angara -affyringsvognen, udviklet på GKNPT'erne im. Khrunichev.
Afhængigt af rakettens klasse (let, medium, tung) skal der bruges en, to eller fire genanvendelige Baikal -boostere. I sin lette version er Baikal-acceleratoren faktisk det første trin, som bringer Angara-raketkonceptet i denne version tættere på Falcon-9-konceptet fra SpaceX.
Et træk ved den genanvendelige accelerator "Baikal" er den retur, der udføres af fly. Efter frakobling folder "Baikal" en roterende vinge ud i skrogets øvre del og lander på flyvepladsen, mens manøvrering i en afstand på cirka 400 km kan udføres.
Designet er blevet kritiseret for at være mere komplekst og potentielt mindre effektivt sammenlignet med vertikal beplantning, der bruges i oversøiske projekter. Ifølge Roskosmos er et vandret landingsmønster nødvendigt for at sikre muligheden for at vende tilbage til opsendelsesstedet, men den samme mulighed er blevet erklæret for BFR -affyringsvognen. Og de første etaper af Falcon-9 lanceringsvognen er ikke mere end 600 km væk fra opsendelsesstedet, det vil sige, at landingsstederne for dem let kan udstyres i en relativt kort afstand fra kosmodromen.
En anden ulempe ved konceptet med Baikal MRU + Angara -affyringsvognen kan overvejes, at i den mellemstore og tunge version kun acceleratorer vender tilbage, går første etape (centralenhed) i affyringsvognen tabt. Og landingen af fire MRU'er på samme tid ved lancering af en tung version af affyringsvognen kan forårsage vanskeligheder.
På baggrund af udarbejdelsen af Baikal-Angara-projektet ser udsagnene fra generaldesigneren på Angara-missiler, Alexander Medvedev, mærkelige ud. Efter hans mening kan raketten lande ved hjælp af jetmotorer på udtrækkelige understøtninger, ligesom Falcon-9-affyringsvognen. Eftermontering af de første faser af Angara-A5V og Angara-A3V lanceringskøretøjer med landingsstøtter, et landingsstyringssystem, yderligere termiske beskyttelsessystemer og ekstra brændstof vil øge deres vægt med omkring 19 procent. Efter revision vil Angara-A5V kunne trække 26-27 tons fra Vostochny-kosmodromet, og ikke 37 tons, som i en engangsversion. Hvis dette projekt gennemføres, bør omkostningerne ved at løfte gods ved hjælp af "Angara" falde med 22-37%, mens det maksimalt tilladte antal lanceringer af de første etaper af affyringsvognen ikke er angivet.
Under hensyntagen til udsagnene fra Roscosmos-repræsentanter om muligheden for at oprette et Soyuz-7-startkøretøj i samarbejde med S7 Space i en genanvendelig version, kan det konkluderes, at projektet med et genanvendeligt lanceringskøretøj endnu ikke er endeligt besluttet i Rusland. Ikke desto mindre er Baikal MRU -projektet gradvist under udarbejdelse. Det eksperimentelle maskinbyggeri opkaldt efter V. M. Myasishchev er engageret i dets udvikling. En planlagt horisontal test af demonstratoren er planlagt til 2020, så skal der opnås en hastighed på cirka 6,5 m. I fremtiden vil MRU blive lanceret fra en ballon, fra en højde på 48 km.
Soyuz-7
I september 2018 forlod Igor Radugin, første vicegeneraldesigner-chefdesigner for lanceringskøretøjer i Energia Rocket and Space Corporation, der ledede udviklingen af det nye russiske Soyuz-5-affyringsvogn og Yenisei super-tunge raket, sin stilling og gik på arbejde. til det private firma S7 Space. Ifølge ham planlægger S7 Space at oprette en Soyuz-7-raket baseret på Soyuz-5-engangsraketten, der er udviklet af Roscosmos, som til gengæld er den ideologiske efterfølger til den succesrige sovjetiske Zenit-raket.
Som i Falcon-9-raketten er Soyuz-7-affyringsbilen planlagt til at vende tilbage til første etape ved hjælp af dynamisk raketmanøvre og lodret landing ved hjælp af raketmotorer. Det er planlagt at udvikle en Soyuz-7SL-version til Sea Launch-platformen. Det er planlagt at bruge den gennemprøvede RD-171-motor (sandsynligvis dens modifikation RD-171MV) som Soyuz-7 LV-motoren, som kan genbruges op til tyve gange (10 flyvninger og 10 forbrændinger). S7 Space planlægger at implementere sin udvikling inden for 5-6 år. I øjeblikket kan Soyuz-7 lanceringskøretøj betragtes som det mest realistiske projekt for et genanvendeligt startkøretøj i Rusland.
Teia
Virksomheden "Lin Industrial" designer en ultra-lille suborbital raket "Teia", designet til at lette til den betingede rumgrænse på 100 km og derefter vende tilbage.
På trods af projektets beskedne karakteristika kan det levere de teknologier, der er nødvendige for i fremtiden at oprette et affyringsvogn med højere egenskaber, især da Lin Industrial samtidig arbejder på projektet med en engangs ultra-lille affaldskøretøj Taimyr.
Krone
Et af de mest interessante og innovative projekter kan betragtes som den genanvendelige enkelttrins vertikale start- og landingsraket "Korona", som blev udviklet af State Missile Center (GRT'er) opkaldt efter V. I. Makeev mellem 1992 og 2012. Efterhånden som projektet udviklede sig, blev mange varianter af Korona -startbilen overvejet, indtil den mest optimale endelige version blev dannet.
Den endelige version af Korona-affyringsvognen er designet til at lancere en nyttelast på 6-12 tons i en bane med lav jord med en højde på omkring 200-500 km. Lanceringskøretøjets lanceringsmasse antages at være i området 280-290 tons. Motoren skulle bruge en kileluft-væskedrivende raketmotor (LRE) på et brint + oxygen brændstofpar. Den forbedrede termiske beskyttelse af det kredsende rumfartøj "Buran" formodes at blive brugt som termisk beskyttelse.
Den aksymmetriske koniske form på skroget har god aerodynamik ved bevægelse ved høje hastigheder, hvilket gør det muligt for Korona -affyringsvognen at lande ved udsendelsesstedet. Dette gør det igen muligt at lancere Korona LV fra både landbaserede og offshore platforme. Ved nedstigning i de øverste lag af atmosfæren udfører affyringsvognen aerodynamisk bremsning og manøvrering, og i sidste fase, når den nærmer sig landingsstedet, vender den agterud nedad og lander ved hjælp af en raketmotor på indbyggede støddæmpere. Formentlig kan Korona -startbilen bruges op til 100 gange med udskiftning af individuelle strukturelle elementer hver 25. flyvning.
Ifølge udvikleren vil det tage omkring 7 år og 2 milliarder dollars at komme ind i forsøgsfasen, ikke så meget for muligheden for at få sådan et revolutionerende kompleks.
I øjeblikket har GRT dem. Makeev kan betragtes som en af de mest kompetente virksomheder inden for raket, der bevarede sit potentiale så meget som muligt efter Sovjetunionens sammenbrud. Det var dem, der skabte et af de mest effektive interkontinentale ballistiske missiler (ICBM'er), Sineva, og de blev betroet oprettelsen af Sarmat ICBM, som skal erstatte den berømte Satan. Afslutning af oprettelsen af Sarmat ICBM i 2020-2021 åbner mulighed for at tiltrække SRC opkaldt efter Makeev til rumprojekter.
Når man taler om manglerne ved Korona -projektet, kan det antages, at disse primært vil være behovet for at skabe en infrastruktur for levering og lagring af flydende brint samt alle de problemer og risici, der er forbundet med dets anvendelse. Det er muligt, at den bedste løsning ville være at opgive en-trins-ordningen for Korona-affyringsvognen og implementere et totrins fuldt genanvendeligt metan-drevet kompleks. For eksempel på grundlag af den udviklede oxygen-metanmotor RD-169 eller dens modifikationer. I dette tilfælde kunne den første etape bruges separat til at bringe en specifik nyttelast til en højde på omkring 100 km.
På den anden side kan flydende brint som raketbrændstof højst sandsynligt ikke undgås. I mange projekter, afhængigt af om den første etape er på metan eller på petroleum, bruges hydrogen-iltmotorer i anden fase. I denne sammenhæng er det hensigtsmæssigt at huske tre-komponentmotorer, som f.eks. Er to-mode tre-komponentmotoren RD0750 udviklet af Chemical Automation Design Bureau (KBKhA). I den første tilstand kører RD0750 -motoren på ilt og petroleum med tilsætning af 6% brint, i den anden - på ilt og brint. En sådan motor kan også implementeres til kombinationen af brint + metan + ilt, og det er muligt, at dette vil vise sig at være endnu enklere end i versionen med petroleum.
Baikal-Angara, Soyuz-7 eller Korona?
Hvilket af disse projekter kunne være Ruslands første genanvendelige raket? Baikal-Angara-projektet kan på trods af sin popularitet betragtes som det mindst interessante. For det første er det meget langsigtede ballade med lanceringskøretøjerne "Angara" allerede ved at sætte sine spor, og for det andet rejser konceptet med at returnere MRU med fly også mange spørgsmål. Hvis vi taler om den lette mulighed, når MRU faktisk er den første fase, så uanset hvor den gik, men hvis vi taler om mellemstore og tunge muligheder med to / fire MRU og tabet af den første og anden fase, så ser ideen ud meget mærkeligt. Samtalerne om den vertikale landing af "Angara" -lanceringskøretøjet vil sandsynligvis blive ved med at være det, eller vil blive realiseret, når resten af verden allerede flyver på antigravity eller antimateriale.
Oprettelsen af en genanvendelig version af Soyuz-7 lanceringsvognen af et privat firma S7 Space i samarbejde med Roskosmos virker mere optimistisk, især da det projicerede supertunge lanceringsvogn Yenisei vil blive bygget på de samme motorer, hvilket muligvis vil muliggøre overførsel de "genanvendelige" teknologier til det …. Ikke desto mindre husker du det episke med "Yo-mobile", og dette projekt kan gå til skraldespanden i historien. Et andet problem er den første brug af ilt-petroleumsmotorer i projekterne til Soyuz-5, Soyuz-7 og Yenisei-lanceringskøretøjer. Fordelene og udsigterne ved metan som raketbrændstof er indlysende, og det er nødvendigt at koncentrere indsatsen om overgangen til denne teknologi - oprettelsen af en genbrudt genanvendelig metanraketmotor i stedet for at skabe den næste "mest kraftfulde i verden" ilt -kerosenmotor, som ophører med at være relevant om 5-10 år …
Projekt "Crown" i denne situation kan ses som en "mørk hest". Som nævnt ovenfor, SRC dem. Makeeva har høje kompetencer, og med passende finansiering kunne det meget vel have skabt et enkeltfaset eller totrinset lanceringskøretøj i perioden fra 2021 til 2030 efter afslutningen af arbejdet med Sarmat ICBM. Af alle de mulige muligheder kan Korona -projektet potentielt blive det mest innovative, der er i stand til at skabe et grundlag for de næste generationer af lanceringskøretøjer.
Udseendet af det genanvendelige Falcon-9 lanceringskøretøj viste, at en ny kamp om rummet var begyndt, og vi var hurtigt bagud i denne kamp. Der er ingen tvivl om, at USA, og muligvis at Kina vil følge det, efter at have modtaget ensidige fordele i rummet, vil begynde sin hurtige militarisering. De lave omkostninger ved at lancere nyttelast i kredsløb, der tilbydes af genanvendelige affyringsbiler, vil gøre rummet til en attraktiv investering for den kommercielle sektor og yderligere stimulere rumløbet.
I forbindelse med ovenstående vil jeg gerne håbe, at ledelsen i vores land indser betydningen af at udvikle rumteknologi i forbindelse med, hvis ikke civil, så i det mindste militære applikationer, og investerer de nødvendige midler i udviklingen af lovende rum teknologier, og ikke i opførelsen af et andet stadion eller en forlystelsespark, der sikrer passende kontrol med deres tilsigtede anvendelse.
