Efter ganske højt offentliggjorte ulykker med russiske Proton -raketter kan man sige, at det er blevet endda uanstændigt at skrive om den virkelige situation i rumindustrien. Det russiske rumprogram handler imidlertid ikke kun om ulykker og katastrofer i satellitter og rumstationer, det er også virkelig fantastiske projekter, der er ganske lovende og med succes passerer deres design. Det vil fokusere på det genanvendelige raket- og rumsystem (MRKS-1), hvis modeltest begyndte på TsAGI.
For ikke så længe siden offentliggjorde TsAGIs pressecenter et billede af denne model. Dens udseende minder mange om de genanvendelige rumfartøjer, såsom den amerikanske rumfærge eller vores "Buran". Men ekstern lighed, som det ofte er tilfældet i livet, bedrager. MKRS-1 er et helt andet system. Det implementerer en fundamentalt anderledes ideologi, som er kvalitativt forskellig fra alle tidligere rumprojekter, der er gennemført. I bund og grund er det et genanvendeligt startkøretøj.
MRKS-1-projektet er et delvist genanvendeligt lodret start-køretøj baseret på en første etages krydstogt, boosterblokke og engangs-anden etaper. Det første trin udføres i henhold til flyskemaet og er reversibelt. Det vender tilbage til opsendelsesområdet i flytilstand og foretager en vandret landing på 1. klasses flyvepladser. Den vingede genanvendelige blok i 1. etape af raketsystemet vil være udstyret med genanvendelige flydende drivende raketmotorer (LPRE).
I øjeblikket er Statens forsknings- og produktionscenter opkaldt efter Khrunichev, design og udvikling og forskningsarbejde om udvikling og underbygning af det tekniske udseende, såvel som de tekniske egenskaber ved det genanvendelige raket- og rumsystem, er i fuld gang. Dette system bliver oprettet inden for rammerne af det føderale rumprogram i samarbejde med mange beslægtede virksomheder.
Lad os dog tale lidt om historie. Den første generation af genanvendelige rumfartøjer inkluderer 5 rumfartøjer af typen rumfærge samt flere indenlandske udviklinger i BOR- og Buran -serien. I disse projekter forsøgte både amerikanerne og sovjetiske specialister at bygge et genanvendeligt rumfartøj selv (den sidste etape, som direkte blev lanceret i rummet). Målene for disse programmer var som følger: tilbagevenden fra rummet af en betydelig mængde nyttelast, reducering af omkostningerne ved at sende en nyttelast i rummet, bevare dyre og komplekse rumfartøjer til gentagen brug, evnen til at udføre hyppige opsendelser af et genanvendeligt stadium.
1. generation af genanvendelige rumsystemer var imidlertid ikke i stand til at løse deres problemer med et tilstrækkeligt effektivitetsniveau. Enhedsomkostningerne ved adgang til rummet viste sig at være cirka 3 gange højere end almindelige engangsraketter. På samme tid steg tilbageleveringen af nyttelast fra rummet ikke markant. Samtidig viste ressourcen at bruge genanvendelige etaper at være væsentligt lavere end den beregnede, hvilket ikke tillod brugen af disse skibe i en stram tidsplan for opsendelser af rum. Som følge heraf bliver både satellitter og astronauter i disse dage leveret til en jordbane ved hjælp af engangsraketsystemer. Og der er slet ikke noget, der kan returnere dyrt udstyr og køretøjer fra jordbanen. Kun amerikanerne lavede selv et lille automatisk skib X-37B, som var designet til militære behov og har en nyttelast på mindre end 1 ton. Det er indlysende for alle, at moderne genanvendelige systemer skal være kvalitativt forskellige fra repræsentanterne for 1. generation.
I Rusland arbejdes der på flere genanvendelige rumsystemer på én gang. Det er dog klart, at det mest lovende vil være det såkaldte luftfartssystem. Ideelt set ville et rumfartøj starte fra en flyveplads som et almindeligt fly, komme ind i lav jordbane og vende tilbage og kun forbruge brændstof. Dette er imidlertid den vanskeligste løsning, der kræver mange tekniske løsninger og indledende undersøgelser. Denne mulighed kan ikke implementeres hurtigt af enhver moderne stat. Selvom Rusland har en temmelig stor videnskabelig og teknisk reserve til projekter af denne art. For eksempel "luftfartsflyet" Tu-2000, som havde en temmelig detaljeret undersøgelse. Gennemførelsen af dette projekt på et tidspunkt blev hæmmet af mangel på finansiering efter Sovjetunionens sammenbrud i 1990'erne samt fraværet af en række kritiske og komplekse komponenter.
Der er også en mellemversion, hvor rumsystemet består af et genanvendeligt rumfartøj og et genanvendeligt boosterstadium. Arbejde med sådanne systemer blev udført tilbage i Sovjetunionen, for eksempel Spiral -systemet. Der er også meget nyere udvikling. Men selv denne ordning med et genanvendeligt rumsystem forudsætter en temmelig lang cyklus af design og forskningsarbejde på mange områder.
Derfor er hovedfokus i Rusland på MRKS-1-programmet. Dette program står for Stage 1 Reusable Rocket and Space System. På trods af denne "første fase" vil det oprettede system være meget funktionelt. Det er bare det, at inden for rammerne af et temmelig stort generelt program til oprettelse af de nyeste rumsystemer har dette program de nærmeste frister for den endelige implementering.
Det system, der foreslås af MRKS-1-projektet, vil være et to-trins system. Dets hovedformål er at affyre absolut ethvert rumfartøj (transport, bemandet, automatisk) i en jordbane, der vejer op til 25–35 tons, både allerede eksisterende og i gang med at blive skabt. Nyttelastvægten sat i kredsløb er større end protonernes. Den fundamentale forskel fra de eksisterende bæreraketter vil imidlertid være anderledes. MRKS-1-systemet er ikke engangsbrug. Dens 1. etape vil ikke brænde op i atmosfæren eller falde til jorden i form af en samling affald. Efter acceleration af 2. etape (som er engangs) og nyttelast, lander 1. etape, ligesom rumfærgerne i det 20. århundrede. I dag er dette den mest lovende måde at udvikle rumtransportsystemer på.
I praksis er dette projekt en trin-for-trin modernisering af Angara-engangskøretøjet, der i øjeblikket er ved at blive oprettet. Faktisk blev selve MRKS-1-projektet født som en videreudvikling af GKNPT'erne im. Khrunichev, hvor der sammen med NGO Molniya blev oprettet en genanvendelig 1. etape booster af Angara-affyringsvognen, som modtog betegnelsen Baikal (for første gang blev Baikal-modellen vist på MAKS-2001). Baikal brugte det samme automatiske kontrolsystem, der tillod den sovjetiske rumfærge Buran at flyve uden besætning om bord. Dette system understøtter flyvningen i alle dens faser - fra lanceringstidspunktet til køretøjets landing på flyvepladsen vil dette system blive tilpasset MRKS -1.
I modsætning til Baikal-projektet vil MRKS-1 ikke have foldbare fly (vinger), men stift installerede. Denne tekniske løsning reducerer sandsynligheden for nødsituationer, når køretøjet kommer ind i landingsbanen. Men det nyligt testede design af den genanvendelige accelerator vil stadig undergå ændringer. Som Sergei Drozdov, chef for aerothermodynamics afdeling for højhastighedsfly ved TsAGI, bemærkede, var specialisterne "overraskede over de høje varmefluxer i vingens midtersektion, hvilket utvivlsomt vil medføre en ændring i flyets design." I september-oktober i år vil MRKS-1-modellerne gennemgå en række tests i transoniske og hypersoniske vindtunneler.
I anden fase af implementeringen af dette program er det planlagt at gøre anden fase genanvendelig, og massen af nyttelasten, der skal skydes ud i rummet, skal vokse til 60 tons. Men selv udviklingen af en genanvendelig accelerator på kun 1. etape er allerede et reelt gennembrud i udviklingen af moderne rumtransportsystemer. Og det vigtigste er, at Rusland bevæger sig mod dette gennembrud, samtidig med at det bevarer sin status som en af verdens førende rummagter.
I dag betragtes MRKS-1 som et universelt multifunktionelt køretøj beregnet til opsendelse af rumfartøjer og forskellige nyttelast, bemandede og fragtskibe i kredsløb nær jorden, bemandede og fragtskibe under programmerne for menneskehedens udforskning af nærjordisk rum, udforskning af Månen og Mars, samt andre planeter i vores solsystem. …
Sammensætningen af MRKS-1 inkluderer en genanvendelig rakettenhed (VRB), som er en genanvendelig fase I-booster, en engangs-fase II-booster samt et rumsprænghoved (RGC). VRB og fase II -accelerator lægger til med hinanden i et batchskema. Det foreslås at bygge ændringer af MRCS med forskellig bæreevne (lastens masse leveret til en lav referencebane fra 20 til 60 tons) under hensyntagen til de forenede trin I og II acceleratorer ved hjælp af et enkelt jordkompleks. Det på lang sigt vil gøre det muligt i praksis at sikre et fald i arbejdsintensiteten i arbejdet i en teknisk stilling, maksimal serieproduktion og muligheden for at udvikle en økonomisk effektiv familie af rumbærere på grundlag af grundlæggende moduler.
Udvikling og konstruktion af MRKS-1-familien med forskellig bæreevne baseret på ensartede engangs- og genanvendelige faser, som vil opfylde kravene til avancerede rumtransportsystemer og er i stand til at løse opgaverne med at lancere både unikke dyre rumobjekter og serielle med meget høj effektivitet og pålidelighed. rumfartøjer kan blive et meget seriøst alternativ i en række nye generations affyringsbiler, der vil være i drift i lang tid i det 21. århundrede.
På nuværende tidspunkt har TsAGI-specialister allerede formået at vurdere den rationelle mangfoldighed af brugen af den første fase af MRKS-1 samt mulighederne for demonstranter af de returnerede missilenheder og behovet for deres implementering. Den returnerede 1. etape MRKS-1 vil give et højt niveau af sikkerhed og pålidelighed og helt opgive tildelingen af områder, hvor aftagelige dele falder, hvilket vil øge effektiviteten af implementeringen af lovende kommercielle programmer betydeligt. De førnævnte fordele for Rusland ser ud til at være ekstremt vigtige, som for den eneste stat i verden, der har en kontinental placering af eksisterende og lovende kosmodromer.
TsAGI mener, at oprettelsen af MRKS-1-projektet er et kvalitativt nyt skridt i designet af lovende genanvendelige rumkøretøjer til opsendelse i kredsløb. Sådanne systemer opfylder fuldt ud udviklingsniveauet for raket- og rumteknologi i det XXI århundrede og har betydeligt højere indikatorer for økonomisk effektivitet.
