Romindustrien er en av de mest høyteknologiske, og staten preger i stor grad det generelle utviklingsnivået for industri og teknologi i landet. De eksisterende romprestasjonene i Russland er for det meste basert på prestasjonene til Sovjetunionen. På tidspunktet for Sovjetunionens sammenbrudd var Sovjetunionens og USAs romfarts evner omtrent sammenlignbare. Deretter begynte situasjonen med astronautikk i Russland å gradvis forverres.
Bortsett fra tjenestene for levering av amerikanske astronauter til den internasjonale romstasjonen (ISS), som oppsto på grunn av USAs nektelse fra det dyre romfergeprogrammet, er Russland dårligere enn USA i alt: det er praktisk talt ingen vellykkede store vitenskapelige prosjekter som kan sammenlignes med utsendelse av rovere, utplassering av orbitale teleskoper eller ved å sende romfartøy til fjerne gjenstander i solsystemet. Den raske utviklingen av private kommersielle selskaper har ført til en betydelig nedgang i andelen av Roskosmos i romfartsmarkedet. De russiske RD-180-motorene som leveres til USA vil snart erstatte den amerikanske BE-4 fra Blue Origin.
Med stor sannsynlighet vil USA i det kommende året nekte Russlands tjenester som en "romhytte", etter å ha fullført tester av sitt eget bemannede romfartøy (tre bemannede romfartøy utvikles samtidig).
Det siste kontaktpunktet mellom USA og Russland er ISS, som går mot slutten. Hvis ikke noe nasjonalt eller internasjonalt prosjekt med russisk deltakelse gjennomføres, vil oppholdet til russiske kosmonauter i bane bli ekstremt episodisk.
Den viktigste etablerte trenden, som i nær fremtid bør føre til en betydelig reduksjon i kostnadene for å skyte nyttelast i bane, er opprettelsen av gjenbrukbare raketter. Til en viss grad skjer dette allerede: det oppgitte målet med SpaceX er å redusere kostnadene for å lansere last i bane med ti ganger, og for øyeblikket har det vært mulig å senke prisen med omtrent halvannen gang.
Det bør forstås at gjenbrukbar rakett i sin nåværende form (med retur av det første trinnet) er i det første utviklingsstadiet. Etter den interesse som andre kommersielle selskaper viser i denne retningen å dømme, kan retningen betraktes som ekstremt lovende. Et gjennombrudd i denne retningen kan være utseendet til et to-trinns lanseringsbil (LV) BFR med full gjenbruk av begge trinn og forventet flysikkerhet på nivå med moderne fly.
Den russiske romfartsindustrien har også flere prosjekter med gjenbrukbare oppskytingsbiler med varierende grad av raffinement.
Baikal
Et av de mest aktivt promoterte prosjektene for gjenbrukbare raketter er Baikal-Angara. Den lovende modulen "Baikal" er en gjenbrukbar akselerator (MRU) i den første fasen av Angara lanseringskjøretøy, utviklet på GKNPTs im. Khrunichev.
Avhengig av rakettklassen (lett, middels, tung) bør en, to eller fire gjenbrukbare Baikal -boostere brukes. I sin lette versjon er Baikal-akseleratoren faktisk den første etappen, som bringer Angara-rakettkonseptet i denne versjonen nærmere Falcon-9-konseptet fra SpaceX.
Et trekk ved den gjenbrukbare akseleratoren "Baikal" er returen som utføres av fly. Etter frigjøring bretter "Baikal" ut en roterende vinge i den øvre delen av skroget og lander på flyplassen, mens manøvrering i en avstand på omtrent 400 km kan utføres.
Designet har blitt kritisert for å være mer komplekst og potensielt mindre effektivt sammenlignet med vertikal beplantning som brukes i utenlandske prosjekter. Ifølge Roskosmos er et horisontalt landingsmønster nødvendig for å sikre muligheten for å returnere til oppskytingsstedet, men den samme muligheten er blitt erklært for BFR -oppskytningsbilen. Og de første stadiene av Falcon-9 lanseringsvognen er ikke mer enn 600 km fra oppskytingsstedet, det vil si at landingsstedene for dem enkelt kan utstyres i relativt kort avstand fra kosmodromen.
En annen ulempe ved konseptet med Baikal MRU + Angara lanseringskjøretøy kan betraktes som at i den mellomstore og tunge versjonen bare akseleratorer kommer tilbake, går første etappe (sentralenhet) i oppskytningsbilen tapt. Og landing av fire MRU -er samtidig ved lansering av en tung versjon av oppskytningsbilen kan forårsake vanskeligheter.
På bakgrunn av utarbeidelsen av Baikal-Angara-prosjektet ser uttalelsene fra generaldesigneren for Angara-missilene, Alexander Medvedev, merkelige ut. Etter hans mening kan raketten lande ved hjelp av jetmotorer på uttrekkbare støtter, som Falcon-9 lanseringsbil. Ettermontering av de første stadiene av lanseringskjøretøyene Angara-A5V og Angara-A3V med landingsstøtter, et landingsstyringssystem, ekstra termiske beskyttelsessystemer og ekstra drivstoff vil øke vekten med omtrent 19 prosent. Etter revisjon vil Angara-A5V kunne ta ut 26-27 tonn fra Vostochny kosmodrom, og ikke 37 tonn, som i en engangsversjon. Hvis dette prosjektet er implementert, bør kostnadene ved å løfte last ved bruk av "Angara" redusere med 22-37%, mens det maksimalt tillatte antallet lanseringer av de første trinnene i oppskytningsvognen ikke er angitt.
Tatt i betraktning uttalelsene fra Roscosmos-representanter om muligheten for å lage et Soyuz-7-lanseringsbil i samarbeid med S7 Space i en gjenbrukbar versjon, kan det konkluderes med at prosjektet med et gjenbrukbart oppskytningsbil ikke er endelig bestemt i Russland. Likevel blir Baikal MRU -prosjektet gradvis utarbeidet. Det eksperimentelle maskinbyggingsanlegget oppkalt etter V. M. Myasishchev er engasjert i utviklingen. En horisontal testflyging av demonstranten er planlagt i 2020, da bør en hastighet på omtrent 6,5 m oppnås. I fremtiden vil MRU bli lansert fra en ballong, fra en høyde på 48 km.
Soyuz-7
I september 2018 forlot Igor Radugin, første visegeneraldesigner-sjefsdesigner for lanseringskjøretøyer fra Energia Rocket and Space Corporation, som ledet utviklingen av det nye russiske Soyuz-5-oppskytningsbilen og den supertunge raketten Yenisei, sin stilling og gikk på jobb. til det private selskapet S7 Space. Ifølge ham planlegger S7 Space å lage en Soyuz-7-rakett basert på Soyuz-5-engangsraketten som ble utviklet av Roscosmos, som igjen er den ideologiske etterfølgeren til den vellykkede sovjetiske Zenit-raketten.
Som i Falcon-9-raketten, er Soyuz-7-oppskytningsvognen planlagt å returnere første etappe ved bruk av dynamisk rakettmanøver og vertikal landing ved bruk av rakettmotorer. Det er planlagt å utvikle en Soyuz-7SL-versjon for Sea Launch-plattformen. Det er planlagt å bruke den velprøvde RD-171-motoren (mest sannsynlig dens modifikasjon RD-171MV) som Soyuz-7 LV-motoren, som kan gjenbrukes opptil tjue ganger (10 flyvninger og 10 brannskader). S7 Space planlegger å implementere utviklingen innen 5-6 år. For øyeblikket kan Soyuz-7 lanseringskjøretøy betraktes som det mest realistiske prosjektet for et gjenbrukbart oppskytningsbil i Russland.
Teia
Selskapet "Lin Industrial" designer en ultraliten suborbitalrakett "Teia", designet for å ta av til den betingede romgrensen på 100 km og deretter gå tilbake.
Til tross for de beskjedne egenskapene til prosjektet, kan det gi den teknologien som er nødvendig for i fremtiden å lage et lanseringskjøretøy med høyere egenskaper, spesielt siden Lin Industrial samtidig jobber med prosjektet til et engangs ultralett lanseringskjøretøy Taimyr.
Krone
Et av de mest interessante og innovative prosjektene kan betraktes som den gjenbrukbare en-trinns vertikale start- og landingsraketten "Korona", som ble utviklet av State Missile Center (GRT) oppkalt etter V. I. Makeev mellom 1992 og 2012. Etter hvert som prosjektet utviklet seg, ble mange varianter av Korona -lanseringsvognen vurdert til den mest optimale siste versjonen ble dannet.
Den endelige versjonen av Korona-lanseringsbilen er designet for å lansere en nyttelast som veier 6-12 tonn i en bane med lav jord med en høyde på omtrent 200-500 km. Lanseringsmassen til oppskytningsvognen antas å være i området 280-290 tonn. Motoren skulle bruke en kileluft-væskedrivende rakettmotor (LRE) på et hydrogen + oksygen-drivstoffpar. Den forbedrede termiske beskyttelsen til det kretsende romskipet "Buran" skal brukes som termisk beskyttelse.
Den aksymmetriske koniske formen på skroget har god aerodynamikk ved bevegelse i høye hastigheter, noe som gjør at Korona -oppskytningsvognen kan lande på utsettingspunktet. Dette gjør det igjen mulig å lansere Korona LV fra både landbaserte og offshore plattformer. Ved nedstigning i de øvre lagene av atmosfæren utfører lanseringskjøretøyet aerodynamisk bremsing og manøvrering, og i siste etappe, når man nærmer seg landingsstedet, svinger det akterover og lander ved hjelp av en rakettmotor på innebygde støtdempere. Antagelig kan Korona lanseringskjøretøy brukes opptil 100 ganger, med utskifting av individuelle strukturelle elementer hver 25. flytur.
Ifølge utvikleren vil det ta omtrent 7 år og 2 milliarder dollar å gå inn i prøveoperasjonsfasen, ikke så mye for muligheten for å få et så revolusjonært kompleks.
For øyeblikket tar GRT dem. Makeev kan betraktes som et av de mest kompetente foretakene innen rakett, som beholdt sitt potensial så mye som mulig etter Sovjetunionens kollaps. Det var de som skapte en av de mest effektive interkontinentale ballistiske missilene (ICBM), Sineva, og de ble betrodd opprettelsen av Sarmat ICBM, som skal erstatte den berømte Satan. Fullføring av etableringen av Sarmat ICBM i 2020-2021 åpner en mulighet for å tiltrekke seg SRC oppkalt etter Makeev for romprosjekter.
Når det gjelder manglene ved Korona -prosjektet, kan det antas at disse først og fremst vil være behovet for å lage en infrastruktur for levering og lagring av flytende hydrogen, samt alle problemene og risikoene knyttet til bruken av det. Det er mulig at den beste løsningen ville være å forlate enkelttrinnsopplegget til Korona-oppskytningsbilen og implementere et totrinns fullt gjenbrukbart metan-drevet kompleks. For eksempel, på grunnlag av den utviklede oksygen-metanmotoren RD-169 eller dens modifikasjoner. I dette tilfellet kan den første etappen brukes separat for å bringe en bestemt nyttelast til en høyde på omtrent 100 km.
På den annen side kan flytende hydrogen, som rakettbrensel, mest sannsynlig ikke unngås. I mange prosjekter, avhengig av om den første fasen er på metan eller på parafin, brukes hydrogen-oksygenmotorer i den andre fasen. I denne sammenhengen er det hensiktsmessig å huske trekomponentmotorer, som for eksempel er to-modusers trekomponentmotor RD0750 utviklet av Chemical Automation Design Bureau (KBKhA). I den første modusen går RD0750 -motoren på oksygen og parafin med tilsetning av 6% hydrogen, i den andre - på oksygen og hydrogen. En slik motor kan også implementeres for kombinasjonen hydrogen + metan + oksygen, og det er mulig at dette viser seg å være enda enklere enn i versjonen med parafin.
Baikal-Angara, Soyuz-7 eller Korona?
Hvilke av disse prosjektene kan være Russlands første gjenbrukbare rakett? Til tross for sin popularitet kan Baikal-Angara-prosjektet betraktes som det minst interessante. For det første setter det veldig langsiktige oppstyret med lanseringskjøretøyene "Angara" allerede sitt preg, og for det andre reiser konseptet med å returnere MRU med fly også mange spørsmål. Hvis vi snakker om det enkle alternativet, når MRU faktisk er det første trinnet, så uansett hvor det gikk, men hvis vi snakker om mellomstore og tunge alternativer med to / fire MRU og tapet av det første og andre trinnet, så ser ideen ut veldig merkelig. Samtalene om vertikal landing av "Angara" oppskytningsbil vil trolig forbli slik, eller vil bli realisert når resten av verden allerede flyr på antigravity eller antimateriale.
Opprettelsen av en gjenbrukbar versjon av Soyuz-7 lanseringskjøretøy av et privat selskap S7 Space i samarbeid med Roskosmos virker mer optimistisk, spesielt siden den projiserte supertunge lanseringsbilen Yenisei vil bli bygget på de samme motorene, noe som potensielt vil tillate overføring den "gjenbrukbare" teknologien til den …. Likevel, huske det episke med "Yo-mobile", og dette prosjektet kan gå til søppelkassen i historien. Et annet problem er den første bruken av oksygen-parafinmotorer i prosjektene til Soyuz-5, Soyuz-7 og Yenisei lanseringsbiler. Fordelene og utsiktene til metan som rakettbrensel er åpenbare, og det er nødvendig å konsentrere seg om overgangen til denne teknologien - opprettelsen av en strupet gjenbrukbar metanrakettmotor, i stedet for å lage det neste "mektigste i verden" oksygen -Krogenmotor, som vil slutte å være relevant om 5-10 år …
Prosjekt "Crown" i denne situasjonen kan sees på som en "mørk hest". Som nevnt ovenfor, SRC dem. Makeeva har høy kompetanse, og med passende finansiering kunne det godt ha skapt et enkeltfaset eller totrinns lanseringskjøretøy i perioden fra 2021 til 2030, etter at arbeidet med Sarmat ICBM var fullført. Av alle mulige alternativer kan Korona -prosjektet potensielt bli det mest innovative, i stand til å skape grunnlag for de neste generasjonene av lanseringskjøretøyer.
Utseendet til det gjenbrukbare Falcon-9-oppskytningsbilen viste at en ny kamp om verdensrommet hadde begynt, og vi var raskt på etterkant i denne kampen. Det er ingen tvil om at etter å ha mottatt ensidige fordeler i verdensrommet, vil USA, og muligens at Kina vil følge det, begynne sin raske militarisering. De lave kostnadene ved å lansere nyttelast i bane, som tilbys av gjenbrukbare oppskytningsbiler, vil gjøre plass til en attraktiv investering for næringslivet, noe som ytterligere gir næring til romløpet.
I forbindelse med det ovennevnte vil jeg håpe at ledelsen i landet vårt innser viktigheten av å utvikle romteknologi i sammenheng med, om ikke sivile, så i det minste militære applikasjoner, og investerer de nødvendige midlene i utviklingen av lovende rom teknologier, og ikke i byggingen av et annet stadion eller en fornøyelsespark, som sikrer passende kontroll over den tiltenkte bruken.
