Etter ganske høyt offentliggjorte ulykker med russiske Proton -raketter, kan man si at det har blitt enda uanstendig å skrive om den virkelige situasjonen i romfartsindustrien. Imidlertid handler det russiske romprogrammet ikke bare om ulykker og katastrofer av satellitter og romstasjoner, det er også virkelig fantastiske prosjekter som er ganske lovende og vellykket passerer banen til deres design. Det vil fokusere på det gjenbrukbare rakett- og romsystemet (MRKS-1), som modelltester begynte på TsAGI.
For ikke så lenge siden publiserte TsAGI pressesenter et bilde av denne modellen. Utseendet minner mange om det gjenbrukbare romfartøyet, for eksempel den amerikanske romfergen eller vår "Buran". Men ekstern likhet, som det ofte er tilfellet i livet, lurer. MKRS-1 er et helt annet system. Den implementerer en fundamentalt forskjellig ideologi, som er kvalitativt forskjellig fra alle tidligere romprosjekter som er implementert. I kjernen er det en gjenbrukbar lanseringskjøretøy.
MRKS-1-prosjektet er et delvis gjenbrukbart vertikal startlanseringskjøretøy basert på et første etappes cruise, boosterblokker og andre etapper. Den første fasen utføres i henhold til flyopplegget og er reversibel. Den går tilbake til oppskytningsområdet i flymodus og lander horisontalt på flyplasser i første klasse. Den vingede, gjenbrukbare blokken på første trinn i rakettsystemet vil være utstyrt med gjenbrukbare cruisemotor med drivstoffdrevne raketter (LPRE).
For tiden er State Research and Production Center oppkalt etter Khrunichev, design og utvikling og forskningsarbeid om utvikling og underbygging av det tekniske utseendet, samt de tekniske egenskapene til det gjenbrukbare raketten og romsystemet, er i full gang. Dette systemet blir opprettet innenfor rammen av det føderale romprogrammet i samarbeid med mange beslektede virksomheter.
La oss imidlertid snakke litt om historie. Den første generasjonen av gjenbrukbare romfartøyer inkluderer 5 romfartøyer av romfergen -typen, samt flere innenlandske utbygginger av BOR- og Buran -serien. I disse prosjektene prøvde både amerikanerne og sovjetiske spesialister å bygge et gjenbrukbart romfartøy selv (den siste fasen, som blir skutt direkte ut i verdensrommet). Målet med disse programmene var som følger: retur fra verdensrommet av en betydelig mengde nyttelast, redusering av kostnadene ved å skyte en nyttelast ut i verdensrommet, bevare dyre og komplekse romfartøyer for gjentatt bruk, evnen til å utføre hyppige oppskytninger av et gjenbrukbart stadium.
Første generasjon av gjenbrukbare romsystemer klarte imidlertid ikke å løse problemene sine med tilstrekkelig effektivitet. Enhetskostnaden for tilgang til plass viste seg å være omtrent 3 ganger høyere enn for vanlige engangsraketter. Samtidig økte ikke retur av nyttelast fra verdensrommet nevneverdig. Samtidig viste ressursen for bruk av gjenbrukbare stadier seg å være betydelig lavere enn den beregnede, noe som ikke tillot bruk av disse skipene i en stram tidsplan for romoppskytninger. Som et resultat blir disse satellittene og astronautene i disse dager levert til bane nær jord ved hjelp av engangsrakettsystemer. Og det er ingenting i det hele tatt for å returnere dyrt utstyr og kjøretøy fra bane nær jord. Bare amerikanerne laget seg et lite automatisk skip X-37B, som var designet for militære behov og har en nyttelast på mindre enn 1 tonn. Det er åpenbart for alle at moderne gjenbrukbare systemer skal være kvalitativt forskjellige fra representantene for 1. generasjon.
I Russland pågår arbeidet med flere gjenbrukbare romsystemer samtidig. Det er imidlertid klart at det mest lovende vil være det såkalte luftfartssystemet. Ideelt sett ville et romfartøy ta av fra et flyplass som et vanlig fly, komme inn i bane rundt jord og gå tilbake og bare bruke drivstoff. Dette er imidlertid det vanskeligste alternativet som krever mye tekniske løsninger og forundersøkelser. Dette alternativet kan ikke implementeres raskt av noen moderne stat. Selv om Russland har en ganske stor vitenskapelig og teknisk reserve for slike prosjekter. For eksempel "luftfartsflyet" Tu-2000, som hadde en ganske detaljert studie. Implementeringen av dette prosjektet på en gang ble hemmet av mangel på finansiering etter Sovjetunionens kollaps på 1990 -tallet, samt fravær av en rekke kritiske og komplekse komponenter.
Det er også en mellomversjon, der romsystemet består av et gjenbrukbart romfartøy og et gjenbrukbart booster -trinn. Arbeid med slike systemer ble utført tilbake i Sovjetunionen, for eksempel Spiral -systemet. Det er også mye nyere utvikling. Men selv denne ordningen med et gjenbrukbart romsystem forutsetter en ganske lang syklus med design og forskningsarbeid på mange områder.
Derfor er hovedfokuset i Russland på MRKS-1-programmet. Dette programmet står for Stage 1 Reusable Rocket and Space System. Til tross for denne "første etappen" vil det opprettede systemet være veldig funksjonelt. Bare innenfor rammen av et ganske stort generelt program for å lage de nyeste romsystemene, har dette programmet de nærmeste fristene for den endelige implementeringen.
Systemet som foreslås av MRKS-1-prosjektet vil være et to-trinns system. Hovedformålet er å skyte absolutt alle romfartøyer (transport, bemannet, automatisk) i en bane nær jord som veier opptil 25–35 tonn, både allerede eksisterende og i ferd med å bli opprettet. Nyttelastvekten satt i bane er større enn protonene. Imidlertid vil den grunnleggende forskjellen fra de eksisterende bærerakettene være annerledes. MRKS-1-systemet vil ikke være engangsbruk. Den første etappen vil ikke brenne opp i atmosfæren eller falle til bakken i form av en samling rusk. Etter å ha akselerert 2. etappe (som er en gang) og nyttelasten, vil den første etappen lande, som romfergene på 1900-tallet. I dag er dette den mest lovende måten å utvikle romtransportsystemer på.
I praksis er dette prosjektet en trinn-for-trinn-modernisering av Angara-engangskjøretøyet som for øyeblikket lages. Faktisk ble selve MRKS-1-prosjektet født som en videreutvikling av GKNPTs im. Khrunichev, hvor det sammen med NGO Molniya ble opprettet en gjenbruksforsterker for første etappe av Angara-lanseringsvognen, som mottok betegnelsen Baikal (for første gang ble Baikal-modellen vist på MAKS-2001). Baikal brukte det samme automatiske kontrollsystemet som tillot den sovjetiske romfergen Buran å fly uten mannskap om bord. Dette systemet gir støtte for flyvningen i alle stadier - fra lanseringsøyeblikket til kjøretøyets landing på flyplassen, vil dette systemet bli tilpasset MRKS -1.
I motsetning til Baikal-prosjektet vil MRKS-1 ikke ha sammenleggbare fly (vinger), men stivt installerte. Denne tekniske løsningen vil redusere sannsynligheten for nødssituasjoner når kjøretøyet kommer inn i landingsbanen. Men den nylig testede designen til den gjenbrukbare akseleratoren vil fortsatt gjennomgå endringer. Som Sergei Drozdov, leder for aerothermodynamics-avdelingen for høyhastighetsfly ved TsAGI, bemerket, ble spesialistene "overrasket over de høye varmestrømmene i vingsenterpartiet, som utvilsomt vil medføre en endring i utformingen av flyet." I september-oktober i år vil MRKS-1-modellene gjennomgå en rekke tester i transoniske og hypersoniske vindtunneler.
I den andre fasen av implementeringen av dette programmet er det planlagt å gjøre den andre fasen gjenbrukbar, og mengden nyttelast som skal skytes ut i verdensrommet må vokse til 60 tonn. Men selv utviklingen av en gjenbrukbar akselerator på bare 1. trinn er allerede et reelt gjennombrudd i utviklingen av moderne romtransportsystemer. Og det viktigste er at Russland går mot dette gjennombruddet, samtidig som det opprettholder sin status som en av verdens ledende rommakter.
I dag regnes MRKS-1 som et universelt flerbruksbil beregnet på å skyte romskip og forskjellige nyttelast, bemannede og lasteskip i bane nær jord, bemannet og lasteskip under programmene for menneskehetens utforskning av rom nær jord, utforskning av Månen og Mars, så vel som andre planeter i vårt solsystem. …
Sammensetningen av MRKS-1 inkluderer en gjenbrukbar rakettenhet (VRB), som er en gjenbrukbar fase I-booster, en engangs fase II-booster, samt et romstridshode (RGC). VRB og trinn II -akselerator legger til kai med hverandre i et batchopplegg. Det foreslås å bygge modifikasjoner av MRCS med forskjellig bæreevne (lasten levert til en lav referansebane fra 20 til 60 tonn), med tanke på de enhetlige trinn I og II akseleratorene ved bruk av et enkelt bakkekompleks. Det på lang sikt vil tillate å sikre i praksis en nedgang i arbeidsintensiteten for arbeid i en teknisk stilling, maksimal serieproduksjon og muligheten til å utvikle en økonomisk effektiv familie av romfartøyer på grunnlag av grunnleggende moduler.
Utvikling og konstruksjon av MRKS-1-familien med forskjellig bæreevne basert på enhetlige engangs- og gjenbrukstrinn, som vil tilfredsstille kravene til avanserte romtransportsystemer, og som er i stand til å løse oppgavene med å lansere både unike dyre romobjekter og serielle med svært høy effektivitet og pålitelighet. romfartøy kan bli et veldig seriøst alternativ i en rekke nye generasjoner oppskytningsbiler som vil være i drift lenge i det 21. århundre.
For tiden har TsAGI-spesialister allerede klart å vurdere den rasjonelle mangfoldet av bruken av den første fasen av MRKS-1, samt alternativene for demonstranter av de returnerte rakettene og behovet for implementering av dem. Den returnerte 1. trinns MRKS-1 vil gi et høyt nivå av sikkerhet og pålitelighet og helt forlate tildelingen av områder der avtakbare deler faller, noe som vil øke effektiviteten i implementeringen av lovende kommersielle programmer. De ovennevnte fordelene for Russland ser ut til å være ekstremt viktige, som for den eneste staten i verden som har en kontinental plassering av eksisterende og lovende kosmodromer.
TsAGI mener at etableringen av MRKS-1-prosjektet er et kvalitativt nytt trinn i utformingen av lovende gjenbrukbare romfartøyer for oppskytning i bane. Slike systemer oppfyller fullt ut utviklingsnivået for rakett- og romteknologi på XXI -tallet og har betydelig høyere indikatorer på økonomisk effektivitet.
