Proiecte de vehicule de lansare reutilizabile în Rusia: au viitor?
Industria spațială este una dintre cele mai high-tech, iar starea sa caracterizează în mare măsură nivelul general de dezvoltare a industriei și tehnologiei din țară. Realizările spațiale existente ale Rusiei se bazează în mare măsură pe realizările URSS. La momentul prăbușirii Uniunii Sovietice, capacitățile URSS și ale SUA în spațiu erau aproximativ comparabile. Ulterior, situația cu astronautica din Federația Rusă a început să se deterioreze treptat.
În afară de serviciile de livrare a astronauților americani către Stația Spațială Internațională (ISS), care au apărut ca urmare a abandonului de către SUA a programului costisitor al navetei spațiale, Rusia este inferioară Statelor Unite în orice: practic nu există niciun succes științific la scară largă. proiecte comparabile cu trimiterea de rovere pe Marte sau cu desfășurarea telescoapelor orbitale sau cu trimiterea de nave spațiale către obiecte îndepărtate din sistemul solar. Dezvoltarea rapidă a companiilor comerciale private a dus la o scădere semnificativă a cotei Roscosmos pe piața de lansare în spațiu. Motoarele rusești RD-180 furnizate Statelor Unite vor înlocui în viitorul apropiat BE-4-urile americane de la Blue Origin.
Cu o mare probabilitate, în anul viitor, Statele Unite vor refuza serviciile Rusiei ca „șofer spațial”, după ce a finalizat testarea propriei nave spațiale cu echipaj (trei nave spațiale cu echipaj sunt dezvoltate simultan).
Ultimul punct de contact dintre Statele Unite și Rusia rămâne ISS, care se apropie de final. Dacă nu este implementat niciun proiect intern sau internațional cu participarea Rusiei, atunci prezența cosmonauților ruși pe orbită va deveni extrem de episodică.
Principala tendință stabilită, care în viitorul apropiat ar trebui să conducă la o reducere semnificativă a costului lansării unei sarcini utile pe orbită, este crearea de rachete reutilizabile. Într-o oarecare măsură, acest lucru se întâmplă deja: scopul declarat al SpaceX este de a reduce costul punerii mărfurilor pe orbită de zece ori, iar în acest moment au reușit să reducă prețul de aproximativ o dată și jumătate.
Trebuie înțeles că tehnologia rachetelor reutilizabile în forma sa actuală (odată cu revenirea primei etape) se află în stadiul inițial de dezvoltare. Judecând după interesul manifestat de alte companii comerciale în acest domeniu, zona poate fi considerată extrem de promițătoare. O descoperire în această direcție ar putea fi apariția unui vehicul de lansare în două etape (LV) BFR cu reutilizare completă a ambelor etape și fiabilitatea zborului așteptată la nivelul avioanelor moderne.
Industria spațială rusă are, de asemenea, mai multe proiecte de vehicule de lansare reutilizabile, cu diferite grade de dezvoltare.
Unul dintre cele mai promovate proiecte de rachete reutilizabile este Baikal-Angara. Modulul promițător „Baikal” reprezintă un accelerator reutilizabil (MRU) al primei etape a vehiculului de lansare Angara, dezvoltat la Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. Hrunicheva.
În funcție de clasa rachetei (ușoară, medie, grea), ar trebui să se folosească unul, două sau patru amplificatoare reutilizabile Baikal. În versiunea ușoară, acceleratorul Baikal este, de fapt, prima etapă, care apropie conceptul de rachetă Angara din această versiune de conceptul Falcon-9 de la SpaceX.
O caracteristică specială a acceleratorului reutilizabil „Baikal” este întoarcerea sa, efectuată de aeronave. După dezamorsare, Baikalul desfășoară o aripă rotativă în partea superioară a corpului și aterizează pe aerodrom, în timp ce manevrele pot fi efectuate la o rază de aproximativ 400 km.
Prezentarea proiectului Baikal
Proiectul a fost criticat din cauza complexității sale mai mari și a potențialului eficiență mai mică în comparație cu aterizarea verticală utilizată în proiectele străine. Potrivit lui Roscosmos, este necesar un model de aterizare orizontal pentru a asigura posibilitatea revenirii la locul de lansare, dar aceeași posibilitate a fost declarată și pentru vehiculul de lansare BFR. Iar primele etape ale vehiculului de lansare Falcon-9 nu sunt la mai mult de 600 km de locul de lansare, adică locurile pentru aterizarea lor pot fi echipate la o distanță relativ mică de cosmodrom.
Un alt dezavantaj al conceptului Baikal MRU + Angara LV este că în versiunea medie și grea sunt returnate doar booster-urile, prima etapă (blocul central) a LV este pierdută. Și aterizarea a patru MRU-uri simultan la lansarea unei versiuni grele a vehiculului de lansare poate cauza dificultăți.
Pe fondul dezvoltării proiectului Baikal-Angara, declarațiile designerului general al familiei de rachete Angara, Alexander Medvedev, par ciudat. În opinia sa, racheta poate ateriza folosind motoare cu reacție pe suporturi retractabile, precum vehiculul de lansare Falcon-9. Modernizarea primelor etape ale vehiculelor de lansare Angara-A5V și Angara-A3V cu suporturi de aterizare, un sistem de control al aterizării, sisteme suplimentare de protecție termică și combustibil suplimentar va crește greutatea acestora cu aproximativ 19 la sută. După modificare, Angara-A5B va putea lansa 26-27 de tone din Cosmodromul Vostochny, și nu 37 de tone, ca în versiunea unică. Dacă acest proiect este implementat, costul lansării mărfurilor folosind Angara ar trebui să fie redus cu 22-37%, în timp ce numărul maxim admis de lansări ale primelor etape ale vehiculului de lansare nu este specificat.
Luând în considerare declarațiile reprezentanților Roscosmos cu privire la posibilitatea creării vehiculului de lansare Soyuz-7 în cooperare cu compania S7 Space într-o versiune reutilizabilă, putem concluziona că Rusia nu s-a decis încă în cele din urmă asupra proiectului vehiculului de lansare reutilizabil. Cu toate acestea, proiectul Baikal MRU este dezvoltat treptat. Este dezvoltat de uzina experimentală de construcție de mașini numită după V. M. Myasishchev. Un zbor orizontal de probă al demonstratorului este planificat pentru 2020, apoi ar trebui atinsă o viteză de aproximativ 6,5 M. În viitor, MRU va fi lansat dintr-un balon de la o altitudine de 48 km.
În septembrie 2018, primul adjunct al proiectantului general - proiectant șef al vehiculelor de lansare al Corporației Spațiale și Rachete Energia, Igor Radugin, care a condus dezvoltarea noului vehicul de lansare rusesc Soyuz-5 și a rachetei super-grele Yenisei, și-a părăsit postul și a plecat. să lucreze la compania privată S7 Space. Potrivit acestuia, compania S7 Space intenționează să creeze racheta Soyuz-7 pe baza rachetei de unică folosință Soyuz-5 dezvoltată de Roscosmos, care, la rândul său, este succesorul ideologic al rachetei sovietice de succes Zenit.
La fel ca racheta Falcon-9, vehiculul de lansare Soyuz-7 este planificat să revină la prima etapă folosind o manevră dinamică a rachetei și o aterizare verticală folosind motoare rachete. Este planificată dezvoltarea unei versiuni Soyuz-7SL pentru platforma Sea Launch. Ca motor pentru vehiculul de lansare Soyuz-7, se plănuiește utilizarea motorului dovedit RD-171 (cel mai probabil modificarea sa RD-171MV), care poate fi reutilizat de până la douăzeci de ori (10 zboruri și 10 arsuri). Compania S7 Space plănuiește să-și implementeze dezvoltarea în 5-6 ani. În acest moment, vehiculul de lansare Soyuz-7 poate fi considerat cel mai realist proiect al unui vehicul de lansare reutilizabil din Rusia.
Compania Lin Industrial proiectează o rachetă suborbitală ultra-mică, Theya, proiectată să decoleze până la limita convențională a spațiului de 100 km cu o întoarcere ulterioară.
În ciuda caracteristicilor modeste ale proiectului, acesta poate oferi tehnologiile necesare pentru crearea viitoare a vehiculelor de lansare cu caracteristici superioare, mai ales că Lin Industrial dezvoltă simultan un proiect pentru un vehicul de lansare ultra-mic de unică folosință Taimyr.
Unul dintre cele mai interesante și inovatoare proiecte poate fi considerat vehiculul de lansare reutilizabil într-o singură etapă cu decolare și aterizare verticală „Crown”, care a fost dezvoltat de către Centrul de rachete de stat (SRC) care poartă numele. Makeev în perioada 1992-2012. Pe măsură ce proiectul s-a dezvoltat, au fost luate în considerare multe opțiuni pentru vehiculul de lansare Korona până când s-a format cea mai optimă opțiune finală.
Versiunea finală a vehiculului de lansare Korona este concepută pentru a lansa o sarcină utilă cu o greutate de 6-12 tone pe orbita joasă a Pământului, la o altitudine de aproximativ 200-500 km. Greutatea de lansare a vehiculului de lansare este de așteptat să fie de aproximativ 280-290 de tone. Motorul trebuia să fie un motor rachetă cu aer lichid (LPRE) alimentat de o pereche de combustibil hidrogen + oxigen. Se plănuiește utilizarea protecției termice îmbunătățite a navei spațiale orbitale „Buran” ca protecție termică.
Caroseria axisimetrică în formă de con are o aerodinamică bună atunci când se deplasează la viteze mari, ceea ce permite vehiculului de lansare Korona să aterizeze la punctul de lansare. Acest lucru, la rândul său, permite lansarea vehiculului de lansare Korona atât de pe platformele terestre, cât și pe cele maritime. La coborârea în straturile superioare ale atmosferei, vehiculul de lansare efectuează frânări și manevre aerodinamice, iar în etapa finală, la apropierea locului de aterizare, întoarce pupa în jos și aterizează folosind un motor rachetă pe amortizoare încorporate. Se presupune că vehiculul de lansare Korona poate fi folosit de până la 100 de ori, cu înlocuirea elementelor structurale individuale la fiecare 25 de zboruri.
Potrivit dezvoltatorului, va fi nevoie de aproximativ 7 ani și 2 miliarde de dolari pentru a ajunge la etapa de operare pilot, ceea ce nu este atât pentru oportunitatea de a obține un astfel de complex revoluționar.
În prezent, Centrul de Cercetare de Stat poartă numele. Makeev poate fi considerată una dintre cele mai competente întreprinderi în domeniul științei rachetelor, care și-a păstrat potențialul maxim după prăbușirea URSS. Ei au fost cei care au creat una dintre cele mai eficiente rachete balistice intercontinentale (ICBM) „Sineva” și li s-a încredințat crearea ICBM „Sarmat”, care va înlocui faimosul „Satan”. Finalizarea creării ICBM Sarmat în 2020-2021 deschide oportunitatea de a atrage Centrul de Cercetare de Stat care poartă numele. Makeev la proiecte spațiale.
Vorbind despre deficiențele proiectului Corona, putem presupune că acestea vor fi în primul rând nevoia de a crea infrastructură pentru livrarea și stocarea hidrogenului lichid, precum și toate problemele și riscurile asociate utilizării acestuia. Este posibil ca cea mai bună soluție să fie abandonarea designului într-o singură etapă a vehiculului de lansare Korona și implementarea unui complex în două etape, complet reutilizabil, folosind combustibil metan. De exemplu, pe baza motorului dezvoltat cu oxigen-metan RD-169 sau modificările acestuia. În acest caz, prima etapă ar putea fi folosită separat pentru a lansa o sarcină utilă specifică la o altitudine de aproximativ 100 km.
Pe de altă parte, cel mai probabil nu există nicio scăpare din hidrogenul lichid ca combustibil pentru rachete. În multe proiecte, în funcție de faptul că prima etapă este metan sau kerosen, în a doua etapă se folosesc motoare cu hidrogen-oxigen. În acest context, este oportun să se amintească motoarele cu trei componente, cum ar fi, de exemplu, motorul cu două moduri și trei componente RD0750, dezvoltat de Chemical Automatics Design Bureau (KBHA). În primul mod, motorul RD0750 funcționează cu oxigen și kerosen cu adaos de 6% hidrogen, în al doilea mod - pe oxigen și hidrogen. Un astfel de motor poate fi implementat și pentru combinația de hidrogen + metan + oxigen și este posibil ca acest lucru să fie și mai simplu decât în versiunea cu kerosen.
Care dintre aceste proiecte ar putea deveni prima rachetă reutilizabilă rusă? Proiectul Baikal-Angara, în ciuda publicității sale, poate fi considerat cel mai puțin interesant. În primul rând, agitația de lungă durată cu vehiculul de lansare Angara își lasă deja amprenta, iar în al doilea rând, conceptul de returnare a MRU cu avionul ridică și multe întrebări. Dacă vorbim despre opțiunea ușoară, când MRU este de fapt prima etapă, atunci totul este bine, dar dacă vorbim despre opțiunile medii și grele cu două/patru MRU și pierderea primei și a doua etape, atunci ideea. arata complet ciudat. Discuțiile despre aterizarea verticală a vehiculului de lansare Angara vor rămâne cel mai probabil așa, sau vor fi implementate atunci când restul lumii va zbura deja în antigravitație sau antimaterie.
Crearea unei versiuni reutilizabile a vehiculului de lansare Soyuz-7 de către compania privată S7 Space în colaborare cu Roscosmos pare mai optimistă, mai ales că proiectat vehiculul de lansare super-greu Yenisei va fi creat pe aceleași motoare, ceea ce, potențial, îl va face. este posibil să se transfere tehnologii „reutilizabile” către acesta. Cu toate acestea, amintindu-ne de epopeea cu Yo-mobile, și acest proiect poate merge la groapa de gunoi povestiri. O altă problemă este utilizarea inițială a motoarelor cu oxigen-kerosen în proiectele Soyuz-5, Soyuz-7 și Yenisei LV. Avantajele și perspectivele metanului ca combustibil pentru rachete sunt evidente și este necesar să se concentreze eforturile asupra tranziției la această tehnologie - crearea unui motor de rachetă cu metan accelerat, reutilizabil, în loc de a crea următorul „cel mai puternic” oxigen din lume- motor cu kerosen, care nu va mai fi relevant în 5-10 ani .
Proiectul „Coroana” în această situație poate fi considerat un „cal întunecat”. După cum sa menționat mai sus, Centrul de Cercetare de Stat a numit după. Makeeva are competențe înalte și, cu finanțare adecvată, ar putea crea un vehicul de lansare reutilizabil cu o singură etapă sau în două etape în perioada 2021-2030, după finalizarea lucrărilor la ICBM Sarmat. Dintre toate opțiunile posibile, proiectul Corona are potențialul de a deveni cel mai inovator, capabil să creeze o bază pentru următoarele generații de vehicule de lansare.
Apariția vehiculului de lansare reutilizabil Falcon-9 a arătat că începuse o nouă bătălie pentru spațiu, iar noi rămâneam rapid în urmă în această luptă. Nu există nicio îndoială că, după ce au primit avantaje unilaterale în spațiu, Statele Unite și, probabil, China în urma acesteia, își vor începe militarizarea rapidă. Costul scăzut al lansării pe orbită a încărcăturilor utile oferite de vehiculele de lansare reutilizabile va face din spațiu o investiție atractivă pentru sectorul comercial, alimentând și mai mult cursa spațială.
În legătură cu cele de mai sus, aș dori să sper că conducerea țării noastre își dă seama de importanța dezvoltării tehnologiei spațiale în contextul aplicațiilor, dacă nu civile, atunci cel puțin militare, și investește fondurile necesare în dezvoltarea tehnologii spațiale promițătoare, și nu în construcția unui alt stadion sau parc de distracție, asigurând un control adecvat asupra utilizării lor prevăzute.
În afară de serviciile de livrare a astronauților americani către Stația Spațială Internațională (ISS), care au apărut ca urmare a abandonului de către SUA a programului costisitor al navetei spațiale, Rusia este inferioară Statelor Unite în orice: practic nu există niciun succes științific la scară largă. proiecte comparabile cu trimiterea de rovere pe Marte sau cu desfășurarea telescoapelor orbitale sau cu trimiterea de nave spațiale către obiecte îndepărtate din sistemul solar. Dezvoltarea rapidă a companiilor comerciale private a dus la o scădere semnificativă a cotei Roscosmos pe piața de lansare în spațiu. Motoarele rusești RD-180 furnizate Statelor Unite vor înlocui în viitorul apropiat BE-4-urile americane de la Blue Origin.
Motor rus RD-180 și motor american BE-4 care funcționează pe pereche de combustibil metan + oxigen
Cu o mare probabilitate, în anul viitor, Statele Unite vor refuza serviciile Rusiei ca „șofer spațial”, după ce a finalizat testarea propriei nave spațiale cu echipaj (trei nave spațiale cu echipaj sunt dezvoltate simultan).
Promițătoare navă spațială americană cu echipaj uman SpaceX Dragon V2, Boeing CST-100 și Sierra Nevada Dream Chaser (aceasta din urmă a renunțat la competiția NASA, dar poate fi implementată din proprie inițiativă)
Ultimul punct de contact dintre Statele Unite și Rusia rămâne ISS, care se apropie de final. Dacă nu este implementat niciun proiect intern sau internațional cu participarea Rusiei, atunci prezența cosmonauților ruși pe orbită va deveni extrem de episodică.
Principala tendință stabilită, care în viitorul apropiat ar trebui să conducă la o reducere semnificativă a costului lansării unei sarcini utile pe orbită, este crearea de rachete reutilizabile. Într-o oarecare măsură, acest lucru se întâmplă deja: scopul declarat al SpaceX este de a reduce costul punerii mărfurilor pe orbită de zece ori, iar în acest moment au reușit să reducă prețul de aproximativ o dată și jumătate.
Trebuie înțeles că tehnologia rachetelor reutilizabile în forma sa actuală (odată cu revenirea primei etape) se află în stadiul inițial de dezvoltare. Judecând după interesul manifestat de alte companii comerciale în acest domeniu, zona poate fi considerată extrem de promițătoare. O descoperire în această direcție ar putea fi apariția unui vehicul de lansare în două etape (LV) BFR cu reutilizare completă a ambelor etape și fiabilitatea zborului așteptată la nivelul avioanelor moderne.
Industria spațială rusă are, de asemenea, mai multe proiecte de vehicule de lansare reutilizabile, cu diferite grade de dezvoltare.
"Baikal"
Unul dintre cele mai promovate proiecte de rachete reutilizabile este Baikal-Angara. Modulul promițător „Baikal” reprezintă un accelerator reutilizabil (MRU) al primei etape a vehiculului de lansare Angara, dezvoltat la Centrul Spațial de Cercetare și Producție de Stat care poartă numele. Hrunicheva.
MRU "Baikal"
În funcție de clasa rachetei (ușoară, medie, grea), ar trebui să se folosească unul, două sau patru amplificatoare reutilizabile Baikal. În versiunea ușoară, acceleratorul Baikal este, de fapt, prima etapă, care apropie conceptul de rachetă Angara din această versiune de conceptul Falcon-9 de la SpaceX.
LV "Angara A1-B" bazat pe MRU "Baikal"
O caracteristică specială a acceleratorului reutilizabil „Baikal” este întoarcerea sa, efectuată de aeronave. După dezamorsare, Baikalul desfășoară o aripă rotativă în partea superioară a corpului și aterizează pe aerodrom, în timp ce manevrele pot fi efectuate la o rază de aproximativ 400 km.
Prezentarea proiectului Baikal
Proiectul a fost criticat din cauza complexității sale mai mari și a potențialului eficiență mai mică în comparație cu aterizarea verticală utilizată în proiectele străine. Potrivit lui Roscosmos, este necesar un model de aterizare orizontal pentru a asigura posibilitatea revenirii la locul de lansare, dar aceeași posibilitate a fost declarată și pentru vehiculul de lansare BFR. Iar primele etape ale vehiculului de lansare Falcon-9 nu sunt la mai mult de 600 km de locul de lansare, adică locurile pentru aterizarea lor pot fi echipate la o distanță relativ mică de cosmodrom.
Un alt dezavantaj al conceptului Baikal MRU + Angara LV este că în versiunea medie și grea sunt returnate doar booster-urile, prima etapă (blocul central) a LV este pierdută. Și aterizarea a patru MRU-uri simultan la lansarea unei versiuni grele a vehiculului de lansare poate cauza dificultăți.
Pe fondul dezvoltării proiectului Baikal-Angara, declarațiile designerului general al familiei de rachete Angara, Alexander Medvedev, par ciudat. În opinia sa, racheta poate ateriza folosind motoare cu reacție pe suporturi retractabile, precum vehiculul de lansare Falcon-9. Modernizarea primelor etape ale vehiculelor de lansare Angara-A5V și Angara-A3V cu suporturi de aterizare, un sistem de control al aterizării, sisteme suplimentare de protecție termică și combustibil suplimentar va crește greutatea acestora cu aproximativ 19 la sută. După modificare, Angara-A5B va putea lansa 26-27 de tone din Cosmodromul Vostochny, și nu 37 de tone, ca în versiunea unică. Dacă acest proiect este implementat, costul lansării mărfurilor folosind Angara ar trebui să fie redus cu 22-37%, în timp ce numărul maxim admis de lansări ale primelor etape ale vehiculului de lansare nu este specificat.
Luând în considerare declarațiile reprezentanților Roscosmos cu privire la posibilitatea creării vehiculului de lansare Soyuz-7 în cooperare cu compania S7 Space într-o versiune reutilizabilă, putem concluziona că Rusia nu s-a decis încă în cele din urmă asupra proiectului vehiculului de lansare reutilizabil. Cu toate acestea, proiectul Baikal MRU este dezvoltat treptat. Este dezvoltat de uzina experimentală de construcție de mașini numită după V. M. Myasishchev. Un zbor orizontal de probă al demonstratorului este planificat pentru 2020, apoi ar trebui atinsă o viteză de aproximativ 6,5 M. În viitor, MRU va fi lansat dintr-un balon de la o altitudine de 48 km.
Conceptul aparatului de testare Baikal MRU
Soyuz-7
În septembrie 2018, primul adjunct al proiectantului general - proiectant șef al vehiculelor de lansare al Corporației Spațiale și Rachete Energia, Igor Radugin, care a condus dezvoltarea noului vehicul de lansare rusesc Soyuz-5 și a rachetei super-grele Yenisei, și-a părăsit postul și a plecat. să lucreze la compania privată S7 Space. Potrivit acestuia, compania S7 Space intenționează să creeze racheta Soyuz-7 pe baza rachetei de unică folosință Soyuz-5 dezvoltată de Roscosmos, care, la rândul său, este succesorul ideologic al rachetei sovietice de succes Zenit.
Vehicul de lansare Soyuz-5
La fel ca racheta Falcon-9, vehiculul de lansare Soyuz-7 este planificat să revină la prima etapă folosind o manevră dinamică a rachetei și o aterizare verticală folosind motoare rachete. Este planificată dezvoltarea unei versiuni Soyuz-7SL pentru platforma Sea Launch. Ca motor pentru vehiculul de lansare Soyuz-7, se plănuiește utilizarea motorului dovedit RD-171 (cel mai probabil modificarea sa RD-171MV), care poate fi reutilizat de până la douăzeci de ori (10 zboruri și 10 arsuri). Compania S7 Space plănuiește să-și implementeze dezvoltarea în 5-6 ani. În acest moment, vehiculul de lansare Soyuz-7 poate fi considerat cel mai realist proiect al unui vehicul de lansare reutilizabil din Rusia.
"Theia"
Compania Lin Industrial proiectează o rachetă suborbitală ultra-mică, Theya, proiectată să decoleze până la limita convențională a spațiului de 100 km cu o întoarcere ulterioară.
Vehicul de lansare suborbital reutilizabil „Theia”
În ciuda caracteristicilor modeste ale proiectului, acesta poate oferi tehnologiile necesare pentru crearea viitoare a vehiculelor de lansare cu caracteristici superioare, mai ales că Lin Industrial dezvoltă simultan un proiect pentru un vehicul de lansare ultra-mic de unică folosință Taimyr.
Vehicul de lansare „Taimyr”
"Coroană"
Unul dintre cele mai interesante și inovatoare proiecte poate fi considerat vehiculul de lansare reutilizabil într-o singură etapă cu decolare și aterizare verticală „Crown”, care a fost dezvoltat de către Centrul de rachete de stat (SRC) care poartă numele. Makeev în perioada 1992-2012. Pe măsură ce proiectul s-a dezvoltat, au fost luate în considerare multe opțiuni pentru vehiculul de lansare Korona până când s-a format cea mai optimă opțiune finală.
Opțiuni în curs de dezvoltare pentru vehiculul de lansare Korona
Versiunea finală a vehiculului de lansare Korona este concepută pentru a lansa o sarcină utilă cu o greutate de 6-12 tone pe orbita joasă a Pământului, la o altitudine de aproximativ 200-500 km. Greutatea de lansare a vehiculului de lansare este de așteptat să fie de aproximativ 280-290 de tone. Motorul trebuia să fie un motor rachetă cu aer lichid (LPRE) alimentat de o pereche de combustibil hidrogen + oxigen. Se plănuiește utilizarea protecției termice îmbunătățite a navei spațiale orbitale „Buran” ca protecție termică.
Caroseria axisimetrică în formă de con are o aerodinamică bună atunci când se deplasează la viteze mari, ceea ce permite vehiculului de lansare Korona să aterizeze la punctul de lansare. Acest lucru, la rândul său, permite lansarea vehiculului de lansare Korona atât de pe platformele terestre, cât și pe cele maritime. La coborârea în straturile superioare ale atmosferei, vehiculul de lansare efectuează frânări și manevre aerodinamice, iar în etapa finală, la apropierea locului de aterizare, întoarce pupa în jos și aterizează folosind un motor rachetă pe amortizoare încorporate. Se presupune că vehiculul de lansare Korona poate fi folosit de până la 100 de ori, cu înlocuirea elementelor structurale individuale la fiecare 25 de zboruri.
Conceptul unui vehicul de lansare reutilizabil „Crown”
Potrivit dezvoltatorului, va fi nevoie de aproximativ 7 ani și 2 miliarde de dolari pentru a ajunge la etapa de operare pilot, ceea ce nu este atât pentru oportunitatea de a obține un astfel de complex revoluționar.
În prezent, Centrul de Cercetare de Stat poartă numele. Makeev poate fi considerată una dintre cele mai competente întreprinderi în domeniul științei rachetelor, care și-a păstrat potențialul maxim după prăbușirea URSS. Ei au fost cei care au creat una dintre cele mai eficiente rachete balistice intercontinentale (ICBM) „Sineva” și li s-a încredințat crearea ICBM „Sarmat”, care va înlocui faimosul „Satan”. Finalizarea creării ICBM Sarmat în 2020-2021 deschide oportunitatea de a atrage Centrul de Cercetare de Stat care poartă numele. Makeev la proiecte spațiale.
Vorbind despre deficiențele proiectului Corona, putem presupune că acestea vor fi în primul rând nevoia de a crea infrastructură pentru livrarea și stocarea hidrogenului lichid, precum și toate problemele și riscurile asociate utilizării acestuia. Este posibil ca cea mai bună soluție să fie abandonarea designului într-o singură etapă a vehiculului de lansare Korona și implementarea unui complex în două etape, complet reutilizabil, folosind combustibil metan. De exemplu, pe baza motorului dezvoltat cu oxigen-metan RD-169 sau modificările acestuia. În acest caz, prima etapă ar putea fi folosită separat pentru a lansa o sarcină utilă specifică la o altitudine de aproximativ 100 km.
Pe de altă parte, cel mai probabil nu există nicio scăpare din hidrogenul lichid ca combustibil pentru rachete. În multe proiecte, în funcție de faptul că prima etapă este metan sau kerosen, în a doua etapă se folosesc motoare cu hidrogen-oxigen. În acest context, este oportun să se amintească motoarele cu trei componente, cum ar fi, de exemplu, motorul cu două moduri și trei componente RD0750, dezvoltat de Chemical Automatics Design Bureau (KBHA). În primul mod, motorul RD0750 funcționează cu oxigen și kerosen cu adaos de 6% hidrogen, în al doilea mod - pe oxigen și hidrogen. Un astfel de motor poate fi implementat și pentru combinația de hidrogen + metan + oxigen și este posibil ca acest lucru să fie și mai simplu decât în versiunea cu kerosen.
Motor dublu cu trei componente RD0750
„Baikal-Angara”, „Soyuz-7” sau „Coroana”?
Care dintre aceste proiecte ar putea deveni prima rachetă reutilizabilă rusă? Proiectul Baikal-Angara, în ciuda publicității sale, poate fi considerat cel mai puțin interesant. În primul rând, agitația de lungă durată cu vehiculul de lansare Angara își lasă deja amprenta, iar în al doilea rând, conceptul de returnare a MRU cu avionul ridică și multe întrebări. Dacă vorbim despre opțiunea ușoară, când MRU este de fapt prima etapă, atunci totul este bine, dar dacă vorbim despre opțiunile medii și grele cu două/patru MRU și pierderea primei și a doua etape, atunci ideea. arata complet ciudat. Discuțiile despre aterizarea verticală a vehiculului de lansare Angara vor rămâne cel mai probabil așa, sau vor fi implementate atunci când restul lumii va zbura deja în antigravitație sau antimaterie.
Crearea unei versiuni reutilizabile a vehiculului de lansare Soyuz-7 de către compania privată S7 Space în colaborare cu Roscosmos pare mai optimistă, mai ales că proiectat vehiculul de lansare super-greu Yenisei va fi creat pe aceleași motoare, ceea ce, potențial, îl va face. este posibil să se transfere tehnologii „reutilizabile” către acesta. Cu toate acestea, amintindu-ne de epopeea cu Yo-mobile, și acest proiect poate merge la groapa de gunoi povestiri. O altă problemă este utilizarea inițială a motoarelor cu oxigen-kerosen în proiectele Soyuz-5, Soyuz-7 și Yenisei LV. Avantajele și perspectivele metanului ca combustibil pentru rachete sunt evidente și este necesar să se concentreze eforturile asupra tranziției la această tehnologie - crearea unui motor de rachetă cu metan accelerat, reutilizabil, în loc de a crea următorul „cel mai puternic” oxigen din lume- motor cu kerosen, care nu va mai fi relevant în 5-10 ani .
Motor de rachetă cu metan RD0162, dezvoltat de KBKhA, pe baza căruia este planificată crearea RD-169
Proiectul „Coroana” în această situație poate fi considerat un „cal întunecat”. După cum sa menționat mai sus, Centrul de Cercetare de Stat a numit după. Makeeva are competențe înalte și, cu finanțare adecvată, ar putea crea un vehicul de lansare reutilizabil cu o singură etapă sau în două etape în perioada 2021-2030, după finalizarea lucrărilor la ICBM Sarmat. Dintre toate opțiunile posibile, proiectul Corona are potențialul de a deveni cel mai inovator, capabil să creeze o bază pentru următoarele generații de vehicule de lansare.
Apariția vehiculului de lansare reutilizabil Falcon-9 a arătat că începuse o nouă bătălie pentru spațiu, iar noi rămâneam rapid în urmă în această luptă. Nu există nicio îndoială că, după ce au primit avantaje unilaterale în spațiu, Statele Unite și, probabil, China în urma acesteia, își vor începe militarizarea rapidă. Costul scăzut al lansării pe orbită a încărcăturilor utile oferite de vehiculele de lansare reutilizabile va face din spațiu o investiție atractivă pentru sectorul comercial, alimentând și mai mult cursa spațială.
În legătură cu cele de mai sus, aș dori să sper că conducerea țării noastre își dă seama de importanța dezvoltării tehnologiei spațiale în contextul aplicațiilor, dacă nu civile, atunci cel puțin militare, și investește fondurile necesare în dezvoltarea tehnologii spațiale promițătoare, și nu în construcția unui alt stadion sau parc de distracție, asigurând un control adecvat asupra utilizării lor prevăzute.
informații