Vor zbura noi rachete rusești în spațiu?
Racheta „Angara”. 25 de ani - nici un progres
Contractul de construcție a rachetelor Angara cu o valoare totală de peste două miliarde de ruble, care a fost semnat între Centrul Hrunichev și Roscosmos pe 25 iulie 2019, a fost reziliat pe 30 octombrie, ceea ce a devenit într-un fel o adevărată senzație. Anterior, corporația rusă de stat spațială se aștepta să lanseze sateliții de comunicații Gonets-M în spațiu, lansările urmau să aibă loc în 2021 folosind vehiculul de lansare Angara-1.2. Acum, Roskosmos spune că lansările vor fi efectuate folosind vehiculul de lansare Soyuz-2, această rachetă este complet adaptată pentru lansarea sateliților de comunicații Gonets, așa că nu ar trebui să existe probleme cu lansarea lor în spațiu.
Potrivit RIA Novosti, cu referire la Oleg Khimochko, prim-adjunct al directorului general al companiei Satellite System Gonets, compania are în prezent 9 sateliți de comunicații Gonets în depozit, dintre care trei sunt planificate să fie lansate în spațiu la sfârșitul acestui an. a rachetei Rokot. Restul de șase sateliți de comunicații vor fi lansați pe orbită folosind vehicule de lansare Soyuz-2 adaptate pentru lansarea lor. În același timp, nu se știe până la sfârșit dacă lansările vor avea loc în 2020 sau 2021.
Unul dintre motivele refuzului lui Roskosmos din Angara de a efectua aceste lansări, experții numesc întârzierea cronică în urma programului pentru producția de rachete a unei noi familii din Omsk la unitățile întreprinderii NPO Polet. Roskosmos nu a dat un motiv oficial pentru refuzul contractului încheiat anterior, dar a confirmat că sunt în continuare interesați de producția unei noi rachete rusești, a cărei dezvoltare este în curs de desfășurare cu diferite grade de intensitate de aproape un sfert de un. secol. Conform planurilor corporației de stat, desfășurarea producției de masă a modulelor de rachete universale Angara în Omsk rămâne o prioritate. Potrivit unui comunicat de presă de la Roscosmos, versiunea grea a rachetei Angara ar trebui să înlocuiască vehiculul de lansare Proton-M în 2024.
Această știre trage încă o dată alarma pentru proiectul rusesc al unei rachete de tip modular cu noi motoare oxigen-kerosen. Lucrările la familia de rachete Angara, capabile să lanseze mărfuri cu o greutate de la 2 la 37,5 tone, au început în Rusia în 1995. De atunci, au trecut aproape 25 de ani, costul proiectului în tot acest timp ar putea ajunge la trei miliarde de dolari. Estimările costurilor proiectelor variază, dar este dificil să le calculăm adecvat, și din cauza perioadei lungi de dezvoltare. Drept urmare, racheta, care a fost numită de mult timp „speranța cosmonauticii naționale”, a zburat doar de două ori. Prima lansare a noii rachete a avut loc pe 9 iulie 2014 (Angara-1.2PP - prima lansare). Este de remarcat faptul că acesta a fost un zbor suborbital de probă al unei versiuni ușoare a rachetei. Zborul a fost normal, racheta a parcurs 5700 km, ajungând la locul de testare Kura din Kamchatka. Al doilea și ultimul zbor al lui Angara în acest moment a avut loc pe 23 decembrie 2014, a avut loc tot în regim normal. Racheta de clasă grea Angara-5 a lansat un model de sarcină utilă cântărind puțin peste două tone pe o orbită geostaționară cu o altitudine de 35,8 mii de kilometri.
Aici se termină toate succesele noii rachete modulare rusești. Spre comparație, costul dezvoltării concurentului direct al lui Angara în această etapă, vehiculul de lansare american Falcon 9 produs de compania privată SpaceX, l-a costat pe Elon Musk aproximativ 850 de milioane de dolari. Din care, conform datelor publicate în 2014 de SpaceX, 450 de milioane de dolari au fost fonduri proprii ale companiei, alte 396 de milioane de dolari au fost finanțări de proiecte de la NASA. O estimare curioasă a NASA în 2010 a fost că dezvoltarea unei astfel de rachete în baza contractelor guvernamentale i-ar costa contribuabililor americani 3,97 miliarde de dolari.
Este de remarcat faptul că astăzi vehiculul de lansare Falcon 9, realizat atât în versiuni unice, cât și parțial reutilizabile, îl îndepărtează în mod activ pe Roscosmos de pe piața lansărilor spațiale comerciale. Din 2010 au fost deja finalizate 74 de lansări, doar în anul incomplet 2019 au fost efectuate 8 lansări reușite ale rachetei, dintre care 7 lansări au fost însoțite de o aterizare reușită a primei etape; în ultima lansare, debarcaderul. nu a fost efectuată. Până la sfârșitul anului 2019, vehiculul de lansare Falcon 9 ar trebui să plece în spațiu de încă 5 ori.
Probleme ale rachetei Angara
Una dintre principalele probleme ale vehiculului de lansare Angara, experții o numesc uzură, care crește în fiecare an. Perioada lungă de dezvoltare, care se desfășoară de la mijlocul anilor 1990, când industria rachetelor s-a confruntat cu o subfinanțare cronică, are un efect. În acest timp, gândirea de proiectare și inginerie a mers foarte departe, ceea ce este perfect demonstrat de exemplul rachetei Falcon 9, care a primit o primă etapă returnabilă.
Columnist la ziarul „Vzglyad” Alexander Galkin consideră că racheta Angara este deja „învechită din punct de vedere moral”, așa că este inutil să încercăm în continuare să o modernizăm. În opinia sa, proiectul ar fi trebuit să fie abandonat acum 10 ani. Și cea mai bună soluție ar fi să te concentrezi pe dezvoltarea și producția unei rachete de o clasă similară, Soyuz-5. Galkin a remarcat în special lipsa unor sarcini interne clare pentru noua rachetă rusă. De fapt, Ministerul Apărării al Federației Ruse devine principalul său client, care își poate acoperi toate nevoile spațiale cu rachete mai ușoare, precum Soyuz. Pentru încărcătura pe care versiunea grea a lui Angara o poate pune pe orbită, pur și simplu nu există sarcini în Rusia.
În absența unor sarcini în interiorul țării, ar fi rezonabil să presupunem că racheta ar putea fi de interes pentru cumpărătorii străini. Dar aici apar două probleme deodată - prima este incertitudinea și incertitudinea. În 25 de ani de dezvoltare, racheta a zburat doar de două ori și nimeni nu este dispus să plătească pentru un porc într-o picătură fără statistici privind loviturile și încrederea în modul în care se va comporta noua rachetă. Nimeni nu este pregătit să riște să lanseze nave spațiale de miliarde de dolari. A doua problemă este costul ridicat al producției de rachete, care va rămâne așa fără a îmbunătăți fabricabilitatea producției și desfășurarea producției de masă la nivelul a 6-7 rachete pe an.
Se știe că vehiculul de lansare Angara este considerat un înlocuitor al rachetei Proton-M, ceea ce este confirmat de cel mai recent comunicat de presă de la Roscosmos. În același timp, costul rachetei rămâne foarte mare. Yuri Koptev, care este șeful consiliului științific și tehnic al Roscosmos, a menționat într-un interviu acordat presei ruse pe 15 aprilie 2018 că costul primei rachete Angara-A5 a fost de 3,4 miliarde de ruble, ceea ce este comparabil cu costul două rachete Proton-M. Conform planurilor corporației, un set de măsuri care vizează reducerea intensității forței de muncă a producției de rachete și posibilitatea de a efectua 6-7 lansări pe an va contribui la reducerea costului rachetei de aproximativ 1,5-2 ori și prin 2025 costul lansării rachetelor Proton-M și Angara -A5” va trebui să se egaleze și să se ridice la aproximativ 55-58 milioane de dolari. În orice caz, costul rachetei poate fi redus doar cu o creștere a volumelor de producție, dar până acum în Omsk nu a fost posibilă aranjarea producției nici măcar a unei versiuni ușoare a vehiculului de lansare.
Combustibil metan și etape de retur
Salvarea pentru industria spațială rusă poate fi o ieșire la un nou nivel tehnic. Dacă credeți în declarațiile lui Dmitry Rogozin (cât de mult merită să aveți încredere în declarațiile lui Rogozin, cititorii pot decide singuri), Roscosmos lucrează activ la două concepte noi pentru corporație: un sistem special pentru întoarcerea etapelor de lansare pe Pământ și o nouă rachetă. motor pe combustibil metan. Ambele tehnologii promit beneficii destul de tangibile, singura întrebare este dacă și când vor fi realizate astfel de proiecte.
Ca o etapă de întoarcere în Rusia, se ia în considerare proiectul Krylo-SV, care reprezintă dezvoltarea și regândirea proiectului Baikal, care a debutat la show-ul aerian de la Le Bourget încă din 2001. În 2018, Fundația de Cercetare Avansată a anunțat că un demonstrator de tehnologie subsonică, ca parte a proiectului de creare a etapei de întoarcere a vehiculului de lansare Krylo-SV, va fi creat în țara noastră în termen de patru ani. Specialiștii SA „EMZ numit după V. M. Myasishchev” lucrează la proiect. Testele de zbor ale versiunii subsonice a dispozitivului pot începe încă din 2020. În viitor, o aeronavă care măsoară 6 metri lungime și 0,8 metri în diametru va putea zbura la viteze hipersonice - până la Mach 6. Dimensiunile anunțate sunt potrivite pentru utilizarea booster-ului returnat împreună cu rachete ultraușoare. În viitor, Krylo-SV va putea asigura reutilizarea rachetei Angara 1.1, dar pentru versiunile medii și grele va trebui creat un nou bloc de dimensiuni și masă mult mai mari. Spre deosebire de prima etapă returnabilă americană SpaceX, proiectul rusesc al acceleratorului de etapă returnabil de lansare va putea ateriza pe aerodromuri „ca un avion”.
În același timp, deocamdată, proiectul se învârte în jurul amplificatorului de retur pentru rachete ultrauşoare. Prin urmare, experții iau în considerare declarația lui Dmitri Rogozin despre dezvoltarea etapelor de întoarcere pentru noile rachete rusești cu o cantitate suficientă de scepticism. Nu există nicio îndoială că astfel de dispozitive pot fi create în Rusia, există deja un restanțe pentru acest lucru. Cu toate acestea, însuși procesul de creare a unei etape de întoarcere pentru vehiculele de lansare grele, aceeași rachetă Angara-A5, dacă este încă posibil să o trimită în producție de masă, va trebui să parcurgă un drum lung de la dezvoltare la un produs gata de testare.
Al doilea proiect inovator pentru astronautică se numește un motor alimentat cu metan. În general, deja în vehiculul de lansare Angara au fost încorporate câteva idei foarte importante și inovatoare pentru anii 1990: o structură modulară universală și utilizarea unui motor cu oxigen-kerosen. Trecerea la astfel de motoare a salvat cosmonautica rusă de la utilizarea combustibilului extrem de dăunător și periculos - oxidant heptil și amil, care sunt utilizați pe rachetele Proton. Utilizarea unui astfel de combustibil necesită o muncă costisitoare pentru a dezactiva zonele de cădere după lansări de urgență. Ținând cont de faptul că rachetele sunt lansate din cosmodromul Baikonur, care a rămas pe teritoriul Kazahstanului, acest lucru provoacă anumite probleme. Căderea rachetei Proton-M în 2007, la 40 de kilometri de orașul Zhezkazgan, a dus la un scandal grav și la plata unor despăgubiri din partea Rusiei.
În acest sens, trecerea la noi tipuri de combustibil pare justificată. Dar acum motoarele cu oxigen-kerosen nu mai sunt în fruntea gândirii tehnice. De mai mare interes este o altă pereche: metan - oxigen. Un astfel de combustibil este mai sigur, mai ecologic și, cel mai important, vă permite să obțineți un impuls specific mai mare - aproximativ 380 de secunde (heptil-amil a furnizat un impuls de până la 330 de secunde, kerosen și oxigen - până la 350 de secunde). Lucrările la motorul cu metan au fost efectuate în Rusia din 1997, vorbim despre motorul rachetă RD-0162. Dacă lucrările de creare a unui motor de rachetă cu metan pot fi finalizate cu succes, acest lucru poate da, de asemenea, un impuls serios dezvoltării proiectului de rachete Angara și a altor sisteme de rachete interne.
informații