תעשיית החלל היא אחת מההייטק הטובות ביותר, ומצבה מאפיין במידה רבה את רמת הפיתוח הכללית של התעשייה והטכנולוגיה במדינה. הישגי החלל הקיימים של רוסיה מבוססים ברובם על הישגיה של ברית המועצות. בזמן קריסת ברית המועצות יכולותיהם של ברית המועצות וארצות הברית בחלל היו דומות בערך. לאחר מכן, המצב באסטרונאוטיקה בפדרציה הרוסית החל להידרדר בהדרגה.
מלבד השירותים למסירת אסטרונאוטים אמריקאים לתחנת החלל הבינלאומית (ISS), שהתעוררו עקב סירוב ארצות הברית מתוכנית מעבורת החלל היקרה, רוסיה נחותה מכל ארה ב: אין כמעט פרויקטים מדעיים גדולים ומצליחים הדומים לשליחת רוברים, פריסת טלסקופים מסלוליים או שליחת חלליות לאובייקטים רחוקים במערכת השמש. ההתפתחות המהירה של חברות מסחריות פרטיות הובילה לירידה ניכרת בחלקה של רוסקוסמוס בשוק שיגור החלל. מנועי RD-180 הרוסים המסופקים לארצות הברית יחליפו בקרוב את ה- BE-4 האמריקאי מ- Blue Origin.
עם סבירות גבוהה, בשנה הקרובה, ארצות הברית תסרב לשירותיה של רוסיה כ"מונית חלל ", לאחר שסיימה בדיקות של חללית מאוישת משלה (שלוש חלליות מאוישות מפותחות במקביל).
נקודת המגע האחרונה בין ארה ב לרוסיה היא ה- ISS, שמגיעה לסיומה. אם פרויקט מקומי או בינלאומי בהשתתפות רוסית לא ייושם, שהותם של הקוסמונאוטים הרוסים במסלול תהפוך לאפיזודית ביותר.
המגמה העיקרית שנקבעה, שבעתיד הקרוב אמורה להביא להפחתה משמעותית בעלות שיגור מטען למסלול, היא יצירת רקטות לשימוש חוזר. במידה מסוימת, זה כבר קורה: המטרה המוצהרת של SpaceX היא להפחית את עלות שיגור המטען למסלול בעשר פעמים, וכרגע ניתן היה להוריד את המחיר בערך פעם וחצי.
יש להבין כי רקטות רב פעמיות בצורתה הנוכחית (עם חזרת השלב הראשון) נמצאת בשלב ההתפתחות הראשוני. אם לשפוט לפי העניין שמפגינות חברות מסחריות אחרות בכיוון הזה, הכיוון יכול להיחשב מבטיח ביותר. פריצת דרך בכיוון זה יכולה להיות הופעתו של רכב שיגור דו-שלבי (LV) עם שימוש חוזר מלא של שני השלבים ואמינות הטיסה הצפויה ברמה של מטוסים מודרניים.
לתעשיית החלל הרוסית יש גם כמה פרויקטים של רכבי שיגור לשימוש חוזר בדרגות תחכום שונות.
בייקל
אחד הפרויקטים הניתנים לקידום פעיל ביותר של רקטות רב פעמיות הוא באיקל-אנגרה. המודול המבטיח "באיקל" הוא מאיץ רב פעמי (MRU) של השלב הראשון של רכב השיגור של אנגרה, שפותח ב- GKNPTs im. חרוניצ'וב.
בהתאם לדרגת הרקטה (קלה, בינונית, כבדה) יש להשתמש באחד, שניים או ארבעה מאיצי שימוש חזקים של באיקל. בגרסתו הקלה, מאיץ באיקל הוא למעשה השלב הראשון, המקרב את תפיסת הרקטות של אנגרה בגרסה זו לקונספט של Falcon-9 מ- SpaceX.
תכונה של מאיץ רב פעמי "באיקל" היא החזרה המבוצעת על ידי מטוסים. לאחר העגינה, "באיקאל" פורש כנף סיבובית בחלק העליון של גוף הנוחת ונוחת על שדה התעופה, תוך ביצוע תמרון במרחק של כ -400 ק"מ.
העיצוב זכה לביקורת על היותו מורכב יותר ואולי פחות יעיל בהשוואה לשתילה אנכית המשמשת בפרויקטים בחו"ל. על פי רוסקוסמוס, דפוס נחיתה אופקי נחוץ בכדי להבטיח את האפשרות לחזור לאתר השיגור, אך אותה אפשרות הוכרזה עבור רכב השיגור BFR. והשלבים הראשונים של רכב השיגור Falcon-9 נמצאים במרחק של לא יותר מ -600 ק"מ מאתר השיגור, כלומר, ניתן להצטייד בקלות באתרי הנחיתה עבורם במרחק קצר יחסית מהקוסמודרום.
חיסרון נוסף בקונספט של רכב השיגור Baikal MRU + אנגרה יכול להיחשב כי בגרסה הבינונית והכבדה רק מאיצים חוזרים, השלב הראשון (היחידה המרכזית) של רכב השיגור הולך לאיבוד. והנחיתה של ארבעה MRU בעת ובעונה אחת בעת השקת גרסה כבדה של רכב השיגור עלולה לגרום לקשיים.
על רקע פיתוח פרויקט באיקל-אנגרה, הצהרותיו של המעצב הכללי של טילי האנגרה, אלכסנדר מדבדב, נראות מוזרות. לדעתו, הרקטה יכולה לנחות בעזרת מנועי סילון על תומכים נשלפים, כמו רכב השיגור של Falcon-9. התאמת השלבים הראשונים של רכבי השיגור Angara-A5V ו- Angara-A3V עם תומכי נחיתה, מערכת בקרת נחיתה, מערכות הגנה תרמיות נוספות ודלק נוסף יגדילו את משקלן בכ -19 אחוזים. לאחר התיקון תוכל Angara-A5V למשוך 26-27 טון מהקוסמודרום של ווסטוצ'ני, ולא 37 טון, כמו בגרסה חד פעמית. אם פרויקט זה מיושם, עלות הרמת המטען באמצעות "אנגרה" אמורה לרדת ב-22-37%, בעוד שמספר השיגורים המרבי המותר של השלבים הראשונים של רכב השיגור אינו מצוין.
בהתחשב בהצהרות נציגי רוסקוסמוס על האפשרות ליצור רכב שיגור סויוז 7 בשיתוף עם S7 Space בגרסה לשימוש חוזר, ניתן להסיק כי פרויקט של רכב שיגור רב פעמי טרם הוחלט סופית ברוסיה. אף על פי כן, פרויקט ה- MRU של באיקאל נמצא בהדרגה בעיבוד. המפעל הניסיוני לבניית מכונות על שם ו 'מיאשיצ'ב עוסק בפיתוחו. מתוכננת טיסה אופקית של המפגין לשנת 2020, אז יש להגיע למהירות של כ -6.5 מ '. בעתיד, ה- MRU יושק מכדור פורח, מגובה של 48 ק מ.
סויוז 7
בספטמבר 2018 עזב את תפקידו איגור רדוג'ין, המשנה למעצב הכללי הראשון-מעצב ראשי של רכבי שיגור של תאגיד הרקטות והחלל אנרג'יה, שהוביל את פיתוח רכב השיגור הרוסי החדש מסוג סויוז -5 והרקטה הכבדה ביותר של ייניסיי. הלך לעבודה. לחברה הפרטית S7 ספייס. לדבריו, S7 חלל מתכננת ליצור רקטת סויוז 7 המבוססת על הרקטה החד פעמית של סויוז 5 שפותחה על ידי רוסקוסמוס, וזו, בתורו, היורשת האידיאולוגית של הרקטה הזנית הסובייטית המצליחה.
כמו ברקטת Falcon-9, גם רכב השיגור של סויוז 7 מתוכנן להחזיר את השלב הראשון באמצעות תמרון דינמי של רקטות ונחיתה אנכית באמצעות מנועי רקטות. היא מתוכננת לפתח גרסת Soyuz-7SL לפלטפורמת Launch Sea. הוא מתוכנן להשתמש במנוע ה- RD-171 המוכח (סביר להניח ששינויו RD-171MV) כמנוע סויוז 7 LV, שניתן לעשות בו שימוש חוזר עד עשרים פעמים (10 טיסות ו -10 כוויות). S7 Space מתכננת ליישם את הפיתוח שלה בתוך 5-6 שנים. כרגע, רכב השיגור של סויוז 7 יכול להיחשב לפרויקט הריאליסטי ביותר של רכב שיגור רב פעמי ברוסיה.
טאיה
חברת "לין תעשייתית" מתכננת רקטה תת-קרקעית קטנה במיוחד "Teia", שנועדה להמריא עד גבול החלל המותנה של 100 ק"מ ולאחר מכן לחזור.
למרות המאפיינים הצנועים של הפרויקט, הוא יכול לספק את הטכנולוגיות הדרושות ליצירת בעתיד רכב שיגור בעל מאפיינים גבוהים יותר, במיוחד מאחר ולין תעשייה עובדת במקביל על פרויקט של רכב שיגור חד פעמי במיוחד טיימר.
כֶּתֶר
אחד הפרויקטים המעניינים והחדשניים ביותר יכול להיחשב כטיל ההמראה והנחיתה האנכי חד פעמי חד פעמי "קורונה", שפותח על ידי מרכז הטילים הממלכתי (GRT) על שם V. I. Makeev בין 1992 ל -2012. עם התפתחות הפרויקט, נשקלו גרסאות רבות של רכב השיגור של קורונה עד ליצירת הגרסה הסופית האופטימלית ביותר.
הגרסה הסופית של רכב השיגור של קורונה מיועדת לשגר מטען במשקל 6-12 טון למסלול קרקע נמוך בגובה של כ-200-500 ק"מ. מסת ההשקה של רכב השיגור היא באזור 280-290 טון. המנוע היה אמור להשתמש במנוע רקטות להנעה נוזלית טריז-אוויר (LRE) על זוג דלק מימן + חמצן. ההגנה התרמית המשופרת של החללית המקיפה "בוראן" אמורה לשמש כהגנה תרמית.
לצורה החרוטית האסימטרית של הגופה יש אווירודינמיקה טובה בעת תנועה במהירות גבוהה, מה שמאפשר לרכב השיגור של קורונה לנחות בנקודת ההשקה. זה, בתורו, מאפשר להשיק את ה- Korona LV הן מפלטפורמות יבשתיות והן מחוצה לה. כאשר הוא יורד בשכבות העליונות של האטמוספירה, מבצע רכב השיגור בלימה ותמרון אווירודינמי, ובשלב הסופי, כאשר מתקרבים לאתר הנחיתה, הוא פונה לאחור כלפי מטה ונוחת באמצעות מנוע רקטות על בולמי זעזועים מובנים. יש להניח שניתן להשתמש בכלי השיגור של קורונה עד 100 פעמים, עם החלפת רכיבים מבניים בודדים בכל 25 טיסות.
לדברי היזם, יידרשו כ -7 שנים ו -2 מיליארד דולר להיכנס לשלב מבצע הניסוי, לא כל כך הרבה עבור האפשרות להשיג מתחם מהפכני שכזה.
כרגע, ה- GRTs אותם. מייק יכול להיחשב לאחד המפעלים המוסמכים ביותר בתחום הרקטות, ששמר על הפוטנציאל שלו ככל האפשר לאחר קריסת ברית המועצות. הם אלה שיצרו את אחד הטילים הבליסטיים הבין -יבשתיים היעילים ביותר, סינבה, והם הופקדו על יצירת ה- ICBM של סרמת, שיחליף את השטן המפורסם. השלמת יצירת ה- ICBM של סרמת בשנת 2020-2021 פותחת הזדמנות למשוך את ה- SRC הקרוי על שמו Makeev לפרויקטים בחלל.
אם כבר מדברים על החסרונות של פרויקט קורונה, אפשר להניח שאלו יהיה בעיקר הצורך ליצור תשתית לאספקה ואחסון של מימן נוזלי, כמו גם את כל הבעיות והסיכונים הכרוכים בשימוש בו. יתכן שהפתרון הטוב ביותר יהיה לנטוש את התוכנית החד-שלבית של רכב השיגור של קורונה וליישם מתחם דו-שלבי לשימוש חוזר במתאן. לדוגמה, על בסיס מנוע החמצן-מתאן המפותח RD-169 או השינויים בו. במקרה זה, השלב הראשון יכול לשמש בנפרד כדי להביא מטען ספציפי לגובה של כ -100 ק מ.
מצד שני, סביר להניח שאי אפשר להימנע מימן נוזלי, כדלק רקטות. בפרויקטים רבים, תלוי אם השלב הראשון הוא במתאן או בנפט, משתמשים במנועי מימן-חמצן בשלב השני. בהקשר זה, ראוי להיזכר במנועי תלת-רכיבים, שהם, למשל, מנוע דו-רכיבי דו-מצבי RD0750 שפותח על ידי הלשכה לעיצוב אוטומציה כימית (KBKhA). במצב הראשון, מנוע RD0750 פועל על חמצן ונפט בתוספת 6% מימן, בשני - על חמצן ומימן. מנוע כזה יכול להיות מיושם גם עבור שילוב המימן + מתאן + חמצן, וייתכן שזה יתברר אפילו יותר פשוט מאשר בגרסה עם נפט.
באיקל-אנגרה, סויוז -7 או קורונה?
איזה מהפרויקטים הללו יכול להיות הרקטה הניתנת לשימוש חוזר ברוסיה הראשונה? פרויקט Baikal-Angara, למרות הפופולריות שלו, יכול להיחשב לפחות מעניין. ראשית, המהומה לטווח הארוך מאוד עם רכבי השיגור "אנגרה" כבר מותירה את חותמה, ושנית, הרעיון להחזיר את ה- MRU באוויר מעלה גם שאלות רבות. אם אנחנו מדברים על האפשרות הקלה, כאשר ה- MRU הוא בעצם השלב הראשון, אז לאן שהוא הלך, אבל אם אנחנו מדברים על אפשרויות בינוניות וכבדות עם שניים / ארבעה MRU ואובדן השלב הראשון והשני, אז הרעיון נראה מוזר מאוד. סביר להניח שהשיחות על הנחיתה האנכית של רכב השיגור "אנגרה" יישארו כך, או יתממשו כאשר שאר העולם כבר טס על אנטי -כבידה או אנטי -חומר.
יצירת גרסה רב פעמית של רכב ההשקה Soyuz-7 על ידי חברת S7 Space הפרטית בשיתוף עם רוסקוסמוס נראית אופטימית יותר, במיוחד מכיוון שרכב ההשקה הסופר-כבד הצפוי ייניסיי ייבנה על אותם מנועים, שעלולים לאפשר העברה. הטכנולוגיות "הניתנות לשימוש חוזר" בה. … עם זאת, זכור את האפוס עם "יו-מובייל", והפרויקט הזה יכול ללכת לפח ההיסטוריה. סוגיה נוספת היא השימוש הראשוני במנועי חמצן-נפט בפרויקטים של רכבי השיגור Soyuz-5, Soyuz-7 ו- Yenisei. היתרונות והסיכויים של מתאן כדלק טילים ברורים, ויש צורך לרכז את המאמצים במעבר לטכנולוגיה זו - יצירת מנוע טיל מתאן רב פעמי חוזר, במקום ליצור את החמצן הבא "החזק בעולם" מנוע קרוסין, שיפסיק להיות רלוונטי בעוד 5-10 שנים …
ניתן לראות בפרויקט "כתר" במצב זה "סוס אפל". כפי שצוין לעיל, SRC אותם. ל- Makeeva יש יכולות גבוהות, ועם מימון מתאים, היא בהחלט הייתה יכולה ליצור רכב שיגור חד-שלבי או דו-שלבי לשימוש חוזר בתקופה שבין 2021 עד 2030, לאחר השלמת העבודות על ICBM בסרמת. מכל האפשרויות האפשריות, פרויקט קורונה עשוי להפוך לחדשני ביותר, המסוגל ליצור בסיס לדורות הבאים של רכבי השיגור.
הופעתו של רכב השיגור הניתן לשימוש חוזר מסוג Falcon-9 הראתה כי החל קרב חדש על החלל, ואנחנו נצמדים במהירות בקרב הזה. אין ספק כי לאחר שקיבלו יתרונות חד -צדדיים בחלל, ארצות הברית, וייתכן שסין תעקוב אחריה, תתחיל במיליטריזציה המהירה שלה. העלות הנמוכה של שיגור מטענים למסלול, המסופקים על ידי כלי שיגור לשימוש חוזר, תהפוך את המקום להשקעה אטרקטיבית עבור המגזר המסחרי, ותדלק עוד את מרוץ החלל.
בהקשר לאמור לעיל, ברצוני לקוות כי הנהגת ארצנו מבינה את חשיבות פיתוח טכנולוגיית החלל בהקשר של יישומים צבאיים, אם לא אזרחיים לפחות, ומשקיעה את הכספים הדרושים בפיתוח שטח מבטיח טכנולוגיות, ולא בבניית אצטדיון או פארק שעשועים אחר, המבטיחים שליטה מתאימה על השימוש בהם.
