Rymdindustrin är en av de mest högteknologiska och dess tillstånd kännetecknar till stor del den allmänna utvecklingsnivån för industri och teknik i landet. Rysslands befintliga rymdprestationer är mestadels baserade på Sovjetunionens prestationer. Vid tiden för Sovjetunionens kollaps var Sovjetunionens och Förenta staternas kapacitet i rymden ungefär jämförbara. Därefter började situationen för astronautik i Ryska federationen gradvis försämras.
Bortsett från tjänsterna för leverans av amerikanska astronauter till International Space Station (ISS), som uppstod på grund av USAs vägran från det dyra rymdfärjeprogrammet, är Ryssland sämre än USA i allt: det finns praktiskt taget inga framgångsrika stora vetenskapliga projekt som kan jämföras med utskick av rovers, utplacering av orbital teleskop eller genom att skicka rymdfarkoster till avlägsna föremål i solsystemet. Den snabba utvecklingen av privata kommersiella företag har lett till en betydande minskning av Roskosmos andel på rymdlanseringsmarknaden. De ryska RD-180-motorerna som levereras till USA kommer snart att ersätta amerikanska BE-4 från Blue Origin.
Med stor sannolikhet kommer USA under det kommande året att vägra Rysslands tjänster som "rymdhytt", efter att ha genomfört tester av sina egna bemannade rymdfarkoster (tre bemannade rymdfarkoster utvecklas samtidigt).
Den sista kontaktpunkten mellan USA och Ryssland är ISS, som håller på att ta slut. Om något inhemskt eller internationellt projekt med ryskt deltagande inte genomförs kommer vistelsen för ryska kosmonauter i omloppsbana att bli extremt episodisk.
Den främsta etablerade trenden, som inom en snar framtid bör leda till en betydande minskning av kostnaden för att skjuta en nyttolast i omloppsbana, är skapandet av återanvändbara raketer. Till viss del händer detta redan: det uttalade målet för SpaceX är att sänka kostnaden för att sjösätta last i omloppsbana med tio gånger, och för tillfället har det varit möjligt att sänka priset med ungefär en och en halv gång.
Det bör förstås att återanvändbar raket i sin nuvarande form (med det första stegets återkomst) är i det inledande utvecklingsstadiet. Att döma av det intresse som andra kommersiella företag visar i denna riktning kan riktningen anses vara extremt lovande. Ett genombrott i denna riktning kan vara utseendet på ett tvåstegs lanseringsfordon (LV) BFR med full återanvändning av båda etapperna och den förväntade flygtillförlitligheten på moderna flygplan.
Den ryska rymdindustrin har också flera projekt med återanvändbara skjutbilar med varierande grad av sofistikering.
Baikal
Ett av de mest aktivt marknadsförda projekten för återanvändbara raketer är Baikal-Angara. Den lovande modulen "Baikal" är en återanvändbar accelerator (MRU) i den första etappen i Angara -lanseringsfordonet, utvecklat vid GKNPTs im. Khrunichev.
Beroende på raketklass (lätt, medium, tung) bör en, två eller fyra återanvändbara Baikal -boosters användas. I sin lätta version är Baikal-acceleratorn faktiskt det första steget, som för Angara-raketkonceptet i denna version närmare Falcon-9-konceptet från SpaceX.
En egenskap hos den återanvändbara acceleratorn "Baikal" är returen som utförs av flygplan. Efter avdockning viker "Baikal" ut en roterande vinge i skrovets övre del och landar på flygfältet, medan manövrering på ett avstånd av cirka 400 km kan utföras.
Designen har kritiserats för att vara mer komplex och potentiellt mindre effektiv jämfört med vertikal plantering som används i utomeuropeiska projekt. Enligt Roskosmos är ett horisontellt landningsmönster nödvändigt för att säkerställa möjligheten att återvända till uppskjutningsplatsen, men samma möjlighet har deklarerats för BFR -lanseringsfordonet. Och de första etapperna av Falcon-9 lanseringsfordon är inte mer än 600 km från lanseringsplatsen, det vill säga landningsplatserna för dem kan enkelt utrustas på ett relativt kort avstånd från kosmodromen.
En annan nackdel med konceptet med lanseringsfordonet Baikal MRU + Angara kan anses att i den medelstora och tunga versionen går endast acceleratorer tillbaka, det första steget (centralenheten) i uppskjutningsfordonet går förlorat. Och landningen av fyra MRU: er samtidigt vid lansering av en tung version av skjutbilen kan orsaka svårigheter.
Mot bakgrund av utarbetandet av Baikal-Angara-projektet ser uttalandena från Angara-missilernas generaldesigner Alexander Medvedev ut som konstiga. Enligt hans åsikt kan raketen landa med hjälp av jetmotorer på infällbara stöd, som Falcon-9 lanseringsfordon. Eftermontering av de första etapperna i Angara-A5V- och Angara-A3V-lanseringsfordon med landningsstöd, ett landningskontrollsystem, ytterligare termiska skyddssystem och ytterligare bränsle kommer att öka deras vikt med cirka 19 procent. Efter översynen kommer Angara-A5V att kunna ta ut 26-27 ton från Vostochny kosmodrom, och inte 37 ton, som i en engångsversion. Om detta projekt genomförs bör kostnaden för att lyfta last med hjälp av "Angara" minska med 22-37%, medan det högsta tillåtna antalet sjösättningar för de första etapperna av skjutbilen inte anges.
Med hänsyn till uttalanden från Roscosmos-företrädare om möjligheten att skapa ett Soyuz-7-lanseringsfordon i samarbete med S7 Space i en återanvändbar version kan man dra slutsatsen att projektet med ett återanvändningsbilar ännu inte är slutligt beslutat i Ryssland. Ändå håller Baikal MRU -projektet på att utarbetas gradvis. Den experimentella maskinbyggnadsanläggning uppkallad efter V. M. Myasishchev är engagerad i sin utveckling. En horisontell testflygning av demonstratören är planerad till 2020, då bör en hastighet på cirka 6,5 m uppnås. I framtiden kommer MRU att sjösättas från en ballong, från en höjd av 48 km.
Soyuz-7
I september 2018 lämnade Igor Radugin, första vice generaldesigner-chefsdesigner för uppskjutningsfordon för Energia Rocket and Space Corporation, som ledde utvecklingen av det nya ryska Soyuz-5-skjutfordonet och den supertunga raketen Yenisei, sin tjänst och gick till jobbet. till det privata företaget S7 Space. Enligt honom planerar S7 Space att skapa en Soyuz-7-raket baserad på Soyuz-5-engångsraketen som utvecklats av Roscosmos, som i sin tur är den ideologiska efterföljaren till den framgångsrika sovjetiska Zenit-raketen.
Precis som i Falcon-9-raketen är Soyuz-7-lanseringsfordonet planerat att återvända till den första etappen med hjälp av raketdynamik och vertikal landning med raketmotorer. Det planeras att utveckla en Soyuz-7SL-version för Sea Launch-plattformen. Det är planerat att använda den beprövade RD-171-motorn (troligen dess modifiering RD-171MV) som Soyuz-7 LV-motorn, som kan återanvändas upp till tjugo gånger (10 flygningar och 10 brännskador). S7 Space planerar att genomföra sin utveckling inom 5-6 år. För närvarande kan lanseringsfordonet Soyuz-7 anses vara det mest realistiska projektet för ett återanvändningsbilar i Ryssland.
Teia
Företaget "Lin Industrial" designar en ultraliten suborbitalraket "Teia", utformad för att lyfta till den villkorade rymdgränsen på 100 km och sedan återvända.
Trots projektets blygsamma egenskaper kan det tillhandahålla den teknik som är nödvändig för att i framtiden skapa ett uppskjutningsfordon med högre egenskaper, särskilt eftersom Lin Industrial samtidigt arbetar med projektet för ett engångs ultralitet lanseringsfordon Taimyr.
Krona
Ett av de mest intressanta och innovativa projekten kan betraktas som den återanvändbara enstegs vertikala start- och landningsraketen "Korona", som utvecklades av State Missile Center (GRT) uppkallad efter V. I. Makeev mellan 1992 och 2012. När projektet utvecklades övervägdes många varianter av Korona lanseringsfordon tills den mest optimala slutversionen bildades.
Den slutliga versionen av Korona lanseringsfordon är utformad för att starta en nyttolast som väger 6-12 ton i en jordbana med en höjd av cirka 200-500 km. Lanseringsfordonets lanseringsmassa antas ligga i området 280-290 ton. Motorn var tänkt att använda en kil-luft vätskedrivande raketmotor (LRE) på ett väte + syre bränslepar. Det förbättrade termiska skyddet för det kretsande rymdfarkosten "Buran" är tänkt att användas som termiskt skydd.
Den axelsymmetriska koniska formen på skrovet har god aerodynamik när den rör sig i höga hastigheter, vilket gör att Korona -lanseringsfordonet kan landa vid startpunkten. Detta i sin tur gör det möjligt att lansera Korona LV från både landbaserade och offshoreplattformar. Vid nedstigning i de övre skikten i atmosfären utför skjutbilen aerodynamisk bromsning och manövrering, och i slutskedet, när man närmar sig landningsplatsen, vänder den akterut och landar med en raketmotor på inbyggda stötdämpare. Förmodligen kan Korona lanseringsfordon användas upp till 100 gånger, med utbyte av enskilda strukturelement var 25: e flygning.
Enligt utvecklaren kommer det att ta cirka 7 år och 2 miljarder dollar att komma in i försöksdriften, inte så mycket för möjligheten att få ett sådant revolutionärt komplex.
För närvarande GRTs dem. Makeev kan betraktas som ett av de mest kompetenta företagen inom raketområdet, som behöll sin potential så mycket som möjligt efter Sovjetunionens kollaps. Det var de som skapade en av de mest effektiva interkontinentala ballistiska missilerna (ICBM), Sineva, och de anförtrotts skapandet av Sarmat ICBM, som kommer att ersätta den berömda Satan. Genomförandet av skapandet av Sarmat ICBM 2020-2021 öppnar en möjlighet att locka SRC uppkallad efter Makeev för rymdprojekt.
På tal om bristerna i Korona -projektet kan man anta att dessa främst kommer att vara behovet av att skapa en infrastruktur för leverans och lagring av flytande väte, samt alla problem och risker som är förknippade med dess användning. Det är möjligt att den bästa lösningen skulle vara att överge enstegsschemat för Korona-lanseringsfordonet och implementera ett tvåstegs fullt återanvändbart metangasat komplex. Till exempel på grundval av den utvecklade syre-metanmotorn RD-169 eller dess modifieringar. I det här fallet kan den första etappen användas separat för att föra en specifik nyttolast till en höjd av cirka 100 km.
Å andra sidan kan flytande väte, som raketbränsle, sannolikt inte undvikas. I många projekt, beroende på om den första etappen är på metan eller på fotogen, används väte-syre-motorer i den andra etappen. I detta sammanhang är det lämpligt att återkalla trekomponentmotorer, som till exempel är den två-modiga trekomponentsmotorn RD0750 som utvecklats av Chemical Automation Design Bureau (KBKhA). I det första läget kör RD0750 -motorn syre och fotogen med tillsats av 6% väte, i det andra - på syre och väte. En sådan motor kan också implementeras för kombinationen väte + metan + syre, och det är möjligt att detta kommer att visa sig vara ännu enklare än i versionen med fotogen.
Baikal-Angara, Soyuz-7 eller Korona?
Vilket av dessa projekt kan vara Rysslands första återanvändbara raket? Baikal-Angara-projektet, trots dess popularitet, kan anses vara det minst intressanta. För det första, det mycket långsiktiga tjafset med "Angara" -lanseringsfordonen sätter redan sina spår, och för det andra väcker också konceptet med att lämna tillbaka MRU med flyg många frågor. Om vi pratar om det enkla alternativet, när MRU faktiskt är det första steget, vart det än gick, men om vi pratar om medelstora och tunga alternativ med två / fyra MRU och förlusten av första och andra etappen, så ser idén ut väldigt konstigt. Samtalen om den vertikala landningen av "Angara" lanseringsfordon kommer sannolikt att förbli så, eller kommer att förverkligas när resten av världen redan flyger på antigravity eller antimateria.
Skapandet av en återanvändbar version av Soyuz-7 lanseringsfordon av ett privat företag S7 Space i samarbete med Roskosmos verkar mer optimistiskt, särskilt eftersom det projicerade supertunga lanseringsfordonet Yenisei kommer att byggas på samma motorer, vilket potentiellt kommer att möjliggöra överföring den "återanvändbara" tekniken för den …. Ändå kommer du ihåg det episka med "Yo-mobile", och det här projektet kan gå till historiens soptunna. En annan fråga är den första användningen av syre-fotogenmotorer i projekten för Soyuz-5, Soyuz-7 och Yenisei lanseringsfordon. Fördelarna och utsikterna med metan som raketbränsle är uppenbara, och det är nödvändigt att koncentrera ansträngningarna på övergången till denna teknik - skapandet av en strypt återanvändbar metanraketmotor istället för att skapa nästa "mest kraftfulla i världen" syre -Krogenmotor, som kommer att upphöra att vara aktuell om 5-10 år …
Projektet "Crown" i denna situation kan ses som en "mörk häst". Som nämnts ovan, SRC dem. Makeeva har hög kompetens, och med lämplig finansiering kunde det mycket väl ha skapat ett återanvändbart enstegs- eller tvåstegs lanseringsfordon under perioden 2021 till 2030, efter arbetet med Sarmat ICBM. Av alla möjliga alternativ kan Korona -projektet potentiellt bli det mest innovativa och kunna skapa en grund för de kommande generationerna av lanseringsfordon.
Utseendet på det återanvändbara Falcon-9-lanseringsfordonet visade att en ny strid om rymden hade börjat, och vi var snabbt på efterkälken i denna strid. Det råder ingen tvekan om att USA, efter att ha fått ensidiga fördelar i rymden, och eventuellt att Kina kommer att följa det, kommer att börja sin snabba militarisering. Den låga kostnaden för att lansera nyttolaster i omloppsbana, som tillhandahålls av återanvändbara uppskjutningsfordon, kommer att göra rymden till en attraktiv investering för den kommersiella sektorn, vilket ytterligare ger näring åt rymdloppet.
I anslutning till det ovanstående skulle jag vilja hoppas att ledningen i vårt land inser vikten av att utveckla rymdteknik i samband med, om inte civil, då åtminstone militära applikationer, och investerar de nödvändiga medlen i utvecklingen av lovande rymd teknik, och inte vid byggandet av en annan stadion eller nöjespark, vilket säkerställer lämplig kontroll över deras avsedda användning.
