Denna artikel kommer att fokusera på utvecklingen av inhemsk kosmonautik, eller snarare, till och med på utvecklingspotentialen, som skulle kunna användas mer framgångsrikt av oss än av amerikanerna. Till exempel flyger den amerikanska Atlas V-raketen, som lanserade det toppmoderna X-37B-planet i omloppsbana, på ryska RD-180-motorer. Det obemannade fordonet skjuts upp i rymden den 22 april 2010 och återvände till jorden efter att ha spenderat 244 dagar i omloppsbana. Pentagon håller noggrant hemligheten om funktionaliteten och kapaciteten hos denna enhet, men ett antal experter tror att den ursprungligen var utformad för att förstöra satellitkonstellationerna av en potentiell fiende.
Men närvaron av ett lastutrymme på fartyget gör att vi kan dra slutsatsen att X-37B är en universell enhet och kan fungera inte bara som en jaktplan, utan också som en bombplan. Detta antagande är ganska logiskt med tanke på att en kärnkraftsmissil skjuts upp från 200 km. omloppsbana, kommer att flyga upp till målet mycket snabbare än avfyras från missilbaser eller till och med ombord på en atomubåt. Varje missilförsvarssystem som helt enkelt inte hinner reagera kommer att bli maktlöst inför en sådan uppskjutning. På ett eller annat sätt verkar den här enhetens funktioner vara mycket breda, och det är osannolikt att USA kommer att begränsa dem till bara en funktion. En obemannad strategisk bombplan som manövrerar i omloppsbana, ouppnåelig för luftvärn, drömmen om vilken armé som helst i världen. Dess enda nackdel är dess koppling till kosmodromen och de höga kostnaderna för lansering - det är priset för osårbarhet.
X-37B efter landning
På ett eller annat sätt visar det sig att modern amerikansk militär utrustning går i bana med motorer som produceras i vårt land. Faktum är att Ryssland själv beväpnar sin potentiella motståndare. Därför är leveransen av RD-180-motorer till USA föremål för exportkontroll, vilket är en av de viktigaste elementen för att säkerställa landets säkerhet. Men efter heta diskussioner gick Ryssland med i Missile Technology Control Regime (MTCR, skapat av G7 -länderna 1987) 1993 och bör styras av dess principer.
Det är klart att MTCR var avsett att kontrollera spridningen av missilteknik inte mellan dess medlemsländer, utan utanför organisationen. För närvarande innehåller organisationens principer endast information om att parterna "måste ta hänsyn till möjligheten att deras utveckling faller i händerna på enskilda terrorister eller terrorgrupper". Och det finns en lista över länder som enligt USA kan vara relaterade till terrorister. Det är på grund av detta som Iran vid en tidpunkt inte tog emot S-300-komplexen. Uppgiften att säkerställa landets säkerhet bör dock i alla fall komma först och inte bero på exportriktningen.
I allmänhet verkar frågan om att exportera motorer till USA märklig, har detta land verkligen ingen egen teknik? Det har dock ett antal finesser här. Amerika köper bara teknik för tunga raketmotorer, som kan sätta en anständig massa nyttolast i omloppsbana. I synnerhet RD-180-motorn, som erhölls genom en enkel avkortning av den äldre RD-170-motorn. Till skillnad från RD-170, som har 4 förbränningskammare, har RD-180 bara 2. Den resulterande tvåkammare raketmotorn är 11% mindre effektiv, men samtidigt är den 2 gånger lättare och kan användas på medelstora raketer i storlek. Och det är inte allt, återigen halverade det, inhemska ingenjörer fick en enkammare RD-191, som var designad för familjen nya ryska startbilar "Angara"
Sovjetiska RD-170 hade en dragkraft på 740 ton-kraft vid havsnivå, ett rekord som översteg dragkraften för den berömda F-1-motorn (690 ton-kraft), som användes för raketerna som skickade Apollon till månen. Månprogrammet för NASA själv väcker fortfarande tvivel bland många, bland annat för att analysen av F-1-motorns konstruktionsegenskaper visade att den i princip inte kan utveckla den deklarerade dragkraften.
Och efter lanseringen av Apollo fick produktionen av dessa motorer inte vidareutveckling. Ryssland ligger fortfarande före USA inom tungraketteknik. Staternas mest betydelsefulla prestation kan bara erkännas som RS-68-motorn med en dragkraft på 300 ton vid havsnivå, som används på tunga Delta-IV-missiler. Det är på grund av detta som USA tvingas använda pulverförstärkare (som på Shuttle) för att skjuta stora laster i omloppsbana eller köpa motorer från oss. Dessutom köpte de till och med 1996 licens för tillverkning av RD-180-motorer, men de kunde inte etablera sin produktion hemma och köpte dem fortfarande av den ryska tillverkaren NPO Energomash. Staterna har nu köpt 30 av dessa motorer och vill köpa hundra till. Men det är inte allt. USA kommer att använda ryska NK-33-motorer för sin Taurus-2-raket, som konstruerades i Sovjetunionen för sitt eget månprogram för 40 år sedan.
I USA har de under de senaste 15 åren flitigt försökt replikera NK-33 baserat på vår tekniska dokumentation, som mottogs öppet, köptes upp och stals, men de lyckades inte. Efter det bestämde de sig för att tillverka motorn i vårt företag och sedan sälja någon annans produkt, enligt samma system som med RD-180-motorn.
RD-180
Astronautik är en ganska kostsam bransch som inte kan säkerställa självförsörjning, trots deltagande i internationella program och kommersiella lanseringar. Om staten inte köper raketer och motorer till dem är produktionen ledig och åldras, arbetstagare får inte lön. Växter, för att överleva, börjar leta efter kunder utomlands och hitta dem inför tidigare konkurrenter. Så här överlevde vårt militärindustriella komplex, sålde flygplan och stridsvagnar, vår kosmonautik överlever också, förser ISS med nödvändig utrustning, huvudmodulerna på stationen är ryska, men amerikanerna flyger dit oftare respektive och de tillskriver huvudsakliga meriter för sig själva.
Problemet med överlevnad i en marknadsekonomi har satt våra företag, som inte har några konkurrenter på världsmarknaden, i en unik situation. Nu tävlar de inte alls med amerikanerna, utan med sig själva. Efter Sovjetunionens sammanbrott företagades ett stort antal företag som ägnade sig åt leveranser för rymdprogram och lämnades åt sig själva. I avsaknad av order från staten var många av dem helt stängda, vissa är på väg att gå i konkurs, vissa, till exempel NPO Energomash, hade mer tur. De började sälja RD-180-motorn till den amerikanska marknaden. Dess tidigare partner i Energia-Buran-projektet, RSC Energia, tjänar nu pengar genom att delta i ISS-projektet, dess Zvezda- och Zarya-moduler är kärnan i rymdstationen och ger dess livsstöd och kontroll fullt ut.
Faktum är att de amerikanska segmenten och modulerna i andra länder helt enkelt kan frigöras, och Ryssland får åter sin fulla rymdstation. Anledningen till att sådana diskussioner startade var USA: s avsikt att dra sig ur projektet 2015. Deras rymdfärjebussar åldras gradvis, deras livslängd har tömts. Alla bussar kommer snart att tas ur drift. Därefter kommer leverans av last och besättning till ISS att hanteras endast av ryska Soyuz. Leverans av besättningar och last till ISS har varit och förblir kärnverksamheten för RSC Energia
NASA har dock sina egna planer i detta avseende. I synnerhet användningen av dess nya Taurus-2-raket, utvecklad av Orbital Sciences-företaget, för att leverera last till ISS. Ett kontrakt värt 1,9 miljarder dollar har redan tecknats, men raketen har aldrig testats. Dessutom kommer den att ta emot ryska NK-33-motorer, och hela den första etappen för denna missil görs på det ukrainska statliga företaget Yuzhmash GKB (Dnepropetrovsk). Officiellt visar det sig att motorleverantören är Aerojet -företaget, transportörsleverantören är Orbital Sciences. Kanske NASA borde ha försökt förhandla direkt, snarare än att leta efter mellanhänder i sitt land, hade det varit billigare.
Tauras-2 är i huvudsak en rysk-ukrainsk raket som kan sätta 5 ton last i omloppsbana; dess amerikanska föregångare, Tauras-1, kunde bara lyfta 1,3 ton, och inte alltid framgångsrikt. Du har till och med råd med en ordlek-"Orbital Sciences" blev mer "orbital" bara tack vare NK-33-motorn som utvecklats av Kuznetsov, som har en 40-årig exponering. I ett visst scenario var det möjligt att skicka Orbital Sciences längre bort och använda den rysk-ukrainska Zenit-missilen eller den nästan färdiga ryska Angara. Men det är så här den amerikanska teknikens prestige går förlorad, och det kostar pengar och mellanhänder. För närvarande säljer Samara-företaget motorer till amerikanerna för 1 miljon dollar styck, har redan sålt 40 motorer från gamla aktier, som tillverkades av Kuznetsov, och funderar redan på att höja priserna och tittar på hur Energomash säljer RD-180 på 6 miljoner dollar.
Låt oss dock återvända till RSC Energia. Detta företag har en andra inkomstkälla, företaget deltog i det internationella Sea Launch -projektet. Huvudidén med projektet var att få ut det mesta av planetens rotationshastighet. Att börja i ekvatatorzonen visar sig vara det mest ekonomiska alternativet när det gäller energikostnader. Enligt denna indikator förlorar Baikonur, med sin latitud på 45,6 grader, även till den amerikanska kosmodromen vid Cape Canaveral med en breddgrad på 28 grader. Sea Launch-projektet består av Odyssey flytande kosmodrom och Zenit-3Sl-raketen, som tillsammans produceras av RSC Energia och Yuzhmash State Design Bureau. Samtidigt äger Ryssland 25% av aktierna, Ukraina - 15%, American Boeing Commercial Space Comp - 40% och ytterligare 20% Aker Kværner - ett norskt varvsföretag som deltog i byggandet av en plattform för flytande kosmodrom.
Den sista lanseringen av skytteln Discovery
Ursprungligen uppskattades kostnaden för detta projekt till 3,5 miljarder dollar. Sea Launch började fungera 1999, och i april 2009 gjordes 30 lanseringar under programmet, varav 27 lyckades, 1 var delvis framgångsrik och endast 2 misslyckades. Men trots den ganska imponerande statistiken tvingades företaget den 22 juni 2009 att begära konkurs och finansiell omorganisation i enlighet med den amerikanska konkursreglerna. Enligt de uppgifter som sprids av företaget uppskattas dess tillgångar till 100-500 miljoner dollar och skulderna sträcker sig från 500 miljoner dollar till 1 miljard dollar.
Som det visade sig, för att vara lönsamt, var det nödvändigt att genomföra 4-5 lanseringar per år, och inte 3, som företaget gjorde. Boeing, efter att ha pumpat ut all teknik från projektet, bestämde sig för att återbetala alla pengar som spenderats på projektet, även om de kommersiella riskerna i teorin borde ha delats upp proportionellt. Nu är det en prövning i denna fråga.
Det sorgligaste är att det finns en stark konkurrens mellan våra företag. Grovt sett kan Energomashs projekt störa Energias handel med USA. Samtidigt bleknar landets intressen i bakgrunden, det här är principerna för moderna affärer. Försöker förmedla för honom att det är lättare, mycket svårt att överleva i en tvärvetenskaplig integrerad struktur. Ett sådant företag kan inte se bortom sin egen näsa. En dag kommer det amerikanska intresset för Energomashs motorer att försvinna, och företaget kommer inte att kunna existera utan stöd från utlandet. Den existerar så länge rysk kosmonautik existerar, och amerikanerna har ett intresse för våra motorer, så länge de flyger in i Soyuz -bana, och så länge ISS är beroende av RSC Energia. Det kommer inte att finnas någon RSC Energia, det kommer inte att finnas någon Soyuz, inget ISS, och det kommer inte att finnas något ISS, det kommer inte att finnas något intresse för motorer från USA, våra företagstjänstemän kan inte bygga så långa kedjor.
Problemet gick dock inte obemärkt förbi av myndigheterna som beslutade att integrera våra företag med varandra. För detta ansträngde sig chefen för RSC Energia Vitaly Lopota. Svaret på hans överklaganden var beslutet att påskynda skapandet av Russian Space Corporation, men enligt planerna från Roscosmos skulle sammanslagningen av RSC Energia, NPO Energomash, TsSKB-Progress and Research Institute of Mechanical Engineering, som skulle bilda företaget, var planerad för år 2012. Processen kommer dock att påskyndas.
Konkurrensämnet mellan företag inom rymdindustrin skulle vara ofullständigt utan att nämna TsSKB-Progress. Tidigare producerade TsSKB-Progress hela sortimentet av R-7 lanseringsfordon från Vostok till Soyuz, och nu levererar det besättning och last till ISS med hjälp av Soyuz-U och Soyuz-FG lanseringsfordon. I detta avseende verkar samarbetet mellan RSC Energia, som producerar rymdskepp, och TsSKB-Progress, som producerar raketer, logiskt. Det är bara värt att notera en intressant detalj: den första Soyuz-U tog fart den 18 maj 1973 och sedan dess har 714 lanseringar genomförts på 38 år!
Sällan är det möjligt att hitta ett exempel på en sådan livslängd inom teknik. I den första etappen av denna raket är RD-117-motorn installerad, vilket är en uppgradering av RD-107, som har producerats sedan 1957, även Gagarin gjorde sin första flygning med dessa motorer. Det kan noteras att den tekniska utvecklingen på TsSKB-Progress står stilla, eller man kan anta att alla tekniska genier inom astronautik arbetade för bara 40 år sedan, och sedan föll en pest på dem, nya tyvärr inte föddes.
Men nu gör TsSKB-Progress fortfarande ett nytt Soyuz-2-uppskjutningsfordon och en familj av missiler baserade på det. RD-107A från Soyuz-FG (dragkraft 85, 6 tf vid havsnivå) deklareras dock som motorer i första etappen-detta är ytterligare en modernisering av den gamla RD-107, som genomfördes 1993 till 2001. Men redan i Soyuz-2.1v-versionen används NK-33 (180 tf dragkraft vid havsnivå). NK-33 blev populärt i Ryssland efter att amerikanerna köpte det. Motorn fick sitt anrop bara 40 år efter att den skapades. Tyvärr har dess designer, akademikern Kuznetsov, aldrig levt för att se detta ögonblick.
Men tillbaka till huvudämnet - tävling. "TsSKB-Progress" var inget undantag och började också samarbeta med utländska företag och hittade sponsorer i sin person. Den 7 november 2003, i Paris, undertecknade den ryska vice premiärministern Boris Aleshin och Frankrikes premiärminister Jean-Pierre Raffarin ett rysk-franskt avtal om uppskjutning av Soyuz-bärraketer från Kourou-kosmodromen i Franska Guyana. Projektet visade sig vara ömsesidigt fördelaktigt, EU fick en utmärkt medelklassraket och Ryssland fick ett paket med kontrakt för flera år framåt och möjligheten att genomföra rymdskjutningar från ekvatorn.
Sea Launch med Zenit-3SL-raket
På grund av det faktum att kosmodromen ligger vid ekvatorn kan Soyuz-STK-raketen skjuta upp last som väger upp till 4 ton i omloppsbana, istället för 1,5 ton när den skjuts upp från Plesetsk eller Baikonur. Européerna lanserar dock också sin Ariane-5 från Kuru-kosmodromen, och tror du att Soyuz kommer att konkurrera med Ariane i kommersiella lanseringar? Naturligtvis inte, våra raketer kommer att skjuta upp last som väger upp till 3 ton i omloppsbana, medan Ariane är tyngre satelliter som väger upp till 6 ton. Här kommer Soyuz med största sannolikhet att konkurrera med vår Zenit -missil och Sea Launch -programmet, som också lanseras från ekvatorn och har en liknande belastning. Det visar sig att TsSKB-Progress tävlar med sin partner RSC Energia.
Om vi talar om européernas oberoende framgångar, flyger deras ovannämnda tankeverk "Arian" på Vulcan2-motorer, som har en dragkraft på 91,8 ton vid havsnivån, nästan två gånger mindre än NK-33, som är sätt på "Soyuz-2v". Så varför lyfter den europeiska raketen mer? Bara på grund av 2 fastbränsleacceleratorer (TTU) används samma på skytteln. Men TTU har ett antal allvarliga nackdelar.
För det första är bränsletanken också en förbränningskammare, så dess väggar måste klara mycket allvarliga temperaturer och tryck. Därav användningen av tjockt värmebeständigt stål, och detta är extra vikt där de kämpar för varje gram. Dessutom har TTU inte förmågan att kontrollera dragkraften, vilket praktiskt taget utesluter möjligheten att manövrera i den aktiva delen av banan, en sådan accelerator kan inte stängas av efter antändning och förbränningsprocessen kan inte bromsas. Experter uppskattar sannolikheten för en skyttelkatastrof på grund av problem med det som 1 av 35, Challenger exploderade på sin 10: e flygning. Därför använder européer och amerikaner dem inte för ett bra liv, de har helt enkelt inte tillräckligt kraftfulla motorer. Låt oss gå vidare från TTU till ett annat ämne i vårt "samarbete" - "Baikal" -projektet.
"Baikal" är en inhemsk accelerator med en vätskedrivande raketmotor RD-191M (dragkraft 196 tf). Men detta är inte den enda skillnaden från fasta bränsleacceleratorer. "Baikal", precis som dem, kan docka till en raket, men efter att ha drivit av bränslet skulle det återvända till närmaste flygfält i obemannat läge, som ett vanligt plan. Således är detta faktiskt en återanvändbar raketmodul, där standardflygteknik användes, till exempel RD-33-turbojetmotorn från MiG-29 och chassit från MiG-23, vilket minskade kostnaden.
Återanvändbar accelerator "Baikal"
Det är därför när NPO Molniya och GKNPTs dem. Khrunichev presenterades med en fullstor modell av "Baikal" på flygshowen MAKS-2001, européerna visade ett ökat intresse för honom. I detta fall fungerade dock inte samarbetet. Här kommer det sorgligaste ögonblicket för den ryska kosmonautiken, NPO Molniya - huvudutvecklaren av Baikal - levde helt enkelt inte för att se finansieringsstarten. Den irreversibla processen med produktionsnedgång började, arbetarna gick, maskinerna skickades för metallskrot, de tomma skroven hyrdes ut. Detta är uppoffret för liberala reformer. Organisationen som utvecklade "Buran", som har modern teknik, kunde inte anpassa sig till marknadsekonomin. Ryssland behövde inte Buranerna, länge försökte företaget överleva genom att utveckla ett projekt för en lättversion av MAKS -pendeln, men den förblev oupptagen. Militärt sett kan det bli en direkt konkurrent till X-37B, den mycket amerikanska apparat som artikeln började från. Kanske är det värt att avsluta det med orbitalplan, det räcker med att notera att Ryssland inte behövde MAKS, och i Amerika är X-37B efterfrågad och flyger.
