Efter ganska högt publicerade olyckor med ryska protonraketer kan man säga att det har blivit till och med oanständigt att skriva om det verkliga läget i rymdindustrin. Det ryska rymdprogrammet handlar dock inte bara om olyckor och katastrofer av satelliter och rymdstationer, det är också riktigt fantastiska projekt som är ganska lovande och framgångsrikt passerar deras design. Det kommer att fokusera på det återanvändbara raket- och rymdsystemet (MRKS-1), vars modelltester började vid TsAGI.
För inte så länge sedan publicerade TsAGI presscenter en bild av denna modell. Dess utseende påminner många om de återanvändbara rymdfarkosterna, som den amerikanska rymdfärjan eller vår "Buran". Men yttre likhet, som ofta är fallet i livet, lurar. MKRS-1 är ett helt annat system. Den implementerar en fundamentalt annorlunda ideologi, som kvalitativt skiljer sig från alla tidigare rymdprojekt som genomförts. I grunden är det ett återanvändningsbilar.
MRKS-1-projektet är ett delvis återanvändbart vertikalt startlanseringsfordon baserat på en första etapp av kryssningsfartyg, boosterblock och andra etappar. Det första steget utförs enligt flygplanet och är reversibelt. Den återvänder till uppskjutningsområdet i flygplansläge och landar horisontellt vid flygplan i första klass. Det bevingade återanvändbara blocket i raketsystemets första etapp kommer att vara utrustat med återanvändbara kryssningsvätskedrivande raketmotorer (LPRE).
För närvarande är det statliga forsknings- och produktionscentret uppkallat efter Khrunichev, design och utveckling och forskningsarbete kring utveckling och underbyggande av det tekniska utseendet, liksom de tekniska egenskaperna hos det återanvändbara raket- och rymdsystemet, är i full gång. Detta system skapas inom ramen för det federala rymdprogrammet i samarbete med många närstående företag.
Låt oss dock prata lite om historia. Den första generationen av återanvändbara rymdfarkoster inkluderar 5 rymdfarkoster av rymdfärjetypen, liksom flera inhemska utvecklingar av BOR- och Buran -serien. I dessa projekt försökte både amerikanerna och sovjetiska specialister att bygga en återanvändbar rymdfarkost själv (den sista etappen, som direkt skjuts ut i rymden). Målen för dessa program var följande: återkomst från rymden av en betydande mängd nyttolaster, minskning av kostnaderna för att skjuta ut en nyttolast i rymden, bevara dyra och komplexa rymdfarkoster för upprepad användning, möjligheten att utföra frekventa uppskjutningar av ett återanvändbart stadium.
Den första generationen av återanvändbara rymdsystem kunde dock inte lösa sina problem med tillräcklig effektivitet. Enhetskostnaden för tillgång till rymden visade sig vara cirka 3 gånger högre än för vanliga engångsraketer. Samtidigt ökade avkastningen av nyttolaster från rymden inte nämnvärt. Samtidigt visade sig resursen att använda återanvändbara etapper vara betydligt lägre än den beräknade, vilket inte tillät användning av dessa fartyg i ett stramt schema för rymdskjutningar. Som ett resultat av dessa dagar levereras både satelliter och astronauter till jordbana med hjälp av engångsraketsystem. Och det finns inget alls för att returnera dyr utrustning och fordon från jordbana. Endast amerikanerna gjorde sig till ett litet automatiskt fartyg X-37B, som var konstruerat för militära behov och har en nyttolast på mindre än 1 ton. Det är uppenbart för alla att moderna återanvändbara system bör skilja sig kvalitativt från företrädarna för den första generationen.
I Ryssland pågår arbete med flera återanvändbara rymdsystem samtidigt. Det är dock klart att det mest lovande blir det så kallade rymdsystemet. Helst skulle en rymdfarkost lyfta från ett flygfält som ett vanligt plan, gå in i en jordbana och återvända tillbaka och bara konsumera bränsle. Detta är dock det svåraste alternativet som kräver mycket tekniska lösningar och förundersökningar. Detta alternativ kan inte implementeras snabbt av någon modern stat. Även om Ryssland har en ganska stor vetenskaplig och teknisk reserv för projekt av detta slag. Till exempel "flyg- och rymdplanet" Tu-2000, som hade en ganska detaljerad studie. Genomförandet av detta projekt på en gång hämmades av brist på finansiering efter Sovjetunionens kollaps på 1990 -talet, liksom frånvaron av ett antal kritiska och komplexa komponenter.
Det finns också en mellanversion, där rymdsystemet består av en återanvändbar rymdfarkost och ett återanvändbart boosterskede. Arbetet med sådana system utfördes redan i Sovjetunionen, till exempel Spiral -systemet. Det finns också mycket nyare utveckling. Men även detta system för ett återanvändbart rymdsystem förutsätter en ganska lång cykel av design och forskningsarbete på många områden.
Därför ligger huvudfokus i Ryssland på MRKS-1-programmet. Detta program står för Stage 1 Reusable Rocket and Space System. Trots detta "första steg" kommer det skapade systemet att vara mycket funktionellt. Det är bara det att inom ramen för ett ganska stort allmänt program för att skapa de senaste rymdsystemen har detta program de närmaste tidsfristerna för sitt slutgiltiga genomförande.
Systemet som föreslås av MRKS-1-projektet kommer att vara tvåstegs. Dess huvudsakliga syfte är att skjuta upp i en omedelbar jordbana absolut alla rymdfarkoster (transport, bemannade, automatiska) som väger upp till 25–35 ton, både redan existerande och i färd med att skapas. Nyttolastvikten i omloppsbanan är större än protonernas. Den fundamentala skillnaden från de befintliga bärraketerna kommer dock att vara annorlunda. MRKS-1-systemet kommer inte att vara engångsbruk. Dess första etapp kommer inte att brinna upp i atmosfären eller falla till marken i form av en samling skräp. Efter att ha påskyndat den andra etappen (som är engångs) och nyttolasten kommer den första etappen att landa, precis som rymdbussarna på 1900-talet. Idag är detta det mest lovande sättet att utveckla rymdtransportsystem.
I praktiken är detta projekt en steg-för-steg-modernisering av Angara-engångslanseringsfordon som för närvarande skapas. Egentligen föddes själva MRKS-1-projektet som en vidareutveckling av GKNPT: erna im. Khrunichev, där, tillsammans med NGO Molniya, en återanvändbar förstärkningsförstärkare i första etappen av Angara-startbilen skapades, som fick beteckningen Baikal (för första gången visades Baikal-modellen på MAKS-2001). Baikal använde samma automatiska styrsystem som tillät sovjetiska rymdfärjan Buran att flyga utan besättning ombord. Detta system ger stöd för flygningen i alla dess etapper - från startpunkten till fordonets landning på flygfältet kommer detta system att anpassas för MRKS -1.
Till skillnad från Baikal-projektet kommer MRKS-1 inte att ha hopfällbara plan (vingar), utan fast installerade sådana. Denna tekniska lösning minskar sannolikheten för nödsituationer när fordonet kommer in i landningsbanan. Men den nyligen testade konstruktionen av den återanvändbara acceleratorn kommer fortfarande att förändras. Som Sergei Drozdov, chef för aerothermodynamics-avdelningen för höghastighetsflygplan vid TsAGI, noterade att specialisterna "överraskades av de höga värmeflödena i vingens mittdel, vilket utan tvekan kommer att innebära en förändring av flygplanets design." I september-oktober i år kommer MRKS-1-modellerna att genomgå en serie tester i transoniska och hypersoniska vindtunnlar.
I det andra stadiet av genomförandet av detta program är det planerat att göra det andra steget återanvändbart, och massan av nyttolast som ska skjutas ut i rymden måste växa till 60 ton. Men även utvecklingen av en återanvändbar accelerator av endast den första etappen är redan ett verkligt genombrott i utvecklingen av moderna rymdtransportsystem. Och det viktigaste är att Ryssland går mot detta genombrott, samtidigt som man behåller sin status som en av världens ledande rymdmakter.
Idag betraktas MRKS-1 som ett universellt mångsidigt fordon avsett för att skjuta upp rymdfarkoster och olika nyttolaster, bemannade och lastfartyg i omloppsbana, bemannade och lastfartyg under programmen för mänsklighetens utforskning av jordnära rymden, utforskning av Månen och Mars, liksom andra planeter i vårt solsystem. …
Sammansättningen av MRKS-1 inkluderar en återanvändbar raketenhet (VRB), som är en återanvändbar steg I-booster, en engångsförstärkare för steg II, samt ett rymdstridshuvud (RGC). VRB och steg II -accelerator lägger till med varandra i ett batchschema. Det föreslås att bygga modifieringar av MRCS med olika bärförmåga (lastens massa levereras till en låg referensbana från 20 till 60 ton), med beaktande av de enhetliga acceleratorerna i steg I och II med ett enda markkomplex. Det på lång sikt gör det möjligt att i praktiken säkerställa en minskning av arbetsintensiteten i arbetet i en teknisk position, maximal serieproduktion och möjligheten att utveckla en ekonomiskt effektiv familj av rymdbärare på grundval av basmoduler.
Utveckling och konstruktion av MRKS-1-familjen med olika bärförmåga baserat på enade engångs- och återanvändningsstadier, som uppfyller kraven för avancerade rymdtransportsystem, och som kan lösa uppgifterna för att lansera både unika dyra rymdobjekt och seriella med mycket hög effektivitet och tillförlitlighet. rymdfarkoster kan bli ett mycket seriöst alternativ i ett antal nya generations lanseringsfordon som kommer att vara i drift under en lång tid under 2000 -talet.
För närvarande har TsAGI-specialister redan lyckats bedöma den rationella mångfalden av användningen av den första etappen av MRKS-1, liksom alternativen för demonstranter av de returnerade missilenheterna och behovet av deras genomförande. Den återlämnade första etappen MRKS-1 kommer att ge en hög nivå av säkerhet och tillförlitlighet och helt överge tilldelningen av områden där löstagbara delar faller, vilket kommer att avsevärt öka effektiviteten i genomförandet av lovande kommersiella program. De ovannämnda fördelarna för Ryssland verkar vara oerhört viktiga, liksom för den enda stat i världen som har en kontinental lokalisering av befintliga och lovande kosmodromer.
TsAGI anser att skapandet av MRKS-1-projektet är ett kvalitativt nytt steg i utformningen av lovande återanvändbara rymdfarkoster för sjösättning i omloppsbana. Sådana system uppfyller fullt utvecklingsnivån för raket- och rymdteknik under XXI -talet och har betydligt högre indikatorer på ekonomisk effektivitet.
