Nowy przełom: Rosja dogoni sowiecki „Buran”
W Rosji poważnie spodziewają się, że w niedalekiej przyszłości będą konkurować z Elonem Muskiem i jego prywatną firmą kosmiczną Space X na rynku tanich startów kosmicznych. Roskosmos i United Aircraft Corporation (UAC) zamierzają wyprzeć amerykańskich konkurentów, wdrażając krajowy program stworzenia ultralekkiego systemu rakietowo-kosmicznego wielokrotnego użytku. Według Borisa Satovsky'ego, który jest szefem grupy projektowej FPI - Advanced Research Foundation, wstępny projekt jednostki rakietowej powracającej na ziemię jest już gotowy. Testy pierwszej rosyjskiej rakiety kosmicznej wielokrotnego użytku zaplanowano na 2022 rok.
Satovsky zauważa, że planowane jest wystrzelenie nowych rakiet zwrotnych z mobilnych kompleksów. Schemat działania planowanego systemu zakłada wydzielenie pierwszego stopnia wyrzutni na wysokości około 59-66 kilometrów, a następnie jego powrót na miejsce startu wraz z lądowaniem na zwykłym pasie startowym – podaje RIA. Aktualności. W podstawowym projekcie jednostki powrotnej przewiduje się zastosowanie wielkorozpiętościowego obrotowego skrzydła prostokątnego, a także klasycznego ogona. Według naukowca, podczas lotu powrotnego na miejsce startu planowane jest użycie seryjnych silników turboodrzutowych, które przeszły odpowiednią modyfikację. Według Borisa Satovsky'ego taki system ma na celu wystrzelenie ładunku o wadze do 600 kilogramów na orbitę synchroniczną ze słońcem. Według wstępnych obliczeń, które zostały już wykonane, cena startu powinna być 1,5-2 razy niższa niż w przypadku zwykłych pojazdów nośnych tej samej klasy. Jednocześnie każda ze zwróconych jednostek sterowalnych przeznaczona jest na 50 lotów bez wymiany silników podtrzymujących.
Po raz pierwszy o tym, że Rosja zamierza wznowić prace nad stworzeniem rakiety wielokrotnego użytku, dowiedzieliśmy się już w styczniu 2018 roku. Jednocześnie RBC zauważa, że nasz kraj będzie mógł na nim zarobić nie wcześniej niż za dziesięć lat. 9 stycznia Aleksey Varochko, dyrektor generalny Chrunicheva Center, poinformował, że centrum we współpracy z Biurem Projektowym Miasiszczewa i Roscosmosem wznowiło prace nad projektem rakiety nośnej wielokrotnego użytku Angara-1.2. Planuje się, że ta rakieta nośna otrzyma składane skrzydła, które otworzą się po wprowadzeniu ładunku na orbitę, po czym będzie mógł wylądować na lotnisku. Jednocześnie rozważana jest opcja powrotu pierwszego stopnia rakiety z własnymi silnikami, jak to jest obecnie realizowane w rakiecie Falcon-9 amerykańskiej firmy SpaceX, oraz możliwość lądowania pierwszego stopnia ze spadochronu. jest również brana pod uwagę.
Przedstawiciele Roskosmosu powiedzieli wówczas, że plany konstruktorów Centrum Chruniczowa dotyczące opracowania rosyjskiej rakiety nośnej wielokrotnego użytku w oparciu o istniejący zasób naukowo-techniczny są logicznym krokiem w rozwoju branży, podkreślając, że podobne doświadczenia są w naszym kraju . Rzeczywiście, dla Centrum Chruniczowa jest to trzecia próba opracowania rakiety wielokrotnego użytku. Tym razem jednak Centrum postanowiło zająć się zaprojektowaniem sceny wielokrotnego użytku dla pocisków lekkich. Warto zauważyć, że już w 2000 roku Centrum Chruniczewa, we współpracy z NPO Molniya, było zaangażowane w stworzenie wielorazowego wzmacniacza Bajkał dla pierwszego etapu ciężkiej rakiety Angara. Wtedy zaplanowano, że pierwszy stopień rakiety, pierwotnie wyposażony w obrotowe skrzydło, po rozdzieleniu powróci na lotnisko. Układ Bajkału został nawet zademonstrowany na francuskich pokazach lotniczych w Le Bourget w 2001 roku, ale ten obiecujący projekt nigdy nie został opracowany. Dalsze prace nad stworzeniem jednostki skrzydlatej dla rakiety Angara prowadzono w latach 2011-13 w ramach realizacji projektu MRKS – rakietowo-kosmiczny system wielokrotnego użytku. Jednak wtedy rada naukowo-techniczna Roskosmosu doszła do wniosku, że koszt wystrzelenia kilograma ładunku na orbitę Ziemi za pomocą MRSK byłby wyższy niż przy standardowym jednorazowym locie zwykłej rakiety.
Jednocześnie eksperci nazywają sukces amerykańskiej firmy SpaceX Elon Musk impulsem do wznowienia prac w tym obszarze. Jego firma z powodzeniem wykorzystuje technologię pierwszego etapu powrotu rakiety Falcon-9 (najdroższą jej część). Tak więc w 2017 roku prywatna amerykańska firma przeprowadziła 17 startów rakiety Falcon-9: w 13 przypadkach pierwszy etap rakiety został pomyślnie wylądowany przy użyciu własnego silnika, w trzech kolejnych przypadkach ze względu na specyfikę misji kosmicznej ( na przykład konieczność dostarczenia ciężkiego satelity na geostacjonarną orbitę okołoziemską) nie planowano powrotu pierwszego stopnia rakiety na Ziemię. W innym przypadku rakieta wylądowała w oceanie zgodnie z planem. Zazwyczaj zwrotny pierwszy stopień ląduje na platformie morskiej lub na przylądku Canaveral.
Zwrócony pierwszy etap jest konieczny dla Rosji przede wszystkim pod względem wskaźników ekonomicznych. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że przy użyciu rakiet wielokrotnego użytku możliwe jest obniżenie kosztów startów kosmicznych. Według Aleksandra Zheleznyakowa, członka Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki im. Ciołkowskiego, obniżenie ceny startowej pozwoli Rosji „oderwać kawałek tortu” z komercyjnego rynku kosmicznego, a przynajmniej nie wylecieć z tego rynku. Dlatego decyzja o opracowaniu rakiety nośnej wielokrotnego użytku w Rosji jest jak najbardziej uzasadniona, podczas gdy Centrum Chruniczowa ma już postępy w tej dziedzinie – podkreślił Aleksander Żeleznyakow.
W kwietniu 2018 r. wicepremier rosyjskiego rządu Dmitrij Rogozin mówił o tym, że krajowe rakiety wielokrotnego użytku powinny lądować jak samolot. „Nie jesteśmy w stanie, jak Elon Musk, zwrócić rosyjskiej rakiety – startują z kosmodromu Canaveral i dostosowują platformę morską do punktu, w którym powinien wylądować pierwszy stopień rakiety. Kierownice są u góry, a ona siedzi na silniku ”- powiedział starszy rosyjski urzędnik. „Gdzie powinniśmy go zasadzić, w Jakucji? Jest to fizycznie niemożliwe ze względu na istniejące cechy geograficzne. Jeśli przewidujemy przejście na stosowanie zwrotnych etapów, to powinno przejść z lotu pionowego do lotu poziomego, a na silniku i skrzydłach, które będą musiały się otworzyć, wrócić na najbliższe lotnisko, jak samolot, i tu projekt jest realizowany. w połączeniu z lotnictwo”- powiedział Dmitrij Rogozin. Najprawdopodobniej osobista opinia tej osoby, która po zakończeniu tworzenia nowego gabinetu ministrów została szefem Roskosmosu, będzie teraz jeszcze ważniejsza dla projektu stworzenia rosyjskiej rakiety wielokrotnego użytku.
W rzeczywistości, pracując nad rakietą wielokrotnego użytku, Rosja może dogonić radziecki zwrotny wahadłowiec kosmiczny Buran i jego bardziej nowoczesną i prostszą reinkarnację, rakietę wielokrotnego użytku Bajkał, która została wyróżniona na kilku wystawach na początku XXI wieku. Te statki powrotne, podobnie jak słynne amerykańskie wahadłowce, stały się owocem żmudnej pracy przedstawicieli przemysłu kosmicznego i lotniczego. Stanie się pełnoprawnym zwrotnym statkiem kosmicznym, co wynikało z ich ogromnych kosztów.
Jednocześnie przez długi czas na Ziemi nie rozwijano zwrotnych pojazdów nośnych, ponieważ uważano, że nie jest to ekonomicznie wykonalne. I nie było takiej potrzeby ze względu na brak dużego przepływu ładunków w kosmos. W XXI wieku wszystko się zmienia, ten ruch towarowy pojawił się i może z czasem gwałtownie wzrosnąć, zauważył w wywiadzie dla Free Press Andrey Ionin, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki. Według Ionina pojawienie się dużego ruchu cargo będzie bezpośrednio związane z rozmieszczeniem w kosmosie internetowego systemu dystrybucji. Mówimy o projekcie OneWeb i podobnym projekcie Muska, Starlink. Planowana do rozmieszczenia konstelacja satelitów szacowana jest na tysiąc jednostek. Biorąc pod uwagę, że obecnie cała ludzkość korzysta tylko z około 1,3 tys. aktywnych satelitów. Oznacza to, że realizacja tylko takich projektów może doprowadzić do podwojenia konstelacji kosmicznej.
Andrey Ionin uważa, że takie projekty z wdrożeniem globalnego Internetu kosmicznego z pewnością zostaną zrealizowane, ponieważ bez takiego systemu realizacja wielu projektów „gospodarki cyfrowej” na Ziemi nie jest możliwa. Według niego, nadszedł czas, aby te systemy rzeczywiście powstawały i zapewniały niezbędny przepływ ładunków, dlatego Elon Musk zajął się rozwojem rakiet wielokrotnego użytku, odnosząc sukces w tej materii. Tutaj można narysować dość odkrywczą analogię ze smartfonami, które podbiły świat. Gdyby Stephen Jobs wprowadził swojego pierwszego iPhone'a nie w 2007 roku, ale dwa lata wcześniej, najprawdopodobniej byłby dla nikogo mało przydatny, ponieważ w tym czasie po prostu nie było sieci 3G, które mogłyby zapewnić dobry poziom komunikacji w Internecie. Technologia jest potrzebna nie sama w sobie w oderwaniu od wszystkiego, ale tylko wtedy, gdy jest na nią zapotrzebowanie. W związku z tym można zauważyć, że rzeczywiście nadszedł czas na rakiety wielokrotnego użytku.
O tym, że nadszedł czas na takie pojazdy nośne świadczy również fakt, że w Federacji Rosyjskiej pojawiła się pierwsza prywatna firma kosmiczna – S7 Space, która kiedyś wykupiła projekt Sea Launch. Pracują nad wymianą starej i dość drogiej rakiety Zenit i jako wymagania dla Roskosmosu dla nowej rakiety wyznaczyli pierwszy etap zwrotu, zauważa Andrey Ionin.
W rozmowie z gazetą Wiedomosti Siergiej Sopow, prezes pierwszej prywatnej firmy kosmicznej w naszym kraju, powiedział, że S7 Space ma dalekosiężne plany, obejmujące nie tylko ponowne otwarcie projektu Sea Launch, ale też dużo bardziej ambitne zadania. Firma spodziewa się również przeprowadzenia startów naziemnych, zbudowania i uruchomienia własnej fabryki silników rakietowych w celu stworzenia modyfikacji wielokrotnego użytku obiecującego krajowego rakiety nośnej Sojuz-5, a także sugeruje, aby rosyjski rząd po 2024 r. nie zatapiał swojego segmentu ISS przez wynajęcie go i stworzenie pierwszego kosmodromu orbitalnego.
Oczywiste jest, że z biegiem czasu potrzeba będzie coraz więcej startów kosmicznych, a rakiety wielokrotnego użytku będą w stanie pomóc w ich realizacji. Elon Musk rozwiązał już ten problem, torując drogę. Teraz przyszła kolej na Rosję oraz nasze firmy i ośrodki badawcze, aby dołączyć do rywalizacji w tej oczywiście ważnej dziedzinie kosmonautyki.
Źródła informacji:
https://www.rbc.ru/politics/10/01/2018/5a54f9e19a7947a6befe1eae
http://svpressa.ru/economy/article/201861
https://ria.ru/science/20180604/1521978476.html
https://www.vedomosti.ru/business/characters/2018/06/18/773120-mnogorazovaya-raketa
Satovsky zauważa, że planowane jest wystrzelenie nowych rakiet zwrotnych z mobilnych kompleksów. Schemat działania planowanego systemu zakłada wydzielenie pierwszego stopnia wyrzutni na wysokości około 59-66 kilometrów, a następnie jego powrót na miejsce startu wraz z lądowaniem na zwykłym pasie startowym – podaje RIA. Aktualności. W podstawowym projekcie jednostki powrotnej przewiduje się zastosowanie wielkorozpiętościowego obrotowego skrzydła prostokątnego, a także klasycznego ogona. Według naukowca, podczas lotu powrotnego na miejsce startu planowane jest użycie seryjnych silników turboodrzutowych, które przeszły odpowiednią modyfikację. Według Borisa Satovsky'ego taki system ma na celu wystrzelenie ładunku o wadze do 600 kilogramów na orbitę synchroniczną ze słońcem. Według wstępnych obliczeń, które zostały już wykonane, cena startu powinna być 1,5-2 razy niższa niż w przypadku zwykłych pojazdów nośnych tej samej klasy. Jednocześnie każda ze zwróconych jednostek sterowalnych przeznaczona jest na 50 lotów bez wymiany silników podtrzymujących.
Lądowanie pierwszego etapu rakiety Falcon-9
Po raz pierwszy o tym, że Rosja zamierza wznowić prace nad stworzeniem rakiety wielokrotnego użytku, dowiedzieliśmy się już w styczniu 2018 roku. Jednocześnie RBC zauważa, że nasz kraj będzie mógł na nim zarobić nie wcześniej niż za dziesięć lat. 9 stycznia Aleksey Varochko, dyrektor generalny Chrunicheva Center, poinformował, że centrum we współpracy z Biurem Projektowym Miasiszczewa i Roscosmosem wznowiło prace nad projektem rakiety nośnej wielokrotnego użytku Angara-1.2. Planuje się, że ta rakieta nośna otrzyma składane skrzydła, które otworzą się po wprowadzeniu ładunku na orbitę, po czym będzie mógł wylądować na lotnisku. Jednocześnie rozważana jest opcja powrotu pierwszego stopnia rakiety z własnymi silnikami, jak to jest obecnie realizowane w rakiecie Falcon-9 amerykańskiej firmy SpaceX, oraz możliwość lądowania pierwszego stopnia ze spadochronu. jest również brana pod uwagę.
Przedstawiciele Roskosmosu powiedzieli wówczas, że plany konstruktorów Centrum Chruniczowa dotyczące opracowania rosyjskiej rakiety nośnej wielokrotnego użytku w oparciu o istniejący zasób naukowo-techniczny są logicznym krokiem w rozwoju branży, podkreślając, że podobne doświadczenia są w naszym kraju . Rzeczywiście, dla Centrum Chruniczowa jest to trzecia próba opracowania rakiety wielokrotnego użytku. Tym razem jednak Centrum postanowiło zająć się zaprojektowaniem sceny wielokrotnego użytku dla pocisków lekkich. Warto zauważyć, że już w 2000 roku Centrum Chruniczewa, we współpracy z NPO Molniya, było zaangażowane w stworzenie wielorazowego wzmacniacza Bajkał dla pierwszego etapu ciężkiej rakiety Angara. Wtedy zaplanowano, że pierwszy stopień rakiety, pierwotnie wyposażony w obrotowe skrzydło, po rozdzieleniu powróci na lotnisko. Układ Bajkału został nawet zademonstrowany na francuskich pokazach lotniczych w Le Bourget w 2001 roku, ale ten obiecujący projekt nigdy nie został opracowany. Dalsze prace nad stworzeniem jednostki skrzydlatej dla rakiety Angara prowadzono w latach 2011-13 w ramach realizacji projektu MRKS – rakietowo-kosmiczny system wielokrotnego użytku. Jednak wtedy rada naukowo-techniczna Roskosmosu doszła do wniosku, że koszt wystrzelenia kilograma ładunku na orbitę Ziemi za pomocą MRSK byłby wyższy niż przy standardowym jednorazowym locie zwykłej rakiety.
Jednocześnie eksperci nazywają sukces amerykańskiej firmy SpaceX Elon Musk impulsem do wznowienia prac w tym obszarze. Jego firma z powodzeniem wykorzystuje technologię pierwszego etapu powrotu rakiety Falcon-9 (najdroższą jej część). Tak więc w 2017 roku prywatna amerykańska firma przeprowadziła 17 startów rakiety Falcon-9: w 13 przypadkach pierwszy etap rakiety został pomyślnie wylądowany przy użyciu własnego silnika, w trzech kolejnych przypadkach ze względu na specyfikę misji kosmicznej ( na przykład konieczność dostarczenia ciężkiego satelity na geostacjonarną orbitę okołoziemską) nie planowano powrotu pierwszego stopnia rakiety na Ziemię. W innym przypadku rakieta wylądowała w oceanie zgodnie z planem. Zazwyczaj zwrotny pierwszy stopień ląduje na platformie morskiej lub na przylądku Canaveral.
Zwrócony pierwszy etap jest konieczny dla Rosji przede wszystkim pod względem wskaźników ekonomicznych. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że przy użyciu rakiet wielokrotnego użytku możliwe jest obniżenie kosztów startów kosmicznych. Według Aleksandra Zheleznyakowa, członka Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki im. Ciołkowskiego, obniżenie ceny startowej pozwoli Rosji „oderwać kawałek tortu” z komercyjnego rynku kosmicznego, a przynajmniej nie wylecieć z tego rynku. Dlatego decyzja o opracowaniu rakiety nośnej wielokrotnego użytku w Rosji jest jak najbardziej uzasadniona, podczas gdy Centrum Chruniczowa ma już postępy w tej dziedzinie – podkreślił Aleksander Żeleznyakow.
W kwietniu 2018 r. wicepremier rosyjskiego rządu Dmitrij Rogozin mówił o tym, że krajowe rakiety wielokrotnego użytku powinny lądować jak samolot. „Nie jesteśmy w stanie, jak Elon Musk, zwrócić rosyjskiej rakiety – startują z kosmodromu Canaveral i dostosowują platformę morską do punktu, w którym powinien wylądować pierwszy stopień rakiety. Kierownice są u góry, a ona siedzi na silniku ”- powiedział starszy rosyjski urzędnik. „Gdzie powinniśmy go zasadzić, w Jakucji? Jest to fizycznie niemożliwe ze względu na istniejące cechy geograficzne. Jeśli przewidujemy przejście na stosowanie zwrotnych etapów, to powinno przejść z lotu pionowego do lotu poziomego, a na silniku i skrzydłach, które będą musiały się otworzyć, wrócić na najbliższe lotnisko, jak samolot, i tu projekt jest realizowany. w połączeniu z lotnictwo”- powiedział Dmitrij Rogozin. Najprawdopodobniej osobista opinia tej osoby, która po zakończeniu tworzenia nowego gabinetu ministrów została szefem Roskosmosu, będzie teraz jeszcze ważniejsza dla projektu stworzenia rosyjskiej rakiety wielokrotnego użytku.
W rzeczywistości, pracując nad rakietą wielokrotnego użytku, Rosja może dogonić radziecki zwrotny wahadłowiec kosmiczny Buran i jego bardziej nowoczesną i prostszą reinkarnację, rakietę wielokrotnego użytku Bajkał, która została wyróżniona na kilku wystawach na początku XXI wieku. Te statki powrotne, podobnie jak słynne amerykańskie wahadłowce, stały się owocem żmudnej pracy przedstawicieli przemysłu kosmicznego i lotniczego. Stanie się pełnoprawnym zwrotnym statkiem kosmicznym, co wynikało z ich ogromnych kosztów.
Jednocześnie przez długi czas na Ziemi nie rozwijano zwrotnych pojazdów nośnych, ponieważ uważano, że nie jest to ekonomicznie wykonalne. I nie było takiej potrzeby ze względu na brak dużego przepływu ładunków w kosmos. W XXI wieku wszystko się zmienia, ten ruch towarowy pojawił się i może z czasem gwałtownie wzrosnąć, zauważył w wywiadzie dla Free Press Andrey Ionin, członek korespondent Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki. Według Ionina pojawienie się dużego ruchu cargo będzie bezpośrednio związane z rozmieszczeniem w kosmosie internetowego systemu dystrybucji. Mówimy o projekcie OneWeb i podobnym projekcie Muska, Starlink. Planowana do rozmieszczenia konstelacja satelitów szacowana jest na tysiąc jednostek. Biorąc pod uwagę, że obecnie cała ludzkość korzysta tylko z około 1,3 tys. aktywnych satelitów. Oznacza to, że realizacja tylko takich projektów może doprowadzić do podwojenia konstelacji kosmicznej.
Andrey Ionin uważa, że takie projekty z wdrożeniem globalnego Internetu kosmicznego z pewnością zostaną zrealizowane, ponieważ bez takiego systemu realizacja wielu projektów „gospodarki cyfrowej” na Ziemi nie jest możliwa. Według niego, nadszedł czas, aby te systemy rzeczywiście powstawały i zapewniały niezbędny przepływ ładunków, dlatego Elon Musk zajął się rozwojem rakiet wielokrotnego użytku, odnosząc sukces w tej materii. Tutaj można narysować dość odkrywczą analogię ze smartfonami, które podbiły świat. Gdyby Stephen Jobs wprowadził swojego pierwszego iPhone'a nie w 2007 roku, ale dwa lata wcześniej, najprawdopodobniej byłby dla nikogo mało przydatny, ponieważ w tym czasie po prostu nie było sieci 3G, które mogłyby zapewnić dobry poziom komunikacji w Internecie. Technologia jest potrzebna nie sama w sobie w oderwaniu od wszystkiego, ale tylko wtedy, gdy jest na nią zapotrzebowanie. W związku z tym można zauważyć, że rzeczywiście nadszedł czas na rakiety wielokrotnego użytku.
O tym, że nadszedł czas na takie pojazdy nośne świadczy również fakt, że w Federacji Rosyjskiej pojawiła się pierwsza prywatna firma kosmiczna – S7 Space, która kiedyś wykupiła projekt Sea Launch. Pracują nad wymianą starej i dość drogiej rakiety Zenit i jako wymagania dla Roskosmosu dla nowej rakiety wyznaczyli pierwszy etap zwrotu, zauważa Andrey Ionin.
W rozmowie z gazetą Wiedomosti Siergiej Sopow, prezes pierwszej prywatnej firmy kosmicznej w naszym kraju, powiedział, że S7 Space ma dalekosiężne plany, obejmujące nie tylko ponowne otwarcie projektu Sea Launch, ale też dużo bardziej ambitne zadania. Firma spodziewa się również przeprowadzenia startów naziemnych, zbudowania i uruchomienia własnej fabryki silników rakietowych w celu stworzenia modyfikacji wielokrotnego użytku obiecującego krajowego rakiety nośnej Sojuz-5, a także sugeruje, aby rosyjski rząd po 2024 r. nie zatapiał swojego segmentu ISS przez wynajęcie go i stworzenie pierwszego kosmodromu orbitalnego.
Oczywiste jest, że z biegiem czasu potrzeba będzie coraz więcej startów kosmicznych, a rakiety wielokrotnego użytku będą w stanie pomóc w ich realizacji. Elon Musk rozwiązał już ten problem, torując drogę. Teraz przyszła kolej na Rosję oraz nasze firmy i ośrodki badawcze, aby dołączyć do rywalizacji w tej oczywiście ważnej dziedzinie kosmonautyki.
Źródła informacji:
https://www.rbc.ru/politics/10/01/2018/5a54f9e19a7947a6befe1eae
http://svpressa.ru/economy/article/201861
https://ria.ru/science/20180604/1521978476.html
https://www.vedomosti.ru/business/characters/2018/06/18/773120-mnogorazovaya-raketa
informacja