Rosyjski „Irkut”: czy nowy pojazd startowy pozwoli narzucić konkurencję Zachodowi?
Zacznij mały
Jak podała RIA w październiku Aktualności w nawiązaniu do magazynu „Space Technique and Technologies” Ministerstwo Obrony przedstawiło charakterystykę techniczną nowej rosyjskiej ultralekkiej rakiety nośnej „Irkut”.
„W kwestii rozwoju krajowego LV SLK można zauważyć projekt opracowywany przez specjalistów TsNIIMash JSC w celu stworzenia LV SLK Irkut”, - powiedział w materiale.
O ile można sądzić, zawiera pierwszą publiczną demonstrację (choćby bardzo warunkową: w rzeczywistości tylko kilka zdjęć) pojawienia się rakiety. Sam fakt, że Rosja tworzy system rakietowy Irkut, znany jest przynajmniej od września.
Chcą wystrzelić rakietę z Plesiecka. Nośniki pojawią się od razu w dwóch wersjach: jednorazowej i wielokrotnego użytku. W tym drugim przypadku wróci na ziemię za pomocą skrzydeł. Masa startowa rakiety w wersji jednostrzałowej wynosi 23,6 tony. Jednorazowy wariant będzie w stanie umieścić 200 kilogramy ładunku na niskiej orbicie okołoziemskiej (584 kilometrów), a 84 kilogramy na orbitę geostacjonarną.
Wersja wielokrotnego użytku dostarczy 398 kilogramów ładunku na niską orbitę okołoziemską i 60 kilogramów na orbitę geostacjonarną. Jednocześnie będzie cięższy: masa startowa rakiety wyniesie 25 ton. Stało się tak za sprawą skrzydła, silnika turboodrzutowego, a także potrzebnego do lądowania podwozia, które zostanie wykonane na lotnisku, podobnie jak konwencjonalny samolot. Inną opcją jest zastosowanie nart zamiast podwozia.
Jako paliwo zdecydowali się na użycie pary tlen – metan w przypadku nośnika oraz heptyl z amylem, jeśli mówimy o stopniu górnym, zwanym „modułem apogeum”. Zarówno wersja jednorazowego użytku, jak i wersja wielokrotnego użytku mają po raz pierwszy polecieć w 2024 roku.
Warto przypomnieć, że TsNIIMash od dawna rozwija rakietę wielokrotnego użytku w ramach prac rozwojowych „Skrzydło-SV”, ale wcześniej jako miejsce startu nazwano Kapustin Jar i nowy kosmodrom Vostochny.
Wstępny projekt stopnia zwrotnego Krylo-SV był broniony przez Advanced Research Foundation w 2019 roku. W 2020 roku ogłoszono, że pierwsze loty wielorazowego etapu Krylo-SV powinny zostać wykonane już w 2021 roku. Chodziło o poddźwiękowe demonstratory, które powinny wypracować automatyczne lądowanie i różne tryby lotu poddźwiękowego.
Wierna ścieżka?
Na pierwszy rzut oka projekt ultralekkiej rakiety Irkut nie budzi kontrowersji. Świat nie wszedł jeszcze w coś, co można nazwać „mikrorakietową rewolucją”. Jednak są już pewne postępy i Rosja będzie musiała szukać odpowiedzi w taki czy inny sposób.
Główną nowością jest tutaj ultralekki pojazd nośny Electron, opracowany przez nowozelandzki oddział amerykańskiej prywatnej firmy lotniczej Rocket Lab. Przy cenie startowej wynoszącej około 7,5 miliona dolarów, może umieścić około 220 do 300 kilogramów ładunku na niskiej orbicie okołoziemskiej, w zależności od wersji. To dobre wskaźniki: dziś nowa rakieta może pochwalić się solidną liczbą startów (już ponad 20) i dużym portfelem zamówień.
Starszy pocisk Pegasus klasy lekkiej, który ma zbliżone możliwości, kosztuje 40 milionów. W 2018 r. Glavkosmos Launch Services poinformował, że podstawowa cena wystrzelenia rosyjskiego pojazdu startowego Sojuz-2.1 wyniesie około 48,5 miliona dolarów z górnym stopniem Fregat i 35 milionów dolarów bez Fregata. Dostawa jednego kilograma ładunku za pomocą rakiety kosztuje około 20-30 tys. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że Sojuz-2 jest nośnikiem średniej klasy i jest znacznie mocniejszy niż Pegasus czy Electron.
Pierwszy stopień wielokrotnego użytku, który w przyszłości chcą złapać w powietrzu za pomocą helikoptera, pozwoli Electronowi jeszcze bardziej „obniżyć” cenę. W przypadku Irkutu, jak już wspomniano powyżej, wybrali lądowanie „jak samolot”. Sam pomysł nie jest nowy: chcieli go zrealizować w projekcie akceleratora Bajkał-Angara, który, jak wiemy, nigdy się nie pojawił.
Przyczyny tego można znaleźć bardzo różne, ale warto przypomnieć, że kiedyś znany ekspert w branży rakietowej i kosmicznej oraz popularyzator nauki Witalij Jegorow wypowiadał się dość krytycznie o Krylo-SV.
„Nogi (jak te z pojazdu startowego Falcon 9. - ok. wyd.) wymagają minimalnej masy i wyrafinowania niż inne opcje. Możesz wylądować jak samolot. Nie możesz na tym zaoszczędzić, - zauważył specjalista w komentarzach do Gazeta.Ru.
Ivan Moiseev, szef Instytutu Polityki Kosmicznej, również krytycznie odnosi się do wybranego schematu:
„Jeśli chodzi o pionowe lądowanie, było też wiele wątpliwości, czy warto się bawić, ale Musk pokazał wszystkim, że pionowe lądowanie działa i działa bardzo dobrze. Musk ląduje rakietami na tych samych silnikach, które umieszcza na orbicie. A ten system potrzebuje własnych silników. A silniki są drogie i trudne ” powiedział Life.ru.
Według akademika Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki Aleksandra Żelezniakowa fakt, że schemat „samolotów” jest drogi i skomplikowany, został zrozumiany przez specjalistów już w latach 80., kiedy ten kierunek został opracowany w ramach programu Buran. Następnie chcieli zwrócić boczne dopalacze, w tym w trybie samolotowym.
Czy projekt Irkut ma jakieś zalety? Musimy założyć, że tak. Zacznijmy od tego, że oprócz „skrzydłej” opcji wielokrotnego użytku, jak wspomniano powyżej, istnieje również bardziej konserwatywna (i mniej ryzykowna) opcja jednorazowa. Biorąc pod uwagę fakt, że Rosja faktycznie nie ma dużego doświadczenia w tworzeniu rakiet wielokrotnego użytku, takie podejście wydaje się całkowicie racjonalne.
Osobno warto wspomnieć o paliwie. Sama rakieta, jak już wspomniano, będzie napędzana metanem i tlenem. Eksperci od dawna mówią o przewadze metanu nad naftą, zwłaszcza jeśli chodzi o pojazdy nośne wielokrotnego użytku. Faktem jest, że metan jest bardziej przyjazny dla środowiska, nie pozostawia sadzy podczas spalania i jest tańszy niż inne rodzaje paliwa. Ponadto ostatnio coraz częściej mówi się o możliwości jego wydobycia w przyszłości na innych planetach.
Należy przypomnieć, że nowy silnik rakietowy Raptor, opracowywany przez SpaceX, wykorzystuje metan i ciekły tlen. Blue Origin również poszedł tą samą drogą, tworząc własny BE-4, który zostanie zainstalowany na obiecującym lotniskowcu Vulcan.
Z drugiej strony nie wszystko jest jasne z górnym stopniem, do którego wybrano heptyl z amylem. Taki schemat trudno nazwać „bezpiecznym” i „przyjaznym dla środowiska”. Heptyl (asymetryczna dimetylohydrazyna) ma silne działanie toksyczne i mutagenne. Stopniowa likwidacja ciężkiego pojazdu nośnego Proton-M wynika w dużej mierze z faktu, że wykorzystuje on parę paliwową heptyl/amyl. Z drugiej strony system jest niezwykle skuteczny jako paliwo rakietowe. A także zweryfikowane.
Ogólnie rzecz biorąc, Irkut to kontrowersyjny projekt, którego trudno uznać za konkurenta dla istniejących zachodnich rozwiązań: przynajmniej jeśli mówimy o wersji wielokrotnego użytku. Ale nie zapominaj, że teraz Rosja tworzy również potencjalnie bardziej skuteczną rakietę. Mówimy o przewoźniku klasy średniej „Amur-LNG”. Dla niego wybrali znaną już metodę powrotu na scenę z jej pionowym lądowaniem, jak Falcon 9. Chcą wystrzelić pierwszą rakietę w 2026 roku.
informacja