Россиянын Ай жана Марс программаларына супер оор жүк ташуучу унаалар керек
Бүгүнкү күндө орусиялык жана америкалык космос программаларында жарыяланган терең космоско кирүү, бирок, жерге жакын мейкиндиктеги иш-чаралар сыяктуу эле, ишенимдүү, үнөмдүү, көп функциялуу транспорттук системаларды түзүү менен тыгыз байланышта. Мындан тышкары, алар жарандык жана аскердик милдеттердин өтө кеңири спектрин чечүүгө ылайыктуу болушу керек. Кыязы, Россия кайра колдонулуучу космостук оор транспортту түзүүгө көңүл бурушу керек.
Бүгүн, орусиялык космостук ой акыры өзүн алыскы экспедицияларга багыттады. Биз айды этап -этабы менен изилдөө жөнүндө айтып жатабыз - 40 жылдан бери кайтарылбаган программа. Алыскы келечекте - Марска адамдык учуу. Бул учурда, биз жогоруда айтылган программаларды талкуулабайбыз, бирок жүздөгөн тонна жүктү төмөн орбитага чыгарууга жөндөмдүү оор учуруучу унааларсыз жасай албастыгыбызды белгилейбиз.
Ангара жана Енисей
Аскердик аспект эч жакка кетпейт. Америкалык космостук ракетадан коргонуу системасынын негизги элементи, иш жүзүндө реалдуу болуп калган, көптөгөн орбиталык платформаларды, байкоо жана спутниктерди Жердин орбитасына жеткирүүгө жөндөмдүү транспорт системасы болот. Ал ошондой эле түздөн -түз космосто бул машиналардын алдын алуу жана оңдоону камсыздашы керек.
Жалпысынан, зор энергетикалык потенциалдын системасы иштелип чыккан. Кантсе да, 60 мегаватт фторлуу суутек лазери бар бир гана согуштук платформанын болжолдуу салмагы 800 тонна. Бирок багытталган энергетикалык куралдардын эффективдүүлүгү орбитада бир нече мындай платформалар жайгаштырылганда гана жогору болушу мүмкүн. "Жылдыздар согушунун" кийинки сериясынын жалпы жүк жүгүртүүсү он миңдеген тоннаны түзөөрү түшүнүктүү, алар системалуу түрдө жерге жакын космоско жеткирилиши керек. Бирок бул баары эмес.
Бүгүнкү күндө космостук чалгындоо комплекстери Жерде жогорку тактыктагы куралдарды колдонууда негизги ролду ойнойт. Бул Америка Кошмо Штаттарын да, Россияны да орбиталык топтошууларын дайыма көбөйтүүгө жана жакшыртууга мажбурлайт. Анын үстүнө, космостук аппараттардын жогорку технологиялуу табияты ошол эле учурда алардын орбиталык ремонтун камсыздоону талап кылат.
Бирок ай темасына кайтып келели. Январь айынын аягында, Айды комплекстүү изилдөө пландары болгондо, ал жакта эл жашаган базаны жайгаштыруу келечеги бар, жергиликтүү ички космостук корпорациянын башчысы Энергия Виталий Лопота Айдан Айга учуу мүмкүнчүлүгү жөнүндө айткан. учуруучу машиналардын көз карашы.
Айга экспедиция жөнөтүү 74-140 тоннага чейин жүк көтөрө ала турган супер оор учуруучу аппараттарды түзмөйүнчө мүмкүн эмес, ал эми эң кубаттуу орусиялык Протон ракетасы 23 тоннаны орбитага чыгарат. "Айга учуу жана кайра кайтуу үчүн сизге эки учуруу керек-75 тонна жүк көтөрө ала турган эки ракета, Айга жана кайра конуусуз бир жолу учуруу 130-140 тонна. Эгерде биз 75 тонналык ракетаны негиз катары алсак, анда конуу менен Айга практикалык миссия-бул сегиз учуруу схемасы. Эгерде ракетанын көтөрүмдүүлүгү 75 тоннадан аз, алар сунуштагандай 25-30 тоннаны түзсө, анда Айдын да өнүгүшү абсурд болуп калат ", - деди Лопота, Бауман атындагы Москва Мамлекеттик Техникалык Университетиндеги Падышалык Окууларда сүйлөп жатып.
Статс-катчы, Роскосмостун жетекчисинин орун басары Денис Лысков май айынын ортосунда оор жүк ташуучунун болушу керектиги тууралуу айтты. Анын айтымында, учурда Роскосмос Россия Илимдер Академиясы менен бирге 2016-2025 -жылдарга Россиянын кийинки Федералдык Космос Программасынын ажырагыс бөлүгү болуп кала турган космостук изилдөө программасын даярдап жатат. Айга учуу жөнүндө чындап сүйлөшүү үчүн бизге 80 тоннага жакын жүк көтөрө ала турган супер оор класс ташуучу керек. Эми бул долбоор иштеп чыгуу стадиясында турат, жакын арада биз аларды өкмөткө тапшыруу үчүн керектүү документтерди даярдайбыз”, - деп баса белгиледи Лысков.
Бүгүнкү күнгө чейин, эң чоң орусиялык ракета - Протон, жүктөмү 23 тоннаны түзөт, ал эми төмөн орбитада - 3,7 тонна, геостационардык орбитада. Учурда Россия 1,5 тоннадан 35 тоннага чейин жүк көтөрө ала турган Ангара ракеталар үй -бүлөсүн өнүктүрүүдө. Тилекке каршы, бул технологияны түзүү чыныгы узак мөөнөттүү курулушка айланды жана биринчи учуруу көп жылдарга, анын ичинде Казакстан менен болгон пикир келишпестиктерге кийинкиге калтырылды. Эми "Ангара" жайдын башында Плесецк космодромунан жеңил конфигурацияда учат деп күтүлүүдө. Роскосмостун жетекчисинин айтымында, 25 тонналык жүктү аз орбитага чыгарууга жөндөмдүү Ангаранын оор версиясын түзүү пландары бар.
Бирок мындай көрсөткүчтөр, биз көрүп тургандай, планеталар аралык учууларды жана терең космосту изилдөө программасын ишке ашыруу үчүн жетиштүү эмес. Падышалык окууларда Роскосмостун башчысы Олег Остапенко өкмөт 160 тоннадан ашык жүктү аз орбитага чыгарууга жөндөмдүү өтө оор ракетаны иштеп чыгуу боюнча сунуш даярдап жатканын айтты. "Бул чыныгы чакырык. Жана жогору көрсөткүчтөр боюнча ",- деди Остапенко.
Бул пландар качан ишке ашарын айтуу кыйын. Ошого карабастан, ата мекендик ракета индустриясы оор космостук транспортту түзүү үчүн белгилүү бир резервге ээ. 1980-жылдардын аягында салмагы 120 тоннага чейин болгон жүктү аз орбитага чыгарууга жөндөмдүү, оор суюк отун ташуучу Энергия ракетасын түзүүгө мүмкүн болгон. Эгерде биз бул программанын толук реанимациясы жөнүндө айта турган болсок, анда ал азырынча зарыл эмес, анда сөзсүз түрдө Энергияга негизделген оор ташуучунун долбоорлорунун долбоорлору бар.
Энергиянын негизги бөлүгүн жаңы ракетада - ийгиликтүү иштеп жаткан RD -0120 LPREде колдонууга болот. Чындыгында, бул моторлорду колдонуучу оор ракетанын долбоору биздин жалгыз оор учуруучу ракетабыз Протонду чыгаруучу башкы уюм болгон Хруничев атындагы космос борборунда бар.
Кеп Енисей-5 транспорт системасы жөнүндө болуп жатат, анын өнүгүшү 2008-жылы башталган. Узундугу 75 метр болгон ракета 1976-жылы Воронеж конструктордук бюросу тарабынан өндүрүлгөн LPRE RD-0120 үч кычкылтек-суутек менен биринчи баскыч менен жабдылат деп болжолдонууда. Хруничев борборунун адистеринин айтымында, бул программаны калыбына келтирүү кыйын болбойт жана келечекте бул кыймылдаткычтарды кайра колдонууга болот.
Бирок, Енисейдин ачык -айкын артыкчылыктарынан тышкары, бүгүнкү күндө бир кутулуу кемчилиги бар - өлчөмдөрү. Чындыгында, пландар боюнча, келечектеги учуруулардын негизги жүгү Ыраакы Чыгышта курулуп жаткан "Восточный" космодромуна түшөт. Кандай болгон күндө да, оор жана супер оор келечектүү ташуучулар ошол жерден космоско жөнөтүлүшү керек.
Енисей-5 ракетасынын биринчи этабынын диаметри 4, 1 метрди түзөт жана аны темир жол менен ташууга жол бербейт, жок дегенде жол инфраструктурасын олуттуу көлөмдүү жана өтө кымбат модернизациясыз. Транспорттогу көйгөйлөрдөн улам, бир убакта чийме такталарында калган Рус-М ракетасынын негизги стадияларынын диаметри боюнча чектөөлөрдү киргизүү керек болчу.
Хруничев атындагы космостук борбордон тышкары, оор ташуучу аппаратты иштеп чыгууга Energia Rocket and Space Corporation (RSC) дагы катышкан. 2007 -жылы алар жарым -жартылай Energia ракетасынын макетин колдонгон учуруучу ракетанын долбоорун сунушташкан. Болгону жаңы ракетанын пайдалуу жүктөмү мурункусундай каптал контейнерге эмес, үстүңкү бөлүгүнө жайгаштырылган.
Пайда жана техникалык негиздеме
Америкалыктар, албетте, биз үчүн декрет эмес, бирок алардын оор транспорту, буга чейин үйгө кирип кеткен, жарым -жартылай кайра колдонууну билдирет. Бул жайда SpaceX жеке компаниясы 1973 -жылдан бери учурулган эң чоң ракета Falcon Heavyдин биринчи учурулушун пландаштырууда. Башкача айтканда, америкалык учуруучу аппараттардын атасы Вернер фон Браун жараткан "Сатурн-5" аттуу чоң алып жүрүүчүнүн учурулушу менен ай программасы башталган. Бирок, эгер бул ракета Айга экспедицияларды жеткирүү үчүн гана арналган болсо жана бир жолу колдонулса, анда жаңы ракетаны Марстын экспедициялары үчүн колдонууга болот. Мындан тышкары, Falcon 9 v1.1 ракетасы сыяктуу Жердин колдоочу баскычтарына кайтуу пландалууда (R - Кайра колдонулуучу, кайра колдонулуучу).
Космостук кемелер кайрадан суроо -талапка ээ
Бул ракетанын биринчи баскычы ракетаны стабилдештирүү жана жумшак конуу үчүн колдонулган конуу таянычтары менен жабдылган. Бөлүнгөндөн кийин, биринчи баскыч атмосферага алгылыктуу ылдамдыкта кирүүнү камсыз кылуу үчүн тогуз кыймылдаткычтын үчөөсүн кыскача иштетүү менен жайлайт. Ансыз деле жер бетине жакын жерде борбордук кыймылдаткыч күйгүзүлүп, сахна жумшак конууга даяр.
Falcon Heavy ракетасы көтөрө ала турган жүктүн массасы 52,616 килограммды түзөт, бул башка оор ракеталардан болжол менен эки эсе көп - америкалык Delta IV Heavy, европалык Ариане жана кытайлык Long March - көтөрө алат.
Кайра иштетүү, албетте, жогорку жыштыктагы космостук иште пайдалуу. Изилдөөлөр көрсөткөндөй, бир жолу колдонулуучу комплекстерди колдонуу, кайра иштетилүүчү транспорттук системага караганда, жылына беш учурдан ашпаган программаларда, бөлүктөрдү ажыратуучу күзгү талаалар үчүн жерди ээликтен ажыратуу убактылуу эмес, туруктуу, калкты, малды жана техниканы кооптуу аймактардан эвакуациялоо мүмкүнчүлүгү менен. …
Бул эскертүү жерди алууга кеткен чыгымдар эч качан эсептөөлөрдө эске алынбагандыгына байланыштуу, анткени акыркы мезгилге чейин четке кагуу же убактылуу эвакуациялоо менен болгон жоготуулар эч качан компенсацияланган эмес жана эсептөө кыйын бойдон калууда. Жана алар ракеталык системаларды иштетүүнүн баасынын олуттуу бөлүгүн түзөт. 15 жылдан кийин 75тен ашык программалык масштабда, кайра колдонулуучу системалар артыкчылыкка ээ жана аларды колдонуунун экономикалык эффектиси санына жараша жогорулайт.
Кошумчалай кетсек, бир жолу колдонулуучу автоунаалардан оор жүктөрдү кайра иштетүү үчүн кайра иштетүүгө өтүү жабдууларды чыгарууну бир топ кыскартууга алып келет. Ошентип, бир космостук программада эки альтернативалуу система колдонулганда, блоктордун керектүү саны 4-5 эсеге, борбордук блоктордун саны 50гө, экинчи этап үчүн суюк кыймылдаткычтар тогуз эсеге кыскарат. Ошентип, кайра иштетилүүчү ракетаны колдонууда өндүрүштүн кыскарышынан үнөмдөө болжол менен бир курулуштун баасына барабар.
Советтер Союзунда кайра эле колдонулуучу системаларды учуудан кийинки тейлөө жана оңдоо-калыбына келтирүү иштерине кеткен чыгымдар боюнча эсептөөлөр жүргүзүлгөн. Биз иштеп чыгуучулар тарабынан жердеги учуу жана учуу сыноолорунун, ошондой эле Буран орбиталык космос кемесинин аба корпусунун жылуулуктан коргоочу капкагы, узак аралыкка учуучу аппараттары, көп колдонулуучу суюк кыймылдаткычтарынын натыйжасында алган колдо бар фактыларды колдондук. RD-170 жана RD-0120 тибиндеги. Изилдөөлөрдүн жыйынтыктары боюнча техникалык тейлөөгө жана учуудан кийинки оңдоого кеткен чыгымдар жаңы ракета агрегаттарын чыгарууга кеткен чыгымдардын 30 пайызынан азын түзөт.
Кызык, кайра колдонуунун идеясы 1920 -жылдары Германияда көрүнүп, Европанын техникалык коомчулугун бириктирген Версаль келишими тарабынан талкаланган, ракета оорусуна чалдыккан. Үчүнчү рейхте 1932-1942-жылдары Эйген Зенгердин жетекчилиги астында ракеталык бомбалоочу долбоор ийгиликтүү иштелип чыккан. Бул темир жол учуруучу арабаны колдонуп, жогорку ылдамдыкта ылдамдайт, андан кийин өзүнүн ракета кыймылдаткычын күйгүзөт, атмосферадан чыгат, ал жерден атмосферанын тыгыз катмарларын аралап чыгып, узак аралык. Аппарат Батыш Европадан башталып, Жапониянын аймагына конушу керек болчу, ал АКШнын аймагын бомбалоого багытталган. Бул долбоордун акыркы отчеттору 1944 -жылы үзгүлтүккө учураган.
Америка Кошмо Штаттарында 50-жылдары ал Dyna-Sor ракеталык учагынан мурун космостук учактын долбоорун иштеп чыгууга түрткү болгон. Советтер Союзунда мындай системаларды иштеп чыгуу боюнча сунуштар Яковлев, Микоян жана Мясищевдор тарабынан 1947 -жылы каралып, бирок техникалык ишке ашыруу менен байланышкан бир катар кыйынчылыктардан улам иштелип чыккан эмес.
40 -жылдардын аягында - 50 -жылдардын башында ракетанын тез өнүгүшү менен башкарылуучу ракеталык бомбардировщик боюнча ишти бүтүрүү зарылдыгы жоголду. Ракета индустриясында баллистикалык типтеги канаттуу ракеталардын багыты калыптанды, алар аларды колдонуунун жалпы түшүнүгүнө таянып, СССРдин жалпы коргонуу системасында өз ордун тапты.
Бирок Америка Кошмо Штаттарында ракеталык учак боюнча изилдөө иштери аскерлер тарабынан колдоого алынган. Ал кезде кадимки учак же аба реактивдүү кыймылдаткычтары бар снаряддык учак душмандын аймагына заряд жеткирүүнүн эң жакшы каражаты деп эсептелген. Navajo планеталык ракета программасынын долбоорлору төрөлгөн. Bell Aircraft космостук учакты жардыруучу катары эмес, чалгындоочу унаа катары колдонуу үчүн изилдөө иштерин улантты. 1960-жылы Боинг менен "Титан-3" ракетасы менен учурулууга тийиш болгон "Дайна-Сор" суборбиталдык чалгындоочу ракета учагын иштеп чыгуу боюнча келишим түзүлгөн.
Бирок, СССР 60 -жылдардын башында космостук учак идеясына кайтып келип, Микоян конструктордук бюросунда бир убакта суборбиталдык транспорт каражаттарынын эки долбоору боюнча ишти баштаган. Биринчиси күчөткүч учакты, экинчиси - орбиталык учагы бар "Союз" ракетасын караган. Эки баскычтуу аэрокосмостук система Spiral же Project 50/50 деп аталды.
Орбиталык ракета кемеси бийик бийиктиктеги күчтүү Ту-95К ташуучу учагынын аркасынан учурулду. Суюк от алуучу ракета кыймылдаткычтарындагы "Спираль" ракета учагы жерге жакын орбитага жетип, ал жерде пландуу иштерди аткарып, атмосферада сүзүп Жерге кайтып келген. Бул компакт учуучу космостук кеменин функциялары орбитада иштөөдөн алда канча кеңири болгон. Ракета учагынын толук масштабдуу модели атмосферада бир нече жолу учту.
Советтик долбоордо салмагы 10 тоннадан ашкан канатты консолу бар аппаратты түзүү каралган. Аппараттын 1965 -жылы эксперименталдык версиясы субсоникалык аналоги катары биринчи учууга даяр болгон. Учуунун структурасына термикалык эффект маселелерин чечүү жана унаанын үнсүз жана ылдамдыкта ылдамдыкта башкаруу жөндөмдүүлүгү үчүн "Бор" деп аталган учуучу моделдер курулган. Алардын сыноолору 1969-1973-жылдары жүргүзүлгөн. Алынган жыйынтыктарды терең изилдөө эки моделди түзүү зарылчылыгына алып келди: "Бор-4" жана "Бор-5". Бирок, космос кемесинин программасы боюнча иштин тездетилген темпи, эң негизгиси, америкалыктардын бул жааттагы талашсыз ийгиликтери советтик пландарга түзөтүүлөрдү киргизүүнү талап кылды.
Жалпысынан, ата мекендик иштеп чыгуучулар үчүн кайра колдонулуучу аэрокосмостук технология эч качан жаңы жана белгисиз нерсе эмес. Спутник системасын, планеталар аралык байланышты жана терең космосту изилдөө программаларын тездетүүнү эске алуу менен, так кайталануучу учуруучу аппараттарды, анын ичинде оор учуруучу аппараттарды түзүү зарылдыгы жөнүндө ишенимдүү түрдө айта алабыз.
Жалпысынан алганда, орусиялык оор ракетаны чыгаруу пландары оптимисттик. Майдын ортосунда Олег Остапенко 2016–2025-жылдарга карата Федералдык космос программасы 70-80 тоннага чейин жүк көтөрө ала турган супер оор ракетанын конструкциясын дагы эле камсыздай турганын тактады. «ФКП азырынча бекитиле элек, ал түзүлүүдө. Биз аны жакынкы убакта чыгарабыз », - деп баса белгилейт Роскосмостун башчысы.
