Кайра колдонулуучу ракета жана космос системасы учурулган жерде. Жогорку температура изилдөө институтунун графикасы
Азыркы орус космонавтикасынын негизин өткөн кылымдын ортосунда жаралган "Союз" жана "Протон" ракеталары түзөт. Орус космодромдорунан космоско учкандардын дээрлик бардыгы ушул ишенимдүү, бирок кыйла эскирген машиналар аркылуу орбитага чыгарылат. Ракета паркын жаңыртуу жана космостук ишмердүүлүктүн бардык сегменттерине Россиянын сөзсүз жетүүсүн камсыздоо максатында, эң жаңы Ангара ракета комплекси учуу сыноолорунун этабына кирүүдө. Бул, балким, салмагы 4 тоннадан 26 тоннага чейин космостук кемелерди космоско жеткирүү үчүн кеңири мүмкүнчүлүктөргө ээ болгон дүйнөдөгү жалгыз космостук ракета комплекси.
Супер оор принциптер
Жакынкы келечекте космостук транспорт каражаттарына болгон муктаждыктарды Союз жана Ангара ракеталары канааттандырат, бирок алардын көтөрүмдүүлүгү Айды, Марсты жана Күн системасынын башка планеталарын изилдөө проблемаларын чечүү үчүн жетишсиз. Мындан тышкары, алар Амур аймагынын экологиялык абалын татаалдаштырат, анткени алардын этаптары Амур тайгасына же Охот деңизинин акваториясына түшөт. Бул абал аргасыз экени түшүнүктүү, бул Россиянын космостук суверенитетин камсыздоо үчүн төлөм. Айга адамдык учуу үчүн өтө оор ракеталарды түзүү боюнча чечим кабыл алынса, бул төлөм кандай болот?
Биздин тарыхта мындай ракеталар болгон: Энергия жана N-1. Супер-оор ракетанын негизги принциптери 50 жыл мурун коюлган жана ишке ашырылган, ошондуктан аны түзүү үчүн акча гана керек. Эгерде үчүнчү жолу өтө оор ракета түзүлсө, анда жыл сайын Амур облусунда отундун калдыктары бар кошумча 320 тонна металл калдыктары топтолот.
Ракеталарды экологиялык жактан таза жана үнөмдүү кылуу каалоосу ракеталардын биринчи баскычтарын учуруу аянтына кайтаруу жана кайра колдонуу идеясына алып келди. Белгиленген убакытты иштеп чыккандан кийин, тепкичтер атмосферага түшүп, учак учурулган жерге кайтып келиши керек. Бул принципке ылайык, кайра колдонулуучу ракета жана космос системасы (MRKS) иштетилет.
MRKS кандай болсо ошондой
Кайра колдонулуучу ракета жана космос системасы 2011 -жылы Москвадагы аэрокосмостук шоуда адистерге жана коомчулукка сунушталган. Система кайра колдонулуучу төрт ракеталык түзүлүштөрдөн (MRN) турат, кайра колдонулуучу ракеталык түзүлүштөр (VRB). Жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгү 25тен 70 тоннага чейинки MRNлердин бардык диапазону эки негизги модулдун ар кандай комбинациялары менен толукталышы мүмкүн: биринчи модуль - кайра колдонулуучу ракета агрегаты (биринчи баскыч), экинчи модуль - бир жолу колдонулуучу ракетанын экинчи баскычы.
25 тоннага чейин көтөрүмдүүлүккө ээ болгон конфигурацияда (бир VRB жана 2 -стадиянын бир модулу), кайра колдонулуучу ракета бардык заманбап жана келечектүү пилотсуз жана учкучсуз космос кемелерин учура алат. 35 тонна өлчөмүндө (эки VRB жана 2 -этаптын бир модулу), MRN орбитага эки телекоммуникациялык спутникти учурууга, келечектүү орбиталык станциялардын модулдарын космоско жеткирүүгө жана оор автоматтык станцияларды учурууга мүмкүнчүлүк берет. Айды изилдөө жана Марсты изилдөө биринчи баскычы.
MRNдин маанилүү артыкчылыгы - жупташкан учурууларды аткаруу жөндөмдүүлүгү."Ангара" ракетасын колдонуп, заманбап эки телекоммуникациялык спутникти учуруу үчүн, ар бири 240 миллион рублдик он ракета кыймылдаткычын сатып алуу зарыл. ар бири MRNди колдонуп, ошол эле эки спутникти учурууда, бир гана кыймылдаткыч керектелет, анын баасы 400 миллион рублга бааланат. Моторлор үчүн гана үнөмдөө 600%ды түзөт!
Калыбына келтирилүүчү ракета бирдигинин алгачкы изилдөөлөрү кылымдын башында жүргүзүлгөн жана Бай Бурчка кайра кирүү стадиясынын макети түрүндө Ле Бурже аэрокосмостук көргөзмөсүндө көрсөтүлгөн.
Кийинчерээк, долбоорлоонун алгачкы этабында, отундун компоненттерин тандоо, жылуулук менен жылытуу, автоматтык түрдө конуу жана башка көптөгөн көйгөйлөрдү чечүү боюнча иштер аткарылган. ВРБнын ондогон варианттары деталдуу түрдө анализденди, ата мекендик космонавтиканын өнүгүшүнүн ар кандай сценарийлерин эске алуу менен кылдат техникалык -экономикалык анализ жүргүзүлдү. Жыйынтыгында, MRKSтин варианты аныкталды, ал заманбап жана келечектүү милдеттердин бардык комплексин толук канааттандырат.
Кайра колдонулуучу ракета агрегаттары менен кайра колдонулуучу ракетанын конушу. Жогорку температура изилдөө институтунун графикасы
Көк газда
Суюлтулган жаратылыш газын отун катары колдонуу менен кайра колдонулуучу кыймылдаткычтын көйгөйүн чечүү сунушталды. Жаратылыш газы - арзан, экологиялык жактан таза күйүүчү май, ал кайра колдонулуучу кыймылдаткычтарда колдонууга эң ылайыктуу. Муну Химмаш конструктордук бюросу А. М. Исаев 2011-жылдын сентябрь айында, дүйнөдөгү биринчи суюк газ жаратылыш газ ракетасынын кыймылдаткычы сыналганда. Мотор 3000 секундадан ашык иштеди, бул 20 стартка туура келет. Аны ажыратып, агрегаттардын абалын карап чыккандан кийин, бардык жаңы техникалык идеялар тастыкталды.
Структураны жылытуу көйгөйүн оптималдуу траекторияларды тандоо менен чечүү сунушталды, мында жылуулук агымы структуранын интенсивдүү ысытылышына жол бербейт. Бул кымбат жылуулуктан коргоону жокко чыгарат.
ГЛОНАСС навигациялык системасын жана ракетада колдонулбаган автоматтык көз каранды байкоо системасын башкаруу циклине кошуу аркылуу автоматтык түрдө эки ВРБны конуу жана аларды Орусиянын аба мейкиндигине интеграциялоо маселесин чечүү сунушталган.
Ата мекендик жана чет өлкөлүк тажрыйбанын негизинде түзүлүүчү жабдуулардын техникалык татаалдыгын жана жаңылыгын эске алуу менен, VRBдин кыскартылган көчүрмөсү болгон учуу демонстрациясын түзүү зарылдыгы негизделген. Көрсөткүч өндүрүшкө эч кандай атайын даярдыксыз бардык стандарттык борттогу системалар менен өндүрүлүшү жана жабдылышы мүмкүн. Мындай аба кемеси стандарттык продуктуну түзүүдө техникалык жана финансылык тобокелчиликтерди азайтуу менен толук көлөмдүү продуктка киргизилген бардык негизги техникалык чечимдерди реалдуу учуу шарттарында сыноого мүмкүндүк берет.
Демонстранттын баасы, салмагы 10 тоннадан ашкан объекттерди баллистикалык траектория боюнча 80 км бийиктикке учуруу, аларды үн ылдамдыгынан 7 эсе ашкан ылдамдыкка чыгаруу жана кайра аэродром экинчи учуруу үчүн. Анын негизинде түзүлгөн кайра колдонулуучу продукт гиперсоникалык учактарды иштеп чыгуучулар үчүн гана эмес, чоң мааниге ээ болушу мүмкүн.
Ийкемдүүлүк философиясы
Биринчи этап - ракетанын эң чоң жана эң кымбат бөлүгү. Бул этаптарды кайра -кайра колдонуунун эсебинен өндүрүштү кыскартуу менен, космостук кемелерди учурууга федералдык агенттиктердин чыгымдарын кыйла азайтууга болот. Алдын ала эсептөөлөр көрсөткөндөй, учурдагы жана перспективдүү бардык космостук программаларды ийгиликтүү ишке ашыруу үчүн, анын ичинде Айга жана Марска учкучсуз станцияларды жеткирүү үчүн, 7-9 гана кирүүчү ракета блокторунун паркы жетиштүү.
MRCS космостук программанын конъюнктурасына карата ийкемдүүлүк философиясына ээ. 25 тоннадан 35 тоннага чейин жүк ташуучу MRN түзүп, Роскосмос бүгүнкү жана жакынкы келечектин көйгөйлөрүн эффективдүү чече турган системаны алат. Эгерде Айга же Марска учуу үчүн оор техникаларды жайгаштыруу зарылдыгы келип чыкса, кардар 70 тоннага чейин жүк көтөрө ала турган MRNге ээ болот, аны түзүү олуттуу чыгымдарды талап кылбайт.
MRKS ылайык келбеген бирден -бир программа - бул Марска учуучу кишилердин программасы. Бирок бул каттамдар техникалык жактан жакынкы келечекте ишке ашпайт.
Бүгүнкү күндө учуруучу аппараттарды өнүктүрүүнүн келечеги жөнүндө принципиалдуу маанилүү суроо бар. Эмне түзүү керек: бир жолу колдонулуучу супер оор ракета, ал Ай жана Марстын программаларында гана колдонулат жана эгерде алар токтотулса, чыгымдар кайра эсептен чыгарылат; же учурдагы учуруу программаларын учурдагыдан бир жарым эсе арзан баада ишке ашырууга мүмкүндүк бербестен, Ай программасында жана Марсты изилдөө программасында минималдуу модификациялары менен колдонууга мүмкүн болгон МУЗды түзүү керекпи?
