Vesmírny priemysel je jedným z najmodernejších a jeho stav do značnej miery charakterizuje všeobecnú úroveň rozvoja priemyslu a technológie v krajine. Existujúce vesmírne úspechy Ruska sú väčšinou založené na úspechoch ZSSR. V čase rozpadu Sovietskeho zväzu boli možnosti ZSSR a USA vo vesmíre približne porovnateľné. Následne sa situácia s astronautikou v Ruskej federácii začala postupne zhoršovať.
Okrem služieb pre doručovanie amerických astronautov na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS), ktoré vznikli v dôsledku odmietnutia Spojených štátov z drahého programu Space Shuttle, je Rusko vo všetkom nižšie ako Spojené štáty: prakticky neexistujú žiadne úspešné veľké vedecké projekty porovnateľné s vyslaním roverov, nasadením orbitálnych teleskopov alebo vyslaním vesmírnych lodí k vzdialeným objektom slnečnej sústavy. Rýchly rozvoj súkromných komerčných spoločností viedol k výraznému zníženiu podielu Roskosmosu na trhu s vesmírnymi letmi. Ruské motory RD-180 dodávané do USA čoskoro nahradia americký BE-4 od Blue Origin.
V budúcom roku Spojené štáty s vysokou pravdepodobnosťou odmietnu služby Ruska ako „vesmírneho taxíka“po ukončení testov vlastnej kozmickej lode s posádkou (vyvíjajú sa tri kozmické lode s posádkou súčasne).
Posledným styčným bodom medzi USA a Ruskom je ISS, ktorá sa chýli ku koncu. Pokiaľ nebude realizovaný žiadny domáci alebo medzinárodný projekt s ruskou účasťou, pobyt ruských kozmonautov na obežnej dráhe sa stane mimoriadne epizodickým.
Hlavným zavedeným trendom, ktorý by v blízkej budúcnosti mal viesť k výraznému zníženiu nákladov na vypustenie užitočného zaťaženia na obežnú dráhu, je vytváranie opakovane použiteľných rakiet. Do istej miery sa to už deje: deklarovaným cieľom SpaceX je znížiť náklady na vypustenie nákladu na obežnú dráhu desaťkrát a v súčasnej dobe je možné znížiť cenu zhruba jeden a pol krát.
Malo by byť zrejmé, že opakovane použiteľná raketa v súčasnej podobe (s návratom prvého stupňa) je v počiatočnom štádiu vývoja. Súdiac podľa záujmu, ktorý v tomto smere prejavujú ostatné obchodné spoločnosti, možno smer považovať za mimoriadne sľubný. Prelomovým v tomto smere by mohol byť vzhľad dvojstupňovej nosnej rakety (LV) BFR s plnou opätovnou použiteľnosťou oboch stupňov a očakávanou spoľahlivosťou letu na úrovni moderných lietadiel.
Ruský vesmírny priemysel má tiež niekoľko projektov opakovane použiteľných nosných rakiet rôzneho stupňa náročnosti.
Bajkal
Jeden z najaktívnejšie propagovaných projektov opakovane použiteľných rakiet je Bajkal-Angara. Sľubný modul „Baikal“je opakovane použiteľný urýchľovač (MRU) prvého stupňa nosnej rakety Angara, vyvinutý na GKNPTs im. Khrunichev.
V závislosti od triedy rakety (ľahkej, strednej, ťažkej) by sa mal použiť jeden, dva alebo štyri opakovane použiteľné zosilňovače Bajkal. Vo svojej ľahkej verzii je akcelerátor Bajkal v skutočnosti prvým stupňom, ktorý približuje koncepciu rakety Angara v tejto verzii koncepcii Falcon-9 od SpaceX.
Charakteristikou opakovane použiteľného urýchľovača „Bajkal“je návrat vykonávaný lietadlom. Po odpojení od doku „Bajkal“rozloží rotačné krídlo v hornej časti trupu a pristane na letisku, pričom je možné vykonať manévrovanie na vzdialenosť asi 400 km.
Dizajn bol kritizovaný za to, že je komplexnejší a potenciálne menej účinný v porovnaní s vertikálnymi výsadbami používanými v zámorských projektoch. Podľa Roskosmosa je horizontálny model pristátia potrebný na zaistenie možnosti návratu na miesto štartu, ale rovnaká možnosť bola deklarovaná aj pre nosnú raketu BFR. A prvé stupne nosnej rakety Falcon-9 nie sú od miesta štartu vzdialené viac ako 600 km, to znamená, že miesta pristátia pre nich môžu byť ľahko vybavené v relatívne krátkej vzdialenosti od kozmodrómu.
Za ďalšiu nevýhodu koncepcie nosnej rakety Baikal MRU + Angara je možné považovať to, že v strednej a ťažkej verzii sa vracajú iba akcelerátory, prvý stupeň (centrálna jednotka) nosnej rakety sa stráca. A pristátie štyroch MRU súčasne pri vypúšťaní ťažkej verzie nosnej rakety môže spôsobiť problémy.
Na pozadí vypracovania projektu Bajkal-Angara vyzerajú vyhlásenia generálneho projektanta rakiet Angara Alexandra Medvedeva čudne. Podľa jeho názoru môže raketa pristáť pomocou prúdových motorov na výsuvných podperách, ako napríklad nosná raketa Falcon-9. Dodatočná montáž prvých etáp nosných rakiet Angara-A5V a Angara-A3V na podesty, systém riadenia pristátia, dodatočné systémy tepelnej ochrany a ďalšie palivo zvýši ich hmotnosť o zhruba 19 percent. Po revízii bude môcť Angara-A5V z kozmodrómu Vostočnyj stiahnuť 26-27 ton, a nie 37 ton, ako v jednorazovej verzii. Ak sa tento projekt zrealizuje, náklady na zdvíhanie nákladu pomocou „Angary“by sa mali znížiť o 22-37%, pričom maximálny prípustný počet štartov prvých etáp nosnej rakety nie je uvedený.
S prihliadnutím na vyhlásenia predstaviteľov Roscosmosu o možnosti vytvorenia nosnej rakety Sojuz-7 v spolupráci so S7 Space v opakovane použiteľnej verzii je možné dospieť k záveru, že o projekte opakovane použiteľnej nosnej rakety v Rusku ešte nebolo definitívne rozhodnuté. Napriek tomu sa projekt Bajkalskej MRU postupne rozpracováva. Experimentálny závod na stavbu strojov pomenovaný po V. M. Myasishchevovi sa zaoberá jeho vývojom. Testovací horizontálny let demonštrátora je naplánovaný na rok 2020, potom by mala byť dosiahnutá rýchlosť asi 6,5 m. V budúcnosti bude MRU štartovať z balóna, z nadmorskej výšky 48 km.
Sojuz-7
V septembri 2018 opustil svoj post Igor Radugin, prvý zástupca generálneho konštruktéra-hlavný konštruktér odpaľovacích vozidiel raketovej a vesmírnej spoločnosti Energia, ktorý viedol vývoj novej ruskej nosnej rakety Sojuz-5 a superťažkej rakety Jenisej. išiel do práce. do súkromnej spoločnosti S7 Space. Podľa neho S7 Space plánuje vytvoriť raketu Sojuz-7 na základe jednorazovej rakety Sojuz-5 vyvíjanej spoločnosťou Roscosmos, ktorá je zas ideologickým nástupcom úspešnej sovietskej rakety Zenit.
Rovnako ako v rakete Falcon-9, aj v rakete Sojuz-7 sa plánuje vrátiť prvý stupeň pomocou raketového dynamického manévru a vertikálneho pristátia pomocou raketových motorov. Plánuje sa vývoj verzie Sojuz-7SL pre platformu Sea Launch. Plánuje sa použiť osvedčený motor RD-171 (s najväčšou pravdepodobnosťou jeho modifikácia RD-171MV) ako motor Sojuz-7 LV, ktorý bude možné opakovane použiť až dvadsaťkrát (10 letov a 10 popálenín). S7 Space plánuje realizovať svoj vývoj do 5-6 rokov. V súčasnosti možno nosnú raketu Sojuz-7 považovať za najreálnejší projekt opakovane použiteľnej nosnej rakety v Rusku.
Teia
Spoločnosť „Lin Industrial“navrhuje ultra malú suborbitálnu raketu „Teia“, navrhnutú na vzlet na hranicu podmieneného priestoru 100 km a potom späť.
Napriek skromným charakteristikám projektu môže poskytnúť technológie potrebné na vytvorenie v budúcnosti nosnej rakety s vyššími vlastnosťami, najmä preto, že Lin Industrial súčasne pracuje na projekte jednorazového ultra malého nosného rakety Taimyr.
Koruna
Za jeden z najzaujímavejších a najinovatívnejších projektov možno považovať opakovane použiteľnú jednostupňovú vertikálnu vzletovú a pristávaciu raketu „Korona“, ktorú vyvinulo Štátne raketové centrum (GRT) pomenované podľa V. I. Makeev v rokoch 1992 až 2012. Pri vývoji projektu sa zvažovalo mnoho variantov nosnej rakety Korona, kým sa nevytvorila najoptimálnejšia konečná verzia.
Konečná verzia nosnej rakety Korona je navrhnutá na vynesenie užitočného zaťaženia s hmotnosťou 6-12 ton na obežnú dráhu Zeme s nadmorskou výškou asi 200-500 km. Nosná hmotnosť nosnej rakety sa odhaduje na 280-290 ton. Motor mal používať klinový vzduchový raketový motor na kvapalné palivo (LRE) na dvojici vodík + kyslík. Ako tepelná ochrana sa má použiť vylepšená tepelná ochrana orbitálnej kozmickej lode „Buran“.
Osovo symetrický kužeľovitý tvar trupu má dobrú aerodynamiku pri vysokých rýchlostiach, čo umožňuje nosnej rakete Korona pristáť v mieste štartu. To zase umožňuje spustiť Korona LV z pozemných aj offshore platforiem. Pri zostupe vo vyšších vrstvách atmosféry vykonáva nosná raketa aerodynamické brzdenie a manévrovanie a v záverečnej fáze, keď sa blíži k miestu pristátia, sa otočí dozadu a pristane pomocou raketového motora na vstavaných tlmičoch. Nosnú raketu Korona možno pravdepodobne použiť až 100 -krát, pričom každých 25 letov sa vymenia jednotlivé konštrukčné prvky.
Podľa vývojára bude vstup do fázy skúšobnej prevádzky trvať asi 7 rokov a 2 miliardy dolárov, nie až tak pre možnosť získať taký revolučný komplex.
V tejto chvíli ich GRTs. Makeeva možno považovať za jeden z najkompetentnejších podnikov v oblasti raketovej techniky, ktorý si po rozpade ZSSR zachoval svoj potenciál čo najviac. Práve oni vytvorili jednu z najúčinnejších medzikontinentálnych balistických rakiet (ICBM) Sineva a boli poverení vytvorením ICBM Sarmat, ktorá nahradí slávneho satana. Dokončenie vytvorenia ICMM Sarmat v rokoch 2020-2021 otvára príležitosť prilákať SČK pomenovaný po Makeev pre vesmírne projekty.
Keď už hovoríme o nedostatkoch projektu Korona, dá sa predpokladať, že pôjde predovšetkým o potrebu vytvoriť infraštruktúru na dodávku a skladovanie kvapalného vodíka, ako aj o všetky problémy a riziká spojené s jeho používaním. Je možné, že najlepším riešením by bolo opustiť jednostupňovú schému nosnej rakety Korona a implementovať dvojstupňový plne opakovane použiteľný komplex na metánový pohon. Napríklad na základe vyvinutého kyslíkovo-metánového motora RD-169 alebo jeho úprav. V tomto prípade by mohol byť prvý stupeň použitý osobitne na privedenie konkrétneho užitočného zaťaženia do nadmorskej výšky asi 100 km.
Na druhej strane, kvapalnému vodíku ako raketovému palivu sa s najväčšou pravdepodobnosťou nedá vyhnúť. V mnohých projektoch, v závislosti od toho, či je prvý stupeň na metáne alebo na petroleji, sa v druhom stupni používajú vodíkovo-kyslíkové motory. V tejto súvislosti je vhodné pripomenúť trojzložkové motory, ktorými sú napríklad dvoj režimový trojzložkový motor RD0750 vyvinutý spoločnosťou Chemical Automation Design Bureau (KBKhA). V prvom režime motor RD0750 beží na kyslík a petrolej s prídavkom 6% vodíka, v druhom na kyslík a vodík. Takýto motor je možné implementovať aj pre kombináciu vodík + metán + kyslík a je možné, že to bude ešte jednoduchšie ako vo verzii s petrolejom.
Bajkal-Angara, Sojuz-7 alebo Korona?
Ktorý z týchto projektov by mohol byť prvou opakovane použiteľnou raketou Ruska? Projekt Bajkal-Angara, napriek svojej popularite, možno považovať za najmenej zaujímavý. Po prvé, veľmi dlhodobý rozruch s nosnými raketami „Angara“už zanecháva svoje stopy, a po druhé, koncepcia vrátenia leteckej dopravy MRU leteckou dopravou tiež vyvoláva mnohé otázky. Ak hovoríme o jednoduchej možnosti, keď je MRU vlastne prvou fázou, potom kdekoľvek to išlo, ale ak hovoríme o stredných a ťažkých možnostiach s dvoma / štyrmi MRU a stratou prvého a druhého stupňa, potom myšlienka vyzerá veľmi zvláštne. Rozhovory o vertikálnom pristátí nosnej rakety „Angara“pravdepodobne zostanú alebo sa uskutočnia, keď zvyšok sveta už letí na antigravitáciu alebo antihmotu.
Vytvorenie opakovane použiteľnej verzie nosnej rakety Sojuz-7 súkromnou spoločnosťou S7 Space v spolupráci s Roskosmosom sa zdá byť optimistickejšie, najmä preto, že projektovaná superťažká nosná raketa Jenisej bude postavená na rovnakých motoroch, čo potenciálne umožní prenos „opakovane použiteľné“technológie. … Napriek tomu si pamätáme epos s „Yo-mobile“a tento projekt môže ísť na smetisko dejín. Ďalším problémom je počiatočné používanie kyslíkovo-petrolejových motorov v projektoch nosných rakiet Sojuz-5, Sojuz-7 a Jenisej. Výhody a perspektívy metánu ako raketového paliva sú zrejmé a je potrebné sústrediť úsilie na prechod na túto technológiu - vytvorenie škrteného, opakovane použiteľného raketového motora na metán, namiesto vytvárania ďalšieho „najsilnejšieho na svete“kyslíka -petrolejový motor, ktorý prestane byť relevantný o 5-10 rokov …
Projekt „Koruna“v tejto situácii možno považovať za „temného koňa“. Ako bolo uvedené vyššie, SRC ich. Makeeva má vysoké kompetencie a pri primeranom financovaní mohla pokojne vytvoriť opakovane použiteľnú jednostupňovú alebo dvojstupňovú nosnú raketu v rokoch 2021 až 2030, po dokončení prác na ICBM Sarmat. Zo všetkých možných možností sa projekt Korona môže potenciálne stať najinovatívnejším, schopným vytvoriť základ pre ďalšie generácie nosných rakiet.
Vzhľad opakovane použiteľnej nosnej rakety Falcon-9 ukázal, že sa začala nová bitka o vesmír a v tejto bitke sme rýchlo zaostávali. Niet pochýb o tom, že po získaní jednostranných výhod vo vesmíre začnú Spojené štáty a možno aj Čína s ním rýchlu militarizáciu. Nízke náklady na vynášanie užitočného zaťaženia na obežnú dráhu, ktoré poskytujú opakovane použiteľné nosné rakety, urobia z vesmíru príťažlivú investíciu pre komerčný sektor, čo ešte viac podporí vesmírne preteky.
V súvislosti s uvedeným by som chcel dúfať, že si vedenie našej krajiny uvedomí dôležitosť rozvoja vesmírnych technológií v kontexte, ak nie civilných, tak aspoň vojenských aplikácií, a investuje potrebné finančné prostriedky do rozvoja perspektívneho vesmíru technológie, a nie pri výstavbe iného štadióna alebo zábavného parku, čím sa zabezpečí primeraná kontrola nad ich plánovaným použitím.
