O 2-3 roky môže ruský letecký raketový komplex pre vesmírne účely, vyvíjaný v rámci projektu Air Launch, vykonať prvé testy. Najnovšia verzia programu ARKK Air Launch bola predstavená na leteckej show MAKS-2013, ktorá sa konala v Žukovskom neďaleko Moskvy. Realizáciu tohto projektu vykonáva Štátne raketové centrum (GRT) pomenované po V. I. Makeev, ktorý ho vyvíja spolu so súkromnou spoločnosťou Polet. Vedúci špecialista SČK Sergej Egorov v rozhovore pre web Rosinformburo poznamenal, že o 2-3 roky o nás budú všetci vedieť. Podľa Jegorova je spoločnosť Polet pripravená poskytnúť svoje lietadlo An-124-100 Ruslan na praktické testy. V počiatočnej fáze testovania sa bude vykládka nákladu z lietadla a počiatočné fázy štartu precvičovať pomocou makiet.
Sergej Egorov poznamenal, že záujem o tento inovatívny projekt sa zvýšil, a to aj zo strany ruského ministerstva obrany, a v tejto súvislosti vyjadril nádej na dosiahnutie dobrých výsledkov. Špecialista sa domnieva, že tento projekt je možné použiť na vypustenie vojenských satelitov do vesmíru. Air Launch je projekt, ktorý je systémom schopným vynášať vesmírne lode na obežnú dráhu Zeme pomocou ekologickej palivovej rakety štartovanej z veľkého dopravného lietadla A-124-100.
„Ruslan“s raketou na palube, ktorá je v opakovane použiteľnom kontajneri, v danej oblasti vo výške asi 10 000 metrov robí „šmykľavku“. V tejto chvíli je raketa vyhodená z kontajnera pomocou paroplynového generátora, vo vzdialenosti 200-250 metrov od lietadla je zapnutý jeho hlavný motor a začína riadený let na danú dráhu obežnej dráhy. Špecializované GRTs. Makeeva zdôraznila niekoľko hlavných výhod komplexu s takouto štartovacou metódou. V prvom rade je to absencia potreby budovania drahých komplexov štartovacích plôch, používanie rôznych štartovacích oblastí, predbežné plánovanie vylúčených zón pre pád odpojiteľného raketového stupňa, ako aj možnosť zvýšenia užitočného zaťaženia.
V súčasnosti sa v USA aktívne pracuje na podobnom projekte. V Amerike už bolo vykonaných niekoľko úspešných testov na zhodenie objemného nákladu z lietadla pomocou padáka. Sergej Jegorov zároveň považuje ruský spôsob opustenia lietadla s objemným nákladom za bezpečnejší a spoľahlivejší. Zástupca GRTs ich. Makeeva sa domnieva, že v našom prípade je dosiahnuté neprízvučné a kontrolované vypustenie rakety Polet (hmotnosť 102 ton, dĺžka viac ako 30 metrov) s potrebným preťažením. Parašutistická metóda je zároveň menej predvídateľná a je vhodná iba pre rakety s menšou hmotnosťou a veľkostnými charakteristikami.
V Rusku začali vzduchom vypúšťané vesmírne nosiče navrhovať už v polovici 90. rokov minulého storočia niekoľko organizácií súčasne. Najďalej bolo pokročiť vo vývoji, ktorý iniciovala spoločnosť Chemical Automatics Design Bureau a letecká spoločnosť Polet (oba podniky z Voroneže), ktorá v máji 1999 založila rovnomennú korporáciu Air Launch. Akcionármi tejto spoločnosti sa čoskoro stali GNPRKTS TsSKB-Progress (Samara) a RSC Energia (Korolev, Moskovská oblasť). Tieto podniky však začiatkom roku 2000 korporáciu opustili a ich miesto vedúceho vývojára zaujal SRC im. Makeeva (Miass, Čeľabinská oblasť).
Zmyslom projektu je zaistiť mobilitu štartov z vesmíru, pretože keď je raketa vybratá z lietadla, nie je potrebné budovať kozmodróm. Od samého začiatku projektu malo byť hlavným prvkom komplexu ťažké dopravné lietadlo An-124-100BC Ruslan. V centre Ruska v Samare sa na základe letiska Polet plánovalo zorganizovanie akéhosi „kozmodrómu“.
V roku 2006 sa tento projekt stal medzinárodným: na medzivládnej úrovni bola dosiahnutá dohoda s Indonéziou, ktorá sa zaviazala vybudovať na svojom ostrove Biak všetku potrebnú infraštruktúru na založenie lietadiel Ruslan a naloženie rakiet na ne. V septembri 2007 sa objavili informácie, že ambiciózny projekt sa dostal do domáceho pásma. Na spustenie prvého štartu sa pripravovali už v roku 2010 a s jednou zo západoeurópskych spoločností bola podpísaná zmluva o vypustení 6 satelitov. Odvtedy sa však na Air Launch zabudlo.
Znovu si na neho spomenuli už v roku 2012, keď Štátne centrum výskumu a vývoja im. Makeevovi sa podarilo získať podporu od ministerstva priemyslu a obchodu, ministerstva hospodárskeho rozvoja a Federálnej vesmírnej agentúry. Zároveň sa objavili informácie, že realizácia tohto projektu si vyžiada investíciu 25 miliárd rubľov. Súčasne bola výstavba „demonštrátora“odhadovaná na 4 miliardy rubľov, pričom celkové náklady na vývoj systému Air Launch boli odhadované na 25 miliárd rubľov (vytvorenie demonštrátora - do 3 rokov, realizácia projektu) - 5-6 rokov).
Air Launch System
Ruský systém Air Launch využívajúci nosnú raketu Polet, ktorý patrí do ľahkej triedy (hmotnosť asi 100 ton), je schopný poskytnúť štarty ľahkých satelitov na nízke (až 2 000 km.), Stredné (10-20 000 kilometrov). km.), geostacionárne a geostacionárne dráhy, ako aj trajektórie odletov na Mesiac a planéty našej slnečnej sústavy. Projekt počíta s vypustením nosnej rakety so satelitmi na palube z nadmorskej výšky 10-11 tisíc metrov z leteckej štartovacej platformy, v ktorej sa plánuje využitie úpravy najťažšieho sériovo vyrábaného dopravného lietadla na svete An-124-100 Ruslan, ktorý bol vytvorený v roku 1983 ukrajinským štátnym podnikom ANTK im. OK. Antonov.
Súčasťou systému je aj ľahký nosný raketa Polet, ktorá je vytvorená pomocou najmodernejších raketových technológií, ktoré boli vytvorené v Rusku v rámci práce na programe rakiet s posádkou Sojuz a potvrdili ich vysokú bezpečnosť a spoľahlivosť. V tomto prípade bude nosná raketa pracovať s ekologickým raketovým palivom (petrolej + tekutý kyslík).
V prvom stupni rakety sa používajú upravené raketové motory na kvapalné palivo NK-43 (NK-33-1), ktoré boli vytvorené ako súčasť práce na lunárnej rakete N-1 a boli vypracované so spoľahlivosťou 0., 998. V druhom stupni rakety Polet sa plánuje využitie tretieho stupňa sériovo vyrábanej rakety Sojuz-2 s vylepšeným raketovým motorom RD-0124.
V počiatočnom štádiu prevádzky rakiet Polet, aby sa minimalizovali náklady a skrátil čas na jeho vývoj, môže byť pohonný systém prvého stupňa rakety prijatý podobným zariadením v prvom stupni rakety ľahkého nosiča. „Sojuz-1“vyvinutý spoločnosťou „TsSKB-Progress“: s už existujúcim hlavným motorom NK-33A a riadiacim 4-komorovým motorom RD 0110R.
Na dodanie vesmírnych satelitov na obežné dráhy rôznych výšok a odletových trajektórií môže byť nosná raketa vybavená horným stupňom, ktorý je vylepšenou modifikáciou horného stupňa L nosnej rakety Molniya, s kyslíkovo-petrolejovými raketovými motormi 11D58MF (5 tf. ťah) nainštalovaný na ňom …Práce na tomto motore v súčasnej dobe prebiehajú v spoločnosti RSC Energia im. S. P. Koroleva.
Využívanie už existujúcich ruských raketových technológií v projekte spustenia vo vysokých nadmorských výškach môže mať pozitívny vplyv na načasovanie a náklady na vývoj systému a poskytne mu najlepšie ekonomické a technické vlastnosti. Rozostavaný kozmodróm Vostočnyj sa môže stať najlepšou možnosťou umiestnenia systému vo výstavbe na územie našej krajiny. Blízkosť Tichého oceánu poskytuje najlepšie podmienky pre výber optimálnych trás v aktívnej fáze letu nosnej rakety Polet.
Schéma fungovania systému
Potom, čo sú nosné rakety Polet a vesmírny horný stupeň doručené na ruský kozmodróm Vostočnyj alebo do vesmírneho prístavu na indonézskom ostrove, sú nosná raketa a satelit integrované. Inštaláciu satelitu na raketu je možné vykonať v technickom komplexe špeciálne postavenom na vesmírnom prístave alebo priamo v nosnom lietadle. Po dokončení montážneho procesu štartovacieho komplexu a všetkých potrebných kontrolách, tankovaní nosného lietadla, vesmírneho horného stupňa a rakety, lietadlo štartuje do vypočítanej štartovacej zóny.
Letová schéma tohto systému umožňuje vypustenie satelitov na obežnú dráhu Zeme s takmer akýmkoľvek sklonom. To sa dosahuje vďaka tomu, že lietadlo môže vypustiť raketu na vzdialenosť 4-4,5 tisíc km. z vesmírneho prístavu. V tomto prípade bude štartovacia zóna rakety pri plánovaní každého konkrétneho letu zvolená na základe podmienok zabezpečenia uvedeného sklonu obežnej dráhy kozmického satelitu, polohy dráhy letu a oblastí pádu odnímateľných prvkov raketa v okrajových vodách Svetového oceánu. Pri výbere štartovacej trasy sa bude brať do úvahy aj potreba Ruslana pristáť po odpálení nosnej rakety na jednom z najbližších letísk, ktoré je schopné prijímať lietadlá tejto triedy.
Aby sa vytvorili najpohodlnejšie počiatočné letové podmienky, nosné lietadlo vykonáva akrobatickú figúrku nazývanú „šmykľavka“s východom na parabolickú trajektóriu v konštrukčnej štartovacej zóne rakety, ktorá umožňuje 6-10 sekúnd poskytnúť letový režim, ktorý je blízko nulovej gravitácie. V tejto chvíli normálne preťaženie rakety Polet neprekročí 0, 1-0, 3 jednotky. Toto riešenie umožňuje 2-2,5 krát zvýšiť hmotnosť strely vo vzduchu v porovnaní s obvyklým výsadkom vo vzduchu v horizontálnom letovom režime, a teda zvýšiť jej nosnosť.
V okamihu, keď nosné lietadlo v režime „Hill“dosiahne maximálny uhol sklonu trajektórie k miestnemu horizontu (uhol sklonu asi 20 °), raketa sa z lietadla vymrští pomocou špeciálneho štartovacieho kontajnera pomocou pneumatický vyhadzovací systém vybavený akumulátorom tlaku prášku. Výstup rakety Polet z Ruslanu trvá asi 3 sekundy, pozdĺžne preťaženie v tomto okamihu nepresahuje 1,5 jednotky. Po postupe pristátia rakety a následnej implementácii letových úsekov jej prvého a druhého stupňa, ako aj vesmírneho horného stupňa, sa vesmírna družica oddelí a vstúpi na danú obežnú dráhu.
Stojí za zmienku, že technológia pristátia ťažkých nákladov vo vzduchu, výrazne prevyšujúcich hmotnosť nákladu, ktorý je zhodený pri konvenčnom horizontálnom lete, bola implementovaná v ZSSR v rokoch 1987-1990 ako súčasť programu Energia-Buran. Táto technológia bola testovaná ako súčasť záchrany opakovane použiteľných raketových jednotiek prvého stupňa rakety Energia a zabezpečovala pristátie ťažkých bremien v letových režimoch lietadiel blízko nulovej gravitácii.
Energetické príležitosti
Použitie nosnej rakety Polet umožňuje vypustiť na obežnú dráhu satelity s hmotnosťou až 4,5 tony, ak sú umiestnené na nízke rovníkové dráhy, až do 3,5 tony - na nízke polárne dráhy, až do 0,85 tony - na obežné dráhy systému GLONASS navigačné systémy alebo „Galileo“, až 0,8 tony - na geostacionárne dráhy. Ak sú geostacionárne satelity vybavené apogeovým pohonným systémom, ktorý zaisťuje prenos satelitu z geostacionárnej prenosovej obežnej dráhy na geostacionárnu, svetelná raketa Polet môže zabezpečiť vypustenie satelitov s hmotnosťou do 1 tony na geostacionárnu dráhu. Na dráhach odletu na iné planéty slnečnej sústavy, ako aj na Mesiac, môže dodať vesmírnu loď s hmotnosťou 1-1, 2 tony. Takéto schopnosti, pokiaľ ide o nosnosť lietadla Air Launch, sú poskytované štartom z výšky asi 10-11 tisíc metrov.
