Svemirska industrija jedna je od najnaprednijih tehnologija, a njeno stanje u velikoj mjeri karakterizira opći nivo razvoja industrije i tehnologije u zemlji. Postojeća svemirska dostignuća Rusije uglavnom se temelje na dostignućima SSSR -a. U vrijeme raspada Sovjetskog Saveza, sposobnosti SSSR -a i Sjedinjenih Država u svemiru bile su približno usporedive. Nakon toga, situacija s astronautikom u Ruskoj Federaciji počela se postupno pogoršavati.
Osim usluga za isporuku američkih astronauta Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS), koje su nastale uslijed odbijanja Sjedinjenih Država od skupog programa svemirskih šatlova, Rusija je inferiorna u odnosu na Sjedinjene Države u svemu: praktično ih nema uspješni veliki naučni projekti uporedivi sa slanjem rovera, postavljanjem orbitalnih teleskopa ili slanjem svemirskih letjelica na udaljene objekte u Sunčevom sistemu. Brz razvoj privatnih komercijalnih kompanija doveo je do značajnog smanjenja udjela Roskosmosa na tržištu lansiranja svemira. Ruski motori RD-180 isporučeni Sjedinjenim Državama uskoro će zamijeniti američki BE-4 iz Blue Origin-a.
S velikom vjerojatnošću, u narednim godinama, Sjedinjene Države će odbiti usluge Rusije kao "svemirske kabine", nakon što su završile ispitivanja vlastite letjelice s ljudskom posadom (istovremeno se razvijaju tri svemirske letjelice s posadom).
Posljednja dodirna točka između Sjedinjenih Država i Rusije je ISS, koji se bliži kraju. Ako se ne provede bilo koji domaći ili međunarodni projekt sa ruskim učešćem, boravak ruskih kosmonauta u orbiti postat će izuzetno epizodičan.
Glavni ustaljeni trend koji bi u bliskoj budućnosti trebao dovesti do značajnog smanjenja troškova lansiranja korisnog tereta u orbitu je stvaranje raketa za višekratnu upotrebu. U određenoj mjeri se to već događa: navedeni cilj SpaceX -a je smanjiti troškove lansiranja tereta u orbitu za deset puta, a trenutno je bilo moguće sniziti cijenu za otprilike jedan i pol puta.
Treba shvatiti da je raketna tehnika za višekratnu upotrebu u sadašnjem obliku (s povratkom prve faze) u početnoj fazi razvoja. Sudeći prema interesu drugih komercijalnih kompanija za ovaj smjer, smjer se može smatrati izuzetno obećavajućim. Proboj u ovom smjeru mogla bi biti pojava dvostupanjske lansirne rakete (LV) BFR s potpunom ponovnom upotrebom obje faze i očekivanom pouzdanošću leta na nivou modernih aviona.
Ruska svemirska industrija također ima nekoliko projekata lansirnih lanaca za višekratnu upotrebu različitog stepena sofisticiranosti.
Baikal
Jedan od najaktivnije promoviranih projekata raketa za višekratnu upotrebu je Baikal-Angara. Obećavajući modul "Baikal" je akcelerator za višekratnu upotrebu (MRU) prve faze rakete -nosača Angara, razvijen u GKNPTs im. Khrunichev.
U zavisnosti od klase rakete (laka, srednja, teška) trebalo bi koristiti jedan, dva ili četiri bajkalska pojačala za višekratnu upotrebu. U svojoj laganijoj verziji, Baikal akcelerator je, zapravo, prva faza koja koncept rakete Angara u ovoj verziji približava konceptu Falcon-9 iz SpaceX-a.
Značajka akceleratora za višekratnu upotrebu "Baikal" je povratak koji obavljaju avioni. Nakon otkopčavanja, "Baikal" razvija rotirajuće krilo u gornjem dijelu trupa i slijeće na uzletište, dok se može izvesti manevriranje na udaljenosti od oko 400 km.
Dizajn je kritiziran jer je složeniji i potencijalno manje učinkovit u usporedbi s okomitom sadnjom koja se koristi u inozemnim projektima. Prema Roskosmosu, horizontalni obrazac slijetanja neophodan je kako bi se osigurala mogućnost povratka na lansirnu lokaciju, ali ista je mogućnost proglašena i za lansirno vozilo BFR. A prve faze lansirnog vozila Falcon-9 nisu udaljene više od 600 km od mjesta lansiranja, odnosno mjesta slijetanja za njih mogu se lako opremiti na relativno kratkoj udaljenosti od kozmodroma.
Još jedan nedostatak koncepta lansirnog vozila Baikal MRU + Angara može se smatrati da se u srednjoj i teškoj verziji vraćaju samo ubrzivači, gubi se prva faza (središnja jedinica) lansirnog vozila. Slijetanje četiri MRU -a istovremeno pri lansiranju teške verzije nosača može uzrokovati poteškoće.
U pozadini izrade projekta Baikal-Angara, izjave generalnog dizajnera raketa Angara Aleksandra Medvedeva izgledaju čudno. Po njegovom mišljenju, raketa može sletjeti uz pomoć mlaznih motora na uvlačive nosače, poput lansirnog vozila Falcon-9. Rekonstrukcijom prvih faza lansirnih vozila Angara-A5V i Angara-A3V sa nosačima za slijetanje, sistemom kontrole slijetanja, dodatnim sistemima toplinske zaštite i dodatnim gorivom povećat će se njihova težina za oko 19 posto. Nakon revizije, Angara-A5V će moći povući 26-27 tona s kosmodroma Vostochny, a ne 37 tona, kao u jednokratnoj verziji. Ako se ovaj projekt provede, troškovi podizanja tereta pomoću "Angare" trebali bi se smanjiti za 22-37%, dok maksimalni dopušteni broj lansiranja prvih stepenica lansirnog vozila nije naveden.
Uzimajući u obzir izjave predstavnika Roscosmosa o mogućnosti stvaranja rakete-nosača Soyuz-7 u saradnji sa S7 Space u verziji za višekratnu upotrebu, može se zaključiti da u Rusiji još nije konačno odlučeno o projektu lansirnog vozila za višekratnu upotrebu. Ipak, projekt MRK Baikal postupno se razvija. Razvojem se bavi eksperimentalno postrojenje za proizvodnju mašina po imenu V. M. Myasishchev. Probni horizontalni let demonstratora planiran je za 2020. godinu, tada bi trebalo postići brzinu od oko 6,5 m. U budućnosti će MRU biti lansiran iz balona, s visine od 48 km.
Sojuz-7
U rujnu 2018. Igor Radugin, prvi zamjenik generalnog dizajnera-glavni dizajner lansirnih vozila raketno-svemirske korporacije Energia, koji je vodio razvoj nove ruske rakete-nosača Soyuz-5 i superteške rakete Yenisei, napustio je svoju dužnost i otišao na posao u privatnu kompaniju S7 Space. Prema njegovim riječima, S7 Space planira stvoriti raketu Soyuz-7 na bazi rakete za jednokratnu upotrebu Soyuz-5 koju razvija Roscosmos, a koja je, s druge strane, ideološki nasljednik uspješne sovjetske rakete Zenit.
Kao i kod rakete Falcon-9, lansirno vozilo Soyuz-7 planira se vratiti u prvu fazu raketnim dinamičkim manevrom i vertikalnim slijetanjem pomoću raketnih motora. Planira se razvoj verzije Soyuz-7SL za platformu Sea Launch. Planirano je koristiti provjereni motor RD-171 (najvjerojatnije njegova modifikacija RD-171MV) kao motor Soyuz-7 LV, koji se može ponovno koristiti do dvadeset puta (10 letova i 10 opekotina). S7 Space planira svoj razvoj implementirati u roku od 5-6 godina. Trenutno se lansirno vozilo Soyuz-7 može smatrati najrealnijim projektom lansirnog vozila za višekratnu upotrebu u Rusiji.
Teia
Kompanija "Lin Industrial" dizajnira ultra malu suborbitalnu raketu "Teia", dizajniranu za polijetanje do uslovne prostorne granice od 100 km i povratak.
Unatoč skromnim karakteristikama projekta, on može pružiti tehnologije potrebne za stvaranje lansirnih vozila s većim karakteristikama u budućnosti, posebno jer Lin Industrial istovremeno radi na projektu ultra male lansirne rakete za jednokratnu upotrebu Taimyr.
Kruna
Jednim od najzanimljivijih i najinovativnijih projekata može se smatrati jednostupanjska vertikalna raketa za uzlijetanje i slijetanje "Korona" za višekratnu upotrebu koju je razvio Državni raketni centar (GRT) nazvan po V. I. Makeev između 1992. i 2012. godine. Kako se projekt razvijao, razmatrane su mnoge varijante lansirnog vozila Korona dok se nije formirala najoptimalnija konačna verzija.
Konačna verzija lansirnog vozila Korona dizajnirana je za lansiranje korisnog tereta težine 6-12 tona u orbitu sa niskom zemljom na nadmorskoj visini od 200-500 km. Pretpostavlja se da će lansirna masa rakete biti oko 280-290 tona. Motor je trebao koristiti raketni motor sa klinom i zrakom na tekuće gorivo (LRE) na paru vodik + kisik. Poboljšana toplinska zaštita svemirske letjelice "Buran" u orbiti trebala bi se koristiti kao toplinska zaštita.
Osnosimetrični konusni oblik trupa ima dobru aerodinamiku pri kretanju velikom brzinom, što omogućava lansirnom vozilu Korona da sleti na lansirnu točku. To, s druge strane, omogućuje lansiranje Korone LV sa kopnenih i offshore platformi. Prilikom spuštanja u gornje slojeve atmosfere, lansirno vozilo izvodi aerodinamičko kočenje i manevriranje, a u posljednjoj fazi, pri približavanju mjestu slijetanja, skreće unatrag prema dolje i slijeće pomoću raketnog motora na ugrađene amortizere. Pretpostavlja se da se lansirno vozilo Korona može koristiti do 100 puta, sa zamjenom pojedinih konstrukcijskih elemenata na svakih 25 letova.
Prema riječima programera, bit će potrebno oko 7 godina i 2 milijarde dolara da uđe u fazu probnog rada, ne toliko zbog mogućnosti dobivanja takvog revolucionarnog kompleksa.
Trenutno ih GRT -i. Makeev se može smatrati jednim od najkompetentnijih preduzeća u oblasti raketiranja, koji je zadržao svoj potencijal što je više moguće nakon raspada SSSR -a. Oni su stvorili jednu od najefikasnijih interkontinentalnih balističkih raketa (ICBM), Sinevu, i povjereno im je stvaranje Sarmatske ICBM koja će zamijeniti slavnog Sotonu. Završetak stvaranja Sarmatske ICBM 2020-2021 otvara priliku za privlačenje SRC-a nazvanog po njemu Makeev za svemirske projekte.
Govoreći o nedostacima projekta Korona, može se pretpostaviti da će to prvenstveno biti potreba za stvaranjem infrastrukture za isporuku i skladištenje tekućeg vodika, kao i svi problemi i rizici povezani s njegovom uporabom. Moguće je da bi najbolje rješenje bilo napuštanje jednostepene sheme rakete-nosača Korona i implementacija dvostepenog kompleksa na više metala koji se može ponovno koristiti. Na primjer, na temelju razvijenog motora s kisikom i metanom RD-169 ili njegovih modifikacija. U ovom slučaju, prva faza se mogla koristiti zasebno za dovođenje određenog korisnog tereta na nadmorsku visinu od oko 100 km.
S druge strane, tekući vodik, kao raketno gorivo, najvjerojatnije se ne može izbjeći. U mnogim projektima, ovisno o tome je li prva faza na metanu ili na kerozinu, u drugoj fazi koriste se motori s vodikovim kisikom. U tom kontekstu, prikladno je prisjetiti se trokomponentnih motora, što je, na primjer, dvomodni trokomponentni motor RD0750 koji je razvio Projektni biro za kemijsku automatizaciju (KBKhA). U prvom načinu rada motor RD0750 radi na kisiku i kerozinu s dodatkom 6% vodika, u drugom - na kisiku i vodiku. Takav motor se također može implementirati za kombinaciju vodik + metan + kisik, a moguće je da će se to pokazati još jednostavnijim nego u verziji s kerozinom.
Baikal-Angara, Soyuz-7 ili Korona?
Koji bi od ovih projekata mogao biti prva ruska raketa za višekratnu upotrebu? Projekt Baikal-Angara, unatoč popularnosti, može se smatrati najmanje zanimljivim. Prvo, dugotrajna gužva oko lansirnih vozila "Angara" već ostavlja trag, a drugo, koncept vraćanja MRU-a zrakom također postavlja mnoga pitanja. Ako govorimo o lakoj opciji, kada je MRU zapravo prva faza, gdje god da je išao, ali ako govorimo o srednjim i teškim opcijama s dva / četiri MRU -a i gubitku prve i druge faze, onda ideja izgleda vrlo čudno. Razgovori o vertikalnom slijetanju rakete -nosača "Angara" vjerovatno će ostati takvi ili će se realizirati kada ostatak svijeta već leti na antigravitaciji ili antimateriji.
Stvaranje višenamjenske verzije rakete-nosača Soyuz-7 od strane privatne kompanije S7 Space u suradnji s Roskosmosom izgleda optimističnije, pogotovo jer će se predviđeno superteško lansirno vozilo Yenisei graditi na istim motorima, što će potencijalno omogućiti prijenos tehnologije za "višekratnu upotrebu". … Ipak, prisjećajući se epa s "Yo-mobileom", a ovaj projekt može otići na smetlište povijesti. Drugo pitanje je početna upotreba motora s kisikom i kerozinom u projektima lansirnih vozila Soyuz-5, Soyuz-7 i Yenisei. Prednosti i izgledi metana kao raketnog goriva su očigledni i potrebno je koncentrirati napore na prijelaz na ovu tehnologiju - stvaranje prigušenog raketnog motora na metan za višekratnu upotrebu, umjesto stvaranja sljedećeg "najmoćnijeg na svijetu" kisika -kerozinski motor, koji će prestati biti relevantan za 5-10 godina …
Projekat "Kruna" u ovoj situaciji može se posmatrati kao "tamni konj". Kao što je gore spomenuto, SRC ih. Makeeva ima visoke kompetencije, a uz odgovarajuće financiranje, mogla je stvoriti jednostupanjsku ili dvostupanjsku raketu za višekratnu upotrebu u razdoblju od 2021. do 2030. godine, nakon završetka radova na ICBM-u Sarmat. Od svih mogućih opcija, projekt Korona potencijalno može postati najinovativniji, sposoban stvoriti temelje za sljedeće generacije lansirnih vozila.
Pojava lansirnog vozila Falcon-9 za višekratnu upotrebu pokazalo je da je započela nova bitka za svemir, a mi smo u ovoj bitci brzo zaostajali. Nema sumnje da će, nakon što su dobile unilateralne prednosti u svemiru, Sjedinjene Države, a vjerovatno i da će ih Kina slijediti, započeti svoju brzu militarizaciju. Niski troškovi lansiranja korisnog tereta u orbitu, koji pružaju lanseri za višekratnu upotrebu, učinit će prostor privlačnom investicijom za komercijalni sektor, što će dodatno potaknuti svemirsku utrku.
U vezi s navedenim, želio bih se nadati da će vodstvo naše zemlje shvatiti važnost razvoja svemirske tehnologije u kontekstu, ako ne civilne, onda barem vojne primjene, te uložiti potrebna sredstva u razvoj perspektivnog svemira tehnologijama, a ne u izgradnji drugog stadiona ili zabavnog parka, osiguravajući odgovarajuću kontrolu nad njihovom namjenom.
