Qayta foydalanish mumkin bo'lgan raketa va kosmik tizim. Yuqori harorat tadqiqot instituti grafikasi
Zamonaviy rus kosmonavtika asosini o'tgan asrning o'rtalarida yaratilgan "Soyuz" va "Proton" raketalari tashkil etadi. Rossiya kosmodromlaridan kosmosga chiqadigan deyarli hamma narsa ishonchli, ammo ancha eskirgan mashinalar orbitasiga chiqariladi. Raketa parkini yangilash va Rossiyaning kosmik faoliyatning barcha segmentlariga so'zsiz kirishini ta'minlash maqsadida, eng yangi Angara raketa kompleksi parvoz sinovlari bosqichiga kirmoqda. Bu, ehtimol, og'irligi 4 tonnadan 26 tonnagacha bo'lgan kosmik kemalarni kosmosga etkazish uchun keng imkoniyatlarga ega bo'lgan dunyodagi yagona kosmik raketa majmuasidir.
Juda og'ir printsiplar
Yaqin kelajakda kosmik transport vositalariga bo'lgan ehtiyojni "Soyuz" va "Angara" raketalari qondiradi, lekin ularning tashish quvvati Oy, Mars va Quyosh tizimining boshqa sayyoralarini o'rganish muammolarini hal qilish uchun etarli emas. Bundan tashqari, ular Amur mintaqasidagi ekologik vaziyatni murakkablashtiradi, chunki ularning o'tgan bosqichlari Amur taygasiga yoki Oxotsk dengizining suv maydoniga tushadi. Bu holat majburiy ekanligi aniq, bu Rossiyaning kosmik suverenitetini ta'minlash uchun to'lov. Agar Oyga boshqariladigan parvozlar uchun o'ta og'ir raketalarni yaratish to'g'risida qaror qabul qilinsa, bu to'lov qanday bo'ladi?
Bizning tariximizda bunday raketalar bo'lgan: Energia va N-1. Juda og'ir raketaning asosiy tamoyillari bundan 50 yil oldin qo'yilgan va amalga oshirilgan, shuning uchun uni yaratish uchun faqat pul kerak. Va agar uchinchi marta juda og'ir raketa yaratilsa, Amur viloyatida har yili qo'shimcha 320 tonna yoqilg'i qoldiqlari bo'lgan metall yig'iladi.
Raketalarni ekologik toza va tejamkor qilish istagi raketalarning birinchi bosqichlarini uchirish maydoniga qaytarish va ularni qayta ishlatish g'oyasini keltirib chiqardi. Belgilangan vaqtni aniqlab bo'lgach, qadamlar atmosferaga tushishi va samolyot uchish joyiga qaytishi kerak. Bu tamoyilga ko'ra, qayta ishlatiladigan raketa -kosmik tizim (MRKS) boshqariladi.
MRKS xuddi shunday
Qayta ishlatiladigan raketa va kosmik tizim 2011 yilda Moskva aerokosmik ko'rgazmasida mutaxassislar va jamoatchilikka taqdim etilgan. Tizim qayta ishlatiladigan to'rtta raketa majmuasi (VRB) bo'lgan qayta ishlatiladigan to'rtta uchirish moslamasidan (MRN) iborat. Yuk ko'tarish quvvati 25 dan 70 tonnagacha bo'lgan MRNlarning butun diapazoni ikkita asosiy modulning turli kombinatsiyalari bilan to'ldirilishi mumkin: birinchi modul - qayta ishlatiladigan raketa bloki (birinchi bosqich), ikkinchi modul - bir martalik raketaning ikkinchi bosqichi.
Yuk ko'tarish quvvati 25 tonnagacha bo'lgan konfiguratsiyada (bitta VRB va 2 -bosqichning bitta moduli), qayta ishlatiladigan raketa barcha zamonaviy va istiqbolli uchuvchisiz va uchuvchisiz kosmik kemalarni uchirishi mumkin. O'lchami 35 tonna (ikkita VRB va 2 -bosqichning bitta moduli), MRN har bir orbitaga ikkita telekommunikatsiya sun'iy yo'ldoshini uchirish, kosmosga istiqbolli orbital stansiyalar modullarini etkazib berish va og'ir avtomatik stantsiyalarni ishga tushirish imkonini beradi. Oyni o'rganish va Marsni o'rganishning birinchi bosqichi.
MRNning muhim afzalligi - bu juftlashgan uchishlarni amalga oshirish qobiliyati."Angara" raketasidan foydalangan holda ikkita zamonaviy telekommunikatsiya yo'ldoshini uchirish uchun har biri 240 million rubl bo'lgan o'nta raketa dvigatelini sotib olish kerak. har biri MRN yordamida bir xil sun'iy yo'ldoshlardan ikkitasini ishga tushirganda, faqat bitta dvigatel sarflanadi, uning narxi 400 million rublga baholanadi. Faqat dvigatellar uchun xarajatlarni tejash - 600%!
Qayta tiklanadigan raketa qurilmasining birinchi tadqiqotlari asrning boshlarida o'tkazilgan va Le-Burj aerokosmik ko'rgazmasida Baykalga qaytish bosqichining maketi ko'rinishida taqdim etilgan.
Keyinchalik, dastlabki dizayn bosqichida, yonilg'i komponentlarini tanlash, issiqlik bilan isitish, avtomatik qo'nish va boshqa ko'plab muammolarni hal qilish bo'yicha ishlar olib borildi. VRBning o'nlab variantlari batafsil tahlil qilindi, mahalliy kosmonavtika rivojlanishining turli ssenariylarini hisobga olgan holda to'liq texnik -iqtisodiy tahlil o'tkazildi. Natijada, MRKSning zamonaviy va istiqbolli vazifalar majmuini to'liq qondiradigan varianti aniqlandi.
Qayta ishlatiladigan raketa qurilmalari bo'lgan qayta ishlatiladigan raketa qo'nishi. Yuqori harorat tadqiqot instituti grafikasi
Moviy gaz ustida
Qayta ishlatiladigan dvigatel muammosini yoqilg'i sifatida suyultirilgan gaz (LNG) yordamida hal qilish taklif qilindi. Tabiiy gaz - arzon, ekologik toza yoqilg'i bo'lib, uni qayta ishlatiladigan dvigatellarda ishlatish eng mos keladi. Buni A. M. nomidagi Ximmash dizayn byurosi tasdiqladi. Isaev 2011 yil sentyabr oyida, dunyodagi birinchi suyuq yoqilg'i tabiiy gazli raketa dvigateli sinovdan o'tkazilganda. Dvigatel 3000 sekunddan oshiqroq ishladi, bu 20 boshlanishiga to'g'ri keladi. Uni qismlarga ajratib, agregatlar holatini o'rganib chiqqach, barcha yangi texnik g'oyalar tasdiqlandi.
Issiqlik oqimi strukturaning qizib ketishini istisno qiladigan optimal traektoriyalarini tanlash orqali strukturani isitish muammosini hal qilish taklif qilindi. Bu qimmat termal himoyaga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi.
GLONASS navigatsiya tizimi va raketada ishlatilmaydigan avtomatik qaramlik kuzatuv tizimini boshqaruv tsikliga kiritish orqali ikkita VRBni avtomatik qo'ndirish va ularni Rossiya havo maydoniga qo'shish muammosini hal qilish taklif qilindi.
Mahalliy va xorijiy tajribaga asoslanib, yaratilayotgan uskunaning texnik murakkabligi va yangiligini hisobga olgan holda, VRBning qisqartirilgan nusxasi bo'lgan parvoz ko'rsatgichini yaratish zarurligi asoslanadi. Namoyishchi ishlab chiqarishga maxsus tayyorgarliksiz barcha standart bort tizimlari bilan ishlab chiqarilishi va jihozlanishi mumkin. Bunday samolyot to'liq o'lchamli mahsulotga kiritilgan barcha asosiy texnik echimlarni haqiqiy parvoz sharoitida sinovdan o'tkazishga, standart mahsulotni yaratishda texnik va moliyaviy xavflarni kamaytirishga imkon beradi.
Namoyishchining narxi og'irligi 10 tonnadan ortiq bo'lgan ob'ektlarni ballistik traektoriya bo'ylab 80 km balandlikka uchirish, ularni tovush tezligidan 7 barobar tezlashtirish va o'ziga qaytish qobiliyati tufayli oqlanishi mumkin. ikkinchi uchish uchun aerodrom. Uning asosida yaratilgan qayta ishlatiladigan mahsulot nafaqat gipertovushli samolyotlarni ishlab chiqaruvchilar uchun katta ahamiyatga ega bo'lishi mumkin.
Moslashuvchanlik falsafasi
Birinchi bosqich - raketaning eng katta va eng qimmat qismi. Bu bosqichlarni qayta -qayta ishlatish hisobiga ishlab chiqarishni kamaytirish orqali federal agentliklarning kosmik kemalarni uchirish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirish mumkin. Dastlabki hisob -kitoblar shuni ko'rsatadiki, barcha mavjud va istiqbolli kosmik dasturlarni muvaffaqiyatli amalga oshirish uchun, jumladan, Oy va Marsga uchuvchisiz stantsiyalarni etkazib berish uchun faqat 7-9 ta qayta kiruvchi raketa bloklari bo'lishi kifoya.
MRCS kosmik dastur kon'yunkturasiga nisbatan moslashuvchanlik falsafasiga ega. Yuk ko'tarish quvvati 25 dan 35 tonnagacha bo'lgan MRNni yaratgan Roskosmos, bugungi va yaqin kelajakdagi muammolarni samarali hal qiladigan tizimni oladi. Agar Oy yoki Marsga parvoz qilish uchun og'irroq transport vositalarini joylashtirish zarurati tug'ilsa, xaridor yuk ko'tarish quvvati 70 tonnagacha bo'lgan MRNga ega bo'ladi, uni yaratish katta xarajatlarni talab qilmaydi.
MRKS mos bo'lmagan yagona dastur - bu Marsga boshqariladigan parvozlar dasturi. Ammo bu parvozlar texnik jihatdan yaqin kelajakda amalga oshmaydi.
Bugungi kunda uchirish moslamalarini ishlab chiqish istiqbollari to'g'risida asosiy savol tug'iladi. Nima yaratish kerak: bir martalik o'ta og'ir raketa, u faqat Oy va Mars dasturlarida ishlatiladi va agar ular to'xtatilsa, xarajatlar yana hisobdan chiqariladi; yoki MRCSni yaratish, bu nafaqat joriy ishga tushirish dasturlarini bugungi narxdan bir yarim baravar past narxda amalga oshirishga imkon beradi, balki Oy dasturida va Marsni tadqiq qilish dasturida minimal o'zgartirishlar bilan ishlatilishi mumkinmi?
