Svemirska industrija jedna je od najnaprednijih tehnologija, a njezino stanje u velikoj mjeri karakterizira opću razinu razvoja industrije i tehnologije u zemlji. Postojeća svemirska dostignuća Rusije uglavnom se temelje na postignućima SSSR -a. U vrijeme raspada Sovjetskog Saveza sposobnosti SSSR -a i Sjedinjenih Država u svemiru bile su približno usporedive. U budućnosti se situacija s astronautikom u Ruskoj Federaciji počela postupno pogoršavati.
Osim usluga isporuke američkih astronauta na Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS), koje su nastale zbog odbijanja Sjedinjenih Država od skupog programa Space Shuttle, Rusija je u svemu inferiorna Sjedinjenim Državama: praktički nema uspješni veliki znanstveni projekti usporedivi s otpremanjem rovera, postavljanjem orbitalnih teleskopa ili slanjem svemirskih letjelica na udaljene objekte u Sunčevom sustavu. Brz razvoj privatnih trgovačkih tvrtki 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 idućoj godini, Sjedinjene Države će odbiti usluge Rusije kao "svemirska kabina", nakon što su završile ispitivanja vlastite letjelice s ljudskom posadom (istovremeno se razvijaju tri letjelice s ljudskom posadom).
Posljednja dodirna točka između Sjedinjenih Država i Rusije je ISS, kojem se bliži kraj. Ako se ne provede bilo koji domaći ili međunarodni projekt s ruskim sudjelovanjem, boravak ruskih kozmonauta u orbiti postat će iznimno 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 uporabu. U određenoj mjeri to se već događa: navedeni cilj SpaceX -a je smanjiti troškove lansiranja tereta u orbitu za deset puta, a trenutno je bilo moguće sniziti cijenu za oko jedan i pol puta.
Treba shvatiti da je raketna tehnika za višekratnu uporabu u sadašnjem obliku (s povratkom prve faze) u početnoj fazi razvoja. Sudeći prema interesu drugih komercijalnih tvrtki u tom smjeru, smjer se može smatrati iznimno obećavajućim. Proboj u tom smjeru mogao bi biti pojava dvostupanjske lansirne rakete (LV) BFR s potpunom ponovnom upotrebom obje faze i očekivanom pouzdanošću leta na razini modernih zrakoplova.
Ruska svemirska industrija također ima nekoliko projekata lansirnih vozila za višekratnu upotrebu različitog stupnja sofisticiranosti.
Bajkal
Jedan od najaktivnije promoviranih projekata raketa za višekratnu uporabu je Baikal-Angara. Obećavajući modul "Baikal" je akcelerator za višekratnu uporabu (MRU) prve faze rakete -nosača Angara, razvijen u GKNPT -u im. Khrunichev.
Ovisno o klasi rakete (laka, srednja, teška) treba koristiti jedan, dva ili četiri pojačala Baikal za višekratnu uporabu. 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 uporabu "Baikal" je povratak koji obavlja zrakoplov. 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 mjesto lansiranja, ali ista je mogućnost proglašena i za lansirno vozilo BFR. A prve faze Falcon-9 LV 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 akceleratori, gubi se prvi stupanj (središnja jedinica) lansirnog vozila. Slijetanje četiri MRU -a istodobno pri lansiranju teške inačice lansirnog vozila može uzrokovati poteškoće.
U pozadini izrade projekta Baikal-Angara, izjave generalnog dizajnera projektila Angara Aleksandra Medvedeva izgledaju čudno. Po njegovom mišljenju, raketa može sletjeti uz pomoć mlaznih motora na uvlačive nosače, poput lansirnog vozila Falcon-9. Nadogradnja prvih faza lansirnih vozila Angara-A5V i Angara-A3V nosačima za slijetanje, sustavom kontrole slijetanja, dodatnim sustavima toplinske zaštite i dodatnim gorivom povećat će njihovu težinu za oko 19 posto. Nakon revizije, Angara-A5V moći će povući 26-27 tona s kozmodroma 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 najveći dopušteni broj lansiranja prvih stupnjeva lansirnog vozila nije naveden.
Uzimajući u obzir izjave predstavnika Roscosmosa o mogućnosti stvaranja lansirnog vozila Soyuz-7 u suradnji sa S7 Spaceom u verziji za višekratnu uporabu, može se zaključiti da u Rusiji još nije konačno odlučeno o projektu lansirnog vozila za višekratnu uporabu. Ipak, projekt MRK Baikal postupno se razrađuje. Njegovim se razvojem bavi eksperimentalno postrojenje za proizvodnju mašina po imenu V. M. Myasishchev. Testni horizontalni let demonstratora planiran je za 2020. godinu, tada bi trebalo postići brzinu od oko 6,5 m. U budućnosti će se MRU lansirati 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 tvrtku S7 Space. Prema njegovim riječima, S7 Space planira stvoriti raketu Soyuz-7 na bazi rakete za jednokratnu uporabu Soyuz-5 koju razvija Roscosmos, a koja je, pak, ideološki nasljednik uspješne sovjetske rakete Zenit.
Kao i u raketi 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 opeklina). 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
Tvrtka "Lin Industrial" projektira ultra-malu suborbitalnu raketu "Teia", dizajniranu za polijetanje do uvjetne granice prostora od 100 km, a zatim povratak.
Unatoč skromnim karakteristikama projekta, on može pružiti tehnologije potrebne za stvaranje lansirnog vozila s većim karakteristikama u budućnosti, pogotovo jer Lin Industrial istodobno radi na projektu jednokratne ultra male rakete-nosača Taimyr.
Kruna
Jednim od najzanimljivijih i najinovativnijih projekata može se smatrati jednostupanjska vertikalna raketa za uzlijetanje i slijetanje "Korona" za višekratnu uporabu, koju je razvio Državni raketni centar (GRT) imena V. I. Makeev između 1992. i 2012. godine. Kako se projekt razvijao, razmatrale su se mnoge varijante lansirnog vozila Korona dok se nije formirala najoptimalnija konačna verzija.
Konačna verzija lansirnog vozila Korona dizajnirana je za lansiranje korisnog tereta teškog 6-12 tona u nisko Zemljinu orbitu s nadmorskom visinom od oko 200-500 km. Pretpostavlja se da će lansirna masa rakete biti oko 280-290 tona. Motor je trebao koristiti raketni motor na tekući pogon na klin i zrak (LRE) na paru vodik + kisik. Predlaže se da se kao toplinska zaštita koristi poboljšana toplinska zaštita svemirske letjelice "Buran" u orbiti.
Osnosimetrični konusni oblik trupa ima dobru aerodinamiku pri kretanju pri velikim brzinama, što omogućuje lansirno vozilo Korona da sleti na lansirnu točku. To pak omogućuje lansiranje Korone LV s 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 svakih 25 letova.
Prema riječima developera, 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 poduzeća u području raketiranja, koji je zadržao svoj potencijal što je više moguće nakon raspada SSSR -a. Oni su stvorili jednu od najučinkovitijih interkontinentalnih balističkih raketa (ICBM), Sinevu, a povjereno im je stvaranje Sarmatske ICBM, koja će zamijeniti slavnog Sotonu. Završetak stvaranja ICBM-a Sarmat 2020-2021 otvara priliku za privlačenje S. Makeev za svemirske projekte.
Govoreći o nedostacima projekta Korona, može se pretpostaviti da će to prvenstveno biti potreba stvaranja 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 lansirnog vozila Korona i implementacija dvostupanjskog kompleksa na više metala koji se može ponovno upotrijebiti. Na primjer, na temelju razvijenog motora s kisikom i metanom RD-169 ili njegovih modifikacija. U tom se slučaju prva faza mogla koristiti zasebno za dovođenje određenog korisnog tereta na nadmorsku visinu od oko 100 km.
S druge strane, najvjerojatnije će se naći tekući vodik, kao raketno gorivo. 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, koji 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 petroleju s dodatkom 6% vodika, u drugom - na kisiku i vodiku. Takav motor može se implementirati i za kombinaciju vodik + metan + kisik, a moguće je da će se pokazati još jednostavnijim nego u verziji s petrolejem.
Baikal-Angara, Soyuz-7 ili Korona?
Koji bi od ovih projekata mogao biti prva ruska raketa za višekratnu uporabu? Projekt Baikal-Angara, unatoč popularnosti, može se smatrati najmanje zanimljivim. Prvo, vrlo dugotrajna gužva s lansirnim vozilima "Angara" već ostavlja trag, a drugo, koncept vraćanja MRU-a zrakom također postavlja mnoga pitanja. Ako govorimo o jednostavnoj opciji, kada je MRU zapravo prva faza, onda gdje god da je išao, a ako govorimo o srednjoj i teškoj verziji s dva / četiri MRU -a i gubitku prve i druge faze, onda ideja izgleda jako čudno. Razgovori o vertikalnom slijetanju rakete -nosača "Angara" vjerojatno će ostati takvi ili će se ostvariti kad ostatak svijeta već leti na antigravitaciji ili antimateriji.
Stvaranje višekratne verzije rakete-nosača Soyuz-7 od strane privatne tvrtke S7 Space u suradnji s Roskosmosom čini se optimističnijim, pogotovo jer će se projicirano superteško lansirno vozilo Yenisei graditi na istim motorima, što će potencijalno omogućiti prijenos tehnologije za "višekratnu upotrebu". … Ipak, prisjećanje epa s "Yo-mobileom" i ovog projekta može otići na smetlište povijesti. Drugo je pitanje početna uporaba motora s kisikom-kerozinom u projektima lansirnih vozila Soyuz-5, Soyuz-7 i Yenisei. Prednosti i izgledi metana kao raketnog goriva su očiti, pa je potrebno usredotočiti napore na prijelaz na ovu tehnologiju - stvaranje prigušenog raketnog motora na metan za višekratnu uporabu, umjesto stvaranja sljedećeg "najmoćnijeg na svijetu" kisika -kerozinski motor, koji će prestati biti relevantan za 5-10 godina …
Projekt "Kruna" u ovoj situaciji može se promatrati kao "tamni konj". Kao što je gore spomenuto, SRC ih. Makeeva ima visoke kompetencije, a uz odgovarajuće financiranje, mogla je stvoriti jednostupanjsku ili dvostupanjsku lansirnu letjelicu za višekratnu uporabu 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 stekle jednostrane prednosti u svemiru, Sjedinjene Američke Države, a vjerojatno i da će ih Kina slijediti, započeti svoju brzu militarizaciju. Niski troškovi lansiranja korisnog tereta u orbitu, koji omogućuju lansirna vozila za višekratnu upotrebu, učinit će prostor privlačnim ulaganjem 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 uporabe, te uložiti potrebna sredstva u razvoj obećavajuće svemirske tehnologije, a ne u izgradnji drugog stadiona ili zabavnog parka, osiguravajući odgovarajuću kontrolu nad njihovom namjenom.
