Nakon prilično glasno objavljenih nesreća s ruskim raketama Proton, može se reći da je postalo čak i nepristojno pisati o stvarnom stanju stvari u svemirskoj industriji. Međutim, ruski svemirski program ne odnosi se samo na nesreće i katastrofe satelita i svemirskih postaja, to su i doista nevjerojatni projekti koji prilično obećavaju i uspješno prolaze put svog projektiranja. Usredotočit će se na raketno-svemirski sustav za višekratnu uporabu (MRKS-1), čija su testiranja modela započela u TsAGI-ju.
Ne tako davno, tiskovni centar TsAGI objavio je sliku ovog modela. Svojim izgledom mnoge podsjeća na svemirske letjelice za višekratnu upotrebu, poput američkog svemirskog broda ili našeg "Burana". Ali vanjska sličnost, kako to često biva u životu, vara. MKRS-1 je potpuno drugačiji sustav. Provodi temeljno drugačiju ideologiju, koja se kvalitativno razlikuje od svih prošlih provedenih svemirskih projekata. U svojoj srži to je lansirno vozilo za višekratnu upotrebu.
Projekt MRKS-1 djelomično je lansirno vozilo za okomito uzlijetanje koje se djelomično može ponovno koristiti, a temelji se na prvoj fazi krstarenja za višekratnu uporabu, blokovima za povišenje tlaka i drugim stupnjevima za jednokratnu upotrebu. Prva faza izvodi se prema shemi zrakoplova i reverzibilna je. Vraća se na lansirno područje u zrakoplovnom modu i horizontalno slijeće na uzletišta 1. klase. Krilati blok za višekratnu uporabu 1. stupnja raketnog sustava bit će opremljen raketnim motorima za krstarenje na tekuće gorivo za višekratnu uporabu (LPRE).
Trenutno je Državno istraživačko -proizvodno središte nazvano po Khrunicheva, projektiranje i razvoj te istraživački rad na razvoju i potkrijepljenju tehničkog izgleda, kao i tehničkih karakteristika raketnog i svemirskog sustava za višekratnu upotrebu, u punom je jeku. Taj se sustav stvara u okviru saveznog svemirskog programa u suradnji s mnogim povezanim poduzećima.
No, razgovarajmo malo o povijesti. Prva generacija svemirskih letjelica za višekratnu uporabu uključuje 5 letjelica tipa Space Shuttle, kao i nekoliko domaćih razvoja serija BOR i Buran. U tim su projektima i Amerikanci i sovjetski stručnjaci pokušali izgraditi samu letjelicu za višekratnu uporabu (posljednja faza, koja se izravno lansira u svemir). Ciljevi ovih programa bili su sljedeći: povratak iz svemira značajne količine korisnog tereta, smanjenje troškova lansiranja korisnog tereta u svemir, očuvanje skupih i složenih svemirskih letjelica za ponovnu uporabu, mogućnost izvođenja čestih lansiranja pozornice za višekratnu uporabu.
Međutim, prva generacija svemirskih sustava za višekratnu uporabu nije uspjela riješiti svoje probleme s dovoljnom razinom učinkovitosti. Pokazalo se da je jedinični trošak pristupa svemiru približno 3 puta veći od troškova običnih raketa za jednokratnu uporabu. Istodobno, povrat korisnog tereta iz svemira nije se značajno povećao. Istodobno, pokazalo se da je resurs korištenja stupnjeva za višekratnu uporabu znatno manji od izračunatog, što nije dopuštalo korištenje ovih brodova u uskom rasporedu lansiranja u svemir. Zbog toga se ovih dana i sateliti i astronauti isporučuju u orbitu blizu zemlje pomoću raketnih sustava za jednokratnu upotrebu. A nema uopće ništa za vratiti skupu opremu i vozila iz orbite blizu zemlje. Samo su Amerikanci napravili mali automatski brod X-37B, koji je dizajniran za vojne potrebe i nosivosti manje od 1 tone. Svima je očito da bi se moderni sustavi za višekratnu uporabu trebali kvalitativno razlikovati od predstavnika prve generacije.
U Rusiji se radi na nekoliko svemirskih sustava za višekratnu upotrebu odjednom. Međutim, jasno je da će najviše obećavati takozvani zračno-svemirski sustav. U idealnom slučaju, svemirska letjelica polijetala bi s uzletišta poput običnog aviona, ulazila u nisko Zemljinu orbitu i vraćala se natrag, trošeći samo gorivo. Međutim, ovo je najteža opcija koja zahtijeva puno tehničkih rješenja i preliminarnih istraživanja. Ovu opciju nijedna moderna država ne može brzo provesti. Iako Rusija ima prilično veliku znanstvenu i tehničku rezervu za projekte ove vrste. Na primjer, "zrakoplovni svemirski avion" Tu-2000, koji je imao prilično detaljnu studiju. Provedbu ovog projekta svojedobno je otežavao nedostatak financijskih sredstava nakon raspada SSSR -a 1990 -ih, kao i odsutnost niza kritičnih i složenih komponenti.
Postoji i posredna verzija, u kojoj se svemirski sustav sastoji od svemirske letjelice za višekratnu upotrebu i stupnja za povećanje snage. Rad na takvim sustavima proveden je još u SSSR -u, na primjer, spiralni sustav. Ima i mnogo novijih razvoja. No čak i ova shema svemirskog sustava za višekratnu uporabu pretpostavlja prilično dug ciklus dizajnerskog i istraživačkog rada na brojnim područjima.
Stoga je glavni fokus u Rusiji na programu MRKS-1. Ovaj program označava Stage 1 raketni i svemirski sustav za višekratnu upotrebu. Unatoč ovoj "prvoj fazi", stvoreni sustav bit će vrlo funkcionalan. Samo što u okviru prilično velikog općeg programa za stvaranje najnovijih svemirskih sustava ovaj program ima najbliže rokove za konačnu provedbu.
Sustav koji je predložio projekt MRKS-1 bit će dvostupanjski. Njegova glavna svrha je lansirati u orbitu blizu zemlje apsolutno sve letjelice (transportne, s posadom, automatske) težine do 25–35 tona, već postojeće i u procesu stvaranja. Težina korisnog tereta stavljena u orbitu veća je od težine protona. Međutim, temeljna razlika od postojećih raketa -nosača bit će drugačija. Sustav MRKS-1 neće biti za jednokratnu upotrebu. Njegova prva faza neće izgorjeti u atmosferi niti pasti na tlo u obliku skupljanja krhotina. Nakon ubrzanja 2. stupnja (što je jednokratno) i nosivosti, 1. stupanj će sletjeti, poput svemirskih šatlova 20. stoljeća. Danas je to najperspektivniji način razvoja svemirskih transportnih sustava.
U praksi je ovaj projekt korak po korak modernizacija lansirnog vozila za jednokratnu uporabu Angara koje se trenutno stvara. Zapravo, sam projekt MRKS-1 rođen je kao daljnji razvoj GKNPT-a im. Khrunichev, gdje je, zajedno s nevladinom organizacijom Molniya, stvoreno višenamjensko pojačalo 1. stupnja lansirne rakete Angara, koje je dobilo oznaku Baikal (prvi put je model Baikal prikazan na MAKS-2001). Baikal je koristio isti sustav automatskog upravljanja koji je sovjetskom svemirskom šatlu Buran omogućio let bez posade. Ovaj sustav pruža podršku letu u svim njegovim fazama - od trenutka lansiranja do slijetanja vozila na uzletište, ovaj će sustav biti prilagođen za MRKS -1.
Za razliku od projekta Baikal, MRKS-1 neće imati sklopive ravnine (krila), već kruto ugrađene. Ovo tehničko rješenje smanjit će vjerojatnost hitnih situacija kada vozilo uđe u putanju slijetanja. No, nedavno testirani dizajn ubrzivača za višekratnu uporabu i dalje će se mijenjati. Kako je primijetio Sergej Drozdov, voditelj odjela aerotermodinamike brzih zrakoplova u TsAGI-ju, stručnjaci su bili "iznenađeni velikim toplinskim tokovima u središnjem dijelu krila, što će nesumnjivo dovesti do promjene u dizajnu zrakoplova". U rujnu-listopadu ove godine modeli MRKS-1 proći će niz testova u transoničnim i hiperzvučnim tunelima.
U drugoj fazi provedbe ovog programa planira se učiniti drugu fazu za višekratnu uporabu, a masa korisnog tereta za lansiranje u svemir morat će narasti na 60 tona. No, čak je i razvoj ubrzivača za višekratnu uporabu samo 1. stupnja već pravi iskorak u razvoju suvremenih svemirskih transportnih sustava. A najvažnije je da se Rusija kreće prema ovom iskoraku, zadržavajući pritom status jedne od vodećih svjetskih svemirskih sila.
Danas se MRKS-1 smatra univerzalnim višenamjenskim vozilom namijenjenim za lansiranje svemirskih letjelica i različitih korisnih tereta, posadnih i teretnih brodova u orbitu oko Zemlje, posadom i teretnim brodovima prema programima čovječanstva za istraživanje svemira oko Zemlje, istraživanje svemira Mjesec i Mars, kao i drugi planeti našeg Sunčevog sustava. …
Sastav MRKS-1 uključuje raketnu jedinicu za višekratnu uporabu (VRB), koja je višenamjenski pojačivač stupnja I, jednokratni pojačivač stupnja II, kao i svemirska bojna glava (RGC). Akcelerator VRB -a i stupnja II spajaju se međusobno u serijskoj shemi. Predlaže se izgradnja preinaka MRCS -a različite nosivosti (masa tereta isporučenog na nisku referentnu orbitu od 20 do 60 tona), uzimajući u obzir jedinstvene akceleratore stupnjeva I i II koristeći jedan kopneni kompleks. To će dugoročno omogućiti u praksi smanjenje intenziteta rada na tehničkom radnom mjestu, maksimalnu serijsku proizvodnju i mogućnost razvoja ekonomski učinkovite obitelji nosača svemira na temelju osnovnih modula.
Razvoj i izgradnja obitelji MRKS-1 različite nosivosti na temelju jedinstvenih stupnjeva za jednokratnu uporabu i višekratnu uporabu, koji će zadovoljiti zahtjeve za napredne sustave svemirskog transporta, a sposobni su riješiti zadatke lansiranja i jedinstvenih skupih svemirskih objekata i serijskih vrlo visoka učinkovitost i pouzdanost svemirske letjelice mogu postati vrlo ozbiljna alternativa u brojnim lansirnim vozilima nove generacije koja će dugo biti u pogonu u 21. stoljeću.
Trenutačno su stručnjaci TsAGI-ja već uspjeli procijeniti racionalnu višestrukost uporabe prve faze MRKS-1, kao i mogućnosti za demonstrante vraćenih raketnih jedinica i potrebu za njihovom provedbom. Vraćena 1. faza MRKS-1 pružit će visoku razinu sigurnosti i pouzdanosti te potpuno napustiti dodjelu područja na koja padaju odvojivi dijelovi, što će značajno povećati učinkovitost provedbe obećavajućih komercijalnih programa. Gore navedene prednosti za Rusiju izgledaju iznimno važne, kao za jedinu državu na svijetu koja ima kontinentalni položaj postojećih i obećavajućih kozmodroma.
TsAGI vjeruje da je stvaranje projekta MRKS-1 kvalitativno novi korak u projektiranju obećavajućih svemirskih vozila za višekratnu uporabu za lansiranje u orbitu. Takvi sustavi u potpunosti zadovoljavaju razinu razvoja raketne i svemirske tehnologije u XXI stoljeću i imaju znatno veće pokazatelje gospodarske učinkovitosti.
