След като Валентин Глушко пое поста шеф на ЦКБЕМ (бивш ОКБ-1), заменяйки опозорения Василий Мишин, той прекара 20 месеца, работейки върху създаването на лунна база на базата на модификация на ракетата Протон, проектирана от Владимир Челомей, която използваше Глушко. самозапалващи се двигатели.
акад. Валентин Глушко
Автобиография
Валентин Петрович Глушко (на украински Валентин Петрович Глушко; 20 август (2 септември) 1908 г., Одеса - 10 януари 1989 г., Москва) - съветски инженер и учен в областта на ракетно-космическата техника. Един от пионерите на ракетната и космическа техника, основателят на съветския ракетен двигател с течно гориво. Главен конструктор космически системи(от 1974 г.), главен конструктор на ракетно-космическия комплекс за многократна употреба "Енергия-Буран", академик на Академията на науките на СССР (1958 г.; член-кореспондент от 1953 г.), лауреат на Ленинската награда, два пъти лауреат на Държавната награда на СССР, два пъти Герой на социалистическия труд (1956, 1961). Член на ЦК на КПСС (1976-1989).
До началото на 1976 г. обаче съветското ръководство решава да спре лунната програма и да се съсредоточи върху съветската космическа совалка, тъй като американската совалка се разглежда като военна заплаха от САЩ. Въпреки че в крайна сметка Буран ще бъде много подобен на състезател, В. Глушко направи една значителна промяна, която му позволи да запази лунната си програма.
Ракета-носител "Енергия" и МТКК "Буран". съветска совалка
В американската космическа совалка два ракетни ускорителя на твърдо гориво ускориха кораба до височина от 46 км за две минути. След разделянето им корабът използва двигателите, разположени в кърмата му. С други думи, совалката, поне отчасти, имаше собствена ракетна установка, а големият външен резервоар за гориво, към който беше прикрепена, не беше ракета. Той е бил предназначен само за превоз на гориво за основните двигатели на космическия кораб за многократна употреба.
В. Глушко решава да построи Буран без никакви двигатели. Това беше планер, предназначен да се върне на Земята, който беше изстрелян в орбита от двигатели, които приличаха на резервоара за гориво на американска совалка. Всъщност това беше ракетата-носител „Енергия“. С други думи, главен конструкторСъветският съюз крие ускорител от клас Сатурн V в система за космически совалки, който потенциално може да стане основа за любимата му лунна база.
"Буран" и "Совалка": толкова различни близнаци
трето поколение
Какво представлява ракетата-носител Energia? Развитието му започва, когато Глушко оглавява ЦКБМ (всъщност името "Енергия" се използва в името на новореорганизирания отдел на НПО много преди създаването на ракетата) и донесе със себе си нов дизайнракетни самолети (RLA). Началото на 1970-те години съветски съюзимаше най-малко три ракети - модификации N-1, R-7, Cyclone и Proton. Всички те бяха структурно различни един от друг, така че разходите за поддръжката им бяха сравнително високи. За третото поколение съветски космически кораб се изискваше създаването на леки, средни, тежки и свръхтежки ракети-носители, състоящи се от един общ набор от компоненти, а RLA на В. Глушко беше подходящ за тази роля.
Серията RLA беше по-ниска от зенитите на конструкторското бюро "Янгел", но това бюро не разполагаше с тежки ракети-носители, което направи възможно на "Енергия" да напредне. Глушко взе своя дизайн RLA-135, който се състоеше от голям основен ускорителен модул и разглобяеми ускорители, и го предложи отново, заедно с модулна версия на Зенит като ускорители и основната нова ракета, разработена в неговото бюро. Предложението беше прието - така се роди ракетата-носител "Енергия".
Кралят беше прав
Но В. Глушко трябваше да понесе нов удар по гордостта си. В продължение на много години съветската космическа програма беше в застой, защото той не беше съгласен със Сергей Королев, който вярваше, че течният кислород и водородът са от съществено значение за голяма ракета. най-добрите гледкигориво. Следователно N-1 имаше двигатели, построени от много по-малко опитен конструктор Николай Кузнецов, докато Глушко се фокусира върху азотната киселина и диметилхидразин.
Въпреки че това гориво имаше предимства като плътност и съхранение, то беше по-малко енергоемко и по-токсично, което представляваше голям проблемв случай на злополука. Освен това съветското ръководство се интересуваше от настигане на Съединените щати - СССР не разполагаше с големи двигатели с течен кислород и водород, докато във втория и третия етап на Saturn V те бяха използвани, както в основния двигател на Космическа совалка". Отчасти доброволно, отчасти заради този политически натиск, но Глушко трябваше да отстъпи в спора си с мъртвия от осем години Корольов.
Тежки ракети-носители
10 години развитие
През следващите десет години (дълго време, но не твърде дълго: отне седем години за разработването на Saturn V), NPO Energia разработи масивна основна сцена. Страничните ускорители бяха сравнително по-леки, по-малки и използваха двигатели с течен кислород и керосин, които СССР имаше богат опит в изграждането, така че цялата ракета беше готова за първи полет през октомври 1986 г.
Конструкция На 15 юни 1988 г. от космодрума Байконур успешно изстреля най-мощната ракета-носител в света "Енергия". Разработен е в едноименното конструкторско бюро „Подлипка“ под ръководството на генералния конструктор В. Глушко. Енергията може да изстреля в космоса полезен товар с тегло 100 тона - 2 железопътни вагона! И въпреки че по решение на правителството на СССР беше предназначено да изведе в орбита нашия космически кораб за многократна употреба „Буран“, тази ракета беше универсална и можеше да се използва за полети до Луната и други планети.
Ракетата е изработена по двустепенна пакетна схема на базата на централния блок "С" от втория етап, в който са монтирани 4 кислородно-водородни маршеви двигателя RD-0120. Първият етап се състои от четири странични блока "А" с по един кислородно-керосинов четирикамерен двигател РД-170 във всеки. Блокове "А" са унифицирани с първата степен на ракетата-носител от среден клас "Зенит". Двигателите и на двата етапа имат затворен цикъл с догаряне на отработения турбинен газ в главната горивна камера. Полезният товар на ракетата-носител (орбитален кораб или транспортен контейнер) е монтиран асиметрично върху страничната повърхност на централния блок С с помощта на възли за силова комуникация.
Сглобяването на ракетата на космодрума, транспортирането й, инсталирането на стартовата площадка и изстрелването се извършва с помощта на преходния стартово-докинг блок "I", който е силова структура, която осигурява механични, пневмохидравлични и електрически връзки с пусковата установка. Използването на блок I направи възможно скачването на ракетата със стартовия комплекс при неблагоприятни метеорологични условия под въздействието на вятър, дъжд, сняг и прах. В позиция преди изстрелване блокът е долната плоча, върху която ракетата лежи с повърхностите на блокове А от 1-ви етап, той също така предпазва ракетата от въздействието на потоците на ракетния двигател по време на изстрелване. Блок I след изстрелването на ракетата остава в стартовия комплекс и може да бъде използван повторно.
За реализиране на ресурса на двигателите РД-170, предназначени за 10 полета, беше предвидена система за връщане и повторно използване на блокове А от първия етап. Системата се състоеше от парашути, турбореактивни двигатели с меко кацане и амортисьори, които бяха поставени в специални контейнери на повърхността на блокове А, но по време на проектирането се оказа, че предложената схема е твърде сложна, недостатъчно надеждна и свързани с редица нерешени технически проблеми. До началото на полетните изпитания системата за връщане не беше внедрена, въпреки че летните копия на ракетата имаха контейнери за парашути и стелажи за кацане, в които се намираше измервателната апаратура. Централният блок е оборудван с 4 кислородно-водородни двигателя RD-0120 и представлява носеща конструкция. Използва се странично закрепване на товара и ускорителите.
Работата на двигателите на първия етап започва от самото начало и в случай на два извършени полета е завършена преди достигането на първия етап. космическа скорост. С други думи, на практика Energia не беше двустепенна, а тристепенна ракета, тъй като вторият етап към момента на завършване на работата даде на полезния товар само суборбитална скорост (6 km / s), а допълнителното ускорение беше извършено или от допълнителен горен етап (всъщност третият етап на ракетата), или от неговите собствени двигатели с полезен товар - както в случая на Буран: неговата комбинирана задвижваща система (ODU) му помогна да достигне първата космическа скорост след отделяне от носител.
Стартовото тегло на "Енергия" е около 2400 тона. Ракетата (във варианта с 4 странични блока) е в състояние да изведе в орбита около 100 тона полезен товар - 5 пъти повече от управлявания носител Протон. Възможни са също, но не са тествани, варианти за оформление с два („Energy-M“), шест и осем („Volcano“) странични блока, като последният е с рекордна товароносимост до 200 тона.
Проектирани опции
В допълнение към основната версия на ракетата са проектирани 3 основни модификации, предназначени да извеждат полезен товар с различни маси.
Енергия-М
"Energy-M" (продукт 217GK "Neutron")беше най-малката ракета в семейството, с полезен товар, намален около 3 пъти спрямо ракетата-носител Energia, тоест с полезен товар от 30-35 тона в LEO.
Броят на страничните блокове беше намален от 4 на 2; вместо 4 двигателя RD-0120, на централния блок беше инсталиран само един. През 1989-1991г премина сложни тестове, планирано да бъде пуснат през 1994 г. Въпреки това през 1993 г. "Енергия-М" губи държавно състезание(търг) за създаване на нов тежка ракета-носител; според резултатите от състезанието се даде предимство на ракетата-носител „Ангара“ (първото изстрелване се състоя на 9 юли 2014 г.). Пълноразмерен модел на ракетата с всички съставни компоненти се съхраняваше в Байконур.
Енергия II (ураган)
"Energy II" (наричан още "Hurricane") е проектиран да бъде напълно използваем отново. За разлика от основната модификация на Energia, която беше частично използваема (като американската космическа совалка), дизайнът на Hurricane направи възможно връщането на всички елементи от системата Energia - Buran, подобно на концепцията за космическа совалка.
"Енергия II" (наричан още "Ураган")
Централното звено на Урагана трябваше да влезе в атмосферата, да планира и да кацне на конвенционално летище.
Вулкан (Херкулес)
Най-тежката модификация: нейното изстрелно тегло беше 4747 т. Използвайки 8 странични блока и централния блок Energia-M като последна степен, ракетата Vulkan (между другото, това име съвпада с името на друга съветска тежка ракета, разработката на който беше отменен за няколко години преди това) или "Херкулес" (което съвпада с дизайнерското име на тежката ракета-носител RN H-1) трябваше да изведе до 175-200 тона в ниска околоземна орбита.
Модификация на ракетата-носител "Енергия" "Вулкан" ("Херкулес")
С помощта на тази колосална ракета беше планирано да се осъществят най-амбициозните проекти: заселването на Луната, изграждането на космически градове, пилотиран полет до Марс и др.
Оценка на проекта от Дмитрий Илич Козлов, съветски и руски дизайнерракетни и космически технологии.
Дмитрий Козлов два пъти Герой на социалистическия труд, генерален конструктор на Централното специализирано конструкторско бюро ("ЦСКБ-Прогрес"), член-кор. руска академияНауки (1991; член-кореспондент на Академията на науките на СССР от 1984 г.)
Дмитрий Козлов
Думите на Дмитрий Козлов за проекта Energia-Buran:
„Няколко месеца след като VP Glushko беше назначен на длъжността главен конструктор, ръководеното от него NPO Energia беше поверено на проектирането на нова мощна ракета-носител и министерството прехвърли поръчката за нейното производство на завода Progress Kuibyshev . Скоро след това с Глушко проведохме дълъг и много труден разговор за начините по-нататъчно развитиена съветската ракетно-космическа индустрия, за перспективите за работа на Куйбишевския клон № 3, както и за комплекса „Енергия-Буран“. След това му предложих да продължи работата по ракетата H1 вместо този проект. Глушко пък настоя за създаване на нов мощен носител, а N1 се обади вчера космонавтика, вече ненужна на никого. Тогава не стигнахме до консенсус. В резултат на това решихме, че предприятието, което оглавявах, и НПО „Енергия“ вече не са на път, тъй като се разминавахме във възгледите си за стратегическата линия за развитие на местната космонавтика. Това наше решение намери разбиране в самия върх на тогавашното управление на страната и скоро клон No3 беше изведен от подчинението на НПО „Енергия“ и преобразуван в самостоятелно предприятие. От 30 юли 1974 г. се нарича Централно специализирано конструкторско бюро (ЦСКБ). Както знаете, проектът Energia-Buran все пак беше реализиран през 80-те години и това отново изискваше големи финансови разходи. Ето защо Министерството на общото машиностроене на СССР, което включваше и нашето предприятие, беше принудено многократно да изтегля от бюджетите на завода ЦСКБ-Прогрес и ЦСКБ значителна част от средствата, отпуснати преди това за нас. Поради това редица проекти на ЦСКБ не бяха изпълнени изцяло поради недостатъчно финансиране, а някои от тях изобщо не бяха изпълнени. Ракетата „Енергия“ излетя за първи път с модел за тегло и тегло на борда (обект „Полус“) и за втори път с космическия кораб за многократна употреба „Буран“. Не бяха правени повече изстрелвания на Energia и преди всичко по доста прозаична причина: в момента просто няма обекти в космоса, които биха изисквали полети (между другото, много скъпи) на тази огромна ракета с товароносимост над 100 тона. »
Две черни „шашки“ на борда на ракетата са точки за лазерна телеметрия и корекция. Предстартовата подготовка на ракетата-носител „Енергия“ с ОК „Буран“ беше прекратена приблизително 50 секунди преди изстрелването, командата AMS („прекратяване на стартиране“) премина поради ненормално отклонение на таблото за прицелване (под черните пулове). В сп. "Технологии - Младеж", посветено на изстрелването, на корицата е нарисувана "Енергия" в полет с неоткачен борд за прицелване.
Тъй като конструкцията на ракетата нямаше достатъчна здравина за транспортиране на празни резервоари в хоризонтално положение, във всички случаи на такова транспортиране, включително въздух, резервоарите бяха под налягане. На транспортния самолет е монтирана и система за херметизиране.
В същото време якостните характеристики на ракетата, нейната система за управление направиха възможно изстрелването на Буран ОК при бурни условия. В момента на изстрелването скоростта на приземния вятър е била 20 m/s, а на височина 20 km е била най-малко 50 m/s.
От 2012 г. ракетата-носител „Енергия“ е единствената съветска и руска ракетно-космическа система, която по принцип може да използва течен водород като гориво на всички етапи на изстрелване на полезен товар в ниска околоземна орбита.
P.S.: За внимателни читатели: Благодаря. Изглежда, че успяхме да направим САМО две части... :-))
Но, честно казано, впечатлението е, че скърцанията се преодоляват и лудостта на ресурса, въпреки това, става все по-силна ...
Дни преди историческото изстрелване на американската свръхтежка космическа ракета, която изстреля колата Tesla в космоса, руският президент Владимир Путин даде зелена светлина за разработването на нова свръхтежка ракета, която трябва да бъде изстреляна през 2028 г. Роскосмос чака това решение на държавния глава от дълго време, тъй като страната ни отдавна се нуждае от този клас космически кораби.
Освен това с разпадането на СССР развитието на Energia беше спряно. В резултат на това тази свръхтежка ракета се превърна в крайното постижение на съветската космическа програма, която беше забележимо намалена някъде от 1991 г., когато СССР престана да съществува.
Оттогава руските космически инженери мечтаят да възкресят могъщата ракета „Енергия“, както и да създадат ново поколение свръхтежки ракети на нейна основа. И едва през 2014 г. те имаха надежда, че президентът на Руската федерация ще възроди проекта, осигурявайки дългосрочно финансиране като част от амбициозна програма за ново проучване на Луната.
Тази програма трябваше да се превърне в друга национална идея. Но след началото на конфликта в Източна Украйна и събитията в Крим. Освен това страната ни беше изправена пред сериозна икономическа криза поради спада на цените на петрола, както и значително отслабване на националната валута. След това следват западните санкции, които всъщност отблъснаха мечтата на Русия за нова космическа технология в рамките на нова програмаизследване на космоса.
Нова ера на космически състезания
За съжаление нашата страна за дълго времене можеше да си позволи супер скъпи космически проекти и супермодерни ракети. Но постепенно властите намират средства за това. В резултат на това, докато ние само мечтаехме за нови космически носители, светът продължи да проектира и разработва нови ракети.
Например SpaceX разработи супер-тежката ракета Falcon Heavy, която наскоро. SpaceX също така планира да изстреля още по-тежка BFR ракета в бъдеще. НАСА продължава да работи по изграждането на ракетата SLS. Китай също наскоро започна да проявява интерес към свръхтежки ракети. Така че дойде моментът да се даде отговор на страната ни, за да не само да се обяви пред целия свят, но и да преосмисли своите космически амбиции.
На фона скорошни неуспехив областта на космическите програми (катастрофа на сателит и др.) нов проекттрябва да даде добър тласък на нашата космическа индустрия и да насочи вниманието си към по-амбициозни задачи. Ясно е, че светът отново е въвлечен космическо състезание. И нямаме право да оставаме встрани.
Също така си струва да се отбележи, че новият финансиран от държавата проект ще стимулира нашата космическа индустрия, където, за съжаление, има много проблеми. Надяваме се, че този проект ще завърши с голям успех и страната ни отново ще стане лидер в космическата индустрия.
И знаете ли, имаме увереност, че всичко ще се получи, защото започваме да правим невероятни неща само когато има само проблеми наоколо и т.н. Днес е такова време в космическата индустрия. Така че е време да изненадате целия свят.
Не всички наведнъж
За да създадете наистина успешна супер-тежка ракета, трябва да подходите внимателно към проекта, където другите ракети са незаменими. Първо, ще трябва да изготвим пътна карта, в рамките на която ще се изпълняват поетапни проекти. Например като създаването на планираната ракета от среден клас Союз-5, която трябва да бъде разработена до 2022 г.
Известно е, че ракетата ще получи ново поколение двигатели. Освен това тя ще стане основа за по-нататъшното развитие на още по-голяма ракета. Ако всичко върви по план, свръхтежката руска ракета ще излети, според представители на Роскосмос, вероятно през 2028 г.
Този руски космически левиатан, според плановете, ще трябва да издигне 90 тона товари в околоземна орбита, а също така ще може да достави до 20 тона товари до лунна орбита. Защо луната е тук? Явно страната ни ще започне да финансира преустановената заради икономическата криза Лунна програма.
Ако страната ни наистина успее да създаде такова космическо чудовище, то една свръхтежка ракета може да стане най-мощната и свръхтежка в света. Например: ракетата SLS, която се разработва от НАСА, ще трябва да вдигне 70 тона товар.
Освен това, ако проектът за свръхтежка ракета бъде успешен, Роскосмос планира да започне разработването на ракета, способна да изпрати до 130 тона товар в околоземна орбита.
Единственото, което все още не е ясно, е за какви цели ни е необходима тази супер скъпа тежка ракета? Факт е, че ракета от супер тежък клас (KRK STK) ще бъде твърде голяма и скъпа. В резултат на това няма смисъл да се използва за търговски и военни цели. Съответно, без амбициозни задачи, смисълът от създаването на тази ракета се губи. В крайна сметка е глупост да харчим милиарди долари, само за да докажем на целия свят, че все още можем да реализираме такива космически проекти.
Ясно е, че ракетата ще бъде полезна за лунната програма. Но, както ни се струва, прилагането му на този етап все още е неясно. Ето защо, за съжаление, съществува риск никой да няма нужда от нова свръхтежка ракета до момента на изстрелването й.
Надяваме се, че правителството и Роскосмос знаят какво правят. Не отричаме, че просто не разполагаме с подробна информация.
Тази статия е за нова концепциясвръхтежка ракета-носител, която Роскосмос разглежда като базов вариант от 2017 г. Можете да прочетете за предишни проекти на Роскосмос.
Как стигнахме до там
През 2015 г., поради рязко съкращаване на бюджета, Роскосмос беше принуден да се откаже от плановете си за изграждане на свръхтежка ракета. Това решение незабавно лиши дългосрочната програма на руската космонавтика поне от някаква амбиция. Въпреки че плановете за полета до Луната не бяха официално отменени - просто се предполагаше, че вместо супер-тежка ракета за тях ще се използва "претегленият" водород Angara-A5V - всички разбраха, че дори "на хартия" летят около Луната с четири ракети не изглежда много реалистично. А без Луната руската пилотирана космонавтика е обречена или да остане завинаги в ниска околоземна орбита, или да бъде изключена.
През 2016 г. със закъснение от две години Федералната космическа програма 2016-2025 г. беше одобрена от правителството. В сравнение с първия проект през 2014 г., размерът на финансирането за космонавтика по тази програма е намалял наполовина. След приемането на FKP той беше допълнително секвестиран и този процес може да продължи.
Финансирането на ракетно-космическата индустрия, в допълнение към FKP, идва от още две федерални целеви програми. Ако нямаше проблеми с програмата ГЛОНАСС, тогава програмата за развитие на космодроми добави много главоболия на служителите. Разходите за него също намаляха с около половината, поради което се наложи да бъдат изоставени плановете за изграждане на два стартови комплекса за ракети „Ангара“ на космодрума „Восточный“. Въпреки че първоначално беше отречено, липсата на стартови площадки най-накрая погреба идеята за многократен полет до Луната.
На теория е напълно възможно пълното отхвърляне на лунната експедиция. Единственият проблем е, че това ще загуби смисъла от разработването на нов пилотиран космически кораб ПТК НП "Федерация". Тази поръчка се изпълнява от RSC Energia, която през последните години успя да се докаже като най-силния лобист в бранша.
Именно Energia прокара нова дългосрочна програма за разработване на ракети-носители, чийто логичен край е създаването на нова свръхтежка ракета.
В приетия напълно съкратен FKP остана работата по разработката на Phoenix по създаването на ракета от среден клас. Първоначално целта му беше да създаде ракета-носител, която да замени украинската ракета Зенит. Тази ракета от среден клас не е търсена и затова е изненадващо, че тази ROC оцеля при намаляването на програмата. Тя обаче беше тази Начална точказа новия план на Енергия и Роскосмос.
Според обобщената програма от 2015 г., през 2021 г., с помощта на тежката ракета-носител Ангара-A5P (пилотирана модификация, товароносимост 24,5 тона или, според друга концепция, 20 тона), полетни изпитания на новия пилотиран космически кораб " Федерация“ трябваше да започне. От 2024 г. беше планирано да започне тестването на "претегления" водород "Анаги-А5В" с товароносимост 37,5 т. Този план има три проблема наведнъж. Първо, тежката ракета „Ангара“ трябваше да се използва за всички модификации на кораба на Федерацията, включително както лунната (тегло около 20 тона), така и нискоорбиталната (около 15 тона), което е много скъпо и неефективно. Второ, разгръщането на серийно производство на универсални ракетни модули (УРМ) „Ангара“ в „Полет“ в Омск срещна трудности и до момента не е завършено. Трето, изграждането на стартовата площадка за Ангара на Восточни все още не е започнало и няма толкова много шансове да бъде навреме до 2021-2022 г. Това означава, че летателните изпитания на PTK NP ще бъдат многократно отлагани. Е, освен това, както беше написано по-горе, водородната "Ангара" изобщо не е подходяща за лунна експедиция.
За да разреши тези проблеми, RSC Energia реши напълно да изтрие ракетите „Ангара“ от пилотираната програма, които бяха разработени и произведени от Центъра. Хруничев. На първия етап Energia реши да разработи не лунна, а по-лека нискоорбитална модификация на космическия кораб на Федерацията и за да го тества да използва средна ракета, разработена от Phoenix R&D - тя получи две имена: Союз-5 и Sunkar . "Союз-5" ще получи двигателя РД-171 на първия етап и ще бъде външно различен от "Зенит", освен може би по диаметър. Той ще може да лети от модернизираната стартова площадка за Zeniths на космодрума Байконур и от Sea Launch Sea Launch Center на S7, а работата в Baikonur трябва да се извърши за сметка на Казахстан, а модернизацията на Sea Launch комплекс, съответно, за сметка на S7. Благодарение на приликата нова ракетасъс Зенит препроектирането на пускови комплекси ще бъде просто и евтино. Именно Союз-5 ще бъде използван за започване на изпитания на Федерацията, което едновременно с първото изстрелване на новата ракета беше насрочено за 2022 г. (или по-скоро 2023 г.).
Договорът за разработката на Союз-5, разбира се, отиде за RSC Energia, но Самарският RCC Progress ще стане основен подизпълнител и производител.
Водородната ракета "Ангара-А5В" все още не е изключена от програмата. Остава й задачата да изстреля тежки военни спътници. Въпреки това, според ръководителя на Центъра. Хруничев Андрей Калиновски (през юни 2017 г. той отиде на работа в Роскосмос), разработването на тази ракета няма да започне през следващите години. Планира се да започне след появата на стартовата площадка за Ангара на Восточный, т.е. в началото на 2020 г. Ако проектът на стартовата площадка не включва възможността за използването му с водородната Ангара, изоставянето му просто ще бъде въпрос на време.
А къде е супер тежката ракета?
Залогът на Союз-5 реши основния проблем. Тази ракета, ако бъде създадена навреме, ще позволи да започнат летните изпитания на PTK NP. Но "Союз-5" не е подходящ за лунната програма. Но е подходяща многомодулна ракета, която може да бъде свързана от първите степени на Союз-5 по същия начин, както американската Falcon Heavy се състои от три Falcon 9 или как Angara-A5 се състои от пет Angara-A1.2 модули. Ракета, състояща се от три модула от среден клас на първата и втората степен, неофициално се нарича в широк смисъл „тризенит”. А ракета с пет модула може да се нарече "пет-зенит" по аналогия. RSC Energia прие тази идея доста отдавна, като я нарече Energia-5 (вижте предишната версия на статията за супер тежки ракети). Първата степен на Енергия-5 се състои от четири ускорителя с един двигател РД-171 (тоест всеки такъв ускорител е аналог на първата степен на ракетата Союз-5). Вторият етап е подобен централен модул. Третият етап е кислород-водород, което всъщност е разлика от първоначалната концепция за "мулти-зенит". Товароносимостта на "Енергия-5" ще бъде повече от 90 тона в ниска околоземна орбита, което ще даде възможност за доставяне на PTK NP до лунната орбита с едно изстрелване или организиране на кацане на Луната в две изстрелвания.
От първия полет в космоса човекът се стреми да създаде най-мощните ракети и да достави възможно най-много товари в орбита. Нека сравним всички най-повдигащи се ракети-носители в историята на човечеството.
На 23 ноември 1972 г. е извършено последното четвърто изстрелване на свръхтежка ракета-носител Н-1. И четирите изстрелвания бяха неуспешни и след четири години работа по H-1 бяха съкратени. Теглото на изстрелване на тази ракета беше 2735 т. Решихме да поговорим за петте най-тежки космически ракетив света.
Съветска ракета-носител супер тежък клас H-1 се разработва от средата на 60-те години в ОКБ-1 под ръководството на Сергей Королев. Масата на ракетата е 2735 тона. Първоначално се предвиждаше да изстреля тежка орбитална станция в околоземна орбита с перспектива за сглобяване на тежък междупланетен космически кораб за полети до Венера и Марс. Тъй като СССР се присъедини към "лунната надпревара" със Съединените щати, програмата H1 беше форсирана и преориентирана за полет до Луната.
И четирите тестови изстрелвания на H-1 обаче бяха неуспешни на етапа на експлоатация на първия етап. През 1974 г. съветската пилотирана лунна програма за кацане на Луната всъщност беше затворена, преди да се достигне целевият резултат, а през 1976 г. работата по N-1 също беше официално закрита.
"Сатурн-5"
Американската ракета носител Сатурн-5 остава най-повдигащата се, най-мощната, най-тежката (2965 тона) и най-голямата от съществуващите ракети, които извеждат полезен товар в орбита. Създаден е от дизайнера ракетна технологияВернер фон Браун. Ракетата може да изстреля 141 тона полезен товар в ниска околоземна орбита и 47 тона полезен товар по траекторията към Луната.
Сатурн-5 е използван за изпълнение на американската програма за лунна мисия, включително първото кацане на човек на Луната на 20 юли 1969 г., както и за изстрелване на орбиталната станция Skylab в ниска околоземна орбита.
"Енергия"
„Енергия“ е съветска ракета-носител от супер тежък клас (2400 тона), разработена от НПО „Енергия“. Тя беше една от най-много мощни ракетив света.
Създаден е като универсален обещаваща ракетаза изпълнение на различни задачи: носител за МТКК Буран, носител за пилотирани и автоматични експедиции до Луната и Марс, за изстрелване на орбитални станции от ново поколение и др. Първото изстрелване на ракета е извършено през 1987 г., последното - през 1988 г.
"Ариана 5"
Ariane 5 е европейска ракета-носител от семейството Ariane, предназначена за изстрелване на полезен товар в ниска референтна орбита (LEO) или орбита за геотрансфер (GTO). Масата на ракетата спрямо съветската и американската не е толкова голяма - 777 т. Произведена от Европейската космическа агенция. Ракетата-носител Ariane 5 е основната ракета-носител на ESA и ще остане такава поне до 2015 г. За периода 1995–2007 г Извършени са 43 изстрелвания, от които 39 са успешни.
"протон"
"Протон" (UR-500, "Протон-К", "Протон-М") - ракета-носител от тежък клас (705 тона), предназначена за изстрелване на автоматичен космически кораб в околоземна орбита и по-нататък в пространство. Разработено през 1961-1967 г. в подразделение ОКБ-23 (сега ГКНПЦ на М. В. Хруничев).
Както става ясно от документа, проектираната руска свръхтежка ракета няма да стане многократна. Това означава, че може да се използва само в правителствени проектикъдето не е необходима търговска конкурентоспособност. Ракетата, която може да бъде изстреляна за първи път през 2028 г., изглежда много подходяща за обслужване на лунната станция, която Съединените щати са се заели да построят при Тръмп.
От една страна, това е добре – явно „некомерсиална“ ракета няма да бъде под натиск от SpaceX. От друга страна се оказва, че наличието или отсъствието на реални задачи за вътрешния супертежък зависи единствено от желанието на САЩ да инвестират в окололунна станция. Историята учи, че след лунната програма НАСА почти никога не е завършвала своите пилотирани проекти. Съответно новата руска ракета рискува да остане без работа, ако американците отново променят мнението си.
Защо руският супертежък не може да бъде дори частично използваем
От приложението към договора се вижда, че супер тежката ракета ще бъде създадена от блокове средна ракетаСоюз-5, който RSC Energia наскоро започна да разработва. Първият полет на "Союз-5" е насрочен за 2022 г. Технически тази ракета, която извежда 18 тона в орбита, ще бъде опростена версия на съветския Зенит.
По-конкретно, двигателят на първата му степен, RD-171MV, всъщност е опростен RD-171 от първата степен на Zenith, липсват само пускащите дросели на окислителя (кислорода). Поради това става по-малко възможно да се контролира сцеплението, но от друга страна мощността се увеличава с пет процента, дизайнът на двигателя става по-опростен, по-лек и по-надежден. Производителят, съответно, се надява да намали цената на двигателя с 15-20 процента спрямо "Зенит" RD-171 поради това. Изстрелването на Союз-5 според плановете ще струва 35 милиона долара (все пак никой не знае за сметка на какво точно). Това означава, че пускането на свръхтежка машина от "пакета" на етапите на Съюза ще струва няколко стотин милиона долара - цената на супертежка не може да бъде намалена до обикновена сума от цената на нейните елементи, тяхното сглобяване ще изисква много уникални произведениячрез сдвояване, което повишава единичната цена с десетки процента.
И всичко изглежда е наред, защото в момента в Русия няма супертежка категория, но тук ще се появи. И то не на базата на Ангара, която е по 100 милиона долара, а на базата на уж по-евтиния Союз-5. Но има едно "но". Както знаете, днес руски ракети-носителиприсъстват на търговския пазар в малки количества - те бяха заменени от по-евтини Ракети Falcon 9. Една от силните страни на тази американска ракета е способността повторна употребанай-скъпата част от него - първата стъпка. Засега спестява на SpaceX около 10 процента от цената на всяко изстрелване, но след представянето на най-новата модификация на Falcon 9 - Block 5 - ще спести до 30 процента.
Но "Союз-5" и създадената на негова база свръхтежка машина няма да могат да следват този път. Причината е съвсем проста - кислородно-нафтиловият двигател RD-171MV (нафтил, C12.79H24.52 - въглеводородно гориво, въведен поради намаляване на производството на петрол, подходящ за производството на ракетен керосин) в първия етап на Союз-5 има само един, а Falcon 9 в първия етап - девет по-слаби двигателя наведнъж. За кацане на ракета на опашката няколко по-малки двигателя са по-подходящи от един по-мощен.
Факт е, че съвременните ракетни двигатели могат да варират в много умерена тяга. Лесно е да се получи пълна мощност от тях, но е трудно да се постигне много малко. Докато ракетите летяха веднъж, всичко беше наред: дори теглото на самата ракета с гориво е такова, че пет процента от мощността не са необходими там, нищо не може да се пусне в космоса с тях.
Още една история със спасението на сцената. Когато седне, в нея остава малко гориво - почти всичко отиде на изхода на полезния товар. Самата стъпка е много лесна. Ако „стиснете“ тягата на двигателя, ракетата просто няма да кацне и когато горивото свърши, тя ще падне като камък. Хубаво е, когато като Falcon 9 има девет двигателя - изключете частта и седнете. Ако такъв, като съветския Зенит и неговия потомък Союз-5, това ще бъде много по-трудно да се направи.
Освен това RD-171 има опростена система за управление на дюзите от самото начало, което допълнително усложнява кацането на опашката. В дизайна на Союз-5 няма място за „краката“ - опори, без които ракетата не може да се приземи на опашката си.
Свръхтежкият ще бъде сглобен на базата на първите степени на Союз-5 - точно както Falcon Heavy се сглобява на базата на първите три степени на Falcon 9. Ако "тухлите" са за еднократна употреба, тогава къщата на ще бъдат за еднократна употреба.
Липсата на повторна употреба в проекта е очевидна и от факта, че в приложението към договора са описани подробно изискванията за осигуряване на безопасността при падането на степените на свръхтежка ракета, но не се уточняват въпросите за тяхната годност за спасяване.
Какво ни казва липсата на възможност за повторна употреба за целите на проекта
Руската свръхтежка ракета, според наличните документи, ще лети не по-рано от 2028 г. Това може да го изложи на риск да се конкурира с Falcon Heavy, който е за многократна употреба и потенциално по-евтин. Те обаче всъщност са малки. По това време SpaceX планира да замени Falcon Heavy, поради остаряването му, с по-мощна и по-евтина (на килограм товар) BFR ракета.
От това е очевидно, че руският супертежка категория едва ли ще бъде насочен към търговския пазар. Ако самолетите на една компания летят веднъж, а на другата - много, тогава билетите на първата компания ще бъдат твърде скъпи за търговски превози. Ракетите на SpaceX изгониха руските Протони от пазара, дори и в еднократна версия и засега няма причина да вярваме, че нещо ще се промени, когато се конкурират с техните свръхтежки наследници за многократна употреба.
Има обаче индустрия, която е "имунизирана" срещу скъпи изстрелвания - държавни космически проекти. Миналата година НАСА положи много усилия върху проекта за лунна станция. Причината за такъв интерес към тази програма от НАСА е проста: до началото на 2020-те години агенцията ще завърши своята ракета SLS, която ще стане най-мощната в света. НАСА не дава достатъчно пари за полети до Луната и няма да работи да лети със SLS до МКС - SLS е повече от 10 пъти по-скъп от Falcon Heavy. Ще бъде невъзможно да се обясни на данъкоплатеца защо летите за такива пари, ако има по-евтин начин.
Разбира се, Falcon Heavy е в състояние да доставя модули до окололунната станция и това също ще бъде по-евтино. Но тук НАСА е в изгодна позиция: данъкоплатецът не е наясно с тънкостите на възможностите на Falcon Heavy, така че заместник-ръководителят на НАСА Уилям Герстенмайер вече провежда кампания за дезинформация, като публично твърди, че SLS може да достави модули за новата станция, но ракетата SpaceX не може. Той, разбира се, вече беше обвинен в изопачаване на фактите, но това не е толкова важно, тъй като гласуването за финансиране на SLS ще бъде в Конгреса, а там така или иначе не четат вестници.
Изображение: НАСА/MSFC
Роскосмос много бързо се включи в този изключително полезен проект. От съветската епоха ние нямаме собствени пилотирани космически програми, тъй като те изискват сериозно финансиране. Затова за страната ни единственият реален шанс за забележима активност на човека в космоса е участието в международен проект. Още миналата есен ръководителят на Роскосмос Игор Комаров подписа декларация за намерение да си сътрудничи на окололунна станция с представител на НАСА.
Това е отлична стъпка, тъй като все още не предвиждаме други основания за финансиране на пилотирани програми. Но такова сътрудничество изисква Русия да има ракета, способна да достигне лунна орбита с перспектива космически кораб"Федерация" (повече от 15 тона). Според анекса към договора за проектиране на нов руски супертежък, приблизително в тази категория тегло - до 20 тона до лунна орбита - се планират възможностите на бъдещия руски супертежък.
Илюстрация: НАСА
Така че, както виждаме, нашата супер-тежка ракета не е предназначена само за еднократна употреба. В крайна сметка, няма смисъл да летите често до окололунна станция. Първо, безтегловността на практика не се различава от безтегловността на МКС, тоест не можете да настроите много нови експерименти. Второ, разходите за доставка на товари и хора на разстояние над 400 000 километра (окололунна орбита) са забележимо по-високи от над 400 километра (орбита на МКС).
Трето и най-важното, Луната е извън магнитното поле на Земята. Радиацията извън това поле е 0,66 Sv годишно. Максималната доза за астронавт според стандартите както на НАСА, така и на Роскосмос е само 0,5 Sv годишно. На повърхността на Луната нивото на радиация е два пъти по-ниско, а на Марс е три пъти по-ниско. Тоест, окололунната станция е най-смъртоносното място, предлагано някога на хората в историята на изследването на космоса.
Снимка: Федерална космическа агенция / wikimedia commons / CC BY 4.0
Поради това представители на държавните космически агенции многократно обясняваха, че станцията вероятно ще бъде периодично посещавана, а не постоянно обитавана. Тоест е необходимо да летите там рядко и да не се задържате дълго време. А за редки полети ракети за многократна употреба не са необходими. Ако летят много пъти, новите ракети ще се произвеждат толкова рядко, че има реален шанс да се загубят уменията за производството им.
По този начин трябва да се признае, че проектът на руския супертежка категория изглежда добре обмислен във всички отношения и е подходящ за задачата. Той ще може да показва руското знаме в космоса на границите, които американците са взели да завладеят. Това е отличен проект, за който Роскосмос заслужава най-висока оценка.
Това, което го прави особено страхотен, е, че у нас нямаме собствени задачи за свръхтежкия, освен едно нещо - да го имаме, ако го има САЩ. Исторически се случи така, че ръководството на индустрията, а след нея - и страната като цяло - нямат разбиране защо може да е необходим супертежка категория извън престижни международни проекти. Съответно, тъй като единственият видим клиент за нашата свръхтежка е НАСА, участието в техния проект за лунна станция засега е единственият ни реален шанс изобщо да получим супертежка ракета.
Защо е рисковано
С всички предимства на ориентацията на вътрешния свръхтежък за участие в американския проект Deep Space Gateway, той има и сериозен недостатък. Факт е, че космическата агенция в САЩ зависи от изборния цикъл в тази страна. V последните десетилетиявсеки нов президент иска да спечели точки за имидж, като обяви нов, "безпрецедентен" космически проект.
Може да бъде всичко: SDI на Рейгън, завръщането на Буш-младши на Луната, планът на Обама за улавяне на астероиди или, например, създаването на лунна станция в ерата на Тръмп. Всичко това не само не е необходимо, но и не е необходимо. Никой президент в Съединените щати няма да остане на власт повече от осем години и пак няма да е възможно да се реализира наистина голям космически проект за осем години без супер усилия.
Проектът Deep Space Gateway в това отношение може да претърпи същата тъжна съдба като предишни проекти на НАСА, като програмата Constellation, която беше затворена при Обама, в която бяха инвестирани милиарди долари и години работа. Преди това редица други програми бяха затворени по абсолютно същия начин. Всъщност след полетите до Луната щатите завършиха само една пилотирана програма - МКС.
Излитане на тежка ракета-носител "Делта IV" с кораб "Орион" на борда. Orion беше част от програмата Constellation и продължава да се развива след нейното съкращаване.
НАСА / Сандра Джоузеф и Кевин О'Конъл
Особено голям риск за проекта DSG е, че идеята за лунна станция предизвиква голямо раздразнение в американското общество. Известният американски публицист Робърт Зубрин, който специализира в космоса, вече отбеляза: „Там не можете да направите нищо, което не може да се направи на МКС, с изключение на излагането на хората на големи дози радиация - форма медицински изследванияза което редица нацистки лекари бяха обесени в Нюрнберг.
Може да се окаже, че следващият президент на САЩ не иска името му да фигурира в историята до имената на Химлер и Менгеле. В този случай руската свръхтежка ракета ще трябва да смени конете в средата на преминаването – ние нямаме и не планираме независими национални космически проекти, които биха изисквали свръхтежка ракета. В този случай тя рискува да остане без конкретни цели.
Супер тежко повторение на историята с Ангара?
Подобен случай вече е имало в постсъветската история на нашата космонавтика. Не толкова отдавна Ангара, ракета, която похарчи около 6,5 пъти повече от Falcon 9 (което струва приблизително 400 милиона долара за разработка), остана без голям дял от поръчки.
Модел на ракета-носител от тежък клас Ангара VII Международенизложба военна техника, технологии и оръжия на сухопътните войски "VTTV-Омск-2007".
Снимка: Валери Гашеев / ИТАР-ТАСС
Както Игор Комаров отбеляза миналата година, плановете за производството на Ангара са намалели няколко пъти поради съкращения на финансирането. Намаляването на броя на поръчките води до престой, което от своя страна води до увеличаване на разходите за производство и стартиране. Както вече знаем, редовните полети на Ангара - 20 години след стартирането на програмата - никога не са започнали. Същата съдба заплашва ли новия супертежък?
Струва си да се признае, че НАСА, която драстично променя плановете си в космоса с всеки нов президент, е по-малко надежден партньор за руската космонавтика, отколкото руското министерствозащита. Да, Министерството на отбраната винаги може да намали изстрелванията на своите спътници, но не може напълно да ги изостави - без това ще бъде сляпо в случай голяма война. Но щатите може напълно да изоставят окололунната станция - те не са за първи път. Следователно призракът на Ангара ще се скита дълго време някъде близо до руския свръхтежък проект.
Намерихте печатна грешка? Изберете фрагмента и натиснете Ctrl+Enter.
sp-force-hide ( display: none;).sp-form ( display: block; background: #ffffff; padding: 15px; ширина: 960px; max-width: 100%; border-radius: 5px; -moz-border -radius: 5px; -webkit-border-radius: 5px; border-color: #dddddd; border-style: solid; border-width: 1px; font-family: Arial, "Helvetica Neue", sans-serif; background- повторение: без повторение; позиция на фона: център; размер на фона: автоматично;).sp-form input ( дисплей: inline-block; непрозрачност: 1; видимост: видима;).sp-form .sp-form-fields -wrapper ( поле: 0 auto; ширина: 930px;).sp-form .sp-form-control ( background: #ffffff; border-color: #cccccc; border-style: solid; border-width: 1px; font- размер: 15px; padding-left: 8.75px; padding-right: 8.75px; border-radius: 4px; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; височина: 35px; ширина: 100% ;).sp-form .sp-field label (цвят: #444444; font-size: 13px; font-style: normal; font-weight: bold;).sp-form .sp-button ( border-radius: 4px ; -moz-border-radius: 4px; -webkit-border-radius: 4px; b цвят на фона: #0089bf; цвят: #ffffff; ширина: автоматично; тегло на шрифта: 700 стил на шрифта: нормален семейство шрифтове: Arial, sans-serif;).sp-form .sp-button-container (подравняване на текста: вляво;)