Roketi inayoweza kutumika na mfumo wa nafasi kwenye tovuti ya uzinduzi. Picha za Taasisi ya Utafiti wa Joto la Juu
Msingi wa cosmonautics wa kisasa wa Urusi ni roketi za Soyuz na Proton, ambazo ziliundwa katikati ya karne iliyopita. Karibu kila kitu kinachozindua angani kutoka kwa cosmodromes za Urusi huwekwa kwenye obiti na mashine hizi za kuaminika, lakini zilizopitwa na wakati. Ili kusasisha meli za roketi na kuhakikisha ufikiaji wa Urusi bila masharti kwa sehemu zote za shughuli za angani, tata mpya zaidi ya roketi ya Angara inaingia kwenye hatua ya majaribio ya ndege. Labda hii ndio tata pekee ya roketi ya nafasi ulimwenguni ambayo ina uwezo anuwai wa kutoa vyombo vya angani vyenye uzito kutoka tani 4 hadi 26 angani.
Kanuni nzito kubwa
Mahitaji ya magari ya angani katika siku za usoni yatatimizwa na roketi za Soyuz na Angara, lakini uwezo wao wa kubeba haitoshi kutatua shida za kuchunguza Mwezi, Mars na sayari zingine za mfumo wa jua. Kwa kuongezea, wanasumbua hali ya ikolojia katika Mkoa wa Amur kwa sababu hatua zao zilizotumiwa zitaanguka ama kwenye taiga ya Amur au kwenye eneo la maji la Bahari ya Okhotsk. Ni wazi kwamba hali hii imelazimishwa, ni malipo kwa kuhakikisha uhuru wa nafasi ya Urusi. Malipo haya yatakuwa nini ikiwa uamuzi unafanywa kuunda roketi nzito sana kwa ndege za ndege kwenda kwa mwezi?
Kumekuwa na makombora kama haya katika historia yetu: Energia na N-1. Kanuni za kimsingi za roketi nzito sana ziliwekwa na kutekelezwa zaidi ya miaka 50 iliyopita, kwa hivyo ni pesa tu inahitajika kuibuni. Na ikiwa roketi nzito imeundwa kwa mara ya tatu, basi tani 320 za ziada za chuma taka na mabaki ya mafuta zitakusanywa kila mwaka katika Mkoa wa Amur.
Tamaa ya kutengeneza roketi kuwa rafiki wa mazingira na gharama nafuu imesababisha wazo la kurudisha hatua za kwanza za roketi kwenye tovuti ya uzinduzi na kuzitumia tena. Baada ya kufanya kazi kwa wakati uliowekwa, hatua zinapaswa kushuka katika anga na wakati ndege inarudi kwenye tovuti ya uzinduzi. Kulingana na kanuni hii, roketi inayoweza kutumika tena na mfumo wa nafasi (MRKS) utatumika.
MRKS ilivyo
Roketi inayoweza kutumika tena na mfumo wa nafasi uliwasilishwa kwa wataalamu na umma kwenye Maonyesho ya Anga ya Moscow mnamo 2011. Mfumo huu una magari manne ya uzinduzi yanayoweza kutumika tena (MRN) na mikusanyiko ya makombora inayoweza kutumika tena (VRB). Aina nzima ya MRN zilizo na uwezo wa kubeba tani 25 hadi 70 zinaweza kukamilika na mchanganyiko anuwai ya moduli kuu mbili: moduli ya kwanza ni kitengo cha roketi kinachoweza kutumika (hatua ya kwanza), moduli ya pili ni hatua ya pili ya roketi inayoweza kutolewa.
Katika usanidi na uwezo wa kubeba hadi tani 25 (VRB moja na moduli moja ya hatua ya 2), roketi inayoweza kutumika inaweza kuzindua ndege zote za kisasa na za kuahidi ambazo hazijasimamiwa. Kwa ukubwa wa tani 35 (VRB mbili na moduli moja ya hatua ya 2), MRN inaruhusu kuzindua satelaiti mbili za mawasiliano ya simu kuwa obiti kwa kila uzinduzi, ikitoa moduli za vituo vya kuahidi vya angani angani na kuzindua vituo vizito vya moja kwa moja, ambavyo vitatumika katika hatua ya kwanza ya uchunguzi wa mwezi na kuchunguza Mars.
Faida muhimu ya MRN ni uwezo wa kufanya uzinduzi wa jozi. Ili kuzindua satelaiti mbili za kisasa za mawasiliano kwa kutumia roketi ya Angara, ni muhimu kununua injini kumi za roketi zenye thamani ya rubles milioni 240 kila moja. kila mmoja. Wakati wa kuzindua satelaiti mbili zinazofanana kutumia MRN, injini moja tu itatumiwa, gharama ambayo inakadiriwa kuwa rubles milioni 400. Akiba ya gharama kwa injini peke yake ni 600%!
Masomo ya kwanza ya kitengo cha roketi kinachoweza kupatikana yalifanywa mwanzoni mwa karne na kuwasilishwa kwenye onyesho la anga la Le Bourget kwa njia ya kejeli ya hatua ya kuingia tena Baikal.
Baadaye, katika hatua ya awali ya muundo, kazi ilifanywa juu ya uteuzi wa vifaa vya mafuta, kutatua shida za kupasha joto, kutua kiatomati na shida zingine nyingi. Aina kadhaa za VRB zimechambuliwa kwa kina, uchambuzi kamili wa kiufundi na uchumi umefanywa, kwa kuzingatia hali anuwai za ukuzaji wa cosmonautics wa ndani. Kama matokeo, tofauti ya MRKS iliamuliwa, ambayo inakidhi kikamilifu seti nzima ya majukumu ya kisasa na ya kuahidi.
Kutua kwa gari la kuzindua linaloweza kutumika tena na vitengo vya roketi vinavyoweza kutumika tena. Picha za Taasisi ya Utafiti wa Joto la Juu
Juu ya gesi ya bluu
Ilipendekezwa kutatua shida ya injini inayoweza kutumika tena kwa kutumia gesi asili ya kimiminika (LNG) kama mafuta. Gesi asilia ni mafuta ya bei rahisi, rafiki kwa mazingira ambayo yanafaa zaidi kwa matumizi ya injini zinazoweza kutumika tena. Hii ilithibitishwa na Ofisi ya Ubunifu ya Khimmash iliyopewa jina la A. M. Isaev mnamo Septemba 2011, wakati injini ya kwanza ya gesi ya asili inayotumia kioevu ilipimwa. Injini imeendesha kwa zaidi ya sekunde 3000, ambayo inalingana na 20 huanza. Baada ya kuisambaratisha na kukagua hali ya vitengo, maoni yote mapya ya kiufundi yalithibitishwa.
Ilipendekezwa kutatua shida ya kupokanzwa muundo kwa kuchagua trajectories bora ambazo mtiririko wa joto huondoa joto kali la muundo. Hii inaondoa hitaji la ulinzi ghali wa mafuta.
Ilipendekezwa kutatua shida ya kutua moja kwa moja VRB mbili na kuziunganisha kwenye anga ya Urusi kwa kujumuisha mfumo wa urambazaji wa GLONASS na mfumo wa ufuatiliaji wa moja kwa moja, ambao haukutumika katika roketi, katika kitanzi cha kudhibiti.
Kuzingatia ugumu wa kiufundi na riwaya ya vifaa vinavyoundwa, kulingana na uzoefu wa ndani na nje, umuhimu wa kuunda mwonyeshaji wa ndege, ambayo ni nakala iliyopunguzwa ya VRB, imethibitishwa. Maonyesho yanaweza kutengenezwa na vifaa na mifumo yote ya kawaida ya bodi bila maandalizi maalum ya uzalishaji. Ndege kama hiyo itaruhusu upimaji katika hali halisi ya kukimbia suluhisho zote muhimu za kiufundi zilizojumuishwa katika bidhaa kamili, kupunguza hatari za kiufundi na kifedha wakati wa kuunda bidhaa ya kawaida.
Gharama ya mwonyesho inaweza kuhesabiwa haki kwa sababu ya uwezo wake wa kipekee wa kuzindua vitu vyenye uzito wa zaidi ya tani 10 kwa urefu wa kilomita 80 kando ya njia ya mpira, ikizidisha kasi kwa kasi inayozidi kasi ya sauti mara 7, na kurudi kwenye uwanja wa ndege kwa uzinduzi wa pili. Bidhaa inayoweza kutumika tena iliyoundwa kwa msingi wake inaweza kuwa na umuhimu mkubwa sio tu kwa watengenezaji wa ndege za hypersonic.
Falsafa ya kubadilika
Hatua ya kwanza ni sehemu kubwa zaidi na ya gharama kubwa zaidi ya roketi. Kwa kupunguza uzalishaji wa hatua hizi kwa sababu ya matumizi yao ya mara kwa mara, inawezekana kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama za mashirika ya shirikisho kwa uzinduzi wa vyombo vya angani. Makadirio ya awali yanaonyesha kuwa kwa kufanikisha utekelezaji wa mipango yote iliyopo na ya kuahidi ya nafasi, pamoja na uwasilishaji wa vituo visivyopangwa kwa Mwezi na Mars, inatosha kuwa na meli ya vizuizi vya roketi tena vya 7-9.
MRCS ina falsafa ya kubadilika kuhusiana na unganisho la mpango wa nafasi. Baada ya kuunda MRN yenye uwezo wa kubeba tani 25 hadi 35, Roskosmos itapokea mfumo ambao utasuluhisha vyema shida za leo na siku za usoni. Ikiwa kuna haja ya kupeleka magari mazito kwa ndege kwenda Mwezi au Mars, mteja atakuwa na MRN yenye uwezo wa kubeba hadi tani 70, uundaji ambao hauitaji gharama kubwa.
Programu pekee ambayo MRKS haifai ni mpango wa ndege za ndege kwenda Mars. Lakini ndege hizi haziwezekani kitaalam katika siku zijazo zinazoonekana.
Leo kuna swali muhimu juu ya matarajio ya ukuzaji wa magari ya uzinduzi. Nini cha kuunda: roketi nzito inayoweza kutolewa, ambayo itatumika tu katika programu za Lunar na Martian na, ikiwa zitasimamishwa, gharama zitafutwa tena; au kuunda MRCS, ambayo hairuhusu tu utekelezaji wa programu za uzinduzi wa sasa kwa bei mara moja na nusu chini ya leo, lakini pia inaweza kutumika na marekebisho madogo katika mpango wa Lunar na mpango wa uchunguzi wa Mars?
