Блог Даніеля Маріна

Можливо, ця новина застала не одну людину зненацька, але в Росії космічні дебати в останні місяці зосереджувались на двох питаннях: будівництві цілком російської космічної станції та розробці суперракети, здатної вмістити більше сотні. тонн на низькій орбіті. У першому випадку Роскосмос вже оголосив, що пріоритет країни не полягає у створенні російської космічної станції, але поки не ясно, що Росія буде робити з проблемою супер-пускової установки. Тепер, коли російське космічне агентство "Роскосмос" збирається зникнути, щоб створити державну корпорацію, питання про суперзапуск найімовірніше з'явиться найближчими місяцями.

суперкосмічна
Дві улюблені пропозиції щодо нової російської супер пускової установки: ліворуч - дизайн RKTs Progress. Праворуч - РКК Енергія (Большой/Новости Космонавтики).

Тепер, звідки ця одержимість гігантськими ракетами? В останні роки плани російської космічної програми на наступне десятиліття поступово орієнтувались на місії за межами низької орбіти з використанням нового пілотованого космічного корабля PTK-NP, залишаючи осторонь проекти, пов'язані з космічними станціями. Проблема полягає в тому, що для розміщення ПТК-НП - масою двадцять тонн - на місячній орбіті повинна бути використана більш потужна ракета, ніж на даний момент на озброєнні. Або це, або багаторазові запуски Angará-A5 - ракети, обраної для виведення PTK-NP на орбіту - повинні були бути використані для кожної місячної місії. Результатом стало те, що пілотована програма Роскосмосу на наступне десятиліття стає все більше схожою на програму НАСА та космічного корабля "Оріон". І тому, як у NASA буде доступна гігантська ракета SLS для місячних місій, Росія повинна розробити ракету зі схожими характеристиками.

Ці візантійські дискусії не мали б більшого значення, якби не той факт, що минулого року президент Путін зацікавився у будівництві супер-пускової установки для пілотованих місій, яка мала б вилетіти з майбутнього космодрому Східний. Раптово зацікавленість Кремля цим питанням надала ореол довіри до проекту, який досі ніхто не сприймав дуже серйозно. І це те, що російська космічна програма в значній мірі залежить від рішень федерального уряду, здатного реанімувати або пришвидшити проекти, для яких апріорі ніхто не бажав робити ставку на рубль (не рухаючись далі, там ми маємо відродження ГЛОНАСС система та будівництво Східним).

Пілотований корабель PTK-NP (RKK Energy).

Але як повинен виглядати цей суперзапуск? З 2013 року було запропоновано численні концепції важких ракет, запропоновані різними компаніями в цьому секторі, такими як Energía-5K або Sodrúzhestvo. Більшість із цих пропозицій мали вантажопідйомність від 70 до 90 тонн на низькій орбіті, тобто порівнянно з базовою версією SLS НАСА. Глава російського космічного агентства Роскосмос Олег Остапенко дав новий поштовх проекту в 2014 році після заяв Путіна, в подальшому припустивши, що нова пускова установка повинна бути гнучкою, щоб мати можливість збільшити свою вантажопідйомність на другому етапі до 120-160 тонн на низькій орбіті (LEO). Таким чином, пілотована місія з PTK-NP може бути направлена ​​безпосередньо на місячну орбіту (пам’ятайте, що нинішні російські місячні плани передбачають відправлення PTK-NP навколо Місяця за допомогою двох запусків Angará A5 за кожну місію, але для досягнення місячної орбіта вимагає потужнішої пускової установки). Відповідно до дат, які розглядає Роскосмос, перший безпілотний політ ПТК-НП відбудеться в 2021 році, тоді як перша пілотована місія стартує лише до 2024 року.

Місячні плани Роскосмосу на першу половину наступного десятиліття ("Новости Космонавтики").

В результаті цього звернення Роскосмос отримав три пропозиції від компаній RKTs Progress - виробника ракет "Союз", RKK "Енергія" - будівельника космічних кораблів "Союз" і "Прогрес" та інституту ЦНІІМАш. RKTs Progress запропонував ракету з рідким киснем і метаном на основі "Союз-5" із центральним блоком діаметром 7,7 метра та вісьма прискорювачами діаметром 3,4 метра. Центральна ступінь використовувала б чотири двигуни RD-0164, тоді як кожен блок дросельної заслінки використовував один двигун. Загалом при запуску було б випущено дванадцять двигунів RD-0164. Ця ракета мала б низькоорбітальну корисну вантажопідйомність 80 тонн, яку можна розширити до 130 тонн, додавши третю ступінь. Він також запропонував варіант цієї пускової установки з прискорювачами на твердому паливі ємністю 86-160 тонн в LEO.

Проект RKTs Progress на основі метану із запуску метану. Зліва перша фаза потужністю 85 т. в LEO. Праворуч друга фаза потужністю 130 т. (Новости Космонавтики).

Інститут ЦНІІМАш зробив вибір на користь клону радянської ракети "Енергія-М" з кріогенною центральною ступнею діаметром більше 7 метрів, оснащеного двигуном RD-0124 та чотирма прискорювачами на основі гасу та рідкого кисню, подібних до ракети "Зеніт", кожен з яких двигун RD-171 і діаметром 4,1 метра (як у Зеніту). На другому етапі на центральну ступінь та дроселі додається більше двигунів, на додаток до третього ступеня, щоб збільшити вантажопідйомність до 130-160 тонн у LEO. ЦНІІМАш залишив відкритим варіант використання метану в якості палива, в цьому випадку вантажопідйомність може зрости до 190 тонн.

Пропозиції важких глеків від інституту ЦНІІМАш ("Новости Космонавтики").

Зі свого боку, RKK Energía була найменш оригінальною і запропонувала свою відому ракету як супер-пускову установку Енергія-5K, складається з модульних блоків на базі Zenit. Кожен блок діаметром 4,1 метра був би оснащений двигуном RD-171 на основі гасу та рідкого кисню. Energía-5K використовував би чотири з цих блоків для формування першої та другої ступенів потужністю до 75 тонн на низькій орбіті. Додаючи кріогенну верхню стадію, можна досягти потужності 95 тонн у LEO під час другої фази розробки. Таким чином, хоча Energía-5K була найпростішою пропозицією для реалізації (для неї не потрібні центральні блоки великого діаметру або метанові двигуни), вона також мала найменший потенціал для зростання. Любов РКК "Енергія" до ракети "Зеніт" зрозуміла, якщо взяти до уваги, що ця компанія контролює як компанію Sea Launch (відповідальну за маркетинг ракети "Зеніт" у всьому світі), так і компанію NPO "Енергомаш" (виробник двигунів RD-171/181/180/191). До речі, версії Energía-5K з одним-трьома блоками могли б помістити 16 і 35 тонн у LEO, ставши таким чином своєрідною ракетою Rus-M 2.0.

Пропозиція супер-пускової установки Energy-5K від РКК Енергія ("Новости Космонавтики").

Наприкінці 2014 року пропозиція RKTs Progress, здавалося, стала переможцем, тоді як Energía-5K RKK Energía була практично відкинута з самого початку (безсумнівно, завдяки участі України у її виробництві). Фактично, RKTs Progress вирішили об'єднати зусилля з компанією Хрунічев - виробником Ангари -, щоб представити спільний проект суперзапуску на основі дизайну, представленого минулого року. Цей новий супер-пусковий механізм на основі метану міг би вмістити 80 тонн у першу фазу та 130 тонн у другу і використовував би центральну ступінь "Союзу-5" як блоки прискорювачів. З цієї причини RKK Energía вирішила повністю змінити свій проект і на початку січня 2015 року представила суперзапуск на базі Енергії, дуже схожий на початкову пропозицію ЦНІІМаш або Содружество 2012 року. Відповідно до нового Енергетичного проекту, вони б Будуть побудовані дві версії супер ракети, потужністю 80 і 120 тонн кожна, з двома або чотирма прискорювачами відповідно.

Найближчими тижнями, як очікується, російський уряд раз і назавжди скасує або затвердить остаточний проект суперзапускового пристрою. Навіть якщо рішення буде позитивним, ніхто не очікує, що необхідні кошти будуть виділені в коротко- чи середньостроковій перспективі. Сучасний стан російської економіки заважає країні розпочати таку авантюру, але в будь-якому випадку ми повинні пам’ятати, що мова йде про проект, який не виконував би свою першу місію не раніше 2028-2030 років. Інше інше питання - чи справді Росії потрібна така велика ракета, враховуючи те, що для виконання місій немає іншого бюджету, крім відправлення PTK-NP на місячну орбіту.