صنعت فضایی یکی از فناوری های پیشرفته است و وضعیت آن تا حد زیادی سطح عمومی توسعه صنعت و فناوری را در کشور مشخص می کند. دستاوردهای فضایی موجود روسیه بیشتر بر اساس دستاوردهای اتحاد جماهیر شوروی است. در زمان فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی ، قابلیت های اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده در فضا تقریباً قابل مقایسه بود. متعاقباً ، وضعیت فضانوردی در فدراسیون روسیه به تدریج رو به وخامت گذاشت.
جدا از خدمات تحویل فضانوردان آمریکایی به ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) ، که به دلیل امتناع ایالات متحده از برنامه گران شاتل فضایی بوجود آمد ، روسیه در همه چیز از ایالات متحده پایین تر است: عملاً هیچ پروژه های بزرگ علمی موفق قابل مقایسه با اعزام مریخ نوردها ، استقرار تلسکوپ های مداری یا ارسال فضاپیما به اجسام دور در منظومه شمسی. توسعه سریع شرکت های تجاری خصوصی منجر به کاهش قابل توجه سهم Roskosmos در بازار پرتاب فضایی شده است. موتورهای RD-180 روسی که به ایالات متحده عرضه می شود به زودی جایگزین BE-4 آمریکایی از Blue Origin می شود.
به احتمال زیاد ، در سال آینده ، ایالات متحده از خدمات روسیه به عنوان "کابین فضایی" خودداری می کند ، زیرا آزمایشات سفینه های سرنشین دار خود را به پایان رسانده است (سه فضاپیمای سرنشین دار همزمان در حال توسعه هستند).
آخرین نقطه تماس ایالات متحده و روسیه ISS است که رو به پایان است. اگر هیچ پروژه داخلی یا بین المللی با مشارکت روسیه اجرا نشود ، ماندن فضانوردان روس در مدار به شدت اپیزودیک می شود.
اصلی ترین روند ایجاد شده ، که در آینده نزدیک باید منجر به کاهش قابل توجه هزینه پرتاب محموله به مدار شود ، ایجاد موشک های قابل استفاده مجدد است. تا حدودی ، این امر در حال حاضر اتفاق می افتد: هدف اعلام شده SpaceX این است که هزینه پرتاب محموله به مدار را ده برابر کاهش دهد ، و در حال حاضر این قیمت تقریباً یک و نیم بار کاهش یافته است.
باید درک کرد که موشک های قابل استفاده مجدد در شکل فعلی (با بازگشت مرحله اول) در مرحله اولیه توسعه است. با توجه به علاقه ای که سایر شرکت های تجاری در این زمینه نشان داده اند ، می توان جهت را بسیار امیدوار کننده دانست. یک پیشرفت در این جهت می تواند ظاهر یک وسیله نقلیه پرتاب دو مرحله ای (LV) BFR با قابلیت استفاده مجدد کامل از هر دو مرحله و قابلیت اطمینان پرواز مورد انتظار در سطح هواپیماهای مدرن باشد.
صنعت فضایی روسیه همچنین چندین پروژه برای پرتاب مجدد وسایل نقلیه با درجات مختلف پیچیدگی دارد.
بایکال
یکی از پروژه های موشک های قابل استفاده مجدد ، بایکال-آنگارا است. ماژول امیدوارکننده "بایکال" یک شتاب دهنده قابل استفاده مجدد (MRU) از مرحله اول وسیله پرتاب آنگارا است که در GKNPTs im توسعه یافته است. خرونیچف.
بسته به کلاس موشک (سبک ، متوسط ، سنگین) یک ، دو یا چهار تقویت کننده بایکال قابل استفاده مجدد باید استفاده شود. در نسخه سبک خود ، شتاب دهنده بایکال در واقع اولین مرحله است که مفهوم موشک آنگارا را در این نسخه به مفهوم Falcon-9 از اسپیس ایکس نزدیک می کند.
از ویژگی های شتاب دهنده قابل استفاده مجدد "بایکال" بازگشت هواپیما است. پس از تخلیه ، "بایکال" بال دوار را در قسمت بالای بدنه باز می کند و در فرودگاه فرود می آید ، در حالی که مانور در فاصله 400 کیلومتری را می توان انجام داد.
این طرح به دلیل پیچیده تر و کارآمدتر بودن نسبت به کاشت عمودی مورد استفاده در پروژه های خارج از کشور مورد انتقاد قرار گرفته است. به گفته Roskosmos ، یک الگوی فرود افقی برای اطمینان از احتمال بازگشت به محل پرتاب ضروری است ، اما همین احتمال برای وسیله پرتاب BFR نیز اعلام شده است. و اولین مراحل وسیله نقلیه پرتاب Falcon-9 بیش از 600 کیلومتر با محل پرتاب فاصله ندارد ، یعنی مکانهای فرود آنها می تواند به راحتی در فاصله نسبتا کوتاهی از کیهان ساز مجهز شود.
یکی دیگر از اشکالات مفهوم وسیله پرتاب Baikal MRU + Angara را می توان در نظر گرفت که در نسخه متوسط و سنگین فقط شتاب دهنده ها باز می گردند ، اولین مرحله (واحد مرکزی) وسیله پرتاب از بین می رود. و فرود چهار MRU همزمان با پرتاب نسخه سنگین وسیله پرتاب می تواند مشکلاتی را ایجاد کند.
در پس زمینه توسعه پروژه بایکال-آنگارا ، اظهارات طراح عمومی موشکهای آنگارا ، الکساندر مدودف ، عجیب به نظر می رسد. به نظر وی ، موشک می تواند با کمک موتورهای جت بر روی تکیه گاه های جمع شونده مانند وسیله پرتاب کننده Falcon-9 فرود آید. تجهیز مجدد مراحل اولیه خودروهای پرتاب Angara-A5V و Angara-A3V با پشتیبانی فرود ، سیستم کنترل فرود ، سیستم های حفاظتی حرارتی اضافی و سوخت اضافی وزن آنها را تا 19 درصد افزایش می دهد. پس از تجدید نظر ، Angara-A5V قادر خواهد بود 26-27 تن را از کیهان ساز Vostochny و نه 37 تن ، مانند نسخه یکبار ، خارج کند. در صورت اجرای این پروژه ، هزینه حمل بار با استفاده از "آنگارا" باید 22-37 decrease کاهش یابد ، در حالی که حداکثر تعداد مجاز پرتاب مراحل اولیه وسیله پرتاب مشخص نشده است.
با در نظر گرفتن اظهارات نمایندگان Roscosmos در مورد امکان ایجاد یک وسیله پرتاب سایوز -7 با همکاری S7 Space در نسخه قابل استفاده مجدد ، می توان نتیجه گرفت که پروژه یک وسیله پرتاب مجدد قابل استفاده هنوز در روسیه به طور قطعی تصمیم گیری نشده است. با این وجود ، پروژه MRU بایکال به تدریج در حال انجام است. کارخانه آزمایشگاهی ماشین سازی به نام V. M. Myasishchev در حال توسعه آن است. یک پرواز آزمایشی آزمایشی از تظاهرکننده برای سال 2020 برنامه ریزی شده است ، سپس باید سرعت حدود 6.5 متر را بدست آورد. در آینده ، MRU از یک بالون ، از ارتفاع 48 کیلومتری پرتاب می شود.
سایوز -7
در سپتامبر 2018 ، ایگور رادوگین ، معاون اول طراح عمومی-طراح ارشد وسایل نقلیه پرتاب کننده شرکت موشک و فضایی Energia ، که توسعه توسعه وسیله نقلیه جدید روسی سایوز -5 روسی و موشک فوق سنگین ینیسی را بر عهده داشت ، پست خود را ترک کرد و به سر کار رفت. به شرکت خصوصی S7 Space. به گفته وی ، S7 Space قصد دارد یک موشک سایوز -7 را بر اساس موشک یکبار مصرف سایوز -5 در حال توسعه توسط Roscosmos ایجاد کند ، که به نوبه خود جانشین ایدئولوژیک موشک موفق زنیت شوروی است.
همانطور که در موشک Falcon-9 ، موشک پرتاب سایوز -7 برنامه ریزی شده است که اولین مرحله را با استفاده از مانور پویا موشک و فرود عمودی با استفاده از موتورهای موشک بازگرداند. برنامه ریزی شده است که نسخه Soyuz-7SL را برای پلت فرم Sea Launch توسعه دهد. قرار است از موتور RD-171 اثبات شده (به احتمال زیاد اصلاح شده RD-171MV) به عنوان موتور Soyuz-7 LV استفاده شود ، که می تواند تا بیست بار (10 پرواز و 10 سوختگی) مجدداً مورد استفاده قرار گیرد. S7 Space قصد دارد توسعه خود را طی 5-6 سال اجرا کند. در حال حاضر ، موشک پرتاب سایوز -7 را می توان واقع بینانه ترین پروژه یک وسیله پرتاب مجدد در روسیه دانست.
تیا
شرکت "لین صنعتی" در حال طراحی یک موشک فوق کوچک "Teia" است که برای بلند شدن از محدوده فضای مشروط 100 کیلومتری طراحی شده و سپس باز می گردد.
علیرغم ویژگی های متوسط پروژه ، می تواند فناوری های لازم را برای ایجاد یک وسیله نقلیه پرتاب با ویژگی های بالاتر در آینده فراهم کند ، به ویژه از آنجا که Lin Industrial به طور همزمان روی پروژه یک وسیله نقلیه یکبار مصرف بسیار کوچک Taimyr کار می کند.
تاج پادشاهی
یکی از جالب ترین و ابتکاری ترین پروژه ها را می توان موشک تک مرحله ای فرود و فرود عمودی یک مرحله ای "Korona" دانست که توسط مرکز موشکی دولتی (GRT) به نام V. I. مایکف بین سالهای 1992 تا 2012 با توسعه پروژه ، بسیاری از انواع وسیله نقلیه پرتاب Korona در نظر گرفته شد تا بهترین نسخه نهایی شکل گرفت.
نسخه نهایی خودروی پرتاب کننده کرونا به گونه ای طراحی شده است که محموله ای با وزن 6 تا 12 تن را به مدار کم زمین با ارتفاع حدود 200 تا 500 کیلومتر پرتاب می کند. جرم پرتاب خودرو پرتاب کننده در منطقه 280-290 تن فرض می شود. این موتور قرار بود از موتور موشک گسیل هوا-موشک (LRE) بر روی یک جفت سوخت هیدروژن + اکسیژن استفاده کند. قرار است حفاظت حرارتی بهبود یافته فضاپیمای مداری "بوران" به عنوان حفاظت حرارتی مورد استفاده قرار گیرد.
شکل مخروطی متقارن بدنه هنگام حرکت با سرعت زیاد دارای آیرودینامیک خوبی است که به پرتاب کننده کرونا اجازه می دهد در نقطه پرتاب فرود بیاید. این به نوبه خود امکان راه اندازی Korona LV را از هر دو سکوی زمینی و ساحلی فراهم می کند. موشک پرتاب هنگام فرود در لایه های بالایی جو ، ترمز و مانور آیرودینامیکی خود را انجام می دهد و در مرحله نهایی ، هنگام نزدیک شدن به محل فرود ، به عقب به سمت پایین می چرخد و با استفاده از موتور موشک بر روی کمک فنرهای داخلی فرود می آید. احتمالاً ، وسیله پرتاب کرونا می تواند تا 100 بار مورد استفاده قرار گیرد ، هر 25 پرواز را جایگزین عناصر ساختاری جداگانه می کند.
به گفته توسعه دهنده ، ورود به مرحله عملیات آزمایشی حدود 7 سال و 2 میلیارد دلار طول می کشد ، نه چندان زیاد برای امکان دستیابی به چنین مجموعه انقلابی.
در حال حاضر ، GRT آنها را بررسی می کند. میکایف را می توان یکی از شایسته ترین شرکت ها در زمینه موشک سازی دانست که پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی تا حد ممکن پتانسیل خود را حفظ کرد. این آنها بودند که یکی از م effectiveثرترین موشک های قاره پیما (ICBM) ، Sineva را ایجاد کردند و به آنها سپرده شد که ICBM Sarmat را جایگزین کنند ، که جایگزین شیطان معروف خواهد شد. تکمیل ایجاد ICBM Sarmat در 2020-2021 فرصتی را برای جذب SRC به نام ماکیف برای پروژه های فضایی
در مورد کاستی های پروژه کرونا ، می توان فرض کرد که اینها در درجه اول نیاز به ایجاد زیرساخت برای تحویل و ذخیره هیدروژن مایع و همچنین تمام مشکلات و خطرات مربوط به استفاده از آن خواهد بود. این احتمال وجود دارد که بهترین راه حل این باشد که طرح تک مرحله ای پرتابگر کرونا را کنار بگذارید و یک مجتمع دو مرحله ای با سوخت متان را با قابلیت استفاده مجدد به طور کامل استفاده کنید. به عنوان مثال ، بر اساس موتور توسعه یافته اکسیژن-متان RD-169 یا تغییرات آن. در این حالت ، اولین مرحله می تواند به طور جداگانه مورد استفاده قرار گیرد تا یک محموله خاص را به ارتفاع حدود 100 کیلومتری برساند.
از سوی دیگر ، به احتمال زیاد نمی توان از هیدروژن مایع به عنوان سوخت موشک جلوگیری کرد. در بسیاری از پروژه ها ، بسته به اینکه مرحله اول متان باشد یا نفت سفید ، از موتورهای هیدروژن اکسیژن در مرحله دوم استفاده می شود. در این زمینه ، مناسب است موتورهای سه جزء را به یاد آوریم ، که به عنوان مثال ، موتور سه حالته دو جزء RD0750 است که توسط دفتر طراحی اتوماسیون شیمیایی (KBKhA) توسعه یافته است. در حالت اول ، موتور RD0750 با افزودن 6 درصد هیدروژن با اکسیژن و نفت سفید کار می کند ، در حالت دوم - با اکسیژن و هیدروژن. چنین موتوری را می توان برای ترکیب هیدروژن + متان + اکسیژن نیز پیاده سازی کرد و ممکن است این کار حتی ساده تر از نسخه با نفت سفید باشد.
بایکال-آنگارا ، سایوز -7 یا کرونا؟
کدام یک از این پروژه ها می تواند اولین موشک قابل استفاده مجدد روسیه باشد؟ پروژه بایکال-آنگارا ، علیرغم محبوبیت ، می تواند کمترین جذابیت را در نظر بگیرد. اولا ، هیاهوی بسیار طولانی مدت با وسایل پرتاب "آنگارا" در حال اثرگذاری است و ثانیاً ، مفهوم بازگشت MRU توسط هوا نیز سوالات زیادی را ایجاد می کند. اگر در مورد گزینه آسان صحبت کنیم ، زمانی که MRU در واقع اولین مرحله است ، پس هر کجا که رفت ، اما اگر در مورد گزینه های متوسط و سنگین با دو / چهار MRU و از دست دادن مرحله اول و دوم صحبت کنیم ، ایده به نظر می رسد خیلی عجیب. گفتگوها در مورد فرود عمودی هواپیمای پرتاب "آنگارا" به همین صورت باقی می ماند ، یا زمانی محقق خواهد شد که بقیه جهان در حال حاضر بر ضد گرانش یا پادماده پرواز می کنند.
ایجاد یک نسخه قابل استفاده مجدد از پرتابگر سایوز -7 توسط یک شرکت خصوصی S7 Space با همکاری Roskosmos خوش بینانه تر به نظر می رسد ، به ویژه از آنجا که وسیله نقلیه پرتاب فوق العاده سنگین Yenisei بر روی همان موتورها ساخته می شود ، که به طور بالقوه امکان انتقال فناوری های "قابل استفاده مجدد" برای آن. … با این وجود ، به یاد حماسه با "Yo-mobile" ، و این پروژه می تواند به زباله دان تاریخ برود. مسئله دیگر استفاده اولیه از موتورهای نفت سفید اکسیژن در پروژه های موشک های سایوز -5 ، سایوز -7 و ینیسی است. مزایا و چشم اندازهای متان به عنوان سوخت موشک آشکار است و لازم است تمرکز بر روی انتقال به این فناوری - ایجاد موتور موشک متان قابل استفاده مجدد با گاز ، به جای ایجاد اکسیژن بعدی "قوی ترین در جهان" متمرکز شود. موتور نفت سفید ، که از 5 تا 10 سال دیگر متوقف می شود …
پروژه "تاج" در این شرایط را می توان به عنوان "اسب تیره" در نظر گرفت. همانطور که در بالا ذکر شد ، SRC آنها را. Makeeva دارای شایستگی های بالایی است و با بودجه مناسب ، به خوبی می تواند یک وسیله پرتاب تک مرحله ای یا دو مرحله ای را در بازه زمانی 2021 تا 2030 ، پس از اتمام کار روی ICMM Sarmat ایجاد کند. از بین همه گزینه های ممکن ، پروژه کرونا می تواند به طور بالقوه نوآورانه ترین باشد ، که می تواند زمینه را برای نسل بعدی وسایل نقلیه پرتاب ایجاد کند.
ظاهر خودروی پرتاب کننده Falcon-9 که قابل استفاده مجدد است نشان داد که نبرد جدیدی برای فضا آغاز شده است و ما به سرعت در این نبرد عقب می افتیم. شکی نیست که ایالات متحده با دریافت مزایای یک جانبه در فضا ، و احتمالاً چین از آن پیروی می کند ، نظامی شدن سریع خود را آغاز می کند. هزینه کم پرتاب محموله به مدار ، که توسط وسایل پرتاب مجدد قابل استفاده تأمین می شود ، فضا را به سرمایه گذاری جذابی برای بخش تجاری تبدیل می کند و به رقابت فضایی بیشتر دامن می زند.
در ارتباط با موارد فوق ، می خواهم امیدوار باشم که رهبری کشور ما به اهمیت توسعه فناوری فضایی در زمینه برنامه های کاربردی ، اگر غیرنظامی ، و حداقل نظامی ، پی برده و سرمایه های لازم را در توسعه فضایی امیدوارکننده سرمایه گذاری کند. فن آوری ها ، و نه در ساخت ورزشگاه یا شهربازی دیگر ، که کنترل مناسب بر استفاده مورد نظر آنها را تضمین می کند.
