پس از تصادفات بسیار بلند با موشک های پروتون روسیه ، می توان گفت که نوشتن در مورد وضعیت واقعی امور در صنعت فضایی حتی ناشایست شده است. با این حال ، برنامه فضایی روسیه نه تنها در مورد حوادث و فجایع ماهواره ها و ایستگاه های فضایی نیست ، بلکه پروژه های واقعاً شگفت انگیزی است که بسیار امیدوار کننده هستند و با موفقیت مسیر طراحی آنها را طی می کنند. این سیستم بر روی موشک و سیستم فضایی قابل استفاده مجدد (MRKS-1) تمرکز خواهد کرد ، مدل های آزمایش آن در TsAGI آغاز شد.
چندی پیش ، مرکز مطبوعاتی TsAGI تصویری از این مدل منتشر کرد. ظاهر آن بسیاری را به یاد فضاپیماهای قابل استفاده مجدد می اندازد ، مانند شاتل فضایی آمریکایی یا "بوران" ما. اما شباهت خارجی ، همانطور که اغلب در زندگی اتفاق می افتد ، فریبنده است. MKRS-1 یک سیستم کاملاً متفاوت است. این ایدئولوژی اساساً متفاوتی را پیاده سازی می کند ، که از نظر کیفی با تمام پروژه های فضایی گذشته اجرا شده متفاوت است. در هسته اصلی آن ، یک وسیله پرتاب مجدد قابل استفاده است.
پروژه MRKS-1 یک وسیله پرتاب عمودی تا حدی قابل استفاده مجدد است که بر اساس مرحله اول کروز قابل استفاده مجدد ، بلوک های تقویت کننده و مراحل دوم یکبار مصرف است. مرحله اول طبق طرح هواپیما انجام می شود و برگشت پذیر است. در حالت هواپیما به منطقه پرتاب برمی گردد و فرود فرود افقی در فرودگاه های درجه 1 انجام می دهد. بلوک قابل استفاده مجدد بال در مرحله اول سیستم موشک مجهز به موتورهای موشک کروز مایع کروز (LPRE) قابل استفاده مجدد است.
در حال حاضر ، مرکز تحقیقات و تولید دولتی به نام آن نامگذاری شده است Khrunichev ، طراحی و توسعه و کار تحقیقاتی در مورد توسعه و اثبات ظاهر فنی و همچنین ویژگی های فنی موشک و سیستم فضایی قابل استفاده مجدد در حال انجام است. این سیستم در چارچوب برنامه فضایی فدرال با همکاری بسیاری از شرکتهای مرتبط ایجاد می شود.
با این حال ، اجازه دهید کمی در مورد تاریخ صحبت کنیم. نسل اول فضاپیماهای قابل استفاده مجدد شامل 5 فضاپیما از نوع Space Shuttle و همچنین چندین پیشرفت داخلی از سری BOR و Buran است. در این پروژه ها ، هم آمریکایی ها و هم متخصصان شوروی سعی کردند خود یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد بسازند (آخرین مرحله ، که مستقیماً به فضا پرتاب می شود). اهداف این برنامه ها به شرح زیر است: بازگشت مقدار قابل توجهی بار از فضا ، کاهش هزینه پرتاب محموله به فضا ، حفظ سفینه های گران قیمت و پیچیده برای استفاده مکرر ، توانایی انجام پرتاب های مکرر در یک مرحله قابل استفاده مجدد به
با این حال ، نسل اول سیستم های فضایی قابل استفاده مجدد نتوانست مشکلات خود را با سطح کارآیی کافی حل کند. هزینه واحد دسترسی به فضا تقریباً 3 برابر بیشتر از موشک های معمولی یکبار مصرف بود. در همان زمان ، بازگشت محموله از فضا افزایش قابل توجهی نداشت. در همان زمان ، منابع استفاده از مراحل قابل استفاده مجدد به طور قابل توجهی کمتر از محاسبه شده بود ، که اجازه نمی داد از این کشتی ها در یک برنامه فشرده پرتاب فضایی استفاده شود.در نتیجه ، این روزها هم ماهواره ها و هم فضانوردان با استفاده از سیستم های موشکی یکبار مصرف به مدار نزدیک زمین تحویل داده می شوند. و هیچ چیزی برای بازگشت تجهیزات گران قیمت و وسایل نقلیه از مدار نزدیک زمین وجود ندارد. فقط آمریکایی ها یک کشتی کوچک اتوماتیک X-37B برای خود ساختند که برای نیازهای نظامی طراحی شده بود و بار آن کمتر از 1 تن بود. برای همه آشکار است که سیستم های قابل استفاده مجدد مدرن باید از نظر کیفی با نمایندگان نسل 1 متفاوت باشد.
در روسیه ، کار روی چندین سیستم فضایی قابل استفاده مجدد در حال انجام است. با این حال ، واضح است که امیدوارکننده ترین آن به اصطلاح سیستم هوافضا خواهد بود. در حالت ایده آل ، یک فضاپیما مانند یک هواپیمای معمولی از میدان هوایی بلند می شود ، وارد مدار زمین می شود و به عقب برمی گردد و تنها سوخت مصرف می کند. با این حال ، این سخت ترین گزینه است که نیاز به راه حل های فنی زیادی و تحقیقات اولیه دارد. این گزینه توسط هیچ دولت مدرن نمی تواند به سرعت اجرا شود. اگرچه روسیه دارای ذخیره علمی و فنی نسبتاً بزرگی برای پروژه هایی از این دست است. به عنوان مثال ، "هواپیمای هوافضا" Tu-2000 ، که مطالعه نسبتاً مفصلی داشت. اجرای این پروژه در یک زمان با کمبود بودجه پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی در دهه 1990 و همچنین عدم وجود تعدادی از اجزای مهم و پیچیده مانع شد.
یک نسخه متوسط نیز وجود دارد که در آن سیستم فضایی شامل یک فضاپیمای قابل استفاده مجدد و یک مرحله تقویت کننده قابل استفاده مجدد است. کار بر روی چنین سیستم هایی در اتحاد جماهیر شوروی انجام شد ، به عنوان مثال ، سیستم اسپیرال. همچنین تحولات بسیار جدیدتری نیز وجود دارد. اما حتی این طرح از یک سیستم فضایی قابل استفاده مجدد ، یک چرخه نسبتاً طولانی از طراحی و تحقیقات در زمینه های متعدد را پیش فرض می کند.
بنابراین ، تمرکز اصلی در روسیه بر روی برنامه MRKS-1 است. این برنامه مخفف Stage 1 Reusable Rocket and Space System است. با وجود این "مرحله اول" ، سیستم ایجاد شده بسیار کاربردی خواهد بود. فقط این است که در چارچوب یک برنامه عمومی نسبتاً بزرگ برای ایجاد آخرین سیستم های فضایی ، این برنامه نزدیکترین مهلت را برای اجرای نهایی خود دارد.
سیستم پیشنهادی پروژه MRKS-1 دو مرحله ای خواهد بود. هدف اصلی آن پرتاب هرگونه سفینه فضایی (حمل و نقل ، سرنشین دار ، اتوماتیک) به وزن 25 تا 35 تن ، چه در حال حاضر و چه در مرحله ایجاد ، به مدار نزدیک زمین است. وزن باری که در مدار قرار می گیرد بیشتر از پروتون ها است. با این حال ، تفاوت اساسی با موشک های حامل موجود متفاوت خواهد بود. سیستم MRKS-1 یکبار مصرف نخواهد بود. اولین مرحله آن در جو نمی سوزد یا به صورت مجموعه ای از آوار به زمین می افتد. پس از تسریع مرحله دوم (که یکبار مصرف است) و بار ، مرحله اول مانند شاتل های فضایی قرن بیستم فرود می آید. امروزه این امیدوارکننده ترین روش توسعه سیستم های حمل و نقل فضایی است.
در عمل ، این پروژه نوسازی گام به گام وسیله پرتاب یکبار مصرف آنگارا است که در حال حاضر ایجاد می شود. در واقع ، پروژه MRKS-1 به عنوان توسعه بیشتر GKNPTs متولد شد. Khrunichev ، جایی که همراه با NGO NGO Molniya ، یک تقویت کننده مرحله 1 مجدداً برای پرتاب وسیله نقلیه Angara ایجاد شد ، که نام بایکال را دریافت کرد (برای اولین بار ، مدل بایکال در MAKS-2001 نشان داده شد). بایکال از همان سیستم کنترل اتوماتیک استفاده می کرد که به شاتل فضایی شوروی بوران اجازه می داد بدون خدمه در هواپیما پرواز کند.این سیستم پرواز را در تمام مراحل خود پشتیبانی می کند - از لحظه راه اندازی تا فرود خودرو در فرودگاه ، این سیستم برای MRKS -1 اقتباس می شود.
برخلاف پروژه بایکال ، MRKS-1 دارای صفحات تاشو (بال) نیست ، بلکه دارای هواپیماهای محکم نصب شده است. این راه حل فنی هنگام ورود خودرو به خط فرود احتمال بروز شرایط اضطراری را کاهش می دهد. اما طراحی اخیر شتاب دهنده قابل استفاده مجدد همچنان دچار تغییراتی می شود. همانطور که سرگئی دروزدوف ، رئیس بخش هوا و ترمودینامیک هواپیماهای سریع السیر در TsAGI ، خاطرنشان کرد ، متخصصان "از حرارت زیاد در قسمت مرکز بالها شگفت زده شدند ، که بدون شک باعث تغییر در طراحی هواپیما خواهد شد." در ماه های سپتامبر-اکتبر سال جاری ، مدل های MRKS-1 یک سری آزمایشات را در تونل های بادی فراصوت و مافوق صوت انجام می دهند.
در مرحله دوم اجرای این برنامه ، برنامه ریزی شده است که مرحله دوم قابل استفاده مجدد شود و جرم محموله ای که به فضا پرتاب می شود باید به 60 تن برسد. اما حتی توسعه یک شتاب دهنده قابل استفاده مجدد تنها در مرحله 1 ، در حال حاضر یک پیشرفت واقعی در توسعه سیستم های حمل و نقل فضایی مدرن است. و مهمترین چیز این است که روسیه به سمت این پیشرفت حرکت می کند ، در حالی که وضعیت خود را به عنوان یکی از قدرت های برجسته فضایی جهان حفظ می کند.
امروزه MRKS-1 به عنوان یک وسیله نقلیه چند منظوره جهانی برای پرتاب فضاپیماها و محموله های مختلف ، کشتی های سرنشین دار و باری به مدار نزدیک زمین ، کشتی های سرنشین دار و باری در برنامه های اکتشاف انسان در فضای نزدیک زمین ، اکتشاف در نظر گرفته می شود. ماه و مریخ و دیگر سیارات منظومه شمسی ما …
ترکیب MRKS-1 شامل یک واحد موشکی قابل استفاده مجدد (VRB) است که تقویت کننده مرحله I قابل استفاده مجدد ، تقویت کننده مرحله II یکبار و همچنین کلاهک فضایی (RGC) است. VRB و مرحله دوم شتاب دهنده با یکدیگر به صورت دسته ای متصل می شوند. پیشنهاد می شود با در نظر گرفتن شتاب دهنده های مرحله یک و دو با استفاده از یک مجتمع زمینی ، تغییرات MRCS با ظرفیت حمل متفاوت (جرم محموله به مدار مرجع کم از 20 تا 60 تن) تحویل داده شود. این امر در دراز مدت به شما امکان می دهد از شدت نیروی کار در یک موقعیت فنی ، حداکثر تولید سریال و امکان ایجاد یک خانواده از نظر اقتصادی م effectiveثر از حامل های فضایی بر اساس ماژول های اساسی اطمینان حاصل کنید.
توسعه و ساخت خانواده MRKS-1 با ظرفیت حمل متفاوت بر اساس مراحل یکبار مصرف و قابل استفاده مجدد ، که الزامات سیستم های حمل و نقل فضایی پیشرفته را برآورده می کند و قادر به حل وظایف پرتاب اشیاء فضایی گران قیمت منحصر به فرد و مجموعه های سری با فضاپیما می تواند جایگزین بسیار جدی در تعدادی از وسایل نقلیه پرتاب کننده نسل جدید شود که برای مدت طولانی در قرن 21 کار خواهند کرد.
در حال حاضر ، متخصصان TsAGI قبلاً موفق به ارزیابی تعدد منطقی استفاده از اولین مرحله MRKS-1 و همچنین گزینه های نمایندگان واحدهای موشکی بازگشتی و نیاز به اجرای آنها شده اند. مرحله اول برگشتی MRKS-1 ایمنی و قابلیت اطمینان بالایی را فراهم می کند و تخصیص مناطقی که قطعات جداشدنی در آن سقوط می کنند را کاملاً کنار می گذارد ، که به طور قابل توجهی کارایی اجرای برنامه های تجاری امیدوار کننده را افزایش می دهد. به نظر می رسد مزایای فوق الذکر برای روسیه بسیار مهم است ، زیرا برای تنها ایالت جهان که دارای قاره ای از کوزمودروم های موجود و امیدوار کننده است.
TsAGI معتقد است که ایجاد پروژه MRKS-1 یک گام کیفی جدید در طراحی وسایل نقلیه فضایی قابل استفاده مجدد برای پرتاب به مدار است. چنین سیستم هایی به طور کامل سطح توسعه فناوری موشک و فضایی را در قرن بیست و یکم برآورده می کنند و شاخص های قابل توجهی از کارآیی اقتصادی را دارند.
