Блогът на Даниел Марин

Новината може да е изненадала повече от един човек, но в Русия космическият дебат през последните месеци се фокусира върху два въпроса: изграждането на изцяло руска космическа станция и разработването на супер ракета с капацитет за разполагане на повече от сто. тона в ниска орбита. В първия случай Роскосмос вече обяви, че приоритетът на страната не е свързан с наличието на руска космическа станция, но все още не е ясно какво ще направи Русия с въпроса за супер-стартера. Сега, когато руската космическа агенция "Роскосмос" ще изчезне, за да отстъпи място на държавна корпорация, въпросът за супер-стартера вероятно ще се появи отново през следващите месеци.

супер
Двете любими предложения за новия руски супер стартер: вляво, дизайнът RKTs Progress. Вдясно е RKK Energía (Болшой/Новости Космонавтики).

Сега, откъде идва тази мания за гигантски ракети? През последните години плановете на руската космическа програма за следващото десетилетие бяха постепенно ориентирани към мисии извън ниската орбита, използващи новия пилотиран космически кораб PTK-NP, оставяйки настрана проекти, свързани с космически станции. Проблемът е, че за поставянето на PTK-NP - с маса от двадесет тона - в лунна орбита трябва да се използва по-мощна ракета от тези, които са в експлоатация в момента. Или това, или многократните изстрелвания на Angará-A5 - ракетата, избрана да изведе PTK-NP в орбита - ще трябва да се използват при всяка лунна мисия. Резултатът е, че пилотираната програма на Роскосмос за следващото десетилетие става все по-подобна на програмата на НАСА и космическия кораб Орион. И затова, точно както НАСА ще разполага с гигантската ракета SLS, достъпна за лунни мисии, Русия трябва да разработи ракета със сходни характеристики.

Тези византийски дискусии нямаше да имат по-голямо значение, ако не беше фактът, че миналата година президентът Путин се заинтересува от изграждането на супер-стартер за пилотирани мисии, който трябва да излети от бъдещия космодрум „Восточни“. Изведнъж интересът на Кремъл по въпроса даде аура на достоверност на проект, който досега никой не беше взел много сериозно. И то е, че руската космическа програма зависи в голяма степен от решенията на федералното правителство, способно да реанимира или ускори проекти, за които априори никой не е бил готов да заложи рубли (без да се стига по-нататък, имаме прераждането на ГЛОНАСС система и строителство от Восточни).

PTK-NP пилотиран кораб (RKK Energy).

Но как трябва да изглежда този супер стартер? От 2013 г. насам се появиха множество концепции за тежки ракети, предложени от различни компании в сектора, като Energía-5K или Sodrúzhestvo. Повечето от тези предложения са имали товароносимост от 70 до 90 тона в ниска орбита, тоест сравнима с основната версия на SLS на НАСА. Ръководителят на руската космическа агенция Роскосмос Óлег Остапенко даде нов тласък на проекта през 2014 г. след изявленията на Путин, като допълнително предположи, че новата ракета-носител трябва да бъде гъвкава, за да може да увеличи капацитета си на втора фаза до 120-160 тона в ниска орбита (LEO). По този начин пилотирана мисия с PTK-NP може да бъде изпратена директно на лунната орбита (не забравяйте, че настоящите руски лунни планове включват изпращане на PTK-NP около Луната с помощта на две изстрелвания на Angará A5 на мисия, но за достигане на лунната орбита изисква по-мощен стартер). Според датите, считани от Роскосмос, първият безпилотен полет на PTK-NP ще се осъществи през 2021 г., докато първата пилотирана мисия ще започне едва през 2024 г.

Лунните планове на Роскосмос за първата половина на следващото десетилетие (Новости Космонавтики).

В резултат на това обжалване Роскосмос получи три предложения от компаниите RKTs Progress - производител на ракети „Союз“, RKK Energía - строител на космическите кораби „Союз“ и „Прогрес“ - и института TsNIIMash. RKTs Progress предложи ракета с течен кислород и метан на базата на Союз-5 с централен блок с диаметър 7,7 метра и осем ускорителя с диаметър 3,4 метра. Централният етап ще използва четири двигателя RD-0164, докато всеки блок на газта ще използва един двигател. Общо дванадесет двигателя RD-0164 ще бъдат включени при пускането. Тази ракета ще има капацитет на полезен товар с ниска орбита от 80 тона, разширяем до 130 тона чрез добавяне на трети етап. Той също така предложи версия на този стартер с ускорители на твърдо гориво с капацитет 86-160 тона в LEO.

RKTs Progress базиран на метан проект за супер-стартер. Вляво, първа фаза с капацитет 85 t. в LEO. Вдясно, втора фаза с капацитет за 130 t. (Новости Космонавтики).

Институтът TsNIIMash заложи на клонинг на съветската ракета Energía-M с криогенна централна касета с диаметър повече от 7 метра, оборудван с двигател RD-0124 и четири ускорителя на базата на керосин и течен кислород, подобни на ракетата Zenit, всеки с двигател RD-171 и диаметър 4,1 метра (като Zenit). Във втори етап, повече двигатели ще бъдат добавени към централния етап и дросели, в допълнение към трети етап, за да се увеличи товароносимостта до 130-160 тона в LEO. TsNIIMash остави отворена опцията за използване на метан като гориво, като в този случай товароносимостта може да се увеличи до 190 тона.

Предложения за тежки стомни от института ЦНИИМАш (Новости Космонавтики).

От своя страна RKK Energía беше най-малко оригинален и предложи своята добре позната ракета като супер-стартер Енергия-5K, съставен от модулни блокове, базирани на Zenit. Всеки блок, с диаметър 4,1 метра, ще бъде оборудван с двигател RD-171, базиран на керосин и течен кислород. Energía-5K ще използва четири от тези блокове, за да формира първия и втория етап с капацитет да постави до 75 тона в ниска орбита. Добавянето на криогенен горен етап може да постигне капацитет от 95 тона в LEO по време на втората фаза на развитие. По този начин, въпреки че Energía-5K беше най-простото предложение за изпълнение (то не изисква централни блокове с голям диаметър или метанови двигатели), то беше и това с най-малък потенциал за растеж. Любовта на RKK Energía към ракетата Zenit е разбираема, ако вземем предвид, че тази компания контролира както компанията Sea Launch (отговаряща за маркетинга на ракетата Zenit по целия свят), така и компанията NPO Energomash (производител на двигателите RD-171/181/180/191). Между другото, версиите на Energía-5K с един или три блока могат да поставят 16 и 35 тона в LEO, като по този начин се превърнат в своеобразна ракета Rus-M 2.0.

Предложение за супер-стартер Energy-5K от RKK Energía (Новости Космонавтики).

В края на 2014 г. предложението RKTs Progress изглеждаше победител, докато Energía-5K на RKK Energía беше практически изхвърлена от самото начало (без съмнение поради участието на Украйна в нейното производство). Всъщност RKTs Progress реши да обедини усилията си с компанията Khrúnichev - производител на Ангара - за представяне на съвместен проект за супер-стартер, базиран на дизайна, представен миналата година. Този нов супер-стартер, базиран на метан, ще може да постави 80 тона в първа фаза и 130 тона във втора и ще използва централната сцена на Союз-5 като ускорителни блокове. Поради тази причина RKK Energía реши да промени изцяло проекта си и в началото на януари 2015 г. представи супер-стартер, базиран на енергия, много подобен на първоначалното предложение на TsNIIMash или Sodrúzhestvo от 2012 г. Според новия енергиен дизайн те ще бъдат построил две версии на супер ракетата, с капацитет 80 и 120 тона всяка, с два или четири ускорителя съответно.

През следващите седмици руското правителство се очаква да отмени или одобри веднъж завинаги окончателния дизайн на супер-стартера. Дори ако решението е положително, никой не очаква, че необходимите средства ще бъдат разпределени в краткосрочен или средносрочен план. Настоящото състояние на руската икономика пречи на страната да се впусне в приключение от този вид, но във всеки случай трябва да помним, че говорим за проект, който не би изпълнил първата си мисия най-рано до 2028-2030. Друг различен въпрос е дали Русия наистина се нуждае от такава голяма ракета, като се има предвид, че няма наличен бюджет за мисии, освен изпращането на PTK-NP на лунната орбита.