Космическата индустрия е една от най-високотехнологичните и състоянието й до голяма степен характеризира общото ниво на развитие на индустрията и технологиите в страната. Съществуващите космически постижения на Русия се основават най -вече на постиженията на СССР. По време на разпадането на Съветския съюз възможностите на СССР и САЩ в космоса бяха приблизително сравними. Впоследствие ситуацията с космонавтиката в Руската федерация започна постепенно да се влошава.
Освен услугите за доставка на американски астронавти до Международната космическа станция (МКС), възникнали поради отказа на САЩ от скъпата програма за космическа совалка, Русия отстъпва на САЩ във всичко: практически няма успешни големи научни проекти, сравними с изпращането на марсоходи, разполагането на орбитални телескопи или чрез изпращане на космически кораби до отдалечени обекти в Слънчевата система. Бързото развитие на частни търговски компании доведе до значително намаляване на дела на Роскосмос на пазара за космически изстрелвания. Руските двигатели RD-180, доставени на САЩ, скоро ще заменят американския BE-4 от Blue Origin.
С голяма вероятност през следващата година САЩ ще откажат услугите на Русия като „космическа кабина“, след като са завършили изпитанията на собствения си пилотиран космически кораб (три пилотирани космически кораба се разработват едновременно).
Последната точка за контакт между САЩ и Русия е МКС, която е към своя край. Ако не бъде реализиран някакъв вътрешен или международен проект с руско участие, престоят на руските космонавти на орбита ще стане изключително епизодичен.
Основната установена тенденция, която в близко бъдеще трябва да доведе до значително намаляване на разходите за извеждане на полезен товар в орбита, е създаването на ракети за многократна употреба. Донякъде това вече се случва: заявената цел на SpaceX е да намали разходите за извеждане на товари в орбита с десет пъти, а в момента е възможно да се свали цената с около един и половина пъти.
Трябва да се разбере, че ракетата за многократна употреба в сегашния си вид (с завръщането на първия етап) е в начален етап на развитие. Съдейки по интереса, проявен от други търговски компании в тази посока, посоката може да се счита за изключително обещаваща. Пробив в тази посока може да бъде появата на двустепенна ракета-носител (LV) BFR с пълна повторна употреба на двата етапа и очакваната надеждност на полета на нивото на съвременните самолети.
Руската космическа индустрия също има няколко проекта за ракети -носители за многократна употреба с различна степен на сложност.
Байкал
Един от най-активно популяризираните проекти за ракети за многократна употреба е Байкал-Ангара. Перспективният модул „Байкал“е ускорител за многократна употреба (MRU) от първия етап на ракетата -носител „Ангара“, разработен в ГКНПЦ им. Хруничев.
В зависимост от класа на ракетата (лека, средна, тежка) трябва да се използват един, два или четири байкалски усилвателя за многократна употреба. В леката си версия ускорителят Baikal всъщност е първият етап, който приближава концепцията за ракетата Angara в тази версия до концепцията Falcon-9 от SpaceX.
Характеристика на ускорителя за многократна употреба "Байкал" е връщането, извършено от самолети. След разкачване "Байкал" разгъва въртящо се крило в горната част на корпуса и каца на летището, като при това може да се извърши маневриране на разстояние около 400 км.
Дизайнът е критикуван, че е по -сложен и потенциално по -малко ефективен в сравнение с вертикалното засаждане, използвано в чуждестранни проекти. Според Роскосмос е необходим хоризонтален модел за кацане, за да се гарантира възможността за връщане на мястото за изстрелване, но същата възможност е декларирана и за ракетата -носител BFR. А първите етапи на ракетата-носител Falcon-9 са на не повече от 600 км от мястото за изстрелване, тоест местата за кацане за тях могат лесно да бъдат оборудвани на относително кратко разстояние от космодрома.
Друг недостатък на концепцията на ракетата -носител Baikal MRU + Angara може да се счита, че в средната и тежката версия се връщат само ускорители, първият етап (централен блок) на ракетата -носител се губи. Кацането на четири MRU едновременно при изстрелване на тежка версия на ракетата -носител може да предизвика трудности.
На фона на разработването на проекта „Байкал-Ангара“странни изглеждат изявленията на генералния конструктор на ракетите „Ангара“Александър Медведев. Според него ракетата може да кацне с помощта на реактивни двигатели върху прибиращи се опори, като ракетата-носител Falcon-9. Преоборудването на първите етапи на ракетите-носители Angara-A5V и Angara-A3V с опори за кацане, система за контрол при кацане, допълнителни системи за термична защита и допълнително гориво ще увеличи теглото им с около 19 процента. След ревизия, Angara-A5V ще може да изтегли 26-27 тона от космодрома "Восточен", а не 37 тона, както в еднократната версия. Ако този проект бъде реализиран, разходите за повдигане на товари с "Ангара" трябва да намалят с 22-37%, докато максимално допустимият брой изстрелвания на първите етапи на ракетата-носител не е посочен.
Като се вземат предвид изявленията на представители на Роскосмос относно възможността за създаване на ракета-носител "Союз-7" в сътрудничество със S7 Space в версия за многократна употреба, може да се заключи, че проектът на ракета-носител за многократна употреба все още не е окончателно решен в Русия. Независимо от това, проектът Байкал MRU постепенно се разработва. Експерименталният машиностроителен завод на името на В. М. Мясищев се занимава с неговото развитие. За 2020 г. е планиран пробен хоризонтален полет на демонстратора, след което трябва да се постигне скорост от около 6,5 м. В бъдеще MRU ще се изстрелва от балон, от височина 48 км.
Союз-7
През септември 2018 г. Игор Радугин, първи заместник генерален конструктор-главен дизайнер на изстрелващи превозни средства на ракетно-космическата корпорация „Енергия“, който ръководеше разработването на новата руска ракета-носител „Союз-5“и свръх тежката ракета „Енисей“, напусна поста си и отидох на работа.в частната компания S7 Space. Според него S7 Space планира да създаде ракета "Союз-7" на базата на ракета за еднократна употреба "Союз-5", разработвана от "Роскосмос", която от своя страна е идеологическият наследник на успешната съветска ракета "Зенит".
Както при ракетата Falcon-9, ракетата-носител "Союз-7" се планира да върне първия етап, използвайки ракетна динамична маневра и вертикално кацане с помощта на ракетни двигатели. Планира се разработването на версия Soyuz-7SL за платформата Sea Launch. Планира се използването на доказания двигател RD-171 (най-вероятно неговата модификация RD-171MV) като двигател LV на Союз-7, който може да се използва повторно до двадесет пъти (10 полета и 10 изгаряния). S7 Space планира да приложи своето развитие в рамките на 5-6 години. В момента ракетата-носител "Союз-7" може да се счита за най-реалистичния проект на ракета-носител за многократна употреба в Русия.
Тея
Компанията "Lin Industrial" проектира ултра малка суборбитална ракета "Teia", предназначена да излети до границата на условното пространство от 100 км и след това да се върне.
Въпреки скромните характеристики на проекта, той може да осигури необходимите технологии за създаване в бъдеще на ракета-носител с по-високи характеристики, особено след като Lin Industrial работи едновременно по проекта за еднократна ултра малка ракета-носител Taimyr.
Корона
Един от най-интересните и иновативни проекти може да се счита за многократно използваната едноетапна вертикална ракета за излитане и кацане „Корона“, която е разработена от Държавния ракетен център (GRT) на името на V. I. Макеев между 1992 и 2012 г. С развитието на проекта бяха разгледани много варианти на ракетата -носител Korona, докато не се формира най -оптималната окончателна версия.
Окончателната версия на ракетата-носител Korona е проектирана да изстреля полезен товар с тегло 6-12 тона в нискоземна орбита с височина около 200-500 км. Предполага се, че стартовата маса на ракетата-носител е в района на 280-290 тона. Двигателят трябваше да използва ракетен двигател с клиново-въздушно течно гориво (LRE) върху двойка гориво водород + кислород. Подобрената термична защита на орбиталния космически кораб "Буран" трябва да се използва като термична защита.
Осесиметричната конусовидна форма на корпуса има добра аеродинамика при движение с високи скорости, което позволява на ракетата -носител „Корона” да кацне на точката на изстрелване. Това от своя страна прави възможно стартирането на Korona LV както от наземни, така и от офшорни платформи. При спускане в горните слоеве на атмосферата ракетата-носител осъществява аеродинамично спиране и маневриране, а на последния етап, когато се доближава до мястото за кацане, се обръща назад и се приземява с помощта на ракетен двигател върху вградени амортисьори. Предполага се, че ракетата -носител Korona може да се използва до 100 пъти, като се сменят отделни конструктивни елементи на всеки 25 полета.
Според разработчика ще са необходими около 7 години и 2 милиарда долара, за да влезе в етапа на пробна експлоатация, не толкова за възможността за получаване на такъв революционен комплекс.
В момента GRT ги. Макеев може да се счита за едно от най -компетентните предприятия в областта на ракетостроенето, което запази максимално потенциала си след разпадането на СССР. Именно те създадоха една от най -ефективните междуконтинентални балистични ракети (МБР) - Синева и им беше поверено създаването на МБР Сармат, която ще замени прочутия Сатана. Завършването на създаването на ICBM Sarmat през 2020-2021 г. отваря възможност за привличане на КРС на името Макеев за космически проекти.
Говорейки за недостатъците на проекта Korona, може да се предположи, че това ще бъде преди всичко необходимостта от създаване на инфраструктура за доставка и съхранение на течен водород, както и всички проблеми и рискове, свързани с неговото използване. Възможно е най-доброто решение да бъде изоставянето на едноетапната схема на ракетата-носител „Корона“и внедряването на двустепенен комплекс за многократна употреба с метан. Например, на базата на разработения кислородметанов двигател RD-169 или неговите модификации. В този случай първият етап може да се използва отделно, за да се изведе определен полезен товар на надморска височина от около 100 км.
От друга страна, течният водород като ракетно гориво най -вероятно не може да бъде избегнат. В много проекти, в зависимост от това дали първият етап е на метан или на керосин, във втория етап се използват водород-кислородни двигатели. В този контекст е целесъобразно да се припомнят трикомпонентни двигатели, които например са двурежимните трикомпонентни двигатели RD0750, разработени от Бюрото за проектиране на химическа автоматизация (KBKhA). В първия режим двигателят RD0750 работи на кислород и керосин с добавяне на 6% водород, във втория - на кислород и водород. Такъв двигател може да бъде реализиран и за комбинацията водород + метан + кислород и е възможно това да се окаже дори по -просто, отколкото във версията с керосин.
Байкал-Ангара, Союз-7 или Корона?
Кой от тези проекти би могъл да бъде първата руска ракета за многократна употреба? Проектът Байкал-Ангара, въпреки популярността си, може да се счита за най-малко интересен. Първо, много дългогодишният шум с ракетите-носители „Ангара“вече оставя своя отпечатък, и второ, концепцията за връщане на MRU по въздух също поражда много въпроси. Ако говорим за лесния вариант, когато MRU всъщност е първият етап, тогава където и да е отишъл, но ако говорим за средни и тежки варианти с два / четири MRU и загубата на първия и втория етап, тогава идеята изглежда много странно. Разговорите за вертикалното кацане на ракетата -носител "Ангара" вероятно ще останат такива или ще бъдат осъществени, когато останалият свят вече лети на антигравитация или антиматерия.
Създаването на версия за многократна употреба на ракета-носител "Союз-7" от частна компания S7 Space в сътрудничество с "Роскосмос" изглежда по-оптимистично, особено след като планираната свръх тежка ракета-носител "Енисей" ще бъде построена на същите двигатели, което потенциално ще позволи прехвърлянето технологиите за „многократна употреба“. … Независимо от това, спомняйки си епоса с "Yo-mobile" и този проект може да отиде на боклука на историята. Друг проблем е първоначалното използване на кислород-керосинови двигатели в проектите на ракетите-носители „Союз-5“, „Союз-7“и „Енисей“. Предимствата и перспективите на метана като ракетно гориво са очевидни и е необходимо да се концентрират усилията върху прехода към тази технология - създаването на дроселиран метанен ракетен двигател за многократна употреба, вместо да се създаде следващият „най -мощен в света“кислород -керозинов двигател, който ще престане да бъде актуален след 5-10 години …
Проект "Короната" в тази ситуация може да се разглежда като "тъмен кон". Както бе споменато по -горе, SRC им. Макеева има високи компетенции и при подходящо финансиране би могла да създаде едноетапна или двустепенна ракета-носител за многократна употреба в периода от 2021 до 2030 г., след приключване на работата по ICBM Sarmat. От всички възможни варианти проектът Korona потенциално може да се превърне в най -иновативния, способен да създаде основи за следващите поколения ракети -носители.
Появата на ракетата-носител за многократна употреба Falcon-9 показа, че е започнала нова битка за космоса и ние бързо изоставаме в тази битка. Няма съмнение, че след като получиха едностранни предимства в космоса, САЩ и вероятно Китай ще го последва, ще започнат своята бърза милитаризация. Ниските разходи за извеждане на полезни товари в орбита, осигурени от ракети -носители за многократна употреба, ще направят космоса привлекателна инвестиция за търговския сектор, като допълнително подхранват космическата надпревара.
Във връзка с горното бих искал да се надявам, че ръководството на нашата страна осъзнава важността на развитието на космическите технологии в контекста на, ако не на граждански, то поне на военни приложения, и инвестира необходимите средства в развитието на обещаващо пространство технологии, а не при изграждането на друг стадион или увеселителен парк, гарантиращ подходящ контрол върху предназначението им.
