Industri ruang angkasa adalah salah satu teknologi paling tinggi, dan keadaannya sebahagian besarnya mencirikan tahap umum perkembangan industri dan teknologi di negara ini. Pencapaian ruang angkasa yang ada di Rusia kebanyakannya berdasarkan pencapaian USSR. Pada masa kejatuhan Kesatuan Soviet, kemampuan USSR dan Amerika Syarikat di angkasa lebih kurang sebanding. Selepas itu, keadaan dengan angkasawan di Persekutuan Rusia mula merosot secara beransur-ansur.
Terlepas dari perkhidmatan penghantaran angkasawan Amerika ke Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS), yang timbul kerana penolakan Amerika Syarikat dari program Space Shuttle yang mahal, Rusia lebih rendah daripada Amerika Syarikat dalam segala hal: hampir tidak ada projek ilmiah besar yang berjaya setanding dengan penghantaran penemu, penggunaan teleskop orbit atau dengan menghantar kapal angkasa ke objek jauh di sistem suria. Perkembangan pesat syarikat komersial swasta telah menyebabkan penurunan ketara dalam bahagian Roskosmos di pasaran pelancaran ruang angkasa. Enjin RD-180 Rusia yang dibekalkan ke Amerika Syarikat akan segera menggantikan BE-4 Amerika dari Blue Origin.
Dengan kebarangkalian yang tinggi, pada tahun mendatang, Amerika Syarikat akan menolak perkhidmatan Rusia sebagai "kabin angkasa", setelah menyelesaikan ujian kapal angkasa berawak sendiri (tiga kapal angkasa berawak sedang dikembangkan secara serentak).
Titik hubungan terakhir antara Amerika Syarikat dan Rusia adalah ISS, yang akan berakhir. Sekiranya ada projek domestik atau antarabangsa dengan penyertaan Rusia tidak dilaksanakan, peninggalan kosmonot Rusia di orbit akan menjadi sangat episodik.
Kecenderungan utama yang ditetapkan, yang dalam waktu dekat akan menyebabkan penurunan yang signifikan dalam biaya melancarkan muatan ke orbit, adalah penciptaan roket yang dapat digunakan kembali. Sejauh ini, ini sudah berlaku: matlamat SpaceX yang dinyatakan adalah untuk mengurangkan kos melancarkan kargo ke orbit sebanyak sepuluh kali, dan pada masa ini telah mungkin untuk menurunkan harga sekitar satu setengah kali.
Perlu difahami bahawa roket yang dapat digunakan kembali dalam bentuknya sekarang (dengan kembalinya tahap pertama) berada pada tahap awal pengembangan. Dilihat oleh minat yang ditunjukkan oleh syarikat komersial lain ke arah ini, arah itu dapat dianggap sangat menjanjikan. Satu penembusan ke arah ini adalah penampilan kenderaan pelancaran dua tahap (LV) BFR dengan penggunaan semula kedua-dua tahap dan kebolehpercayaan penerbangan yang diharapkan pada tahap pesawat moden.
Industri angkasa Rusia juga mempunyai beberapa projek kenderaan pelancaran yang boleh digunakan semula dengan pelbagai tahap kecanggihan.
Baikal
Salah satu projek roket yang boleh digunakan semula yang paling aktif dipromosikan ialah Baikal-Angara. Modul yang menjanjikan "Baikal" adalah pemecut yang dapat digunakan semula (MRU) tahap pertama kenderaan pelancaran Angara, yang dikembangkan di GKNPTs im. Khrunichev.
Bergantung pada kelas roket (ringan, sederhana, berat) satu, dua atau empat penggalak Baikal yang boleh digunakan semula harus digunakan. Dalam versi ringan, akselerator Baikal, sebenarnya, adalah tahap pertama, yang membawa konsep roket Angara dalam versi ini lebih dekat dengan konsep Falcon-9 dari SpaceX.
Ciri pemecut yang boleh digunakan semula "Baikal" adalah pemulangan yang dilakukan oleh pesawat. Setelah melepaskan, "Baikal" membuka sayap putar di bahagian atas lambung dan mendarat di lapangan terbang, sementara manuver pada jarak sekitar 400 km dapat dilakukan.
Reka bentuknya telah dikritik kerana lebih kompleks dan berpotensi kurang efisien dibandingkan dengan penanaman menegak yang digunakan dalam projek luar negeri. Menurut Roskosmos, pola pendaratan mendatar diperlukan untuk memastikan kemungkinan kembali ke lokasi pelancaran, tetapi kemungkinan yang sama telah dinyatakan untuk kenderaan pelancaran BFR. Dan tahap pertama kenderaan pelancaran Falcon-9 tidak lebih dari 600 km dari lokasi pelancaran, iaitu, lokasi pendaratan untuk mereka dapat dilengkapi dengan mudah pada jarak yang agak pendek dari kosmodrom.
Kelemahan lain dari konsep kenderaan pelancaran Baikal MRU + Angara boleh dianggap bahawa dalam versi sederhana dan berat hanya pemecut yang kembali, tahap pertama (unit tengah) kenderaan pelancaran hilang. Dan pendaratan empat MRU pada masa yang sama ketika melancarkan kenderaan pelancaran versi berat boleh menyebabkan kesukaran.
Terhadap latar belakang penjelasan projek Baikal-Angara, pernyataan pereka umum peluru berpandu Angara, Alexander Medvedev, kelihatan aneh. Pada pendapatnya, roket itu dapat mendarat dengan bantuan mesin jet pada sokongan yang dapat ditarik, seperti kenderaan pelancaran Falcon-9. Melengkapkan tahap pertama kenderaan pelancaran Angara-A5V dan Angara-A3V dengan sokongan pendaratan, sistem kawalan pendaratan, sistem perlindungan terma tambahan dan bahan bakar tambahan akan meningkatkan berat badan mereka sekitar 19 peratus. Setelah disemak semula, Angara-A5V akan dapat menarik 26-27 tan dari kosmodrom Vostochny, dan bukan 37 tan, seperti dalam versi sekali sahaja. Sekiranya projek ini dilaksanakan, kos mengangkat kargo menggunakan "Angara" akan menurun sebanyak 22-37%, sementara jumlah maksimum pelancaran tahap pertama kenderaan pelancaran tidak ditunjukkan.
Dengan mengambil kira pernyataan wakil Roscosmos mengenai kemungkinan membuat kenderaan pelancaran Soyuz-7 bekerjasama dengan S7 Space dalam versi yang dapat digunakan kembali, dapat disimpulkan bahawa projek kenderaan pelancaran yang dapat digunakan kembali belum akhirnya diputuskan di Rusia. Walaupun begitu, projek Baikal MRU sedang dijalankan secara beransur-ansur. Loji pembuatan mesin eksperimen yang diberi nama V. M. Myasishchev terlibat dalam pengembangannya. Penerbangan mendatar demonstrasi dirancang untuk tahun 2020, maka kecepatan sekitar 6.5 m harus dicapai. Di masa depan, MRU akan dilancarkan dari belon, dari ketinggian 48 km.
Soyuz-7
Pada bulan September 2018, Igor Radugin, Timbalan Pereka Umum Pertama - Ketua Pereka Pelancaran Kenderaan dari Energia Rocket and Space Corporation, yang mengetuai pembangunan kenderaan pelancaran Soyuz-5 Rusia baru dan roket super berat Yenisei, meninggalkan jawatannya dan pergi bekerja ke syarikat swasta S7 Space. Menurutnya, S7 Space merancang untuk membuat roket Soyuz-7 berdasarkan roket penggunaan tunggal Soyuz-5 yang dikembangkan oleh Roscosmos, yang pada gilirannya, adalah penerus ideologi roket Zenit Soviet yang berjaya.
Seperti pada roket Falcon-9, kenderaan pelancaran Soyuz-7 dirancang untuk kembali ke tahap pertama menggunakan manuver dinamik roket dan pendaratan menegak menggunakan mesin roket. Ia dirancang untuk mengembangkan versi Soyuz-7SL untuk platform Sea Launch. Ia dirancang untuk menggunakan enjin RD-171 yang telah terbukti (kemungkinan besar modifikasi RD-171MV) sebagai enjin Soyuz-7 LV, yang dapat digunakan kembali hingga dua puluh kali (10 penerbangan dan 10 luka bakar). S7 Space merancang untuk melaksanakan pembangunannya dalam 5-6 tahun. Pada masa ini, kenderaan pelancaran Soyuz-7 boleh dianggap projek paling realistik kenderaan pelancaran yang boleh digunakan semula di Rusia.
Teia
Syarikat "Lin Industrial" merancang roket suborbital ultra-kecil "Teia", yang dirancang untuk berlepas ke sempadan ruang bersyarat 100 km dan kemudian kembali.
Walaupun mempunyai ciri-ciri projek yang sederhana, ia dapat menyediakan teknologi yang diperlukan untuk mewujudkan kenderaan pelancaran di masa depan dengan ciri yang lebih tinggi, terutamanya kerana Lin Industrial secara serentak mengusahakan projek kenderaan pelancar ultra kecil sekali pakai Taimyr.
Mahkota
Salah satu projek yang paling menarik dan inovatif boleh dianggap sebagai roket lepas landas dan pendaratan satu peringkat "Korona" yang dapat digunakan semula, yang dikembangkan oleh State Missile Center (GRT) yang diberi nama V. I. Makeev antara tahun 1992 dan 2012. Ketika projek itu dikembangkan, banyak varian kenderaan pelancaran Korona dipertimbangkan sehingga versi akhir yang paling optimum dibentuk.
Versi terakhir kenderaan pelancaran Korona dirancang untuk melancarkan muatan dengan berat 6-12 tan ke orbit bumi rendah dengan ketinggian sekitar 200-500 km. Jisim peluncuran kenderaan pelancaran di anggap berada di wilayah 280-290 tan. Enjin itu sepatutnya menggunakan mesin roket pendorong cecair baji udara (LRE) pada pasangan bahan bakar hidrogen + oksigen. Perlindungan haba yang lebih baik dari kapal angkasa yang mengorbit "Buran" seharusnya digunakan sebagai perlindungan termal.
Bentuk kerucut sumbu simetri mempunyai aerodinamik yang baik ketika bergerak pada kelajuan tinggi, yang memungkinkan kenderaan pelancaran Korona mendarat di titik pelancaran. Ini, seterusnya, memungkinkan untuk melancarkan Korona LV dari platform darat dan luar pesisir. Ketika turun di lapisan atas atmosfer, kenderaan peluncur melakukan pengereman dan manuver aerodinamik, dan pada tahap terakhir, ketika mendekati lokasi pendaratan, ia berbelok ke belakang dan mendarat menggunakan mesin roket pada peredam kejut terpasang. Agaknya, kenderaan pelancaran Korona dapat digunakan hingga 100 kali, dengan penggantian elemen struktur individu setiap 25 penerbangan.
Menurut pembangunnya, akan memakan masa sekitar 7 tahun dan $ 2 bilion untuk memasuki peringkat operasi percubaan, tidak banyak kemungkinan untuk memperoleh kompleks revolusi seperti itu.
Pada masa ini, GRT mereka. Makeev dapat dianggap sebagai salah satu syarikat yang paling kompeten dalam bidang roket, yang mempertahankan potensinya sebanyak mungkin setelah kejatuhan Uni Soviet. Merekalah yang menciptakan salah satu peluru berpandu balistik antara benua (ICBM) yang paling berkesan, Sineva, dan mereka diberi kepercayaan untuk membuat Sarmat ICBM, yang akan menggantikan Syaitan yang terkenal. Penyelesaian penciptaan Sarmat ICBM pada 2020-2021 membuka peluang untuk menarik SRC yang dinamai Makeev untuk projek ruang angkasa.
Bercakap mengenai kekurangan projek Korona, dapat diasumsikan bahawa ini adalah keperluan utama untuk mewujudkan infrastruktur untuk penghantaran dan penyimpanan hidrogen cair, serta semua masalah dan risiko yang berkaitan dengan penggunaannya. Ada kemungkinan bahawa penyelesaian terbaik adalah dengan meninggalkan skema satu tahap kenderaan pelancaran Korona dan melaksanakan kompleks berbahan bakar metana dua tahap yang dapat digunakan kembali sepenuhnya. Sebagai contoh, berdasarkan enjin oksigen-metana RD-169 yang dikembangkan atau pengubahsuaiannya. Dalam kes ini, tahap pertama dapat digunakan secara terpisah untuk membawa muatan tertentu ke ketinggian sekitar 100 km.
Sebaliknya, hidrogen cair, sebagai bahan bakar roket, kemungkinan besar tidak dapat dielakkan. Dalam banyak projek, bergantung pada apakah tahap pertama adalah metana atau minyak tanah, mesin hidrogen-oksigen digunakan pada tahap kedua. Dalam konteks ini, tepat untuk mengingat mesin tiga komponen, yang, misalnya, adalah mesin tiga komponen dua mod RD0750 yang dikembangkan oleh Biro Reka Bentuk Automasi Kimia (KBKhA). Dalam mod pertama, enjin RD0750 menggunakan oksigen dan minyak tanah dengan penambahan hidrogen 6%, di kedua - pada oksigen dan hidrogen. Mesin seperti itu juga dapat diimplementasikan untuk kombinasi hidrogen + metana + oksigen, dan kemungkinan ini akan menjadi lebih sederhana daripada versi dengan minyak tanah.
Baikal-Angara, Soyuz-7 atau Korona?
Mana antara projek ini yang boleh menjadi roket pertama yang dapat digunakan semula di Rusia? Projek Baikal-Angara, walaupun popularitinya, boleh dianggap paling menarik. Pertama, keributan jangka panjang dengan kenderaan pelancaran "Angara" sudah tidak lagi jelas, dan kedua, konsep mengembalikan MRU melalui udara juga menimbulkan banyak persoalan. Sekiranya kita membincangkan pilihan yang mudah, ketika MRU sebenarnya tahap pertama, maka ke mana sahaja ia pergi, tetapi jika kita membincangkan pilihan sederhana dan berat dengan dua / empat MRU dan kehilangan tahap pertama dan kedua, maka ideanya kelihatan sangat pelik. Perbincangan mengenai pendaratan menegak kenderaan pelancaran "Angara" kemungkinan akan tetap berlaku, atau akan disedari ketika seluruh dunia sudah terbang dengan antigravitasi atau antimateri.
Penciptaan kenderaan pelancaran Soyuz-7 versi yang boleh digunakan semula oleh syarikat swasta S7 Space bekerjasama dengan Roskosmos nampaknya lebih optimis, terutama kerana kenderaan pelancaran super berat yang diproyeksikan Yenisei akan dibina pada enjin yang sama, yang berpotensi memungkinkan pemindahan teknologi "boleh digunakan semula" untuk itu … Walaupun begitu, mengingati epik dengan "Yo-mobile", dan projek ini boleh masuk ke tong sampah sejarah. Isu lain ialah penggunaan awal mesin oksigen-minyak tanah dalam projek kenderaan pelancaran Soyuz-5, Soyuz-7 dan Yenisei. Kelebihan dan prospek metana sebagai bahan bakar roket sudah jelas, dan perlu memusatkan usaha pada peralihan ke teknologi ini - penciptaan mesin roket metana yang dapat digunakan semula, dan bukannya mencipta oksigen "paling kuat di dunia" berikutnya -kerosene engine, yang akan berhenti relevan dalam 5-10 tahun …
Projek "Mahkota" dalam keadaan ini dapat dilihat sebagai "kuda gelap". Seperti yang disebutkan di atas, SRC mereka. Makeeva mempunyai kompetensi yang tinggi, dan dengan pendanaan yang sesuai, ia dapat menciptakan kendaraan peluncuran satu tahap atau dua tahap yang dapat digunakan kembali pada periode 2021 hingga 2030, setelah selesai mengerjakan Sarmat ICBM. Dari semua kemungkinan pilihan, projek Korona berpotensi menjadi yang paling inovatif, mampu mewujudkan landasan untuk kenderaan pelancaran generasi akan datang.
Kemunculan kenderaan pelancar Falcon-9 yang dapat digunakan kembali menunjukkan bahawa pertempuran baru untuk ruang telah dimulakan, dan kami dengan cepat ketinggalan dalam pertempuran ini. Tidak ada keraguan bahawa, setelah mendapat kelebihan sepihak di luar angkasa, Amerika Syarikat, dan kemungkinan China akan mengikutinya, akan memulai militerisasi yang cepat. Kos rendah untuk melancarkan muatan ke orbit, yang disediakan oleh kenderaan pelancaran yang dapat digunakan kembali, akan menjadikan ruang sebagai pelaburan yang menarik untuk sektor komersial, yang semakin mendorong perlumbaan ruang angkasa.
Sehubungan dengan perkara di atas, saya ingin berharap bahawa kepemimpinan negara kita menyedari pentingnya mengembangkan teknologi angkasa dalam konteks, jika tidak sipil, setidaknya aplikasi ketenteraan, dan melaburkan dana yang diperlukan dalam pengembangan ruang yang menjanjikan teknologi, dan bukan dalam pembinaan stadium atau taman hiburan lain, memastikan kawalan yang sesuai terhadap penggunaannya.
