Vesoljska industrija je ena najbolj visokotehnoloških in njeno stanje v veliki meri označuje splošno stopnjo razvoja industrije in tehnologije v državi. Obstoječi vesoljski dosežki Rusije večinoma temeljijo na dosežkih ZSSR. V času razpada Sovjetske zveze so bile zmogljivosti ZSSR in ZDA v vesolju približno primerljive. Nato so se razmere z astronavtiko v Ruski federaciji postopoma poslabšale.
Poleg storitev za dostavo ameriških astronavtov na Mednarodno vesoljsko postajo (ISS), ki so nastale zaradi zavrnitve ZDA od dragega programa Space Shuttle, je Rusija v vsem slabša od ZDA: praktično ni uspešni veliki znanstveni projekti, primerljivi z odpremo roverjev, uvedbo orbitalnih teleskopov ali s pošiljanjem vesoljskih plovil na oddaljene objekte v sončnem sistemu. Hiter razvoj zasebnih komercialnih podjetij je privedel do znatnega zmanjšanja deleža Roskosmosa na trgu vesoljskih izstrelitev. Ruski motorji RD-180, dobavljeni v ZDA, bodo kmalu nadomestili ameriški BE-4 iz Blue Origin.
Z veliko verjetnostjo bodo ZDA v prihodnjem letu zavrnile storitve Rusije kot "vesoljske kabine", saj so opravile teste lastnega vesoljskega plovila s posadko (hkrati se razvijajo tri vesoljska plovila s posadko).
Zadnja stična točka med ZDA in Rusijo je ISS, ki se bliža koncu. Če kateri koli domači ali mednarodni projekt z rusko udeležbo ne bo izveden, bo bivanje ruskih kozmonavtov v orbiti postalo izjemno epizodno.
Glavni uveljavljeni trend, ki bi v bližnji prihodnosti moral znatno znižati stroške izstrelitve tovora v orbito, je ustvarjanje raket za večkratno uporabo. Do neke mere se to že dogaja: navedeni cilj SpaceX je zmanjšati stroške izstrelitve tovora v orbito za desetkrat, trenutno pa je bilo mogoče ceno znižati za približno enkrat in pol.
Treba je razumeti, da je raketna raba za večkratno uporabo v sedanji obliki (z vrnitvijo prve stopnje) v začetni fazi razvoja. Sodeč po zanimanju drugih komercialnih podjetij za to smer, lahko smer štejemo za zelo obetavno. Preboj v tej smeri bi lahko bil pojav dvostopenjske lansirne naprave (LV) BFR s popolno ponovno uporabo obeh stopenj in pričakovano zanesljivostjo letenja na ravni sodobnih letal.
Ruska vesoljska industrija ima tudi več projektov lansirnih nosilcev za večkratno uporabo različnih stopenj prefinjenosti.
Bajkal
Eden najbolj aktivno promoviranih projektov raket za večkratno uporabo je Baikal-Angara. Obetavni modul "Baikal" je pospeševalnik za večkratno uporabo (MRU) prve stopnje rakete Angara, razvit v GKNPTs im. Khrunichev.
Odvisno od razreda rakete (lahke, srednje, težke) je treba uporabiti enega, dva ali štiri bajkalske ojačevalce za večkratno uporabo. V svoji lahki različici je pospeševalnik Baikal pravzaprav prva stopnja, ki koncept rakete Angara v tej različici približa konceptu Falcon-9 iz SpaceX-a.
Značilnost pospeševalnika za večkratno uporabo "Baikal" je vrnitev z letalom. Po odklapljanju "Baikal" v zgornjem delu trupa odpre vrtljivo krilo in pristane na letališču, medtem ko je mogoče izvesti manevriranje na razdalji približno 400 km.
Zasnova je bila kritizirana, ker je bolj zapletena in potencialno manj učinkovita v primerjavi z navpično zasaditvijo, ki se uporablja v čezmorskih projektih. Po navedbah Roskosmosa je za zagotovitev možnosti vrnitve na izstrelitveni položaj potreben horizontalni vzorec pristanka, vendar je bila enaka možnost razglašena tudi za lansirno vozilo BFR. In prve stopnje rakete Falcon-9 niso oddaljene več kot 600 km od izstrelitve, to je, da so pristajalna mesta zanje enostavno opremljena na relativno kratki razdalji od kozmodroma.
Druga pomanjkljivost koncepta nosilne rakete Baikal MRU + Angara se lahko šteje za to, da se v srednji in težki različici vrnejo le pospeševalniki, prva stopnja (osrednja enota) rakete pa je izgubljena. In pristanek štirih MRU -jev hkrati pri izstrelitvi težke različice nosilne rakete lahko povzroči težave.
V ozadju izdelave projekta Baikal-Angara so izjave generalnega oblikovalca raket Angara Aleksandra Medvedeva videti čudne. Po njegovem mnenju lahko raketa s pomočjo reaktivnih motorjev pristane na izvlečnih nosilcih, kot je raketa Falcon-9. Obnova prvih stopenj raketnih nosilcev Angara-A5V in Angara-A3V s podpornimi nosilci, sistemom za nadzor pristanka, dodatnimi sistemi toplotne zaščite in dodatnim gorivom bo povečala njihovo težo za približno 19 odstotkov. Po reviziji bo lahko Angara-A5V s kozmodroma Vostochny umaknila 26-27 ton in ne 37 ton, kot v enkratni različici. Če se ta projekt izvaja, bi se morali stroški dviga tovora z uporabo "Angare" zmanjšati za 22-37%, največje dovoljeno število izstrelitev prvih stopenj rakete pa ni navedeno.
Ob upoštevanju izjav predstavnikov Roscosmosa o možnosti izdelave lansirne rakete Soyuz-7 v sodelovanju s S7 Space v različici za večkratno uporabo je mogoče sklepati, da se v Rusiji projekt lansirnega nosilca za večkratno uporabo še ni dokončno odločil. Kljub temu se projekt Baikal MRU postopoma razvija. Eksperimentalni stroj za proizvodnjo strojev po imenu V. M. Myasishchev se ukvarja z njegovim razvojem. Testni vodoravni let demonstratorja je načrtovan za leto 2020, potem pa naj bi dosegli hitrost približno 6,5 m. V prihodnosti bo MRU izstreljen iz balona, z nadmorske višine 48 km.
Sojuz-7
Septembra 2018 je Igor Radugin, prvi namestnik generalnega oblikovalca-glavni oblikovalec lansirnih vozil raketno-vesoljske korporacije Energia, ki je vodil razvoj nove ruske rakete-nosilca Soyuz-5 in superteške rakete Yenisei, zapustil svoje mesto in odšel v službo v zasebno podjetje S7 Space. Po njegovih besedah namerava S7 Space ustvariti raketo Soyuz-7 na osnovi rakete za enkratno uporabo Soyuz-5, ki jo razvija Roscosmos, ta pa je ideološki naslednik uspešne sovjetske rakete Zenit.
Tako kot pri raketi Falcon-9 se načrtuje, da se bo raketa Soyuz-7 vrnila v prvo stopnjo z raketnim dinamičnim manevrom in navpičnim pristankom z raketnimi motorji. Načrtuje se razvoj različice Soyuz-7SL za platformo Sea Launch. Predvideni motor RD-171 (najverjetneje njegova modifikacija RD-171MV) se uporablja kot motor Soyuz-7 LV, ki ga je mogoče ponovno uporabiti do dvajsetkrat (10 letov in 10 opeklin). S7 Space načrtuje svoj razvoj v 5-6 letih. Trenutno lahko nosilno raketo Soyuz-7 štejemo za najbolj realen projekt lansirne ladje za večkratno uporabo v Rusiji.
Teja
Podjetje "Lin Industrial" načrtuje ultra majhno suborbitalno raketo "Teia", ki je namenjena vzletu do meje pogojnega prostora 100 km in se nato vrnila.
Kljub skromnim značilnostim projekta lahko zagotovi tehnologije, potrebne za prihodnjo izdelavo lansirnega vozila z višjimi lastnostmi, še posebej, ker Lin Industrial hkrati dela na projektu ultra majhne lansirne rakete za enkratno uporabo Taimyr.
Krona
Eden izmed najbolj zanimivih in inovativnih projektov lahko velja za enostopenjsko vertikalno vzletno-pristajalno raketo za večkratno uporabo "Korona", ki jo je razvil Državni raketni center (GRT) po imenu V. I. Makeev med letoma 1992 in 2012. Ko se je projekt razvijal, so bile obravnavane številne variante rakete Korona, dokler ni nastala najbolj optimalna končna različica.
Končna različica nosilne rakete Korona je zasnovana za izstrelitev tovora, težkega 6-12 ton, v nizko zemeljsko orbito z nadmorsko višino približno 200-500 km. Predvideva se, da bo izstrelitvena masa nosilne rakete okoli 280-290 ton. Motor naj bi uporabljal raketni motor s tekočim pogonom na klin in zrak (LRE) na paru vodik + kisik. Izboljšana toplotna zaščita vesoljskega plovila v orbiti "Buran" naj bi se uporabljala kot toplotna zaščita.
Osno simetrična stožčasta oblika trupa ima dobro aerodinamiko pri gibanju pri velikih hitrostih, kar omogoča, da raketa Korona pristane na izstrelitveni točki. To pa omogoča izstrelitev Korone LV tako s kopenskih kot s priobalnih platform. Ob spuščanju v zgornje plasti ozračja izstrelitveno vozilo izvaja aerodinamično zaviranje in manevriranje, na zadnji stopnji pa se ob približevanju pristajalnemu mestu obrne nazaj in pristane z raketnim motorjem na vgrajenih amortizerjih. Domnevno se lahko raketonosna naprava Korona uporablja do 100 -krat, pri čemer se vsakih 25 letov zamenjajo posamezni strukturni elementi.
Po mnenju razvijalca bo za vstop v fazo poskusnega obratovanja trajalo približno 7 let in 2 milijardi dolarjev, ne toliko zaradi možnosti pridobitve tako revolucionarnega kompleksa.
Trenutno jih GRT. Makeev lahko velja za eno najbolj kompetentnih podjetij na področju raketarstva, ki je po razpadu ZSSR čim bolj ohranilo svoj potencial. Prav oni so ustvarili eno najučinkovitejših medcelinskih balističnih izstrelkov (ICBM), Sinevo, zaupali pa so jim izdelavo ICBM Sarmat, ki bo nadomestila slavnega Satana. Dokončanje ustanovitve ICBM Sarmat v letih 2020–2021 odpira priložnost za privabljanje SRC po imenu Makejev za vesoljske projekte.
Ko govorimo o pomanjkljivostih projekta Korona, lahko domnevamo, da bodo to predvsem potreba po oblikovanju infrastrukture za dobavo in skladiščenje tekočega vodika ter vse težave in tveganja, povezana z njegovo uporabo. Možno je, da bi bila najboljša rešitev opustitev enostopenjske sheme rakete-nosilca Korona in izvedba dvostopenjskega kompleksa za polno uporabo z metanom za večkratno uporabo. Na primer na podlagi razvitega motorja s kisikom in metanom RD-169 ali njegovih sprememb. V tem primeru bi lahko prvo stopnjo uporabili ločeno, da bi določeno koristno obremenitev pripeljali na nadmorsko višino približno 100 km.
Po drugi strani pa se tekočemu vodiku kot raketnemu gorivu najverjetneje ne moremo izogniti. V mnogih projektih, odvisno od tega, ali je prva stopnja na metanu ali na kerozinu, se v drugi fazi uporabljajo motorji z vodikovim kisikom. V tem kontekstu je primerno odpoklicati trikomponentne motorje, ki so na primer dvomotorni trikomponentni motor RD0750, ki ga je razvil projektni biro za kemijsko avtomatizacijo (KBKhA). V prvem načinu motor RD0750 deluje na kisiku in kerozinu z dodatkom 6% vodika, v drugem - na kisiku in vodiku. Takšen motor je mogoče izvesti tudi za kombinacijo vodik + metan + kisik in možno je, da se bo to izkazalo za še enostavnejše kot v različici s petrolejem.
Baikal-Angara, Soyuz-7 ali Korona?
Kateri od teh projektov bi lahko bila prva ruska raketa za večkratno uporabo? Projekt Baikal-Angara kljub svoji priljubljenosti velja za najmanj zanimiv. Prvič, zelo dolgotrajna pretresenost z raketnimi nosilci "Angara" že pušča svoj pečat, in drugič, koncept vračanja MRU po zraku odpira tudi številna vprašanja. Če govorimo o enostavni možnosti, ko je MRU dejansko prva stopnja, potem kamor koli je šla, če pa govorimo o srednjih in težkih možnostih z dvema / štirimi MRU ter izgubo prve in druge stopnje, potem ideja izgleda zelo čudno. Pogovori o vertikalnem pristanku nosilne rakete "Angara" bodo verjetno ostali takšni ali pa se bodo uresničili, ko preostali svet že leti na antigravitacijo ali antimaterijo.
Ustvarjanje različice raketne rakete Soyuz-7 za večkratno uporabo, ki jo je izvedlo zasebno podjetje S7 Space v sodelovanju z Roskosmosom, se zdi bolj optimistično, zlasti ker bo predvidena super težka raketa Yenisei zgrajena na istih motorjih, kar bo potencialno omogočilo prenos tehnologije "za večkratno uporabo" …. Kljub temu se lahko spomin na epsko z "Yo-mobile" in ta projekt lahko odpravi na smetišče zgodovine. Drugo vprašanje je začetna uporaba motorjev s kisikovim kerozinom pri projektih nosilnih raket Soyuz-5, Soyuz-7 in Yenisei. Prednosti in obeti metana kot raketnega goriva so očitne, zato je treba preusmeriti prizadevanja na prehod na to tehnologijo - ustvarjanje dušilnega raketnega motorja na več metanov, namesto da bi ustvarili naslednji "najmočnejši na svetu" kisik -kerozinski motor, ki bo prenehal veljati v 5-10 letih …
Projekt "Crown" v tej situaciji lahko razumemo kot "temnega konja". Kot je navedeno zgoraj, jih SRC. Makeeva ima visoke kompetence in bi z ustreznimi sredstvi lahko ustvarila enostopenjsko ali dvostopenjsko izstrelitveno vozilo za večkratno uporabo v obdobju od 2021 do 2030, po zaključku del na ICBM Sarmat. Od vseh možnih možnosti lahko projekt Korona potencialno postane najbolj inovativen, sposoben ustvariti temelje za naslednje generacije raketnih nosilcev.
Pojav lansirnega vozila Falcon-9 za večkratno uporabo je pokazal, da se je začela nova bitka za vesolje in da smo v tej bitki hitro zaostajali. Nobenega dvoma ni, da bodo ZDA, potem ko so prejele enostranske prednosti v vesolju, začele svojo hitro militarizacijo in verjetno ji bo sledila tudi Kitajska. Nizki stroški izstrelitve tovora v orbito, ki ga zagotavljajo nosilne rakete za večkratno uporabo, bodo naredili prostor privlačno naložbo za komercialni sektor, kar bo dodatno spodbudilo vesoljsko tekmo.
V zvezi z navedenim upam, da se vodstvo naše države zaveda pomena razvoja vesoljske tehnologije v okviru, če ne civilne, pa vsaj vojaške uporabe, in vloži potrebna sredstva v razvoj obetavnega prostora tehnologije in ne pri gradnji drugega stadiona ali zabaviščnega parka, kar zagotavlja ustrezen nadzor nad njihovo predvideno uporabo.
