Rusia está trabajando en un cohete reutilizable.
Después de una ráfaga lo suficientemente fuerte de accidentes con misiles protones rusos, incluso se podría decir que era indecente escribir sobre la situación real en la industria espacial. Sin embargo, el programa espacial ruso no es solo los accidentes y desastres de los satélites y las estaciones espaciales, sino que también son proyectos realmente sorprendentes que son bastante prometedores y que pasan con éxito el camino de su diseño. La discusión será sobre un sistema reutilizable de espacio de cohetes (MRKS-1), cuya prueba comenzó en TsAGI.
No hace mucho tiempo, el centro de prensa de TsAGI publicó una imagen de este modelo. Su apariencia se parece a muchas naves espaciales reutilizables, como el Transbordador espacial estadounidense o nuestro Buran. Pero el parecido, como suele ser el caso en la vida, es engañoso. MKRS-1 es un sistema completamente diferente. Implementa una ideología fundamentalmente diferente, que es cualitativamente diferente de todos los proyectos espaciales implementados en el pasado. En su esencia, es un refuerzo reutilizable.
El proyecto MRX-1 es un vehículo de lanzamiento de despegue vertical parcialmente reutilizable basado en una primera etapa reutilizable con alas, etapas superiores y segundas etapas desechables. La primera etapa se realiza por el esquema de la aeronave y se devuelve. Regresa al área de lanzamiento en modo avión y realiza un aterrizaje horizontal en los aeródromos de la clase 1. El bloque reutilizable alado de la etapa 1-th del sistema de cohetes estará equipado con motores de misiles de crucero reutilizables (LRE).
Actualmente en GKNPTs ellos. Khrunichev está en plena actividad de diseño e investigación sobre el desarrollo y la justificación del aspecto técnico, así como las características técnicas del sistema reutilizable de cohetes espaciales. Este sistema se crea en el marco del programa espacial federal junto con muchas empresas relacionadas.
Sin embargo, vamos a hablar un poco sobre historias. La primera generación de naves espaciales reutilizables incluye naves 5, como el Transbordador espacial, así como varios desarrollos nacionales de las series BOR y Buran. En estos proyectos, tanto los estadounidenses como los expertos soviéticos intentaron construir una nave espacial reutilizable (el último paso, que se muestra directamente en el espacio). Los objetivos de estos programas fueron los siguientes: el retorno desde el espacio de una cantidad significativa de cargas útiles, la reducción del costo del lanzamiento de una carga útil al espacio, la conservación de naves espaciales costosas y complejas para uso múltiple, y la posibilidad de lanzamientos frecuentes de una etapa reutilizable.
Sin embargo, la generación 1 de sistemas espaciales reutilizables no pudo resolver sus problemas con un nivel de eficiencia suficiente. El precio específico del acceso al espacio fue aproximadamente 3 veces más alto que los misiles desechables ordinarios. Al mismo tiempo, el retorno del espacio de las cargas útiles no ha aumentado significativamente. Al mismo tiempo, el recurso de utilizar etapas reutilizables resultó ser significativamente más bajo que el calculado, lo que no permitió el uso de estos barcos en un calendario ajustado de lanzamientos espaciales. Como resultado de esto, hoy tanto los satélites como los astronautas se envían a la órbita de la Tierra utilizando sistemas de cohetes desechables. Y no hay nada en absoluto para devolver equipos y dispositivos costosos desde la órbita cercana a la Tierra. Solo los estadounidenses se han hecho un pequeño barco automático X-37®, que está diseñado para las necesidades militares y tiene una carga útil de menos de 1 toneladas. Es obvio para todos que los sistemas reutilizables modernos deben ser cualitativamente diferentes de los de la generación 1.
En Rusia, se está trabajando en varios sistemas espaciales reutilizables. Sin embargo, está claro que el llamado sistema aeroespacial será el más prometedor. Idealmente, la nave espacial tendrá que despegar del campo de aviación, como un avión ordinario, entrar en órbita cerca de la Tierra y regresar, utilizando solo combustible. Sin embargo, esta es la opción más difícil, que requiere un gran número de soluciones técnicas y estudios preliminares. Rápidamente esta opción no puede ser implementada por ningún estado moderno. Aunque Rusia tiene una reserva científica y técnica bastante grande para proyectos de este tipo. Por ejemplo, el "plano aeroespacial" Tu-2000, que tenía un estudio suficientemente detallado. La implementación de este proyecto en un momento se vio obstaculizada por la falta de fondos después del colapso de la URSS en los 1990, así como por la ausencia de una serie de componentes críticos y complejos.
También hay una opción intermedia en la que el sistema espacial consiste en una nave espacial reutilizable y una etapa de aceleración reutilizable. El trabajo en tales sistemas se llevó a cabo en la URSS, por ejemplo, el sistema Espiral. Hay novedades mucho más nuevas. Pero este esquema de un sistema espacial reutilizable también implica la existencia de un ciclo bastante largo de diseño e investigación en numerosas áreas.
Por lo tanto, el enfoque en Rusia se centra en el programa MRX-1. Este programa significa "Reutilizable sistema de cohete espacial 1". A pesar de esta "primera etapa", el sistema que se está creando será muy funcional. Es solo que, en el marco de un programa general bastante grande para crear sistemas espaciales más nuevos, este programa tiene los plazos más cercanos posibles para la implementación final.
El sistema MRKS-1 propuesto será de dos pasos. Su objetivo principal es lanzar absolutamente cualquier nave espacial (transporte, tripulada, automática) que pesa hasta 25 - 35 toneladas en la órbita cercana a la Tierra, tanto las existentes como las que están en proceso de creación. El peso de la carga útil puesto en órbita es mayor que el de los protones. Sin embargo, la diferencia fundamental de los vehículos de lanzamiento existentes será diferente. El sistema MRX-1 no será desechable. Su etapa 1 no arderá en la atmósfera ni caerá al suelo como un conjunto de escombros. Habiendo dispersado la etapa 2 th (es de una sola vez) y la carga útil, la etapa 1 aterrizará como los transbordadores espaciales del siglo XX. Hoy es el camino más prometedor para el desarrollo de los sistemas de transporte espacial.
En la práctica, este proyecto es una modernización gradual de Angara, un vehículo de lanzamiento único que se está creando actualmente. En realidad, el proyecto MRKS-1 nació como un desarrollo adicional del proyecto de los GKNPT. Khrunichev, donde junto con NPO Molniya, se creó un acelerador reutilizable 1 del vehículo de lanzamiento Angara, designado como "Baikal" (por primera vez, el diseño de Baikal también se mostró en MAKS-2001). “Baikal” utilizó el mismo sistema de control automático, lo que permitió que el transbordador espacial soviético “Buran” volara sin una tripulación a bordo. Este sistema proporciona soporte de vuelo en todas sus etapas: desde el momento del lanzamiento hasta el aterrizaje del vehículo en el aeródromo, este sistema se adaptará al MRX-1.
A diferencia del proyecto Baikal, el MRX-1 no tendrá planos plegables (alas), sino fijos. Una solución técnica de este tipo reducirá la probabilidad de situaciones de emergencia cuando el aparato entre en la trayectoria de aterrizaje. Pero el diseño recientemente probado de un acelerador reutilizable todavía sufrirá cambios. Como señalaron Sergey Drozdov, que es el jefe del departamento de aerotermodinámica de los aviones de alta velocidad TsAGI, los especialistas estaban "sorprendidos por los altos flujos de calor en la sección central del ala, lo que sin duda supondría un cambio en el diseño del aparato". En septiembre-octubre del año en curso, el modelo MRKS-1 pasará una serie de pruebas en túneles de viento transónicos e hipersónicos.
En la etapa 2 de la implementación del programa reutilizable, planean hacer la etapa 2 también, y la masa de la carga útil colocada en el espacio debería aumentar a 60 toneladas. Pero incluso el desarrollo de un acelerador reutilizable con solo la etapa 1 ya es un verdadero avance en el desarrollo de los sistemas modernos de transporte espacial. Y lo más importante es que Rusia se está moviendo hacia este avance, manteniendo su estatus como una de las principales potencias espaciales mundiales.
Hoy en día, MRKS-1 se considera una herramienta universal multipropósito diseñada para el lanzamiento de naves espaciales y cargas útiles multipropósito en órbitas hechas por el hombre, tripulados y cargueros bajo programas de exploración del espacio exterior hechos por el hombre, exploración de la Luna y Marte, así como otros planetas de nuestro Sistema Solar .
La estructura de MRKS-1 incluye una unidad de misiles retornables (VRB), que es un acelerador reutilizable de la etapa I, un acelerador desechable de la etapa II y una cabeza espacial (CGM). Las etapas VRB y acelerador II se acoplan entre sí en un esquema de paquetes. Se propone construir modificaciones de MRC con diferentes cargas útiles (masa de carga entregada a una órbita de referencia baja de 20 a 60 toneladas) teniendo en cuenta los aceleradores unificados de las etapas I y II utilizando un único complejo terrestre. Lo que en el futuro permitirá garantizar en la práctica una reducción de la laboriosidad en un puesto técnico, la máxima producción en serie y la posibilidad de desarrollar una familia de transportistas espaciales económicamente eficiente basada en módulos básicos.
Desarrollo y construcción de una familia de MRKS-1 de diferentes cargas útiles sobre la base de etapas unificadas desechables y reutilizables que cumplirán los requisitos para los prometedores sistemas de transporte espacial, y capaces de un rendimiento y confiabilidad muy altos para resolver las tareas de lanzamiento de objetos espaciales únicos y costosos y de serie. Las naves espaciales pueden ser una alternativa muy seria en una serie de vehículos de lanzamiento de una nueva generación que serán operados durante Y mucho tiempo en el siglo XXI.
En la actualidad, los especialistas de TsAGI ya han logrado evaluar la tasa de frecuencia racional de la aplicación de la primera etapa del MRKS-1, así como las opciones para los demostradores de los bloques de misiles devueltos y la necesidad de su implementación. La etapa de retorno I del MRX-1 garantizará un alto nivel de seguridad y confiabilidad y abandonará por completo la identificación de áreas de incidencia de piezas desmontables, lo que aumentará significativamente la eficiencia de la ejecución de programas comerciales prometedores. Las ventajas anteriores para Rusia son extremadamente importantes, en cuanto al único estado del mundo que tiene la ubicación continental de los centros espaciales existentes y futuros.
TsAGI cree que la creación del proyecto MRKS-1 es un paso cualitativamente nuevo en el diseño de prometedores vehículos espaciales reutilizables. Tales sistemas corresponden plenamente al nivel de desarrollo de la tecnología espacial y de cohetes del siglo XXI y tienen tasas de eficiencia económica significativamente más altas.
Fuentes de información:
-http: //www.odnako.org/blogs/show_27384
-http: //readings.gmik.ru/lecture/2010-KONTSEPTSIYA-GKNPTS-IM-MV-HRUNICHEVA-PO-SOZDANIYU-MNOGORAZOVOVOY-RAKETNO-KOSMICHESKOY-SISTEMI-NVORAZOGOVO-TATICOS
-http: //novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic10696
No hace mucho tiempo, el centro de prensa de TsAGI publicó una imagen de este modelo. Su apariencia se parece a muchas naves espaciales reutilizables, como el Transbordador espacial estadounidense o nuestro Buran. Pero el parecido, como suele ser el caso en la vida, es engañoso. MKRS-1 es un sistema completamente diferente. Implementa una ideología fundamentalmente diferente, que es cualitativamente diferente de todos los proyectos espaciales implementados en el pasado. En su esencia, es un refuerzo reutilizable.
El proyecto MRX-1 es un vehículo de lanzamiento de despegue vertical parcialmente reutilizable basado en una primera etapa reutilizable con alas, etapas superiores y segundas etapas desechables. La primera etapa se realiza por el esquema de la aeronave y se devuelve. Regresa al área de lanzamiento en modo avión y realiza un aterrizaje horizontal en los aeródromos de la clase 1. El bloque reutilizable alado de la etapa 1-th del sistema de cohetes estará equipado con motores de misiles de crucero reutilizables (LRE).
Actualmente en GKNPTs ellos. Khrunichev está en plena actividad de diseño e investigación sobre el desarrollo y la justificación del aspecto técnico, así como las características técnicas del sistema reutilizable de cohetes espaciales. Este sistema se crea en el marco del programa espacial federal junto con muchas empresas relacionadas.
Sin embargo, vamos a hablar un poco sobre historias. La primera generación de naves espaciales reutilizables incluye naves 5, como el Transbordador espacial, así como varios desarrollos nacionales de las series BOR y Buran. En estos proyectos, tanto los estadounidenses como los expertos soviéticos intentaron construir una nave espacial reutilizable (el último paso, que se muestra directamente en el espacio). Los objetivos de estos programas fueron los siguientes: el retorno desde el espacio de una cantidad significativa de cargas útiles, la reducción del costo del lanzamiento de una carga útil al espacio, la conservación de naves espaciales costosas y complejas para uso múltiple, y la posibilidad de lanzamientos frecuentes de una etapa reutilizable.
Sin embargo, la generación 1 de sistemas espaciales reutilizables no pudo resolver sus problemas con un nivel de eficiencia suficiente. El precio específico del acceso al espacio fue aproximadamente 3 veces más alto que los misiles desechables ordinarios. Al mismo tiempo, el retorno del espacio de las cargas útiles no ha aumentado significativamente. Al mismo tiempo, el recurso de utilizar etapas reutilizables resultó ser significativamente más bajo que el calculado, lo que no permitió el uso de estos barcos en un calendario ajustado de lanzamientos espaciales. Como resultado de esto, hoy tanto los satélites como los astronautas se envían a la órbita de la Tierra utilizando sistemas de cohetes desechables. Y no hay nada en absoluto para devolver equipos y dispositivos costosos desde la órbita cercana a la Tierra. Solo los estadounidenses se han hecho un pequeño barco automático X-37®, que está diseñado para las necesidades militares y tiene una carga útil de menos de 1 toneladas. Es obvio para todos que los sistemas reutilizables modernos deben ser cualitativamente diferentes de los de la generación 1.
En Rusia, se está trabajando en varios sistemas espaciales reutilizables. Sin embargo, está claro que el llamado sistema aeroespacial será el más prometedor. Idealmente, la nave espacial tendrá que despegar del campo de aviación, como un avión ordinario, entrar en órbita cerca de la Tierra y regresar, utilizando solo combustible. Sin embargo, esta es la opción más difícil, que requiere un gran número de soluciones técnicas y estudios preliminares. Rápidamente esta opción no puede ser implementada por ningún estado moderno. Aunque Rusia tiene una reserva científica y técnica bastante grande para proyectos de este tipo. Por ejemplo, el "plano aeroespacial" Tu-2000, que tenía un estudio suficientemente detallado. La implementación de este proyecto en un momento se vio obstaculizada por la falta de fondos después del colapso de la URSS en los 1990, así como por la ausencia de una serie de componentes críticos y complejos.
También hay una opción intermedia en la que el sistema espacial consiste en una nave espacial reutilizable y una etapa de aceleración reutilizable. El trabajo en tales sistemas se llevó a cabo en la URSS, por ejemplo, el sistema Espiral. Hay novedades mucho más nuevas. Pero este esquema de un sistema espacial reutilizable también implica la existencia de un ciclo bastante largo de diseño e investigación en numerosas áreas.
Por lo tanto, el enfoque en Rusia se centra en el programa MRX-1. Este programa significa "Reutilizable sistema de cohete espacial 1". A pesar de esta "primera etapa", el sistema que se está creando será muy funcional. Es solo que, en el marco de un programa general bastante grande para crear sistemas espaciales más nuevos, este programa tiene los plazos más cercanos posibles para la implementación final.
El sistema MRKS-1 propuesto será de dos pasos. Su objetivo principal es lanzar absolutamente cualquier nave espacial (transporte, tripulada, automática) que pesa hasta 25 - 35 toneladas en la órbita cercana a la Tierra, tanto las existentes como las que están en proceso de creación. El peso de la carga útil puesto en órbita es mayor que el de los protones. Sin embargo, la diferencia fundamental de los vehículos de lanzamiento existentes será diferente. El sistema MRX-1 no será desechable. Su etapa 1 no arderá en la atmósfera ni caerá al suelo como un conjunto de escombros. Habiendo dispersado la etapa 2 th (es de una sola vez) y la carga útil, la etapa 1 aterrizará como los transbordadores espaciales del siglo XX. Hoy es el camino más prometedor para el desarrollo de los sistemas de transporte espacial.
En la práctica, este proyecto es una modernización gradual de Angara, un vehículo de lanzamiento único que se está creando actualmente. En realidad, el proyecto MRKS-1 nació como un desarrollo adicional del proyecto de los GKNPT. Khrunichev, donde junto con NPO Molniya, se creó un acelerador reutilizable 1 del vehículo de lanzamiento Angara, designado como "Baikal" (por primera vez, el diseño de Baikal también se mostró en MAKS-2001). “Baikal” utilizó el mismo sistema de control automático, lo que permitió que el transbordador espacial soviético “Buran” volara sin una tripulación a bordo. Este sistema proporciona soporte de vuelo en todas sus etapas: desde el momento del lanzamiento hasta el aterrizaje del vehículo en el aeródromo, este sistema se adaptará al MRX-1.
A diferencia del proyecto Baikal, el MRX-1 no tendrá planos plegables (alas), sino fijos. Una solución técnica de este tipo reducirá la probabilidad de situaciones de emergencia cuando el aparato entre en la trayectoria de aterrizaje. Pero el diseño recientemente probado de un acelerador reutilizable todavía sufrirá cambios. Como señalaron Sergey Drozdov, que es el jefe del departamento de aerotermodinámica de los aviones de alta velocidad TsAGI, los especialistas estaban "sorprendidos por los altos flujos de calor en la sección central del ala, lo que sin duda supondría un cambio en el diseño del aparato". En septiembre-octubre del año en curso, el modelo MRKS-1 pasará una serie de pruebas en túneles de viento transónicos e hipersónicos.
En la etapa 2 de la implementación del programa reutilizable, planean hacer la etapa 2 también, y la masa de la carga útil colocada en el espacio debería aumentar a 60 toneladas. Pero incluso el desarrollo de un acelerador reutilizable con solo la etapa 1 ya es un verdadero avance en el desarrollo de los sistemas modernos de transporte espacial. Y lo más importante es que Rusia se está moviendo hacia este avance, manteniendo su estatus como una de las principales potencias espaciales mundiales.
Hoy en día, MRKS-1 se considera una herramienta universal multipropósito diseñada para el lanzamiento de naves espaciales y cargas útiles multipropósito en órbitas hechas por el hombre, tripulados y cargueros bajo programas de exploración del espacio exterior hechos por el hombre, exploración de la Luna y Marte, así como otros planetas de nuestro Sistema Solar .
La estructura de MRKS-1 incluye una unidad de misiles retornables (VRB), que es un acelerador reutilizable de la etapa I, un acelerador desechable de la etapa II y una cabeza espacial (CGM). Las etapas VRB y acelerador II se acoplan entre sí en un esquema de paquetes. Se propone construir modificaciones de MRC con diferentes cargas útiles (masa de carga entregada a una órbita de referencia baja de 20 a 60 toneladas) teniendo en cuenta los aceleradores unificados de las etapas I y II utilizando un único complejo terrestre. Lo que en el futuro permitirá garantizar en la práctica una reducción de la laboriosidad en un puesto técnico, la máxima producción en serie y la posibilidad de desarrollar una familia de transportistas espaciales económicamente eficiente basada en módulos básicos.
Desarrollo y construcción de una familia de MRKS-1 de diferentes cargas útiles sobre la base de etapas unificadas desechables y reutilizables que cumplirán los requisitos para los prometedores sistemas de transporte espacial, y capaces de un rendimiento y confiabilidad muy altos para resolver las tareas de lanzamiento de objetos espaciales únicos y costosos y de serie. Las naves espaciales pueden ser una alternativa muy seria en una serie de vehículos de lanzamiento de una nueva generación que serán operados durante Y mucho tiempo en el siglo XXI.
En la actualidad, los especialistas de TsAGI ya han logrado evaluar la tasa de frecuencia racional de la aplicación de la primera etapa del MRKS-1, así como las opciones para los demostradores de los bloques de misiles devueltos y la necesidad de su implementación. La etapa de retorno I del MRX-1 garantizará un alto nivel de seguridad y confiabilidad y abandonará por completo la identificación de áreas de incidencia de piezas desmontables, lo que aumentará significativamente la eficiencia de la ejecución de programas comerciales prometedores. Las ventajas anteriores para Rusia son extremadamente importantes, en cuanto al único estado del mundo que tiene la ubicación continental de los centros espaciales existentes y futuros.
TsAGI cree que la creación del proyecto MRKS-1 es un paso cualitativamente nuevo en el diseño de prometedores vehículos espaciales reutilizables. Tales sistemas corresponden plenamente al nivel de desarrollo de la tecnología espacial y de cohetes del siglo XXI y tienen tasas de eficiencia económica significativamente más altas.
Fuentes de información:
-http: //www.odnako.org/blogs/show_27384
-http: //readings.gmik.ru/lecture/2010-KONTSEPTSIYA-GKNPTS-IM-MV-HRUNICHEVA-PO-SOZDANIYU-MNOGORAZOVOVOY-RAKETNO-KOSMICHESKOY-SISTEMI-NVORAZOGOVO-TATICOS
-http: //novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic10696
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