Rus Proton roketlerini içeren oldukça yüksek sesle duyurulan kazalardan sonra, uzay endüstrisindeki gerçek durum hakkında yazmanın bile uygunsuz hale geldiği söylenebilir. Bununla birlikte, Rus uzay programı sadece uyduların ve uzay istasyonlarının kazaları ve felaketleri ile ilgili değil, aynı zamanda oldukça umut verici ve tasarımlarının yolunu başarıyla geçen gerçekten şaşırtıcı projeler. TsAGI'de model testleri başlayan yeniden kullanılabilir roket ve uzay sistemine (MRKS-1) odaklanılacak.
Çok uzun zaman önce, TsAGI basın merkezi bu modelin bir görüntüsünü yayınladı. Görünüşü, Amerikan Uzay Mekiği veya "Buran" gibi yeniden kullanılabilir uzay araçlarının çoğunu hatırlatıyor. Ancak dış benzerlik, hayatta sıklıkla olduğu gibi aldatıcıdır. MKRS-1 tamamen farklı bir sistemdir. Uygulanan tüm geçmiş uzay projelerinden niteliksel olarak farklı olan, temelde farklı bir ideoloji uygular. Özünde, yeniden kullanılabilir bir fırlatma aracıdır.
MRKS-1 projesi, yeniden kullanılabilir bir seyir birinci aşamasına, güçlendirici bloklara ve tek kullanımlık ikinci aşamalara dayanan kısmen yeniden kullanılabilir bir dikey kalkış fırlatma aracıdır. İlk aşama, uçak şemasına göre gerçekleştirilir ve geri dönüşümlüdür. Uçak modunda fırlatma alanına döner ve 1. sınıf hava meydanlarına yatay iniş yapar. Roket sisteminin 1. aşamasının kanatlı yeniden kullanılabilir bloğu, yeniden kullanılabilir seyir sıvı yakıtlı roket motorları (LPRE) ile donatılacaktır.
Halen, Devlet Araştırma ve Üretim Merkezi adını almıştır. Khrunichev, yeniden kullanılabilir roket ve uzay sisteminin teknik özelliklerinin yanı sıra teknik görünümün geliştirilmesi ve doğrulanması üzerine tasarım ve geliştirme ve araştırma çalışmaları tüm hızıyla devam ediyor. Bu sistem, birçok ilgili işletme ile işbirliği içinde federal uzay programı çerçevesinde oluşturulmaktadır.
Ancak, biraz tarihten bahsedelim. Yeniden kullanılabilir uzay aracının ilk nesli, Uzay Mekiği tipinde 5 uzay aracının yanı sıra BOR ve Buran serisinin birkaç yerel geliştirmesini içerir. Bu projelerde, hem Amerikalılar hem de Sovyet uzmanları yeniden kullanılabilir bir uzay aracı inşa etmeye çalıştılar (doğrudan uzaya fırlatılan son aşama). Bu programların hedefleri şunlardı: önemli miktarda faydalı yükün uzaydan geri dönüşü, bir faydalı yükün uzaya fırlatılmasının maliyetinin düşürülmesi, tekrarlanan kullanım için pahalı ve karmaşık uzay aracının korunması, yeniden kullanılabilir bir aşamada sık sık fırlatma gerçekleştirme yeteneği.
Ancak, 1. nesil yeniden kullanılabilir uzay sistemleri, sorunlarını yeterli düzeyde verimlilikle çözemedi. Uzaya erişim birim maliyetinin, sıradan tek kullanımlık roketlerin maliyetinden yaklaşık 3 kat daha yüksek olduğu ortaya çıktı. Aynı zamanda, uzaydan gelen yüklerin geri dönüşü önemli ölçüde artmadı. Aynı zamanda, yeniden kullanılabilir aşamaları kullanma kaynağının, bu gemilerin sıkı bir uzay fırlatma programında kullanılmasına izin vermeyen hesaplanandan önemli ölçüde daha düşük olduğu ortaya çıktı. Sonuç olarak, bu günlerde hem uydular hem de astronotlar, tek kullanımlık roket sistemleri kullanılarak Dünya'ya yakın yörüngeye ulaştırılıyor. Ve pahalı ekipman ve araçları dünyaya yakın yörüngeden döndürmek için hiçbir şey yok. Sadece Amerikalılar, askeri ihtiyaçlar için tasarlanmış ve 1 tondan az yüke sahip küçük bir otomatik gemi X-37B yaptılar. Modern yeniden kullanılabilir sistemlerin, 1. neslin temsilcilerinden niteliksel olarak farklı olması gerektiği herkes için açıktır.
Rusya'da, aynı anda birkaç yeniden kullanılabilir uzay sistemi üzerinde çalışmalar devam etmektedir. Bununla birlikte, en umut verici olanın sözde havacılık sistemi olacağı açıktır. İdeal olarak, bir uzay aracı sıradan bir uçak gibi bir havaalanından havalanır, düşük dünya yörüngesine girer ve sadece yakıt tüketerek geri döner. Ancak bu, çok fazla teknik çözüm ve ön araştırma gerektiren en zor seçenektir. Bu seçenek, herhangi bir modern devlet tarafından hızlı bir şekilde uygulanamaz. Rusya'nın bu tür projeler için oldukça büyük bir bilimsel ve teknik rezervi olmasına rağmen. Örneğin, oldukça ayrıntılı bir çalışmaya sahip olan "havacılık uçağı" Tu-2000. Bu projenin bir kerede uygulanması, 1990'larda SSCB'nin çöküşünden sonra finansman eksikliği ve bir dizi kritik ve karmaşık bileşenin olmaması nedeniyle engellendi.
Uzay sisteminin yeniden kullanılabilir bir uzay aracı ve yeniden kullanılabilir bir güçlendirici aşamadan oluştuğu bir ara versiyon da vardır. Bu tür sistemler üzerindeki çalışmalar, örneğin Spiral sistem gibi SSCB'de gerçekleştirildi. Ayrıca çok daha yeni gelişmeler var. Ancak bu yeniden kullanılabilir uzay sistemi şeması bile, birçok alanda oldukça uzun bir tasarım ve araştırma çalışması döngüsünü gerektirir.
Bu nedenle, Rusya'daki ana odak noktası MRKS-1 programıdır. Bu program, Aşama 1 Yeniden Kullanılabilir Roket ve Uzay Sistemi anlamına gelir. Bu "birinci aşamaya" rağmen, oluşturulan sistem çok işlevsel olacaktır. En son uzay sistemlerini oluşturmak için oldukça geniş bir genel program çerçevesinde, bu programın nihai uygulaması için en yakın sürelere sahip olması yeterlidir.
MRKS-1 projesinin önerdiği sistem iki aşamalı olacak. Ana amacı, hem halihazırda var olan hem de yaratılma sürecinde olan 25-35 tona kadar olan herhangi bir uzay aracını (nakliye, insanlı, otomatik) kesinlikle dünyaya yakın yörüngeye fırlatmaktır. Yörüngeye yerleştirilen yük ağırlığı, Protonlarınkinden daha büyüktür. Ancak mevcut taşıyıcı roketlerden temel farkı farklı olacaktır. MRKS-1 sistemi tek kullanımlık olmayacaktır. 1. aşaması atmosferde yanmayacak veya bir enkaz topluluğu şeklinde yere düşmeyecektir. 2. aşama (tek seferlik) ve faydalı yük hızlandırıldıktan sonra, 20. yüzyılın uzay mekikleri gibi 1. aşama inecek. Bugün, bu, uzay ulaşım sistemlerini geliştirmenin en umut verici yoludur.
Uygulamada, bu proje, şu anda oluşturulmakta olan Angara tek kullanımlık fırlatma aracının adım adım modernizasyonudur. Aslında, MRKS-1 projesinin kendisi, GKNPT'lerin daha da geliştirilmesi olarak doğdu. STK Molniya ile birlikte, Baykal adını alan Angara fırlatma aracının yeniden kullanılabilir bir 1. aşama güçlendiricisinin oluşturulduğu Khrunichev (ilk kez, Baykal modeli MAKS-2001)'de gösterildi. Baykal, Sovyet uzay mekiği Buran'ın gemide mürettebat olmadan uçmasına izin veren aynı otomatik kontrol sistemini kullandı. Bu sistem, uçuşa tüm aşamalarında destek sağlar - kalkış anından aracın havaalanına inmesine kadar, bu sistem MRKS-1 için uyarlanacaktır.
Baykal projesinden farklı olarak, MRKS-1'de katlanır uçaklar (kanatlar) olmayacak, ancak sağlam bir şekilde monte edilmiş olanlar olacak. Bu teknik çözüm, araç iniş yörüngesine girdiğinde acil durum olasılığını azaltacaktır. Ancak yeniden kullanılabilir hızlandırıcının yakın zamanda test edilen tasarımı yine de değişikliklere uğrayacak. TsAGI'deki yüksek hızlı uçakların aerotermodinamik bölümünün başkanı Sergei Drozdov'un belirttiği gibi, uzmanlar "kanat merkezi bölümündeki yüksek ısı akışları karşısında şaşırdılar, bu da kuşkusuz uçağın tasarımında bir değişikliğe yol açacaktır." Bu yılın Eylül-Ekim aylarında MRKS-1 modelleri, transonik ve hipersonik rüzgar tünellerinde bir dizi testten geçecek.
Bu programın uygulanmasının ikinci aşamasında, ikinci aşamanın yeniden kullanılabilir hale getirilmesi planlanıyor ve uzaya fırlatılacak faydalı yükün kütlesinin 60 tona çıkması gerekecek. Ancak, yalnızca 1. aşamada yeniden kullanılabilir bir hızlandırıcının geliştirilmesi bile, modern uzay taşımacılığı sistemlerinin geliştirilmesinde halihazırda gerçek bir atılımdır. Ve en önemli şey, Rusya'nın dünyanın önde gelen uzay güçlerinden biri olma statüsünü korurken bu atılıma doğru ilerliyor olmasıdır.
Bugün, MRKS-1, insanlığın yakın dünyaya yakın uzayı keşfetme programları kapsamında, uzay aracı ve çeşitli faydalı yüklerin, insanlı ve kargo gemilerinin, insanlı ve kargo gemilerinin yakın dünya yörüngesine fırlatılmasına yönelik evrensel çok amaçlı bir araç olarak kabul edilmektedir. Ay ve Mars'ın yanı sıra güneş sistemimizin diğer gezegenleri. …
MRKS-1'in bileşimi, yeniden kullanılabilir bir aşama I güçlendirici, bir kerelik aşama II güçlendirici ve ayrıca bir uzay savaş başlığı (RGC) olan yeniden kullanılabilir bir roket birimi (VRB) içerir. VRB ve aşama II hızlandırıcı, bir toplu şemada birbiriyle kenetlenir. Tek bir zemin kompleksi kullanan birleşik aşama I ve II hızlandırıcıları dikkate alarak, MRCS'nin farklı taşıma kapasitelerine sahip (20 ila 60 ton arasında düşük bir referans yörüngeye teslim edilen kargo kütlesi) modifikasyonlarının yapılması önerilmektedir. Uzun vadede, pratikte teknik bir pozisyonda işin emek yoğunluğunda bir azalma, maksimum seri üretim ve temel modüller temelinde ekonomik olarak etkili bir uzay gemisi ailesi geliştirme olasılığı sağlayacaktır.
Gelişmiş uzay taşıma sistemlerinin gereksinimlerini karşılayacak ve hem benzersiz pahalı uzay nesnelerini hem de seri nesneleri fırlatma görevlerini çözebilecek, birleşik tek kullanımlık ve yeniden kullanılabilir aşamalara dayalı farklı taşıma kapasiteli MRKS-1 ailesinin geliştirilmesi ve inşası. çok yüksek verimlilik ve güvenilirlik.. uzay aracı, 21. yüzyılda uzun süre görev yapacak yeni nesil fırlatma araçlarında çok ciddi bir alternatif haline gelebilir.
Şu anda, TsAGI uzmanları, MRKS-1'in ilk aşamasının kullanımının rasyonel çeşitliliğinin yanı sıra iade edilen füze birimlerinin göstericileri için seçenekleri ve bunların uygulanmasına duyulan ihtiyacı değerlendirmeyi çoktan başardılar. İade edilen 1. aşama MRKS-1, yüksek düzeyde güvenlik ve güvenilirlik sağlayacak ve ayrılabilir parçaların düştüğü alanların tahsisini tamamen terk edecek ve bu da gelecek vaat eden ticari programların uygulanmasının verimliliğini önemli ölçüde artıracaktır. Rusya için yukarıda bahsedilen avantajlar, dünyadaki mevcut ve gelecek vaat eden kozmodromların kıtasal bir konumuna sahip olan tek devlet için son derece önemli görünüyor.
TsAGI, MRKS-1 projesinin yaratılmasının, yörüngeye fırlatılmak üzere gelecek vaat eden yeniden kullanılabilir uzay araçlarının tasarımında niteliksel olarak yeni bir adım olduğuna inanıyor. Bu tür sistemler, XXI yüzyılda roket ve uzay teknolojisinin gelişme seviyesini tam olarak karşılar ve önemli ölçüde daha yüksek ekonomik verimlilik göstergelerine sahiptir.
