Ngayon, marami sa atin ang nakakaalam, o kahit papaano naririnig, ng pamilya ng pribadong kumpanya na SpaceX na may bahagyang magagamit muli na mga sasakyan sa paglunsad. Salamat sa tagumpay ng kumpanya, pati na rin ang pagkatao ng nagtatag, si Elon Musk, na siya mismo ang madalas na naging bayani ng mga feed ng balita, ang Falcon 9 rockets, SpaceX at mga flight sa pangkalahatan ay hindi iniiwan ang mga pahina ng internasyonal na pamamahayag. Sa parehong oras, ang Russia ay mayroon at mayroon pa ring sariling mga pag-unlad at hindi gaanong kagiliw-giliw na mga proyekto ng mga magagamit muli na missile, tungkol sa kung aling mas kaunti ang nalalaman. Ang sagot sa tanong kung bakit ito nangyayari ay halata. Ang mga rocket ng Ilona Mask ay regular na lumilipad sa kalawakan, at magagamit muli at bahagyang magagamit muli ang mga Russian rocket sa ngayon ay mga proyekto, guhit at magagandang larawan lamang sa mga pagtatanghal.
Ilulunsad ngayon ang space
Ngayon, maaari nating ligtas na sabihin na ang Roskosmos sa ilang mga punto ay napalampas ang paksa ng mga magagamit muli na missile, na nasa mga kamay nito ang mga pagpapaunlad at mga proyekto na nauna sa ibang mga bansa ng maraming taon. Ang lahat ng mga proyekto ng mga muling magagamit na missile ng Russia ay hindi kailanman nakumpleto, hindi ipinatupad sa metal. Halimbawa, ang magagamit muli na solong-yugto na paglulunsad ng Korona na sasakyan, na binuo noong 1992 hanggang 2012, ay hindi kailanman naisip sa lohikal na konklusyon nito. Nakikita na namin ang resulta ng maling pagkalkula na ito sa pag-unlad. Seryosong nawala ang mga posisyon nito sa Russia sa merkado ng paglunsad ng space space sa pagkakaroon ng American Falcon 9 rocket at mga pagkakaiba-iba nito, at seryoso ring mas mababa sa mga tuntunin ng bilang ng mga paglulunsad ng espasyo na ginawa bawat taon. Sa pagtatapos ng 2018, ang Roscosmos ay nag-ulat sa 20 mga paglulunsad sa kalawakan (isang hindi matagumpay), habang noong Abril 2018, sa isang pakikipanayam sa TASS, sinabi ng pinuno ng Roscosmos, Igor Komarov, na planong isagawa ang 30 space launch ng pagtatapos ng taon. Ang pinuno sa pagtatapos ng nakaraang taon ay ang Tsina, na nagsagawa ng 39 na paglulunsad ng puwang (isang hindi matagumpay), sa pangalawang puwesto ay ang Estados Unidos na may 31 mga paglulunsad sa kalawakan (walang mga hindi matagumpay).
Nagsasalita tungkol sa mga modernong flight sa kalawakan, kinakailangang maunawaan na sa kabuuang halaga ng paglulunsad ng isang modernong sasakyan sa paglunsad (LV), ang pangunahing item sa gastos ay ang rocket mismo. Ang katawan nito, mga tanke ng gasolina, makina - lahat ng ito ay lilipad magpakailanman, nasusunog sa mga siksik na layer ng himpapawid, malinaw na ang nasabing hindi matatanggap na mga gastos ay ginagawang isang napakahalagang kasiyahan sa paglulunsad. Hindi ang pagpapanatili ng mga spaceport, hindi fuel, hindi pagpupulong bago ang paglunsad, ngunit ang presyo ng sasakyan ng paglunsad mismo, ang pangunahing item ng mga gastos. Ang isang napaka-kumplikadong teknolohikal na produkto ng pag-iisip ng engineering ay ginagamit sa loob ng ilang minuto, pagkatapos na ito ay ganap na nawasak. Naturally, totoo ito para sa mga disposable rocket. Ang ideya ng paggamit ng mababawi na mga sasakyan sa paglunsad ay nagmumungkahi mismo dito nang mag-isa, bilang isang tunay na pagkakataon na mabawasan ang gastos ng bawat paglulunsad ng puwang. Sa kasong ito, kahit na ang pagbabalik ng unang yugto lamang ay ginagawang mas mababa ang gastos ng bawat paglulunsad.
Pag-landing sa maibabalik na unang yugto ng sasakyan ng paglunsad ng Falcon 9
Ito ay isang katulad na pamamaraan na ipinatupad ng bilyonaryong Amerikanong si Elon Musk, na ginagawang mababawi ang unang yugto ng mabibigat na sasakyan ng paglunsad ng Falcon 9. Habang ang unang yugto ng mga misil na ito ay bahagyang nababawi, ang ilang mga pagtatangka sa landing ay nagtatapos sa pagkabigo, ngunit ang bilang ng Ang mga nabigong landings ay bumaba sa halos zero noong 2017 at 2018. Halimbawa, noong nakaraang taon mayroon lamang isang pagkabigo para sa bawat 10 matagumpay na landing sa unang yugto. Sa parehong oras, binuksan din ng SpaceX ang bagong taon sa isang matagumpay na landing ng unang yugto. Noong Enero 11, 2019, ang unang yugto ng Falcon 9 rocket ay matagumpay na nakarating sa isang lumulutang na platform, bukod dito, ginamit ito muli, at mas maaga inilunsad nito ang satellite ng Telestar 18V sa satellite sa orbit noong Setyembre 2018. Ngayong mga araw na ito, tulad ng maibabalik na unang yugto ay isang kasabwat na. Ngunit nang ang mga kinatawan ng American private space company ay nagsalita lamang tungkol sa kanilang proyekto, maraming eksperto ang nag-alinlangan sa posibilidad ng matagumpay na pagpapatupad nito.
Sa mga katotohanan ngayon, ang unang yugto ng isang mabigat na klase na Falcon 9 rocket sa ilang mga paglulunsad ay maaaring magamit sa isang reentry na bersyon. Dadalhin ang pangalawang yugto ng rocket sa isang sapat na taas, naghihiwalay ito mula sa taas na halos 70 kilometro, nangyayari ang undocking humigit-kumulang na 2.5 minuto pagkatapos ng paglunsad ng sasakyang paglunsad (ang oras ay nakasalalay sa mga tiyak na gawain sa paglulunsad). Matapos ang paghihiwalay mula sa LV, ang unang yugto, gamit ang naka-install na sistema ng pagkontrol sa pag-uugali, nagsasagawa ng isang maliit na maneuver, pag-iwas sa apoy ng mga gumaganang ikalawang yugto na makina, at isasara ang mga makina bilang paghahanda sa tatlong pangunahing maniobra ng pagpepreno. Kapag landing, ang unang yugto ay gumagamit ng sarili nitong mga motor para sa pagpepreno. Ito ay nagkakahalaga ng pansin na ang bumalik na yugto ay nagpapataw ng sarili nitong mga paghihigpit sa paglulunsad. Halimbawa, ang maximum na kargamento ng isang Falcon 9 rocket ay nabawasan ng 30-40 porsyento. Ito ay dahil sa pangangailangan na magreserba ng gasolina para sa pagpepreno at kasunod na pag-landing, pati na rin ang karagdagang bigat ng naka-install na kagamitan sa pag-landing (mga rudder ng lattice, mga suporta sa landing, mga elemento ng control system, atbp.).
Ang mga tagumpay ng mga Amerikano at malalaking serye ng mga matagumpay na paglulunsad ay hindi napansin sa mundo, na pumukaw ng isang serye ng mga pahayag tungkol sa pagsisimula ng mga proyekto na gumagamit ng bahagyang reusability ng mga rocket, kabilang ang pagbabalik ng mga boosters sa gilid at ang unang yugto pabalik sa Earth. Ang mga kinatawan ng Roscosmos ay nagsalita din sa iskor na ito. Sinimulang pag-usapan ng Kumpanya ang tungkol sa pagpapatuloy ng trabaho sa paglikha ng mga magagamit muli na missile sa Russia sa simula ng 2017.
Ilunsad ang sasakyang "Korona" - pangkalahatang pagtingin
Reusable Korona rocket at mga naunang proyekto
Mahalagang tandaan na ang ideya ng mga magagamit muli na missile ay pinag-aralan pabalik sa Unyong Sobyet. Matapos ang pagbagsak ng bansa, ang paksang ito ay hindi nawala; nagpatuloy ang pagtatrabaho sa direksyon na ito. Nagsimula sila nang mas maaga kaysa sa sinabi lamang ni Elon Musk tungkol dito. Halimbawa, ibabalik ang mga bloke ng unang yugto ng super-mabigat na Soviet rocket na Energia, kinakailangan ito para sa mga pang-ekonomiyang kadahilanan at para sa pagpapatupad ng mapagkukunan ng mga RD-170 engine, na idinisenyo para sa hindi bababa sa 10 flight.
Hindi gaanong kilala ang proyekto ng Rossiyanka launch vehicle, na binuo ng mga dalubhasa ng Academician na V. P. Makeev State Rocket Center. Ang negosyong ito ay pangunahing kilala sa mga pagpapaunlad ng militar. Halimbawa, dito na ang karamihan ng mga domestic ballistic missile na inilaan para sa pag-armas ng mga submarino ay nilikha, kasama ang R-29RMU Sineva ballistic missiles na kasalukuyang nasa serbisyo sa Russian submarine fleet.
Ayon sa proyekto, ang Rossiyanka ay isang dalawang yugto ng paglunsad na sasakyan, ang unang yugto na kung saan ay magagamit muli. Mahalaga ang parehong ideya tulad ng mga inhinyero ng SpaceX, ngunit ilang taon na ang nakalilipas. Ang rocket ay dapat na maglunsad ng 21.5 tonelada ng karga sa isang mababang orbit na sanggunian - mga tagapagpahiwatig na malapit sa Falcon 9 rocket. Ang pagbabalik ng unang yugto ay maganap kasama ang isang ballistic trajectory dahil sa muling pagsasama ng karaniwang mga engine ng yugto. Kung kinakailangan, ang kapasidad ng pagdala ng rocket ay maaaring tumaas sa 35 tonelada. Noong Disyembre 12, ipinakita ng Makeyev SRC ang bago nitong rocket sa kompetisyon ng Roscosmos para sa pagpapaunlad ng mga magagamit muli na sasakyan, ngunit ang order para sa paglikha ng mga naturang aparato ay napunta sa mga katunggali ng Khrunichev State Research and Production Space Center kasama ang Baikal-Angara proyekto Malamang, ang mga dalubhasa ng Makeev SRC ay magkaroon ng kakayahan na ipatupad ang kanilang proyekto, ngunit nang walang sapat na pansin at pagpopondo imposible.
Ang proyekto ng Baikal-Angara ay mas ambisyoso, ito ay isang bersyon ng sasakyang panghimpapawid ng unang yugto na bumalik sa Earth. Ito ay pinlano na pagkatapos maabot ang itinakdang taas ng kompartimento, isang espesyal na pakpak ang magbubukas sa unang yugto at pagkatapos ay lilipad ito kasama ang isang eroplano na may landing sa isang maginoo na paliparan na palawigin ang landing gear. Gayunpaman, ang naturang system mismo ay hindi lamang masyadong kumplikado, ngunit mahal din. Ang kanyang hindi mapag-aalinlanganan na mga merito ay may kasamang katotohanan na siya ay maaaring bumalik mula sa isang mas malaking distansya. Sa kasamaang palad, ang proyekto ay hindi kailanman natanto, minsan pa rin ay naaalala ito, ngunit wala nang higit pa.
Ngayon ang mundo ay nag-iisip tungkol sa ganap na magagamit muli mga sasakyan sa paglunsad. Inihayag ni Elon Musk ang proyekto ng Big Falcon Rocket. Ang nasabing isang rocket ay dapat makatanggap ng isang dalawang yugto na arkitektura na walang katangian para sa mga modernong cosmonautics; ang pangalawang yugto nito ay isang solong kabuuan na may isang spacecraft, na maaaring alinman sa kargamento o pasahero. Plano na ang unang yugto ng Superheavy ay babalik sa Earth, na gumaganap ng isang patayong landing sa cosmodrome sa pamamagitan ng paggamit ng mga makina nito, ang teknolohiyang ito ay perpektong na binuo ng mga inhinyero ng SpaceX. Ang pangalawang yugto ng rocket, kasama ang isang spacecraft (sa katunayan, ito ay isang spacecraft para sa iba't ibang mga layunin), na pinangalanang Starship, ay papasok sa orbit ng Earth. Ang pangalawang yugto ay magkakaroon din ng sapat na fuel na natitira upang mabawasan ang siksik na mga layer ng himpapawid matapos makumpleto ang isang misyon sa kalawakan at mapunta sa isang malayo sa pampang platform.
Mahalagang tandaan na ang SpaceX ay walang palad sa gayong ideya din. Sa Russia, ang proyekto ng isang magagamit muli na sasakyan sa paglunsad ay binuo mula pa noong 1990s. At muli, nagtrabaho sila sa proyekto sa State Rocket Center na pinangalanan pagkatapos ng Academician na si V. P. Makeev. Ang proyekto ng reusable Russian rocket ay may magandang pangalan na "Korona". Naalala ng Roscosmos ang proyektong ito noong 2017, at pagkatapos ay iba't ibang mga puna ang sumunod sa pagpapatuloy ng proyektong ito. Halimbawa, noong Enero 2018, inilathala ng Rossiyskaya Gazeta ang balita na ipinagpatuloy ng Russia ang gawain sa isang magagamit muli na rocket. Ito ay tungkol sa paglulunsad ng Korona na sasakyan.
Hindi tulad ng American Falcon-9 rocket, ang Russian Korona ay walang natanggal na yugto; sa katunayan, ito ay isang solong malambot na landas at landing spacecraft. Ayon kay Vladimir Degtyar, Pangkalahatang Tagadisenyo ng Makeyev SRC, ang proyektong ito ay dapat buksan ang daan para sa pagpapatupad ng mga malalayong flight na interplanetary na may manned. Plano na ang pangunahing materyal na istruktura ng bagong rocket ng Russia ay magiging carbon fiber. Sa parehong oras, ang "Korona" ay idinisenyo upang ilunsad ang spacecraft sa mababang mga orbit ng lupa na may altitude na 200 hanggang 500 na kilometro. Ang masa ng paglunsad ng sasakyan ay halos 300 tonelada. Ang dami ng output payload ay mula 7 hanggang 12 tonelada. Ang paglapag at pag-landing ng "Korona" ay dapat maganap gamit ang pinasimple na mga pasilidad sa paglunsad, bilang karagdagan dito, ang pagpipilian ng paglulunsad ng isang magagamit muli na rocket mula sa mga pampang na pampang ay ginagawa. Ang bagong sasakyan sa paglunsad ay makakagamit ng parehong platform para sa paglapag at pag-landing. Ang oras ng paghahanda ng rocket para sa susunod na paglulunsad ay halos isang araw lamang.
Dapat pansinin na ang mga materyales na carbon-fiber na kinakailangan upang lumikha ng solong yugto at magagamit muli na mga rocket ay ginamit sa teknolohiya ng aerospace mula pa noong 90 ng huling siglo. Mula noong unang bahagi ng 1990s, ang proyekto ng Korona ay may malayong paraan ng pag-unlad at umunlad nang malaki, hindi na kailangang sabihin na sa una ito ay tungkol sa isang isang beses na rocket. Sa parehong oras, sa proseso ng ebolusyon, ang disenyo ng hinaharap na rocket ay naging mas simple at mas perpekto. Unti-unti, inabandona ng mga tagabuo ng rocket ang paggamit ng mga pakpak at panlabas na tanke ng gasolina, na naunawaan na ang pangunahing materyal ng magagamit na muli na rocket body ay ang carbon fiber.
Sa pinakabagong bersyon ng reusable Korona rocket hanggang ngayon, ang masa nito ay papalapit sa 280-290 tonelada. Ang nasabing isang malaking isahang yugto ng paglulunsad ng sasakyan ay nangangailangan ng isang mahusay na likido-propellant rocket engine na tumatakbo sa hydrogen at oxygen. Hindi tulad ng mga rocket engine, na inilalagay sa magkakahiwalay na yugto, ang naturang isang liquid-propellant rocket engine ay dapat na gumana nang epektibo sa iba't ibang mga kundisyon at sa iba't ibang mga altitude, kabilang ang pag-takeoff at paglipad sa labas ng kapaligiran ng Earth. "Ang isang ordinaryong likido-propellant na rocket engine na may mga nobelang Laval ay epektibo lamang sa ilang mga saklaw ng altitude," sabi ng mga taga-disenyo ng Makeevka. Ang gas jet sa naturang mga rocket engine ay inaayos ang sarili sa presyur na "overboard"; saka, pinapanatili nila ang kanilang kahusayan kapwa sa ibabaw ng Earth at medyo mataas sa stratosfer.
Ang RN "Korona" sa orbital flight na may saradong kompartimento ng kargamento, mag-render
Gayunpaman, sa ngayon sa mundo ay wala lamang isang gumaganang engine ng ganitong uri, kahit na aktibo silang binuo sa USSR at USA. Naniniwala ang mga eksperto na ang Korona na magagamit muli na sasakyan ng paglunsad ay dapat na nilagyan ng isang modular na bersyon ng engine, kung saan ang wedge-air nozzle ay ang tanging elemento na kasalukuyang walang prototype at hindi pa nasubok sa pagsasanay. Sa parehong oras, ang Russia ay may sariling mga technologist sa paggawa ng mga modernong pinaghalong materyales at bahagi mula sa kanila. Ang kanilang pag-unlad at aplikasyon ay matagumpay na nakatuon, halimbawa, sa JSC "Composite" at ng All-Russian Institute of Aviation Materials (VIAM).
Para sa isang ligtas na paglipad sa himpapawid ng Daigdig, ang istraktura ng carbon-fiber ng Korona ay protektado ng isang tile na nagpoprotekta ng init, na dating binuo sa VIAM para sa Buran spacecraft at dumaan mula sa isang makabuluhang landas sa pag-unlad. "Ang pangunahing pag-load ng init sa Korona ay isasailalim sa bow nito, kung saan ginagamit ang mga elemento ng proteksyon ng thermal na may mataas na temperatura," tala ng mga taga-disenyo. "Sa parehong oras, ang nagliliyab na mga gilid ng paglunsad ng sasakyan ay may mas malaking lapad at matatagpuan sa isang matinding anggulo sa daloy ng hangin. Ang thermal load sa mga elementong ito ay mas mababa, at ito, sa turn, ay nagbibigay-daan sa amin upang gumamit ng mas magaan na mga materyales. Bilang isang resulta, nakakamit ang isang pag-save ng halos 1.5 toneladang bigat. Ang masa ng bahagi ng mataas na temperatura na rocket ay hindi hihigit sa 6 porsyento ng kabuuang masa ng pang-init na proteksyon para sa Korona. Para sa paghahambing, ang space shuttle shuttle ay umabot ng higit sa 20 porsyento."
Ang makinis, naka-tapered na hugis ng reusable rocket ay resulta ng maraming pagsubok at error. Ayon sa mga developer, habang nagtatrabaho sa proyekto, sinuri at sinusuri nila ang daan-daang iba't ibang mga pagpipilian. "Nagpasya kaming tuluyang iwanan ang mga pakpak, tulad ng Space Shuttle o sa Buran spacecraft," sabi ng mga developer. - Sa pamamagitan ng at malaki, kapag sa itaas na mga layer ng himpapawid, ang mga pakpak ay makagambala lamang sa spacecraft. Ang nasabing mga sasakyang panghimpapawid ay pumapasok sa himpapawid sa bilis ng hypersonic na hindi mas mahusay kaysa sa isang "iron", at sa bilis na supersonic lamang ay dumadaan sila sa pahalang na paglipad, pagkatapos na maaari nilang ganap na umasa sa aerodynamics ng mga pakpak."
Ang korteng kono na axisymmetric na hugis ng rocket ay nagbibigay-daan hindi lamang upang mapadali ang proteksyon ng init, ngunit upang maibigay ito sa mga magagandang katangian ng aerodynamic kapag gumagalaw sa mataas na bilis ng paglipad. Nasa itaas na mga layer ng himpapawid, ang "Korona" ay tumatanggap ng isang nakakataas na puwersa, na nagbibigay-daan sa rocket hindi lamang upang bumagal, ngunit din upang makagawa ng mga maneuver. Pinapayagan nito ang paglunsad ng sasakyan upang maneuver sa isang mataas na altitude kapag lumilipad sa landing site; sa hinaharap, kailangan lamang nito upang makumpleto ang proseso ng pagpepreno, iwasto ang kurso nito, lumiko pababa gamit ang maliit na mga makina ng pagmamaniobra, at mapunta sa lupa.
Ang problema sa proyekto ay ang Korona ay pa rin binuo sa mga kondisyon ng hindi sapat na pondo o ang kumpletong pagkawala nito. Sa kasalukuyan, ang Makeyev SRC ay nakumpleto lamang ang isang draft na disenyo sa paksang ito. Ayon sa datos na inihayag sa panahon ng XLII Academic Readings on Cosmonautics noong 2018, ang mga pagiging posible na pag-aaral ay isinagawa sa proyekto para sa paglikha ng sasakyang paglulunsad ng Korona at isang mabisang iskedyul ng pag-unlad ng rocket ang nakuha. Ang mga kinakailangang kondisyon para sa paglikha ng isang bagong sasakyan sa paglunsad ay naimbestigahan at ang mga prospect at resulta ng parehong proseso ng pag-unlad at ang pagpapatakbo ng bagong rocket ay sinuri.
Matapos ang pagsabog ng balita tungkol sa proyekto ng Crown sa 2017 at 2018, sumusunod muli ang katahimikan … Ang mga inaasahan ng proyekto at ang pagpapatupad nito ay hindi pa malinaw. Samantala, ang SpaceX ay magpapakita ng isang sample ng pagsubok ng bago nitong magagamit muli na Big Falcon Rocket (BFR) sa tag-araw ng 2019. Maaaring tumagal ng maraming taon mula sa paglikha ng isang sample ng pagsubok hanggang sa isang buong rocket, na makukumpirma ang pagiging maaasahan at pagganap nito, ngunit sa ngayon maaari nating sabihin: Si Elon Musk at ang kanyang kumpanya ay gumagawa ng mga bagay na makikita at mahawakan ng mga kamay.. Sa parehong oras, ang Roskosmos, ayon sa Punong Ministro na si Dmitry Medvedev, ay dapat tapusin ang pag-project nito at makipag-chat tungkol sa kung saan tayo lilipad sa hinaharap. Kailangan mong magsalita ng mas kaunti at gumawa ng higit pa.
