«Роскосмос» делает копию ракеты SpaceX — правда, не доведет дело до конца. И это отменная новость — Naked Science — wamba-mamba.ru

5.4

Проект новейшей русской ракеты ультрапрогрессивен: возвращаемая 1-ая ступень, метановый движок, который дозволит выручать ступень по 100 раз, а не по несколько, как у Илона Маска. Из-за этого стоимость 1-го запуска обещают в 22 миллиона баксов: вдвое дешевле, чем у SpaceX. Как досадно бы это не звучало, невзирая на все прогрессивные черты, к моменту первого пуска, намеченного на 2026 год, наша ракета безизбежно и безвыходно устареет. Как, вообщем, и ее «духовный отец» Falcon 9. Невзирая на это, возникновение проекта «Амур» — неплохой символ для российскей астронавтики. Попробуем разобраться почему.

Астронавтика # SpaceX # космос # ракета-носитель # ракеты # Роско # Роскосмос Выбор редакции Возвращение многоразовой первой ступени будущей ракеты «Амур» в представлении художника / ©Роскосмос

«Амур» и Falcon 9: явное сходство

В западной прессе планы «Роскосмоса» по новейшей ракете комментируют статьями с говорящими заголовками: «Роскосмос» показал запланированную ракету «Амур» — и она кого-либо весьма припоминает». И в сей раз СМИ (Средства массовой информации, масс-медиа — периодические печатные издания, радио-, теле- и видеопрограммы) очень близки к правде. Все главные решения «Амура», отличающие его от современных русских ракет, можно отыскать у компании SpaceX.

Самое приметное из таковых различий, сходу бросающееся в глаза, — уширенный головной обтекатель, резко выделяющийся на ракете. По эскизам просто созидать, что «Амур» имеет обтекатель приметно обширнее главный части ракеты — поперечником 5,1 метра и 4,1 метра соответственно. Аналогично десяток годов назад сделали Falcon 9, в каком поперечник главный части — 3,7 метра, а обтекателя — 5,2 метра. Уширенный обтекатель дозволил Falcon’ам выводить в космос наиболее большие конструкции либо даже сходу кластер относительно больших спутников с различающимися орбитами. С «Амуром» такие же способности покажутся у русских ракет.

Необходимо подчеркнуть, что в полезную нагрузку «Амура» в случае выведения спутников на высшую орбиту придется включать разгонный блок «Фрегат» . Это означает, что из полезной перегрузки в этом случае де-факто придется отнять несколько тонн. Falcon 9 — наиболее мощная ракета, потому может вывести спутники на высочайшие орбиты без нужды в разгонном блоке, съедающем полезную нагрузку / ©ТАСС/Роскосмос

У нее к тому же есть развертываемые посадочные ноги и решетчатые посадочные рули. Рули, как можно додуматься из наименования, будут рулить первой ступенью при спуске в атмосфере, чтоб сесть буквально в заданную точку космодрома. Ноги дозволят ракете не свалиться при высадке, а тяга центрального из 5 движков первой ступени даст возможность ей погасить скорость, до этого чем сесть.

На 1-ый взор, вот оно — 1-ое отличие. Да, «Амур» планирует возвращать свою первую ступень при высадке на хвост буквально так же, как Falcon 9. Но у него, в отличие от южноамериканского «исходника», лишь 5 движков, а не девять. Но если мы присмотримся повнимательнее, то усвоим, что число движков было бы поближе к американской ракете, если б русские создатели не сделали свою сегодняшнюю приметно наименьшей.

Falcon 9 на стартовом столе. Отлично видны посадочные ноги первой ступени / ©Wikimedia Commons

Масса «Амура» — всего 360 тонн, а Falcon 9 — 549 тонн. Полезной перегрузки в многоразовом варианте «Амур» будет выводить до 10,5 тонны, а «Сокол» (так переводится заглавие ракеты SpaceX) в многоразовой версии выводит 15,6 тонны (правда, Falcon 9 1.0 выводил на орбиту конкретно 10,5 тонны, но этот ранешний вариант уже издавна не летает).

Из этого видно, что перед нами — творческое копирование концепции Falcon 9, а не бездумное заимствование.Налицо, таковым образом, и вВторое различие меж 2-мя ракетами в том, что «Амур» по размерам поближе к «Союзу». Это средняя ракета, а не томная, как современный Falcon 9 FT (крайняя модификация) либо его русский аналог «Протон».

Высадка первой ступени ракеты Falcon 9. На сей день рекорд многоразовости первой ступени принадлежит SpaceX, и это 6 пусков для одной и той же ступени / ©Wikimedia Commons

Почему русская сторона избрала наименьшие размеры, ведь, как понятно, при увеличении размеров ракеты стоимость вывода ею перегрузки на техническом уровне обязана падать (эффект масштаба)? Возможно, дело в том, что если создать копию Falcon 9 с теми же способностями, то таковая ракета будет очень отлично смотреться на фоне легких версий «Ангары»: ведь она разовая, и запуск у нее стоит дороже, чем у «Протона» (стоимость крайнего — не наименее 62 миллионов баксов).

А закрывать проект «Ангары» «Роскосмосу» не весьма охото: в него вложены огромные средства, а финансово накладная инфраструктура на Восточном спроектирована в том числе под него. Если проект просто свернуть, наверху может даже появиться вопросец: а для чего ее с огромным трудом доводили до разума в 2014-2020 годах, если опосля начала полетов Falcon 9 с возвращаемой первой ступенью разовая ракета в принципе была устаревшей мыслью?

Метановый поворот

Не считая размеров, «Амур» от южноамериканского старшего брата различает одна положительная деталь: метановые движки РД-0169А, разрабатываемые на данный момент в воронежском «Конструкторском бюро химавтоматики». У Falcon 9 движки на керосине: когда Маск пришел в галлактическую промышленность, опыта у него и главных инженеров SpaceX было очень не много, им было не до экзотичных метановых движков, потому они избрали разработку самого конструктивно обычного керосинового мотора Merlin.

Но сама теория того, что многоразовые ракеты требуют бессажевых метановых движков, тоже озвучена SpaceX много годов назад. Компания, в отличие от воронежского «КБ химавтоматики», уже испытала таковой движок — лишь много огромных размеров, для Starship. Для Falcon’ов метановые движки не делают — и чуток ниже мы поведаем почему.

На первом шаге 1-ая ступень «Амура» подразумевают применять 10 раз, позже – до 100 раз. Пускать ракету намечают с Восточного, садиться 1-ая ступень будет на площадке у Охотского моря. Возвращать на главный космодром ее желают под брюхом вертолете Ми-26 / ©ТАСС/Роскосмос

Достоинства метана перед керосином громадны. Он не образует сажи при сгорании, потому ракетные движки на нем способны работать намного подольше, чем на керосине. Из-за этого первую ступень Falcon 9 и в перспективе не планируют запускать больше 10 раз, а первую ступень «Амура» желают отправлять в космос до 100 раз.

Александр Блошенко, исполнительный директор «Роскосмоса» по многообещающим программкам и науке, отмечает, что приводившиеся ранее возражения против метановых ракет несостоятельны. Идет речь о заявлениях вроде «водянистый метан при сгорании дает в 1,6 раза меньше энергии, чем керосин такого же размера». Как отмечает Блошенко: «Эти заявления не соответствуют реальности — при охлаждении до сверхнизких температур сжиженный газ уплотняется довольно, чтоб применять баки обычных размеров».

Выходит, «Амур» возмет в долг у Falcon не только лишь высадку первой ступени на хвост, ноги и уширенный (до наиболее чем 5 метров) головной обтекатель. Пятым очевидно взятым элементом станет переохлаждение компонент горючего до сверхнизких температур. В XXI веке его в первый раз начал использовать Илон Маск несколько годов назад. Из-за этого ему удалось расположить в баках Falcon 9 больше горючего и в итоге поднять его полезную нагрузку.

Очевидно, в СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — государство, существовавшее с 1922 года по 1991 год на территории Европы и Азии) времен Сергея Королёва — начиная с Р-9А — для ряда ракет уже применяли глубочайшее переохлаждение компонент ракетного горючего. Но современные русские ракеты или создавались без Царица, или происходят от Р-7 — конструкции из той эры, когда он еще не использовал переохлажденное горючее.

Потому до «Амура» — в той же «Ангаре» — у Рф в XXI веке попыток применять переохлажденное горючее не было. Но это никого не волновало, так как и у западных галлактических игроков переохлажденного горючего не было, а историю российскей астронавтики люди знают не много — и не все. Те упущения, о факте которых мы не знаем, нас не тревожут, и конкретно так было с неиспользованием глубочайшего переохлаждения ракетного горючего в Рф.

Не все высадки первой ступени у SpaceX выходили успешно, но в крайнее время они стали безаварийными / ©Wikimedia Commons

Сейчас ситуация поменялась: Маск спустя всего полста лет опосля Королёва ввел глубочайшее переохлаждение на Западе и, в силу характерной русским руководителям склонности копировать западные эталоны, в конце концов, принудил и нас возвратиться в собственное прошедшее. Этому недозволено не ликовать: в конце концов, если б не выходец из Африки, мы бы так и летали без переохлаждения горючего — другими словами со сниженной полезной перегрузкой.

Почему из проекта «Амур» ничего не выйдет — и отчего, невзирая на это, он очень полезен

Представители «Роскосмоса», рассказывая о проекте новейшей ракеты, произнесли весьма принципиальные слова: «… Решения ориентированы на увеличение конкурентоспособности создаваемого изделия».

Конкурентоспособность. Из этого видно, что ракету делают не «просто так», как «Ангару» — по инерции, — а чтоб она могла соперничать с иными летательными аппаратами на рынке запусков. Состязаться там «Роскосмос» может лишь с SpaceX — просто поэтому, что все другие игроки рынка делают ракеты много дороже наших и летают лишь за счет госзаказа либо лоббистской привязки (в случае американских военных местами переходящей в откровенную коррупцию).

Неувязка в том, что «Амур» неконкурентоспособен. Да, его запуск в 2,5 раза дешевле, чем Falcon’ов сейчас, но… 1-ый старт русской метановой ракеты намечен на 2026 год. Хоть какой, кто смотрит за галлактической промышленностью и при всем этом не работает в «Роскосмосе», отлично осознает, что к 2026-му у Маска будет летать Starship. В SpaceX честно признают, что на фоне Starship Falcon’ы неконкурентоспособны так, что с началом полетов новейшего носителя деятельность Falcon 9 придется свернуть. И это понятно.

Один из прототипов Starship / ©SpaceX

Ведь планируемая стоимость пусков Starship — в районе полусотни миллионов баксов за пуск на первом шаге и в районе нескольких миллионов баксов за пуск на следующих шагах совершенствования конструкции. У Starship тоже метановые движки, и по мере доказательства стократной полной многоразовости стоимость его пусков будет безизбежно падать. Довольно разумеется, что в дальнейшем она опустится ниже 22 миллионов баксов за запуск, объявленных для «Амура».

Вот лишь «Амур» будет выводить в космос в многоразовом режиме 10,5 тонны, а Starship — 100 тонн (на первом шаге, позже нагрузку планируют прирастить). У «Амура» выводимые им в космос конструкции и спутники будут в пятиметровом по поперечнику обтекателе, а у Starship — в девятиметровом по поперечнику корпусе с внутренним жилым объемом наиболее 800 кубических метров (как у МКС). Не существует сценария, при котором «Амур» был бы конкурентоспособен на коммерческом рынке, где есть Starship.

Почему «Роскосмос», невзирая на это, планирует новейшую ракету лишь отчасти многоразовой — что разумеется ужаснее, чем вполне многоразовые конструкции типа Starship? Самый возможный ответ: в «Роскосмосе» еще не сообразили, кто таковой Маск, и рассчитывают, что проект Starship не получится.

От укороченных прототипов, соответственных одной 2-ой ступени, Маск уже в наиблежайшее время планирует перейти к строительству полноразмерного носителя. Он станет самым огромным рукотворным объектом, когда-либо запускавшимся в космос / ©SpaceX

Почему там так задумываются — понятно. «Звездный корабль» так различается от всех имеющихся ракет конструктивно и по способам торможения в атмосфере, что смотрится для ограниченного человека из галлактической отрасли как внеземной дредноут. Люди, 10-ки лет дравшиеся за понижение цены полетов на 5% и постоянно верившие, что разовые носители — самые дешевенькие, не могут в один миг перестроить мышление под напором таковой малозначительной вещи, как оптимальные аргументы.

Потому в русской галлактической госкорпорации поверят в Starship ровно тогда, когда он начнет постоянные полеты. Потому Наша родина издержала млрд баксов на разработку «Ангары» и планирует издержать еще 0,9 млрд бакса на разработку «Амура». Вообщем, не факт: в Федеральной галлактической программке финансирование «Амура» не предвидено, так что не полностью ясно, будут его реально проектировать либо это просто часть роскосмосовской политики по имитации бурной инноваторской деятельности.

И все таки сами дискуссии о проекте «Амур» на официальном уровне очень полезны. Они демонстрируют, что поставленные перед естественным приемуществом соперника наши бюрократы хотя бы в принципе готовы начать копировать его решения. Это большой плюс: схожая моральная готовность признать приемущество конкурента много поможет нам в 2020-х и 2030-х, когда — рано либо поздно, но безизбежно — Рф придется копировать Starship.

Источник: naked-science.ru

Leave a Comment