Сейчас у слова “Революция” образовалась очень негативная оценка. Но какие ассоциации возникают в голове при словах «технологическая революция»? Будущее, счастье, стойкость. И самое главное – перемены. Перемены к новому, лучшему миру. На самом деле в космонавтике ещё не было своих революций. Это настолько молодая отрасль, что рождена она была чуть более 100 лет назад. А первый человек в космосе оказался менее 57 лет назад. Но, видимо, время пришло. И первую технологическую революцию в космонавтике совершит Россия. В чём же состоит революция? Циолковский некогда, в самом начале 20 века, в своих работах, указал, что для покорения космоса стоит начать с многоступенчатых ракет. Ибо одноступенчатых многоразовых носителей быть не может по причине отсутствия материально-технических возможностей.
По формуле, выведенной в 1897 году, характеристическая скорость ракеты при выводе на НОО должна быть не менее 8,5 км/с. Имеется в виду скорость ракеты без потерь от гравитации, плохой аэродинамики и любых других потерь. Только необходимого совершенства конструкции было не достичь, чтобы это сработало. Поэтому в космос до сих пор летают многоступенчатые носители. Даже Falcon 9 – это «поезд» с первой ступенью и разгонным блоком.
Но времена поменялись. И в 90-ых годах ракетный центр академика Макеева начал разработку многоразовой одноступенчатой ракеты-носителя «КОРОНА». К сожалению, дело так и не было доведено до конца, а в 2012-ом году все работы свёрнуты и заморожены из-за отсутствия финансирования. Государство, которому принадлежал центр, не интересовалось подобной разработкой, перераспределив финансы и средства на более приоритетные задачи вроде «Ангары».
Более пяти лет молчания о самом необыкновенном проекте со времён «Шаттлов». Фактически, космический корабль, оснащённый передовым ИИ, готовый взлетать и возвращаться обратно на Землю. Больше никакого разделения на транспорты, летающие к МКС, и ракеты, выводящие их в космос – теперь то и другое будет единым целым. Сегодня запуск – завтра приземление – послезавтра повторный запуск. Это кажется фантастикой Стругацких или Азимова. Но переворот в космонавтике лежит прямо перед нашим носом. При том, что «Шаттлы» выводились на орбиту не самостоятельно, а с помощью отдельной ракеты.
Не стоит надеяться, что «Корона» станет самым прибыльным и успешным проектом. Или кораблём, который отправит нас на Луну и другие планеты. Нет. Прежде всего это первый испытательный носитель с полезной нагрузкой (ПН) около 7-12 тонн. Основным материалом носителя станет углепластик. А двигатели предполагались кислородно-водородные.
И вот, буквально неделю назад, разработчики из центра Макеева заявили, что работы над «Короной» возобновляются.
“Наша разработка – ракета-носитель “Корона”, в отличие от американской (ракета-носитель Falcon), не имеет отделяемых ступеней и фактически является космическим кораблем мягкого взлета и посадки, что открывает дорогу к реализации дальних межпланетных полетов с экипажами на борту”, – заявил Интерфаксу генеральный конструктор ГРЦ Владимир Дегтярь.
Единственным аналогом данного носителя являлся американский McDonnell Douglas DC-X. Эта ракета была создана и испытана в 90-ых. Её испытания продолжались 11 раз до 1996-го года. Экспериментальная программа провалилась и её закрыли, поставив крест. Поэтому ни одного реального конкурента у центра Макеева не осталось на сегодняшний день.
Не стоит ждать «Корону» в ближайшие годы. Следуя словам разработчиков, технический облик, конструкторские решения и все проектные разработки проведены. Однако, чтобы построить такую ракету и провести лётные испытания, понадобится не менее 10 лет. Тем более, что стоимость реализации такого проекта лежит на уровне $ 2-3 млрд. А такое количество лишних средств у «Роскосмоса» вряд ли найдётся в ближайшее время. Учитывая, что там уже определились с вложениями в комплекс «Союз-5». Но государство явно заинтересовалось проектом и дало добро на продолжение работ. Иначе это самовольство со стороны центра Макеева закончится неудачей – никто не станет его спонсировать – такого в России никто бы не позволил.
Справка:
Одноступенчатая многоразовая ракета-носитель вертикального взлета и посадки – это изобретение, которое относится к многоразовым транспортным космическим системам. Предлагаемая ракета содержит осесимметричный корпус с полезной нагрузкой, маршевую двигательную установку и взлетно-посадочные амортизаторы. Между стойками указанных амортизаторов и соплом маршевого двигателя установлен теплозащитный экран, выполненный в виде пустотелого тонкостенного отсека из теплостойкого материала. Техническим результатом изобретения является минимизация газодинамических и тепловых нагрузок на амортизаторы от работающего маршевого двигателя при стартах и посадках ракеты-носителя и обеспечение вследствие этого требуемой надежности амортизаторов при многократном (до 50 раз) использовании ракеты. 1 ил.
Известно, что при старте ракета расположена на пусковом устройстве, при этом находится в вертикальном положении и опирается на четыре опорных кронштейна хвостового отсека, на который действует вес полностью заправленной ракеты и ветровые нагрузки, создающие опрокидывающий момент, которые при одновременном действии являются наиболее опасными для прочности хвостового отсека ракеты (см., например, И.Н.Пенцак.
Теория полета и конструкция баллистических ракет. – М.: Машиностроение, 1974, стр.112, Рис.5.22, стр.217, Рис.11.8, стр.219). Нагрузка при стоянке полностью заправленной ракеты распределяется на все опорные кронштейны.
Одним из принципиальных вопросов предлагаемой МТКС является разработка взлетно-посадочных амортизаторов (ВПА).
Проведенные в Государственном ракетном центре (ГРЦ) работы над проектом «КОРОНА» показали, что наиболее неблагоприятным случаем нагружения ВПА является посадка ракеты.
Нагрузка на ВПА при стоянке полностью заправленной ракеты распределяется на все опоры, в то время как при посадке, с большой долей вероятности, из-за допускаемого отклонения от вертикального положения корпуса ракеты возможна реализация случая, когда нагрузка приходится на одну опору. С учетом наличия вертикальной скорости эта нагрузка оказывается сопоставимой или даже превышающей нагрузку на стоянке.
Это обстоятельство позволило принять решение от отказе от специального стартового стола, перенеся силовые функции последнего на ВПА ракеты, что значительно упрощает стартовые сооружения для систем типа «КОРОНА», и соответственно, снижаются затраты на их строительство.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является многоразовая одноступенчатая ракета-носитель «КОРОНА» вертикального взлета и посадки, содержащая осесимметричный корпус с полезной нагрузкой, маршевую двигательную установку и взлетно-посадочные амортизаторы (см. А.В.Вавилин, Ю.Ю.Усолкин «О возможных путях развития многоразовых транспортных космических систем (МТКС)», РК техника, научно-технический сборник, серия XIY, выпуск 1 (48), часть П, расчет, экспериментальные исследования и проектирование баллистических ракет с подводным стартом, г. Миасс, 2002 г., стр.121, рис.1, стр.129, рис.2).
Недостатком конструкции ракеты-аналога является то, что ее ВПА расположены в зоне газодинамического и теплового воздействия пламени, выходящего из центрального сопла маршевой двигательной установки (МДУ) при многократном старте и посадке ракеты, в результате чего не обеспечивается надежная работа конструкции одного ВПА при требуемом ресурсе его использования (до ста полетов при двадцатипроцентном запасе по ресурсу).
Техническим результатом при использовании одноступенчатой многоразовой ракеты-носителя вертикального взлета и посадки является обеспечение требуемой надежности конструкции одного ВПА при пятидесятистократном использовании ракеты-носителя путем минимизации газодинамических и тепловых нагрузок на ВПА от работающей МДУ при многократных старте и посадках ракеты.
Сущность изобретения состоит в том, что в известной одноступенчатой многоразовой ракете-носителе вертикального взлета и посадки, содержащей осесимметричный корпус с полезной нагрузкой, маршевую двигательную установку и взлетно-посадочные амортизаторы, в ней между стойками взлетно-посадочных амортизаторов и соплом маршевого двигателя установлен теплозащитный экран.
По сравнению с ближайшей ракетой-аналогом предлагаемая одноступенчатая многоразовая ракета-носитель вертикального взлета и посадки обладает лучшими функционально-эксплуатационными возможностями, т.к. в ней обеспечивается необходимая надежность конструкции одного ВПА (не ниже 0,9994) при заданном сроке эксплуатации одной ракеты-носителя (до ста пусков) путем изоляции (с помощью теплозащитного экрана) стоек ВПА от газодинамических и тепловых нагрузок работающей МДУ при заданном ресурсе (до ста) полетов ракеты-носителя при его многократных старте и посадках.
Для пояснения технической сущности предлагаемого изобретения показана схема предлагаемой ракеты-носителя с осесимметричным корпусом 1, соплом 2 маршевой двигательной установки, стойками взлетно-посадочного амортизатора 3 и теплозащитным экраном 4 пустотелого тонкостенного отсека из теплостойкого материала, который изолирует стойки взлетно-посадочного амортизатора от газодинамического и теплового воздействия пламени из центрального сопла маршевой двигательной установки при взлете и посадке ракеты.
Таим образом, предлагаемая многоразовая ракета-носитель вертикального взлета и посадки обладает более широкими функционально-эсплуатационными возможностями по сравнению с ближайшим аналогом путем повышения надежности одного взлетно-посадочного амортизатора при заданном ресурсе полетов ракеты-носителя, на котором этот взлетно-посадочный амортизатор расположен.
Одноступенчатая многоразовая ракета-носитель вертикального взлета и посадки, содержащая осесимметричный корпус с полезной нагрузкой, маршевую двигательную установку и взлетно-посадочные амортизаторы, отличающаяся тем, что в ней между стойками взлетно-посадочных амортизаторов и соплом маршевого двигателя установлен теплозащитный экран, выполненный в виде пустотелого тонкостенного отсека из теплостойкого материала.
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
