"אנגרה": הולדת הרקטה

תוכן עניינים:

"אנגרה": הולדת הרקטה
"אנגרה": הולדת הרקטה
Anonim

אנגארה היא משפחה חדשה של רכבי שיגור המפותחים ברוסיה. נציגתה הראשונה ביצעה את טיסתה הראשונה ב -9 ביולי 2014. ובכן, אנו לומדים להכיר את "הנתונים האישיים" של כל המשפחה - על רקע הופעתם ועם קרובי משפחה בחו"ל.

"אנגרה"
"אנגרה"

לרוסיה, כידוע, אין לכם מזל גדול עם הגיאוגרפיה. זה מורגש אפילו בחלל: מעצמת החלל הצפונית ביותר בעולם נאלצת להוציא את חלק הארי מהשיגורים שלה משטחה של מדינה אחרת. והעניין אפילו לא שבייקונור, שהלך לקזחסטן, היה המפותח ביותר בשטחה של ברית המועצות: הוא פשוט ממוקם דרומה.

למעשה, אם רכב השיגור ישוגר לכיוון מזרח, הוא יסייע בעצם סיבוב כדור הארץ. המומנטום הנוסף שהוא יוצר עוזר להביא יותר מטען למסלול עבור אותה צריכת דלק. וככל שקרוב יותר לקו המשווה - כך העזרה הזו בולטת יותר. לא בכדי שואפות כל מדינות העולם לאתר את פלטפורמות החלל שלהן כמה שיותר דרומה. האירופאים הלכו הכי רחוק לכאן, ו- ESA מבצעת את כל השיגורים בקנה מידה גדול מהקוסמודרום Kourou, הממוקם בדרום אמריקה, בגויאנה הצרפתית - אך רק 500 ק"מ מקו המשווה.

ערך המהירות הנוספת הזו בקו המשווה הוא 465 מ ' / ש', בקו הרוחב של הקוסמודרום של באיקונור - 315 מ ' / ש', אך עבור הקוסמודרום פלסצק, הממוקם באזור ארכנגלסק - 211 מ ' / ש' בלבד. פשוט אי אפשר לשלוח מכאן חללית למסלול גיאו -סטציונאלי רחוק. ניתן לשגר פרוטונים כבדים רק מבייקונור, והקוסמונאוטיקה הרוסית נשארת קשורה במידה רבה לקוסמודרום הקזחי.

קוסמודרום ווסטוצ'ני

הקוסמודרום הסובייטי לשעבר של המזרח הרחוק סבובודני זז ומתרחב: הקוסמודרום הרוסי החדש ווסטוצ'ני יהפוך לגדול בהרבה מקודמו, שהיה ממוקם בקרבת מקום. מאז 2007, אז התפרק סבובודני, ומשנת 2011 נמשכת בנייה פעילה בסביבת הכפר אוגלגורסק שבאזור אמור.

המזרח הרחוק לא נבחר במקרה כמיקום הקוסמודרום החדש. מצד אחד, לאזור כבר יש מערכת מפותחת למדי של רכבות וכבישים מהירים. מאידך גיסא, החלקים הראשונים של טיסת הטילים, המסוכנים ביותר מבחינת תאונות וקשורים בהכרח לנפילת חלקים משופעים של נושאות, יעברו על אזורים דלילי אוכלוסייה במדינה.

מתוכנן שכבר בשלב הראשון יהיו לווסטוצ'ני שני משגרים לרכבי שיגור קלים ובינוניים, מפעלים לייצור חמצן נוזלי, חנקן ומימן, שדה תעופה, מתקנים לאימון קוסמונאוטים לפני הטיסה וקדם טרום שיגרו בדיקות של חלליות - ואין כאן ספירת תשתיות, מגורים ואתרים אחרים.

תמונה
תמונה

כך שהרצון ללמוד כיצד לנהל לחלוטין את הכוחות הקיימים בתוך המדינה הפך לאחת הסיבות המרכזיות לפיתוח רכבי שיגור חדשים למטרות חלל. השיגור צריך להתבצע מתוך קוסמודרומות גדולות בשטחה של רוסיה - הן הקיימות, קודם כל, פלצצק והן העתידיות - אנו מדברים כמובן על הקוסמודרום ווסטוצ'ני באזור אמור.

אולם שאיפה זו אינה מוגבלת רק למשטח השיגור: משימה נוספת הייתה יצירת מתחם רקטות שתוכנן ויוצר במאה אחוזים על ידי מפעלים רוסיים, שיבטיח את עצמאותה ובטיחותה של תעשיית החלל במדינה.

תמונה
תמונה

ניקולאי מויזייב: “לא היו פרויקטים כאלה בעולם (…) כך שכל טווח העומסים וכל מגוון הפרויקטים של מחלקות קלות, בינוניות וכבדות הושקו ממשגר אחד - זה לא המצב, זה מיושם בפרויקט אנגארה.זה מייקר את הפרויקט במובן זה שאין צורך לבנות שלושה שולחנות השקה נפרדים ".

אבל איך אמור להיות המדיום הזה? ראשית, אנו יכולים לקחת בחשבון שתי בעיות מרכזיות, אשר, לצערי, סובלות מהנשאים העומדים לרשותה של רוסקוסמוס. הראשון בהם הוא אקולוגי: הפטיל רעיל משמש הן בפרוטונים והן במובילים כבדים אחרים שתוכננו בברית המועצות. מנועי הרקטה החדשה צריכים להשתמש בדלק "ידידותי לסביבה", למשל, על בסיס נפט (עם חמצן נוזלי כחמצן).

הבעיה השנייה היא בעיית האיחוד. מעצבים סובייטים יכלו להרשות לעצמם להיות "מפוזרים", ועד כה הקוסמונאוטיקה הרוסית משתמשת במגוון שלם של רכבי שיגור, שמרכיביהם אינם תואמים זה לזה, וכל אחד מהם דורש "גישה מיוחדת", שרשרת טכנולוגית וייצור נפרדים. "פרוטונים" ו"סויוז "," זניט "ו"רוקוטי", "דנייפר" ו"קוסמוס " - רקטה אחת אמורה להחליף את כל זה.

תמונה
תמונה

כשם שאלפי נהרות ונחלים זורמים לבאיקל, ורק אנגארה עמוקה אחת זורמת החוצה - כך משפחת אנגרה הגדולה צריכה להחליף מספר ישנים וטובים, שתוכננו ברקטות נושאות ברית המועצות.

אחד אוניברסלי, המסוגל לשגר לוויין קטן למסלול קרקע נמוך בעלות נמוכה, ולשלוח ספינת מטען ל- ISS, ובמוקדם או במאוחר תצטרכו לחשוב על זה - משלחות מאוישות לירח ולמאדים. כיצד להשיג הן את איחוד הרכיבים והן את צדדיות הפעולה? פשוט מאוד: הרקטה חייבת להיות מודולרית. זה צריך להיות מורכב, כמו מעצב, מחלקים נפרדים מוכנים מראש, בהתאם למשימה הספציפית. משלב חד -שלב קליל לכבד, גדול פי כמה וחזק ממנו - הוא צריך להפוך למשפחה שלמה של נושאים, העשויים ממודולי רקטות אוניברסליים.

בית חולים ליולדות על שם חרוניצ'וב

משימות אלו פורטו לפני 20 שנה, וכבר בשנת 1995 חתם נשיא רוסיה בוריס ילצין על צו "על פיתוח מתחם רקטות החלל אנגרה". בתחילה תוכננו לבצע את הבדיקות הראשונות כבר בשנת 2005, וחסימות שונות של המערכת הועברו לניהול מפעלים שונים, אם כי הארגון הראשי היה מרכז חרוניצ'וב, היצרנית הרוסית הראשית של רקטות חלל.

עם זאת, כבר בשנת 1997 התברר כי המערכת העתידית צריכה להיראות אחרת. מעניין שבקרוב הסגן הראשון של מרכז חרוניצ'וב אז, אלכסנדר מדבדב, הגן על עבודת הדוקטורט שלו על המתודולוגיה של יצירת כלי שיגור מאוחדים. שנתיים לאחר מכן מונה לראש הארגון: הוגדרו משימות, נבחרו שחקנים, החלו העבודה.

תמונה
תמונה

ניקולאי מויסייב, חבר הוועדה הצבאית-תעשייתית תחת ממשלת הפדרציה הרוסית, אמר לתקשורת: "זה לא אומר שאנחנו מסרבים להשתמש בקוסמודרום של באיקונור, הוא עדיין מבוקש, הוא עדיין משמש לאזרחים. מטרות. אבל אני חייב לומר שעד עכשיו לא נותרו אנשי שירות בבייקונור, זה עבר לגמרי תחת סמכות השיפוט האזרחי, רוסקוסמוס הוא הדבר העיקרי שם, והצבא הציב בצדק את המשימה של הנהגת המדינה להיות מסוגלת בכל עת, מבוססת על אותן החלטות, המקובלות על ידי הנהגת המדינה, ההנהגה הצבאית שלה, לשגר כל לוויין מהשטח הרוסי. במקרה זה, השאלה הייתה בנוגע לקוסמודרום פלסצק ".

תמונה
תמונה

בשנים 2008-2009 בוצעו ניסויים של מודולי טילים אוניברסליים URM-1, "קרים" ו"יורים "כאחד, עם השקת מנוע הסילון RD-0124A-I, שפעולתו חיקתה את המחזוריות של ממש טִיסָה. עד 2011 הסתיימו ניסויים קרקעיים של מנוע RD-191, שיהפוך ל"ילידים "של ה"אנגרה", וגם ה- URM נבדקו איתו. במקביל, יחידות להובלה והתקנה של האנגרה פותחו ונבדקו בתחילת הדרך. על פי כמה הערכות, העלות הכוללת של העבודה, כולל הקמת אתרי קרקע, תהיה כ -100 מיליארד רובל.

"הבעיה לא הייתה טכנית", אומר ניקולאי מויסייב. - כמובן, משימה זו, בתנאים בהם הייתה לנו מימון כרוני בשנות התשעים, נדחתה מאוחר יותר … מהסכום הנדרש. המימון החל למעשה בשנת 2006, כך שאין צורך להיות מופתע כאן ".

תמונה
תמונה

השיגור הראשון המיוחל התקיים ב -9 ביולי 2014, הושקה דו-שלבית "אנגרה-1.2PP" מהקוסמודרום פלסצק באזור ארכנגלסק. לאחר 21.5 דקות, היא העבירה בהצלחה את המטען שלה - במשקל 1430 ק"ג מהדגם ההמוני הכולל של המטען - למזבלה של קורא, הממוקמת בקמצ'טקה.

"אנגרה" במשפחתו

כפי שאנו כבר יודעים, רכבי השיגור של אנגרה יהיו מודולריים-לצורך כך מפתחים שני סוגים של מודולי רקטות אוניברסליים, URM-1 ו- URM-2. האור "Angara-1.2" יכלול רק URM אחד, וה- "Angara-A7" הכבד ביותר כבר יכלול שבע. "זה עדיין לא קרה בעולם הקוסמונאוטיקה", אמר ניקולאי מויזייב. - קומפלקס טכני אחד, משגר אחד מאפשר לשגר את כל שלושת סוגי "אנגארה". זוהי ידע אבסולוטי ".

תמונה
תמונה

יתר על כן, כל מודול מצויד במנוע סילון נוזלי חמצן-נפט חד-תאני RD-191, שנוצר על בסיס ה- RD-171 בעל ארבעה החדרים, אשר שימש על הרקטה הסובייטית הכבדה "אנרג'יה". ה- RD-191 לא רק כבר נבדק, יש לו "ניסיון" וטיסות אמיתיות: מנוע כזה משמש בטיל KSLV-1 הדרום קוריאני, ליתר דיוק, בשלב הראשון שלו. למרות שהשקותיה בשנים 2009 ו -2010 הסתיימו באופן חריג, השלב הראשון בשני המקרים עבד כרגיל.

תמונה
תמונה

רק לגרסה הכבדה של האנגרה יהיה מודול מיוחד משלו-ה- URM-2, שיתפוס מיקום מרכזי במתחם ואולי ידרוש מנוע נפרד משלו (או מודרניזציה של ה- RD-191). רק שינוי זה ידרוש בניית משטח שיגור מיוחד לעצמו.

קרובי משפחה בחו"ל

האנלוגים הזרים הקרובים ביותר של האנגרה הם רכב השיגור הצרפתי Ariane-5, ה- CZ-11 הסיני וכמובן הפלקון האמריקאי, שעיצובו מיישם גם את העיקרון המודולרי, אם כי לא כל כך נרחב.

רכב השיגור של פלקון פותח על ידי החברה הפרטית הידועה SpaceX, בבעלות מייסד מערכת התשלומים בפייפאל, המיליארדר אילון מאסק. בניגוד לאנגרה, הפלקונים כבר מבצעים טיסות של ממש - אם כי בגרסת הפלקון. עם זאת, השינוי הקל ביותר, בדומה לשינוי "Angara 1.1", אינו מסופק עבורו. מבחינת המאפיינים, הגרסה הדו-שלבית העובדת של Falcon 9 מזכירה יותר מכל את "אנגרה A5" הבינונית העתידית: עם מסת השקה של יותר מ -500 טון, היא מאפשרת להכניס עד 4.8 טון מטען לתוך מסלול העברה גיאו.

תמונה
תמונה

עד כה השלימה Falcon 9 30 שיגורים, רובם היו מוצלחים לחלוטין, ושניים - באוקטובר 2012 ובספטמבר 2016 - הסתיימו באובדן עומס חולף.

אפשרות זו תוכל לשגר לאותו מסלול העברה גיאוגרפית של עד 21, 2 טון, עד לשפל - עד 53, 0 טון. זה אפילו ניכר יותר מאשר "Angara A7" העתידי. על פי הבטחתו של אילון מאסק, Falcon Heavy תהפוך לרקטה החזקה ביותר על פני כדור הארץ ותהיה השנייה רק אחרי הקיקלופ המפורסם של שבתאי V, ששימשו בעבר את ארצות הברית לעוף לירח.

הרקטה הסינית CZ -11, כמקובל במוצרים סיניים, היא לא ממש מתחרה של אנגארה - היא משתמשת בדלק הפפטיל שאת חסרונותיו אנו כבר יודעים. עם זאת, פאלקון לא תהיה המתחרה הזרה היחידה לטילים החדשים שלנו: אירופה כבר משתמשת במנשאי אריאן 5 בינוניים. ולמרות שמכונית ההשקה האירופית משתמשת במנוע הנעה המונע על ידי דלק חמצן-מימן, ואף יש לה זוג מאיצי דלק מוצק, המבדיל אותו באופן ניכר מהאנגרה, הם דומים מבחינה תפקודית.

הוא אינו מסוגל לספק מטען למסלולים גיאוסטציוניים גבוהים. אבל למנשא של 777 טון, שמוכן לשלוח עד 10 טון מטען למסלול ההעברה הגיאוגרפית, יש רקורד מרשים.מאז 1996, Ariane -5 כבר ביצעה 90 הזנקות, מתוכן 87 הסתיימו בהצלחה מוחלטת - יידרש יותר משנה עד שאנגרה תזכה לסטטיסטיקה כזו.

עם זאת, בעוד ש"אנגרה "רק מתחיל את חייה - ואנו מקווים שזה יהיה ארוך. רק הזמן והניסיון יראו כיצד תחוש הרקטה הרוסית החדשה במבצע וכיצד היא תיראה על רקע "קרוביה הזרים". בכל מקרה, יש כל סיכוי שנוכל להתגאות ביילוד.

המאמר פורסם במגזין Naked Science # 15.

פופולרי על ידי נושא