Projekt einer Trägerrakete der Superschweren Klasse "Energia-5V"

Projekt einer Trägerrakete der Superschweren Klasse "Energia-5V"
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Anonim

Die russische Raumfahrtindustrie betreibt Trägerraketen verschiedener Klassen und Typen. Um einige Probleme zu lösen, braucht die Raumfahrt superschwere Raketen, aber im Moment verfügt unser Land nicht über eine solche Ausrüstung. Dennoch wird bereits ein vielversprechendes Projekt entwickelt. In den nächsten Jahren muss die Industrie die vielversprechende Energia-5V-Rakete entwickeln und testen.

Die Existenz von Plänen zur Entwicklung einer superschweren Trägerrakete Energia-5V wurde im vergangenen Herbst bekannt gegeben. Mitte November 2016 fand in Moskau eine Konferenz statt, die sich den Problemen der Entwicklung der Raketen- und Weltraumtechnologie widmete. Während dieser Veranstaltung wurde der Generaldirektor der Energia Rocket and Space Corporation, benannt nach V. I. S. P. Königin Wladimir Solntsev. Laut dem Chef der größten Organisation gibt es Pläne, eine vielversprechende superschwere Trägerrakete zu schaffen. Gleichzeitig ist geplant, einen sehr interessanten Ansatz für die Gestaltung des Aussehens der Rakete zu verwenden.

Es wurde vorgeschlagen, eine neue Rakete auf modularer Basis zu bauen. Schlüsselkomponenten sollten aus bestehenden oder sich entwickelnden Raketenprojekten ausgeliehen werden. Die erste und zweite Stufe sollen also dem Projekt der vielversprechenden Mittelklasse-Rakete "Phoenix" entnommen werden. Die Oberstufe mit Wasserstoffantrieben sollte von der geplanten schweren Rakete Angara-A5V übernommen werden. Wie V. Solntsev feststellte, schlägt das Energy-5V-Projekt die Schaffung einer Art Designer vor, aus dem ein Träger der gewünschten Konfiguration mit den erforderlichen Eigenschaften zusammengebaut werden kann. Ziel dieses Ansatzes ist es, die Zeit bis zur Fertigstellung der Arbeiten und die Kosten des Projekts zu reduzieren.

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Als die Informationen über das vielversprechende Projekt "Energia-5V" bekannt gegeben wurden, gab es bereits bestimmte Informationen über zwei weitere Trägerraketen, die als Quelle für Komponenten und Baugruppen geplant sind. So ist bekannt, dass die Angara-A5V-Rakete eine Variante eines anderen Projekts ihrer Familie ist, das sich durch die Verwendung einer dritten Stufe mit Motoren auszeichnet, die von einem Wasserstoff-Sauerstoff-Kraftstoffpaar angetrieben werden. Eine solche Modernisierung des bestehenden Projekts ermöglicht laut Berechnungen eine spürbare Steigerung der Nutzlast.

Die zweite Quelle für Zuschlagstoffe ist die Mittelklasse-Trägerrakete Phoenix. Eine solche Rakete wird in der Lage sein, bis zu 17 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn zu heben, einschließlich bemannter Raumfahrzeuge. Außerdem kann die Rakete 2,5 Tonnen Fracht in eine geostationäre Umlaufbahn bringen, wofür sie eine Oberstufe benötigt. Die Entwicklung von Phoenix soll 2018 beginnen und bis 2025 abgeschlossen sein. Im vergangenen Jahr wurde bekannt, dass aus den Einheiten dieser Rakete in Zukunft ein vielversprechender Träger einer schweren oder superschweren Klasse entstehen kann.

Im vergangenen Jahr wurden nur die allgemeinsten Pläne bekannt gegeben, die den weiteren Verlauf der Arbeiten im Bereich vielversprechender Trägerraketen bestimmen. Einige Monate später wurden einige Details des zukünftigen Energia-5V-Projekts bekannt. Wie sich herausstellte, plant die Raketen- und Raumfahrtindustrie, zwei Varianten der Rakete mit unterschiedlichen Eigenschaften und Fähigkeiten gleichzeitig anzubieten.

Informationen über neue Pläne für ein vielversprechendes Projekt wurden Ende Januar von der Nachrichtenagentur TASS veröffentlicht. Die Informationen wurden von einer ungenannten Quelle in der Raumfahrtindustrie erhalten. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass sich das Pressezentrum des RSC Energia weigerte, solche Nachrichten zu kommentieren. Dennoch sind in diesem Fall die veröffentlichten Informationen von großem Interesse.

Eine Quelle der TASS-Agentur sagte, dass zu diesem Zeitpunkt das ungefähre Aussehen von zwei superschweren Trägerraketen gleichzeitig bestimmt worden war. Zwei Versionen der Energia-5V-Rakete erhielten ihre eigenen Arbeitsnamen, Energia-5V-PTK und Energia-5VR-PTK. Vorläufige Studien zu zwei Projekten sollten dem Management des Energia-Konzerns sowie den führenden Organisationen der Raketen- und Raumfahrtindustrie vorgelegt werden.

Nach den veröffentlichten Informationen werden Raketen beider Typen nach einem dreistufigen Schema gebaut und mit Flüssigtriebwerken ausgestattet. Es wird vorgeschlagen, die erste und zweite Stufe von zwei Raketen mit RD-171MV-Triebwerken auszustatten. Der erste sollte vier solcher Produkte erhalten, der zweite - zwei. Die dritte Stufe muss mit zwei RD-0150-Motoren ausgestattet werden, die mit Wasserstoff betrieben werden. Die beiden Varianten der Rakete werden sich in ihren Eigenschaften ähneln, aber es wird erwartet, dass sie sich in ihren Fähigkeiten unterscheiden.

Die Trägerrakete Energia-5V-PTK wird nach bisherigen Berechnungen eine Startmasse von 2368 Tonnen haben und bis zu 100 Tonnen Nutzlast in eine erdnahe Umlaufbahn bringen können. Bis zu 20,5 Tonnen können in die Mondumlaufbahn befördert werden. Das Projekt Energia-5VR-PTK sieht vor, die Rakete mit einer Oberstufe mit wasserstoffbetriebenen Triebwerken auszustatten. In dieser Konfiguration hat die Trägerrakete eine Startmasse von 2346 t. Die Verwendung einer Oberstufe bringt entsprechende Vorteile bei der Lösung bestimmter Probleme.

Bei der Verwendung von Energia-5V-Raketen für die Lieferung eines bemannten Raumschiffs "Federation" oder eines vielversprechenden Start- und Landemoduls für eine Mondexpedition in die Umlaufbahn ist es möglich, das sogenannte zu verwenden. interorbitaler Schlepper. Dieses Produkt kann auf Basis einer der bestehenden Oberstufen der DM-Familie konstruiert und gebaut werden.

In den nächsten Monaten arbeiteten die Unternehmen der Raketen- und Raumfahrtindustrie im Rahmen eines vielversprechenden Projekts weiter. Unter anderem wurden die ungefähren Termine für die Erstellung neuer Trägerraketen und Startkomplexe für deren Betrieb festgelegt. Am 8. Juni veröffentlichte die Agentur TASS neue Daten zu den Plänen für die Energia-5V-Rakete. Nach wie vor wurden die Informationen von einer ungenannten Quelle in der Branche bezogen. Darüber hinaus konnten TASS-Mitarbeiter, ähnlich wie in früheren Berichten, keine Kommentare von Beamten erhalten, diesmal von der staatlichen Korporation Roskosmos.

Laut einer ungenannten Quelle wird auf dem Kosmodrom Vostochny ein Startkomplex für Energia-5V-Raketen gebaut. Die Bauarbeiten werden nach aktueller Planung im Jahr 2027 abgeschlossen sein. Der erste Start des superschweren Fahrzeugs von der neuesten Startrampe erfolgt 2028. Einige Features des zukünftigen Komplexes wurden ebenfalls angekündigt. Wie sich herausstellte, beinhalten die aktuellen Pläne der Raketen- und Raumfahrtindustrie die Schaffung einer universellen Startrampe.

Eine TASS-Quelle sagte, dass die Startrampe für Energia-5V nach den gleichen Prinzipien gebaut wird wie der universelle Startstand 17P31-Komplex für die Energia-Trägerrakete. Dieser Komplex wurde vor drei Jahrzehnten am Standort Nr. 250 des Weltraumbahnhofs Baikonur errichtet und anschließend für zwei Starts der superschweren Rakete Energia genutzt. Es wurde nicht festgelegt, welche Prinzipien der Starttabelle für die alte Energia auf das neue Projekt übertragen werden sollen.

Es wird argumentiert, dass die Startrampe für die Energia-5V-Rakete universell sein wird und den Start verschiedener Arten von Ausrüstung ermöglichen wird. Mit seiner Hilfe wird es möglich sein, vielversprechende Mittelklasse-Raketen "Sojus-5" sowie andere auf ihrer Basis hergestellte Träger durch Verbinden mehrerer Blöcke in den Weltraum zu schicken. Ein solcher Startkomplex kann unter anderem zusammen mit vielversprechenden superschweren Raketen der Familien Angara und Energia-5V eingesetzt werden.

Ebenfalls am 8. Juni wurden Pläne bekannt, die Entwicklung einer superschweren Rakete zu beschleunigen. Der stellvertretende Premierminister Dmitri Rogosin sagte, die Führung der Branche habe beschlossen, die Arbeit an einer superschweren Trägerrakete zu beschleunigen. Um solche Probleme zu lösen, wurde bereits mit Forschungsarbeiten am neuen RD-0150-Triebwerk begonnen. In naher Zukunft wird dieses Projekt in die experimentelle Entwurfsphase eintreten.

Das vielversprechende Triebwerk soll nach Angaben des stellvertretenden Premierministers in der Angara-A5V-Rakete zum Einsatz kommen und deren Tragfähigkeit auf 37 Tonnen erhöhen superschwere Rakete, die gerade erstellt wird.

Nach der Veröffentlichung von Nachrichten über den geplanten Bau des Startkomplexes auf dem Kosmodrom Vostochny, der Beschleunigung der Arbeiten im Allgemeinen und dem Beginn der Entwicklung eines neuen Triebwerks erschienen keine neuen Nachrichten über das vielversprechende Projekt "Energia-5V". Daher sind derzeit nur die allgemeinsten Informationen über das Projekt sowie die erwarteten Eigenschaften der fertigen Ausrüstung bekannt. Es ist durchaus verständlich, dass sich die zuvor angekündigten berechneten Informationen zu den Daten und Parametern in Zukunft merklich ändern können. Darüber hinaus können grundlegende Punkte des Projekts überarbeitet werden. Schließlich kann die Entwicklung superschwerer Träger aus dem einen oder anderen Grund ganz eingestellt werden.

Es sei darauf hingewiesen, dass die vielversprechende Energia-5V-Rakete trotz der Ähnlichkeit der Namen und der Zugehörigkeit zur gleichen Klasse nicht direkt mit der vor drei Jahrzehnten geschaffenen Trägerrakete verwandt ist. Wie aus bereits veröffentlichten Informationen hervorgeht, wird auf der Grundlage moderner Ideen, Lösungen, Komponenten und Baugruppen ein neues superschweres Raketenprojekt geschaffen. Um Zeit und Geld zu sparen, erwägen die Autoren des Projekts daher die Möglichkeit einer breiten Verwendung von großen Modulen, die von bestehenden Raketenmodellen übernommen wurden.

Es ist bekannt, dass die erste und zweite Stufe der Raketen Energia-5V-PTK und Energia-5VR-PTK auf der Grundlage der entsprechenden Einheiten gebaut werden, die im Rahmen des Phoenix-Projekts entwickelt werden sollen. Die dritte Stufe wiederum wird dem schweren "Angara-A5V" entlehnt, der ebenfalls noch lange nicht getestet ist. Die Rakete wird in der Lage sein, bestehende und zukünftige Oberstufen zu nutzen. Ein solches Vorgehen wird es zwar ermöglichen, die Projektentwicklung zu beschleunigen und die Kosten zu senken, wenngleich nicht alle Pläne in naher Zukunft umgesetzt werden können. Fakt ist, dass der Erstflug der Angara-A5V-Rakete für 2023 geplant ist und die Phoenix in etwa zwei Jahren abheben wird. Um "Energia-5V" zu entwerfen und für das Testen vorzubereiten, muss auf den Abschluss der verwandten Projekte gewartet werden, die als Quelle für Knoten verwendet werden.

Bei Motoren ist die Situation ähnlich. Berichten von Anfang des Jahres zufolge werden die erste und zweite Stufe des superschweren Trägers mit RD-171MV-Motoren ausgestattet. Soweit bekannt, ist eine solche Modifikation des bestehenden RD-171 noch nicht fertig und wird erst in absehbarer Zeit erscheinen. Auch den RD-0150-Motor gibt es noch nicht, und seine Entwicklung steht noch am Anfang. Somit wird das Fehlen der notwendigen Motoren auch den Abschluss des Energia-5V-Projekts in naher Zukunft verhindern.

Die angekündigten Eigenschaften der vielversprechenden superschweren Trägerrakete sind von großem Interesse. Vor einigen Monaten wurde bekannt, dass Raketen bis zu 100 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn schicken können und etwas mehr als 20 Tonnen zum Mond transportiert werden. Mit Oberstufen des einen oder anderen Modells wird es möglich sein entsprechende Ergebnisse zu erhalten. Derzeit werden weltweit keine Serien-Trägerraketen mit ähnlichen Eigenschaften verwendet. Mehrere Projekte sind in Entwicklung, konnten aber bisher keine Teststarts erreichen.

Das Erscheinen einer superschweren Trägerrakete kann den gravierendsten Einfluss auf die Weiterentwicklung der russischen Kosmonautik haben. In der Vergangenheit wurden in unserem Land Versuche unternommen, diese Richtung zu meistern, aber sie brachten aus dem einen oder anderen Grund keine wirklichen Ergebnisse. So wurde die erste inländische superschwere Rakete N-1, die 75 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn bringen konnte, viermal getestet, und alle Starts endeten mit einem Unfall. Mitte der siebziger Jahre wurde das Programm zugunsten eines neuen Projekts geschlossen.

Der nächste Versuch, die superschwere Richtung zu meistern, war das Projekt Energia. Die maximale Nutzlast einer solchen Rakete betrug 100 Tonnen und konnte sowohl traditionelle Raumfahrzeuge als auch das wiederverwendbare Transportfahrzeug Buran in die Umlaufbahn bringen. 1987-88 fanden zwei Teststarts statt, nach denen die Arbeiten eingestellt werden mussten. Das Projekt erwies sich damals als zu teuer in der Umsetzung. Der Zusammenbruch der Sowjetunion führte zur Schließung des Projekts.

In Zukunft wurde wiederholt vorgeschlagen, ein neues Projekt einer superschweren Trägerrakete zu erstellen. Beispielsweise wurde für eine gewisse Zeit die Möglichkeit erwogen, ein solches Projekt innerhalb der Familie Angara zu entwickeln. Trotzdem wurde aus technischen und wirtschaftlichen Gründen entschieden, uns auf schweres Gerät zu beschränken. Die Schaffung eines superschweren Trägers wurde auf unbestimmte Zeit verschoben.

Eine weitere Diskussion über die Möglichkeit, eine solche Rakete zu bauen, begann vor einigen Jahren. Im vergangenen Jahr wurden konkrete Pläne angekündigt, und Anfang 2017 wurde bekannt, dass das technische Erscheinungsbild zweier Raketen gleichzeitig mit ähnlichen Eigenschaften und unterschiedlichen Fähigkeiten entsteht. Nach neuesten Daten werden diese Projekte erst Ende des nächsten Jahrzehnts zur Erprobung gebracht. Im Jahr 2027 wird der erforderliche Startkomplex auf dem Kosmodrom Vostochny fertiggestellt, und der erste Start erfolgt 2028. Gleichzeitig gibt es Grund zu der Annahme, dass sich diese Begriffe nach links verschieben könnten, da die Führung des Landes eine grundlegende Entscheidung getroffen hat, die Arbeit zu beschleunigen.

Bis heute ist es der heimischen Raketen- und Raumfahrtindustrie gelungen, eine Reihe vielversprechender Trägerraketen zu entwickeln, die in Zukunft bestehende und funktionierende Modelle ersetzen müssen. Die bestehenden Pläne beinhalten die Entwicklung von Raketen aller Klassen, von leichten bis superschweren. Dadurch wird es möglich, nicht nur die Trägerraketenflotte durch den Austausch veralteter Geräte zu modernisieren, sondern auch die Fähigkeiten der heimischen Raumfahrt zu erweitern und ihr Wettbewerbspotenzial zu erhöhen. Dennoch wird es viel Zeit in Anspruch nehmen, alle Pläne fertigzustellen und alle gewünschten Raketen zu bauen - die ersten Ergebnisse der aktuellen Programme werden frühestens Ende dieses Jahrzehnts erscheinen.

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