Lin Industries entwickelt eine neue Trägerrakete der leichten Klasse

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Mehrere ausländische Privatunternehmen arbeiten derzeit an Träger- und Raumfahrzeugprojekten. Es wird erwartet, dass die "privaten Händler" dank solcher Projekte in Zukunft in der Lage sein werden, die Weltmarktführer der Raumfahrtindustrie unter Druck zu setzen und ihnen bei der Übernahme einiger Projekte zu helfen. Die erste russische private Organisation, die eine eigene Trägerrakete baut, könnte Lin Industries sein. Anfang September gab sie den Beginn der Arbeiten an ihrem nächsten Projekt namens "Taimyr" bekannt. Bald gab es Neuigkeiten über die Zusammenarbeit mit mehreren verwandten Organisationen, die helfen werden, ein neues Projekt schnell umzusetzen.

Das Unternehmen Lin Industries ist ein Bewohner des Weltraumclusters der Skolkovo Foundation und wurde gegründet, um Projekte im Bereich der Raumfahrt durchzuführen. Derzeit arbeiten die Spezialisten des Unternehmens an mehreren Projekten für Trägerraketen, Raumfahrzeuge usw. So wird an mehreren Trägerraketen der leichten und ultraleichten Klasse, an einer Satellitenkonstellation zur Fernerkundung der Erde usw. gearbeitet. Gleichzeitig haben die Projekte von Trägerraketen höchste Priorität, da solche Geräte große Perspektiven haben.

Experten zufolge hat das Marktvolumen für leichte Trägerraketen derzeit 0,5-1 Mrd. USD erreicht, was 15-20 Starts entspricht. Gleichzeitig wächst die Zahl der Markteinführungen und das Volumen dieses Marktes stetig. Im Jahr 2013 gab es beispielsweise 22 Starts von leichten Trägerraketen, bei denen 102 Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn geschossen wurden. Somit haben leichte Trägerraketen die Hälfte aller im letzten Jahr gestarteten Satelliten in die Umlaufbahn gebracht. Bemerkenswert ist, dass fast zwei Drittel der mit leichten Trägerraketen gestarteten Raumfahrzeuge zur Klasse der Nanosatelliten gehören und auf Basis der CubeSat-Plattform erstellt wurden.

Um in den kommerziellen Startmarkt einzutreten, hat Lin Industries vor einigen Monaten ein Adler-Trägerraketenprojekt mit einer Nutzlast von bis zu 700 kg vorgeschlagen. Bei drei Starts pro Jahr soll sich die Entwicklung und Produktion dieser Rakete in drei Jahren auszahlen, heißt es. Mit Hilfe von Adler-Raketen sollen jährlich 3-4 Minisatelliten sowie eine große Anzahl von Mikro- und Nanosatelliten in die Umlaufbahn gebracht werden. In diesem Fall kann "Adler" mindestens 5% des Weltmarktes für leichte Trägerraketen besetzen.

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Die Analyse des bestehenden Marktes für leichte Trägerraketen hat gezeigt, dass die Eigenschaften der Adler-Rakete für die Lösung bestimmter Probleme zu hoch sein können. Es ist sinnvoll, die Nutzlast der Raketen weiter zu reduzieren. In diesem Zusammenhang wurde vorgeschlagen, ein Raketenprojekt mit der Fähigkeit zu entwickeln, 5-100 kg in eine erdnahe Umlaufbahn zu bringen. Der Beginn der Arbeiten an einem neuen Projekt namens "Taimyr" wurde Anfang September bekannt gegeben.

Es wird berichtet, dass es bereits Vereinbarungen mit mehreren verwandten Organisationen gibt, die an der Entwicklung von Raumfahrzeugen beteiligt sind. Somit ist die Entwicklung einer Rakete mit einer Nutzlast von 5 kg durchaus gerechtfertigt. Das Hauptmodell der Taimyr-Familie wird jedoch eine Rakete mit einer Nutzlast von 100 kg sein. Alle anderen Varianten der Trägerrakete werden das Basismodell sein, entsprechend modifiziert.

Wie aus den veröffentlichten Materialien hervorgeht, werden Trägerraketen der Taimyr-Familie auf einem universellen Modul basieren, das Kraftstofftanks und einen Flüssigtreibstoff-Raketenmotor umfassen wird. Solche Module mit einer Länge von 8, 7 m und einem Durchmesser von 0,5 m können sowohl einzeln, was die minimale Nutzlast gewährleistet, als auch in Blöcken verwendet werden. Um beispielsweise eine 100-kg-Fracht in den Orbit zu bringen, werden fünf Module zu einer Trägerrakete kombiniert, die zusätzlich mit einem Nutzlastraum ausgestattet ist.

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Die Herstellung von leichten und ultraleichten Trägerraketen ist aufgrund ihrer geringen Abmessungen und Beschränkungen des maximal zulässigen Gewichts und der Produktionskosten mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Um die erforderlichen Eigenschaften zu gewährleisten, schlagen die Spezialisten von Lin Industries vor, beim Design der Taimyr-Rakete eine Reihe von Originallösungen zu verwenden.

Laut Alexander Ilyin, General Designer von Lin Industries, sollte die neue Rakete einen Flüssigtreibstoffmotor mit einem positiven Kraftstoffversorgungssystem erhalten. Tatsache ist, dass der Brennkammer unter hohem Druck flüssiger Kraftstoff zugeführt werden muss, wofür meist eine spezielle Turbopumpeneinheit (TNA) verwendet wird. Die Verwendung von THA liefert die notwendigen Eigenschaften, führt jedoch zu einer Komplikation und einem Anstieg der Kosten des gesamten Motors. Bei Raketen der "Taimyr"-Familie soll es Treibstoff liefern, indem er in den Tanks einen hohen Druck erzeugt. Ein solcher Ansatz erfordert die Schaffung hochfester Tanks, ermöglicht es jedoch, die Kosten eines Flüssigtreibstoffmotors aufgrund der Einsparungen an THA fast zu halbieren.

Die Taimyr-Raketen sollen ein eigens für sie entwickeltes neues Steuerungssystem erhalten. Die Entwickler der Rakete stellen fest, dass derzeit die meisten Trägerraketen Steuerungssysteme verwenden, die bereits in den achtziger Jahren auf der Grundlage der damaligen Elementbasis entwickelt wurden. Diese Systeme sind leistungsstark und werden auch in Produktion und Betrieb beherrscht. Sie sind jedoch für eine Reihe von Aufgaben zu komplex und übertrieben. Einige Kunden sind beispielsweise daran interessiert, einen Mikro- oder Nanosatelliten in die Umlaufbahn zu bringen, und ein Fehler von mehreren zehn Kilometern beim Start stört sie nicht.

Somit wird es möglich, das Steuersystem zu vereinfachen, indem die Genauigkeit des Platzierens der Nutzlast in die Umlaufbahn verringert wird. Durch die allgemeine Vereinfachung des Systems können Sie die Anforderungen an die Elementbasis und damit die Produktionskosten reduzieren. A. Ilyin stellt fest, dass das neue Kontrollsystem etwa zehnmal billiger sein wird als die bestehenden. Eine Reihe von originellen technischen Lösungen werden patentiert.

Das dritte Know-how, das im Taimyr-Projekt verwendet werden soll, ist Treibstoff. Die Spezialisten von Lin Industries entschieden sich für Kerosin als Brennstoff und Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel. Es wurde beschlossen, den "traditionellen" Flüssigsauerstoff aufgrund einiger seiner Eigenschaften aufzugeben. Die Verwendung des neuen Treibstoffpaares wird durch den Wunsch motiviert, die Betriebskosten der Trägerrakete zu reduzieren, während einige der Eigenschaften leicht geopfert werden.

Wasserstoffperoxid hat gegenüber flüssigem Sauerstoff mehrere Vorteile. Unter normalen Bedingungen handelt es sich um eine Flüssigkeit, für die keine spezielle Ausrüstung erforderlich ist, die das Oxidationsmittel in einem flüssigen Zustand hält und nicht verdampfen lässt. Zudem weist Wasserstoffperoxid im Vergleich zu flüssigem Sauerstoff eine höhere Dichte auf, wodurch Größe und Gewicht der Raketenstrukturen reduziert werden können. Schließlich ist Wasserstoffperoxid sicherer für die Umwelt und das Wartungspersonal.

Am 9. September gab Lin Industries den offiziellen Beginn der Zusammenarbeit mit der Raketentriebwerksabteilung des Moskauer Luftfahrtinstituts (MAI) bekannt. Gemäß der unterzeichneten Vereinbarung werden Spezialisten des Moskauer Luftfahrtinstituts ein neues Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk mit einer Schubkraft von 2,5 bis 3 Tonnen entwickeln, das für die Verwendung eines Kerosin-Wasserstoffperoxid-Treibstoffpaares ausgelegt ist. Dieses Triebwerk soll in den Modulen der Taimyr-Trägerrakete eingesetzt werden.

Am 17. September erschienen Nachrichten über die Unterzeichnung einer Vereinbarung zwischen Lin Industries und Kalibrovsky Zavod LLC. Das Unternehmen der Region Moskau wird sich in Zukunft mit dem Bau neuer leichter und ultraleichter Trägerraketen beschäftigen, die von Lin Industries entwickelt wurden.

Es wird davon ausgegangen, dass die Erstellung eines neuen Projekts nicht lange dauern wird. Die Tests der Taimyr-Rakete sollen im nächsten Sommer beginnen. Das Testgelände sollte das Kapustin Yar-Testgelände sein. Daher sollten eine Reihe von Maßnahmen zur Vereinfachung und Kostensenkung des Projekts auch zu einer Verkürzung des Zeitpunkts seiner Erstellung führen. Ohne ernsthafte Probleme könnte der erste kommerzielle Start der Trägerrakete Taimyr mit Kleinsatelliten an Bord innerhalb der nächsten eineinhalb bis zwei Jahre erfolgen.

Die Entwicklung der Elektronik und der Weltraumtechnologie hat zur Entstehung und weit verbreiteten Verwendung von Kleinsatelliten verschiedener Klassen und Typen geführt. Normalerweise wird eine solche Technik als zusätzliche Nutzlast für andere Raumfahrzeuge in die Umlaufbahn gebracht. Dennoch gibt es eine Tendenz zur Entwicklung spezialisierter Trägerraketen, die speziell für den Start von Kleinsatelliten verschiedener Klassen entwickelt wurden.

Die Taimyr-Rakete ist eine der ersten heimischen Entwicklungen ihrer Klasse und daher von großem Interesse. Darüber hinaus hat es aufgrund der geringen Anzahl von Wettbewerbern eher große Perspektiven. Die realen Perspektiven des neuen Projekts der Firma Lin Industries werden in naher Zukunft bekannt: Die Tests der neuen Rakete werden im nächsten Sommer beginnen, und der kommerzielle Betrieb kann bereits 2016 beginnen.

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