Geflügelter "Baikal": Was sollte eine wiederverwendbare Trägerrakete sein?
Die Erfolge von SpaceX haben ein besonderes Interesse an wiederverwendbaren Raketen geweckt und viele dazu gezwungen, Projekte vergangener Zeiten aus staubigen Kisten zu holen. Gleichzeitig interessieren sich die Menschen nicht immer für die Gründe, warum sie (diese Projekte) nicht umgesetzt wurden. Die Gründe dafür könnten jedoch die schwerwiegendsten sein.
Sprechen wir über "geflügelte" Träger. Hier muss jedoch eine gewisse Unterscheidung getroffen werden. Die Verwendung eines Hubflügels in der Raumfahrtindustrie hat eine lange Geschichte. Erstens ist dies das amerikanische Shuttle, das sich in Bezug auf das 2011 fertiggestellte Preis-Leistungs-Verhältnis nicht gerechtfertigt hat, sowie das sowjetische Buran, sein enger Verwandter. Zweitens das sogenannte Konzept des Luftstarts, bei dem ein Flugzeug, das in den Himmel gestiegen ist, als eine Art erste Stufe zum Starten der Trägerrakete verwendet wird. Drittens geht es schließlich um die Rückkehr der ersten Stufe des Flugzeugträgers im Flugzeugmodus. Stellen Sie sich in einfachen Worten vor, die wiederverwendbare Bühne "Falcon 9" auf dem Rückweg landete auf dem Flugplatz, ähnlich wie das "Space Shuttle" zu einer Zeit. Oder einfach irgendeine geflügelte Maschine.
Das Konzept ist sehr verlockend, da die Landung des Flugzeugs im Flugzeugmodus eine einfachere Aufgabe zu sein scheint als die Rückkehr der ersten Stufe im Geiste von SpaceX. Ist ein solches System jedoch gerechtfertigt? Laut Alexei Rogozin, dem Sohn von Dmitry Rogozin, ja. Erinnern Sie sich daran, dass Rogozin Jr. jetzt den Ilyushin Aviation Complex leitet und die Organisation anscheinend als einen der Hauptdesigner (wenn nicht der Hauptdesigner) russischer wiederverwendbarer Raketen ansieht. Es ist das "Flugzeug" -Prinzip der Rückkehr, das jetzt in der IL-Firma gefördert wird. „Dies ist die Lösung, die wir auf der Ebene des vorläufigen Projekts implementieren. Wir haben diese Arbeit an Roskosmos übergeben “, sagte Alexei Rogozin im August letzten Jahres. Hier sind einige wichtige Dinge zu beachten. Erstens wurde diese Aussage vor relativ langer Zeit nach den Maßstäben der russischen Raketentechnik gemacht, wo sich Pläne mit der Geschwindigkeit der Voyager-Sonde ändern. Vergessen wir jedoch nicht, dass Dmitry Rogozin bereits den Posten des Leiters von Roscosmos gemeistert hat - wir können sagen, dass er die Entwicklung der gesamten Raumfahrtindustrie der Russischen Föderation bestimmt.
"Dafür und dagegen"
Wir werden versuchen zu verstehen, ob es sich überhaupt lohnt, diese Richtung zu entwickeln. Baikal-Angara hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem der ungewöhnlichsten russischen Raketensysteme entwickelt. Genau genommen ist dies nur ein Konzept: Nichts dergleichen wurde bisher umgesetzt. Wie Sie dem Namen entnehmen können, handelte es sich um eine der Versionen der Angara-Rakete, bei der in der ersten Phase der wiederverwendbare Baikal-Booster erhalten wurde. Dieses Produkt musste nach der Trennung vom Träger zum Startort zurückkehren und auf einer normalen Landebahn wie einem Flugzeug landen. Je nach Klasse der Angara-Trägerrakete wollten sie eine andere Anzahl wiederverwendbarer Booster verwenden: einen (leichte Klasse), zwei (mittlere) und vier (schwere). Die Trockenmasse des Boosters bei Verwendung einer Trägerrakete der leichten Klasse sollte fast 18 Tonnen betragen. Sie wollten den RD-191M als Motor verwenden.
Die Reichweite des Gaspedals könnte ungefähr 380 km betragen: Es würde völlig ausreichen, um den operativen Flugplatz zu erreichen. Insgesamt sah das System jedoch, wie Sie sehen, kompliziert und umständlich aus, insbesondere bei der schweren Version des Trägers mit vier Beschleunigern. Hinzu kommt die bekannte These, dass die Angara an sich eine recht teure und technisch komplexe Rakete ist, die aus vielen Modulen besteht.
Und was denkt der Westen darüber? Es ist erwähnenswert, dass sich viele Raketenwissenschaftler aus Europa und den USA nach den Erfolgen von SpaceX in ungefähr der gleichen Situation befanden wie die Russen. Das heißt, sie hatten alte Raketen und "ferne Pläne für eine glänzende Zukunft". Airbus zeichnet sich aus und bietet die Rückkehr der ersten Stufe der Rakete im "Flugzeug" -Modus. Das Adeline-Modul (Advanced Expendable Launcher mit innovativer Motorökonomie) ermöglicht die Wiederverwendung der Motoren der ersten Stufe der Trägerrakete Ariane 6, die noch nicht verfügbar sind. Nur der Motorraum kann wiederverwendet werden: Sie möchten ihn mit zwei Flügeln und zusammenklappbaren Propellern ausstatten, die bei der Landung aktiviert werden. Adeline kann auf der üblichen Spur sitzen.
Leider ist die Nachrichten An der Entwicklung von Airbus ist fast nichts: Vielleicht haben sie beschlossen, sie aus Gründen aufzugeben, die am Beispiel des Baikal deutlich erkennbar sind, der etwas andere Funktionen erfüllt.
Versuchen wir es genauer herauszufinden. Die Falcon 9-Rakete hat auf dem Weg zur Wiederverwendbarkeit einen langen Weg zurückgelegt. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Einwegrakete gibt es jedoch nicht so viele Änderungen, und die erste Stufe kann fast überall landen: sogar auf einer Bodenplattform, sogar auf einer Seeplattform. Die Landung einer Rakete in der Luft erfordert Arbeiten in einer etwas anderen Richtung: Es ist notwendig, nicht nur die aerodynamischen Eigenschaften der Rakete beim horizontalen Auf- / Abstieg zu berücksichtigen, sondern auch die Arbeit des Flügels, der einen Auftrieb erzeugt, wenn die wiederverwendbare Stufe in die Erdatmosphäre eintritt. Noch wichtiger ist jedoch, dass in diesem Fall die wiederverwendbare Komponente der Rakete "Flugzeug" -Ausrüstung tragen muss: verdeckte Flügel, Fahrwerkselemente, ein komplexes Kraftwerk (wie bei der Adeline). All dies erhöht die Masse des Trägers und erhöht seinen Preis. Wir sprechen nicht über die Schwierigkeiten bei der Wiederverwendung von Komponenten, die SpaceX derzeit löst. Es scheint erfolgreich zu sein.
Das heißt, bisher scheint das Konzept von Elon Musk mit der horizontalen Rückkehr der ersten Stufe der Landung des Flugzeugträgers im Flugzeugmodus vorzuziehen. Dies wird auch durch die Tatsache unterstützt, dass Blue Origin - in absehbarer Zeit de facto der Hauptkonkurrent von SpaceX - dasselbe Schema gewählt hat. Im Großen und Ganzen wird die neue Rakete von Blue Origin, New Glenn, eine Interpretation des Falcon 9 sein, allerdings mit unterschiedlichen Triebwerken und unterschiedlichen Fähigkeiten zur Lieferung von Fracht in den Orbit.
Die russischen Raketendesigner müssen wahrscheinlich zuerst entscheiden, was sie genau wollen, und mehrere Großprojekte identifizieren, die sie in den nächsten Jahrzehnten entwickeln werden. Es ist offensichtlich, dass das Land einfach nicht alle Ideen "ziehen" wird, die in den letzten Jahren geäußert wurden, wie die superschwere Jenissei-Rakete oder die Schaffung einer nationalen Orbitalstation anstelle einer internationalen.
Sprechen wir über "geflügelte" Träger. Hier muss jedoch eine gewisse Unterscheidung getroffen werden. Die Verwendung eines Hubflügels in der Raumfahrtindustrie hat eine lange Geschichte. Erstens ist dies das amerikanische Shuttle, das sich in Bezug auf das 2011 fertiggestellte Preis-Leistungs-Verhältnis nicht gerechtfertigt hat, sowie das sowjetische Buran, sein enger Verwandter. Zweitens das sogenannte Konzept des Luftstarts, bei dem ein Flugzeug, das in den Himmel gestiegen ist, als eine Art erste Stufe zum Starten der Trägerrakete verwendet wird. Drittens geht es schließlich um die Rückkehr der ersten Stufe des Flugzeugträgers im Flugzeugmodus. Stellen Sie sich in einfachen Worten vor, die wiederverwendbare Bühne "Falcon 9" auf dem Rückweg landete auf dem Flugplatz, ähnlich wie das "Space Shuttle" zu einer Zeit. Oder einfach irgendeine geflügelte Maschine.
Das Konzept ist sehr verlockend, da die Landung des Flugzeugs im Flugzeugmodus eine einfachere Aufgabe zu sein scheint als die Rückkehr der ersten Stufe im Geiste von SpaceX. Ist ein solches System jedoch gerechtfertigt? Laut Alexei Rogozin, dem Sohn von Dmitry Rogozin, ja. Erinnern Sie sich daran, dass Rogozin Jr. jetzt den Ilyushin Aviation Complex leitet und die Organisation anscheinend als einen der Hauptdesigner (wenn nicht der Hauptdesigner) russischer wiederverwendbarer Raketen ansieht. Es ist das "Flugzeug" -Prinzip der Rückkehr, das jetzt in der IL-Firma gefördert wird. „Dies ist die Lösung, die wir auf der Ebene des vorläufigen Projekts implementieren. Wir haben diese Arbeit an Roskosmos übergeben “, sagte Alexei Rogozin im August letzten Jahres. Hier sind einige wichtige Dinge zu beachten. Erstens wurde diese Aussage vor relativ langer Zeit nach den Maßstäben der russischen Raketentechnik gemacht, wo sich Pläne mit der Geschwindigkeit der Voyager-Sonde ändern. Vergessen wir jedoch nicht, dass Dmitry Rogozin bereits den Posten des Leiters von Roscosmos gemeistert hat - wir können sagen, dass er die Entwicklung der gesamten Raumfahrtindustrie der Russischen Föderation bestimmt.
"Dafür und dagegen"
Wir werden versuchen zu verstehen, ob es sich überhaupt lohnt, diese Richtung zu entwickeln. Baikal-Angara hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem der ungewöhnlichsten russischen Raketensysteme entwickelt. Genau genommen ist dies nur ein Konzept: Nichts dergleichen wurde bisher umgesetzt. Wie Sie dem Namen entnehmen können, handelte es sich um eine der Versionen der Angara-Rakete, bei der in der ersten Phase der wiederverwendbare Baikal-Booster erhalten wurde. Dieses Produkt musste nach der Trennung vom Träger zum Startort zurückkehren und auf einer normalen Landebahn wie einem Flugzeug landen. Je nach Klasse der Angara-Trägerrakete wollten sie eine andere Anzahl wiederverwendbarer Booster verwenden: einen (leichte Klasse), zwei (mittlere) und vier (schwere). Die Trockenmasse des Boosters bei Verwendung einer Trägerrakete der leichten Klasse sollte fast 18 Tonnen betragen. Sie wollten den RD-191M als Motor verwenden.
Die Reichweite des Gaspedals könnte ungefähr 380 km betragen: Es würde völlig ausreichen, um den operativen Flugplatz zu erreichen. Insgesamt sah das System jedoch, wie Sie sehen, kompliziert und umständlich aus, insbesondere bei der schweren Version des Trägers mit vier Beschleunigern. Hinzu kommt die bekannte These, dass die Angara an sich eine recht teure und technisch komplexe Rakete ist, die aus vielen Modulen besteht.
Und was denkt der Westen darüber? Es ist erwähnenswert, dass sich viele Raketenwissenschaftler aus Europa und den USA nach den Erfolgen von SpaceX in ungefähr der gleichen Situation befanden wie die Russen. Das heißt, sie hatten alte Raketen und "ferne Pläne für eine glänzende Zukunft". Airbus zeichnet sich aus und bietet die Rückkehr der ersten Stufe der Rakete im "Flugzeug" -Modus. Das Adeline-Modul (Advanced Expendable Launcher mit innovativer Motorökonomie) ermöglicht die Wiederverwendung der Motoren der ersten Stufe der Trägerrakete Ariane 6, die noch nicht verfügbar sind. Nur der Motorraum kann wiederverwendet werden: Sie möchten ihn mit zwei Flügeln und zusammenklappbaren Propellern ausstatten, die bei der Landung aktiviert werden. Adeline kann auf der üblichen Spur sitzen.
Leider ist die Nachrichten An der Entwicklung von Airbus ist fast nichts: Vielleicht haben sie beschlossen, sie aus Gründen aufzugeben, die am Beispiel des Baikal deutlich erkennbar sind, der etwas andere Funktionen erfüllt.
Versuchen wir es genauer herauszufinden. Die Falcon 9-Rakete hat auf dem Weg zur Wiederverwendbarkeit einen langen Weg zurückgelegt. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Einwegrakete gibt es jedoch nicht so viele Änderungen, und die erste Stufe kann fast überall landen: sogar auf einer Bodenplattform, sogar auf einer Seeplattform. Die Landung einer Rakete in der Luft erfordert Arbeiten in einer etwas anderen Richtung: Es ist notwendig, nicht nur die aerodynamischen Eigenschaften der Rakete beim horizontalen Auf- / Abstieg zu berücksichtigen, sondern auch die Arbeit des Flügels, der einen Auftrieb erzeugt, wenn die wiederverwendbare Stufe in die Erdatmosphäre eintritt. Noch wichtiger ist jedoch, dass in diesem Fall die wiederverwendbare Komponente der Rakete "Flugzeug" -Ausrüstung tragen muss: verdeckte Flügel, Fahrwerkselemente, ein komplexes Kraftwerk (wie bei der Adeline). All dies erhöht die Masse des Trägers und erhöht seinen Preis. Wir sprechen nicht über die Schwierigkeiten bei der Wiederverwendung von Komponenten, die SpaceX derzeit löst. Es scheint erfolgreich zu sein.
Das heißt, bisher scheint das Konzept von Elon Musk mit der horizontalen Rückkehr der ersten Stufe der Landung des Flugzeugträgers im Flugzeugmodus vorzuziehen. Dies wird auch durch die Tatsache unterstützt, dass Blue Origin - in absehbarer Zeit de facto der Hauptkonkurrent von SpaceX - dasselbe Schema gewählt hat. Im Großen und Ganzen wird die neue Rakete von Blue Origin, New Glenn, eine Interpretation des Falcon 9 sein, allerdings mit unterschiedlichen Triebwerken und unterschiedlichen Fähigkeiten zur Lieferung von Fracht in den Orbit.
Die russischen Raketendesigner müssen wahrscheinlich zuerst entscheiden, was sie genau wollen, und mehrere Großprojekte identifizieren, die sie in den nächsten Jahrzehnten entwickeln werden. Es ist offensichtlich, dass das Land einfach nicht alle Ideen "ziehen" wird, die in den letzten Jahren geäußert wurden, wie die superschwere Jenissei-Rakete oder die Schaffung einer nationalen Orbitalstation anstelle einer internationalen.
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