В госкорпорации «Роскосмос» приступили к проектированию новой ракеты сверхтяжелого класса, создать которую планируется, используя задел программы «Энергия-Буран», в ходе которой были разработаны двигатели РД-171, до сих пор считающиеся непревзойденным достижением в сфере жидкостного двигателестроения. От строительства сверхтяжелой «Ангары А5В» с водородной ступенью «Роскосмос» намерен отказаться. — Мы ведем с генеральным конструктором по ракетным комплексам «Роскосмоса» Александром Медведевым проработку носителя сверхтяжелого класса с использованием двигателя, который у нас уже есть, — РД-171, он ложится в основу концепции сверхтяжелого носителя, — заявил «Известиям» генеральный директор ракетно-космической корпорации «Энергия» Владимир Солнцев. — Использование водородных схем на первой и второй ступенях этого носителя мы пока не рассматриваем. Третью ступень хотим взять от уже летающей «Ангары». Такая компиляция позволит нам сэкономить и время, и деньги. Мы берем то, что уже есть, не несем дополнительных затрат и не уходим в «перспективу десятилетий». Я уверен, что создание «сверхтяжа» по этой схеме возможно в рекордное время — речь идет о пяти-семи годах.
По словам Владимира Солнцева, проектируемый носитель сверхтяжелого класса станет основной ракетой в последующей реализации лунной программы.
— С учетом принятого «Роскосмосом» и утвержденного правительством плана работ в 2021 году должен состояться первый пуск корабля «Федерация» в беспилотном режиме с Восточного на РН «Ангара А5П», — рассказал Владимир Солнцев. — В 2023 году должен состояться уже пилотируемый запуск с Восточного, по результатам которого мы должны будем доложить о готовности к следующему этапу — освоению дальнего космоса. К этому времени мы уже, думаю, приступим к реализации работ по «сверхтяжу», что позволит нам к рубежу 2025 года подойти с носителем, который позволит реализовать все наши амбиции по лунной программе.
Генеральный конструктор по ракетным комплексам Александр Медведев подтвердил «Известиям», что проект сверхтяжелого носителя с использованием технологий РД-171 сейчас разрабатывается.
Глава РКК пояснил, что в проекте закладывается ракета, выводящая порядка 80 т на низкую опорную орбиту (НОО). Дальнейшая эволюция «сверхтяжа» на основе технологий РД-171 предполагает возможность увеличения грузоподъемности ракеты до 120 т на НОО и при необходимости до 160 т на НОО за счет изменения компоновки ракеты и расширения возможности двигателей.
Создание ракеты на основе технологий РД-171 позволит отказаться от замысла построить сверхтяжелую ракету на основе «Ангары».
«Ангара А5В» пока существует только в виде аванпроекта, подготовленного Центром Хруничева весной этого года. Грузоподъемность «Ангары А5В» должна была составить 38 т полезной нагрузки на НОО при условии использования в ее составе разгонного блока с кислородно-водородной ступенью. Это, конечно, маловато для настоящей «лунной ракеты». Для сравнения: самой мощной ракетой в истории до сих пор остается Saturn-5 Вернера фон Брауна, которая могла вывести на низкую околоземную орбиту 141 т груза. Saturn-5 создавалась специально для реализации американских лунных миссий. Относительно невысокая грузоподъемность «Ангары А5В» предопределяла довольно сложную идею организации лунной экспедиции. Речь шла о четырехпусковой схеме, которую РКК «Энергия» представляла на МАКС-2015. Выглядит схема так: сначала ракета «Ангара А5В» стартует с лунным посадочным модулем и его межорбитальным буксиром (его задача — выдать импульсы, позволяющие модулю сойти с орбиты Земли и направиться на орбиту Луны). Вторым запуском на орбиту выводится еще один межорбитальный буксир, он стыкуется с посадочным лунным модулем, и эта связка направляется на лунную орбиту. Третьим пуском на орбиту выводится основной космический корабль с экипажем, и последним, четвертым, — еще один межорбитальный буксир для стыковки с ПТК. Состыковавшись с буксиром, ПТК направляется на орбиту Луны, где произведет стыковку с посадочным модулем.
— Четырехпусковая схема позволяет отказаться от сверхтяжелой ракеты как таковой, — говорит Солнцев. — Но на сегодня четырехпусковая схема для нас — резервный вариант. Конечно, многопусковые схемы и стыковки на различных орбитах нами отрабатывались десятилетиями, поэтому мы можем их иметь в виду при планировании межпланетных миссий. Но сам процесс сложный: чтобы учесть все траекторные и технические моменты, нам надо пускать ракеты с интервалом в три дня, не больше.
Для реализации четырехпусковой схемы в дальнейшем было необходимо выполнить одно условие уже сейчас: начать строить на Восточном стартовый стол сразу для двух ракет — тогда задача осуществления одного старта в три дня решалась. Но на Восточном решили строить один стол для «Ангары», и в такой конфигурации четырехпусковая схема для лунной экспедиции остается чисто номинальным вариантом.
В действующей редакции «Федеральной космической программы на 2016-2025 годы» (ФКП-25 подвергнется секвестру в среднем на 15%) на работы ракетного комплекса «Ангара» тяжелого класса до 2025 года зарезервировано 77,4 млрд рублей. Работы по сверхтяжелому классу непосредственно на Восточном по идее должны начаться уже после 2025 года, однако на работы по проектированию комплекса сверхтяжелого класса в ФКП-25 предусмотрено 24,3 млрд рублей, еще 12,3 зарезервировано на создание кислородно-водородного разгонного блока.
— Экономически обосновать создание сверхтяжелой ракеты еще никому не удавалось, поэтому стремление сделать ее из уже имеющихся элементов — это шаг в правильном направлении, — считает член-корреспондент российской Академии космонавтики имени Циолковского Андрей Ионин. — В идеале сверхтяжелая ракета должна как конструктор собираться из серийных частей. Это позволит даже при небольшом количестве пусков — один-два в год — всё-таки обеспечить ее приемлемую цену. И не разрабатывать водородную ступень, потому что создавать ее пришлось бы с нуля и плюс к тому водородные технологии требуют создания очень дорогой инфраструктуры на космодроме.
==============================================
Россия первой успешно испытала детонационный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) нового поколения на экологически чистом топливе, сообщает Фонд перспективных исследований (ФПИ).
Специализированная лаборатория «Детонационные ЖРД», созданная в 2014 году на базе АО НПО «Энергомаш» — ведущего российского предприятия космической отрасли, провела первые в мире успешные испытания полноразмерного демонстратора детонационного жидкостного ракетного двигателя на топливной паре кислород-керосин. Исследовательские работы проводились учеными совместно с коллегами из Новосибирского института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева Сибирского отделения РАН и Московского авиационного института. Россия является безусловным мировым лидером в разработке и производстве ракетных двигателей. Но на текущий момент классические жидкостные ракетные двигатели вплотную подошли к своему теоретическому пределу по удельным параметрам.
Идея использовать детонационный режим горения, как наиболее термодинамически выгодный способ сжигания топлива, впервые был предложен советскими учеными еще в середине прошлого века. Однако, практически реализовать этот режим удалось только сейчас. При проведённых в июле-августе текущего года испытаниях двух первых в России полноразмерных демонстраторов детонационного ЖРД впервые в мире были зарегистрированы установившиеся режимы непрерывной спиновой детонации с частотой вращения поперечных детонационных волн около 20 кГц на топливной паре кислород-керосин. В этих испытаниях удалось добиться получения различного количества детонационных волн, уравновешивающих вибрационные и ударные нагрузки друг друга.
Кроме того, кооперации институтов удалось добиться работоспособности демонстраторов в течение нескольких пусков в условиях экстремальных детонационных нагрузок и сверхвысоких температур. Это стало возможным за счет специально разработанных Центром им. М.В.Келдыша для нужд проекта теплозащитных покрытий уникального состава. «Значение успеха этих испытаний для опережающего развития отечественного двигателестроения трудно переоценить. Мы шли к этому результату два года и, безусловно, удовлетворены им. За ракетными двигателями такого рода будущее», — отметил главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов.
В настоящее время работы перешли из стадии расчётных исследований и моделирования в стадию огневых испытаний. По результатам проведенной расчетно-теоретической работы созданы три наиболее перспективных варианта компоновочных схем демонстраторов новейших двигателей, теоретически способных существенно превзойти существующие мировые разработки по удельным характеристикам, отмечает ФПИ.
«Полученные результаты имеют поистине общемировое значение и впечатляют своей уникальностью. Мы взялись за сложную задачу — доказать возможность организовать детонацию в кислородно-керосиновых ракетных двигателях. И сейчас мы можем твердо сказать, что это возможно, и мы знаем, как это сделать. Но мы не собираемся останавливаться на достигнутом и надеемся уже в ближайшее время дать практические подтверждения всех остальных заявленных характеристик», — заявил заместитель генерального директора ФПИ Игорь Денисов.