Astronautika: istorija

'Falcon 9' je uneo revoluciju u raketnu industriju po svojoj sposobnosti da ponovo iskoristi prvi stepen i, po faktoru koji neretko zaboravljamo, a to je jednostavnost konstrukcije. Baš to predstavlja određenu sličnost 'Falcona 9' sa nekoliko sovjetskih raketa, pa određeni krugovi smatraju da bi ova zemlja mogla da pruži svoj odgovor 'SpaceX-u' sličnom raketom. Možda bi ruski predlog rakete najsličnije 'Falconu 9' bila 'Rosijanka' (rus. Россиянка, Ruskinja). Ta raketa holdinga GRC 'Makejev', tradicionalno zadužena za konstruisanje ruskih balističkih raketa koje se lansiraju sa podmornica, imala bi dva stepena a prvi bi mogao ponovo da se koristi i tako smanji troškove lansiranja.

r1
Putnička raketa 'Rosjanka' sa blokom prvog stepena koji je trebalo da se spasi i ponovo koristi.

Oba stepena su trebala da kao gorivo koriste metan ('prirodni gas') i tečni kiseonik. Prvi stepen je trebalo da ima zanimljiv pljosnati oblik, jer su tankovi za gorivo bili aranžirani bočno od glavne ose. Takav oblik bi poštovao potrebu konstruktora da mogu da kontrolišu let stepena tokom povratka, jer se na taj način ne bi mnogo menjao centar mase (težište) kao u slučaju stepena konvencionalnog gabarita (kao kod 'Falcona 9'). Planirano je da prvi stepen ima pet motora i, nakon što se odvoji na visini od oko 60 km pri brzini od 1,5 km/s odvoji od rakete, motori bi bili paljeni da bi se stepen okrenuo ka mestu lansiranja, a onda još jednom da bi se smanjila brzina povratka u atmosferu nakon dostizanja visine trajektorije od stotinjak kilometara. Konačno, poslednje paljenje motora radi sletanja bilo bi obavljeno na visini od jednog kilometara. Sigurno da ova šema zvuči poznata jer je vrlo slična onoj koju koristi 'SpaceX' u svojim misijama.

r2
Lansirna trajektorija 'Rosijanke' i povratak na mesto uzletanja prvog stepena.

Takav prvi stepen bi mogao da se koristi oko 25 puta. 'Rosijanka' bi imala težinu na lansiranju od 750 tona i nosivost na LEO od 21,5 tona, što je po brojkama slično sa 'Falconom 9 v1.2'. Razmatrana je verzija čiji bi II stepen sagorevao tečni vodonik i kiseonik, i u tom slučaju nosivost bi porasla na 35 tona![1] Brodski kontrolni sistem upravljanja bio bi onaj koji se danas koristi na raketama 'Sojuz-2', a radarski sistem i satelitski pozicioni sistem 'ГЛОНАСС' bi bili korišćeni za usmeravanje stepena ka pisti veličine 50×50 metara udaljenoj samo 3-5 km od mesta lansiranja. Pet motora prvog stepena – potiska 250 tona svaki – i samo jedan u drugom stepenu – sa potiskom od 290 tona – bili bi u zoni odgovornosti Konstruktorskog biroa hemijske mašinogradnje (KBHM) koji nosi ime Alekseja Mihajloviča Isajeva[2]. 'Rosijanka' je prvobitno bila predložena 2007. godine, ali je 2012. izgubila na konkursu koji je 'Роскосмос' organizovao radi razvoja višekratne rakete MRKS[3] (kasnije poznate i kao MRKN[4]). 'Makejev' nije pobedio na konkursu uprkos svom interesantnom predlogu. U vreme kada je 'Makejev' pao na konkursu oni nisu privlačili previše pažnje jer je kompanija iz Miasa već decenijama pokušavala da razvije kosmičku raketu ali bezuspešno, najviše zato što su glavne kompanije u tom sektoru u Rusiji – 'Hruničev', 'Progress' i 'Energija' – tako manevrisali da to bude baš tako.

r3
Verzija MRKN sa dva višekratna bustera VRB[5]. Na slici desno lepo se vidi faza odvajanja blokova I stepena (3) i način njihovog sletanja na zemlju. („ГКНПЦ им. М. В. Хру́ничева“).

r4
Model MKRN u trenutnoj konfiguraciji za testiranje u vazdušnom tunelu u ЦАГИ 2014-2015.

r5
Višekrtana raketa 'Bajkal'
tokom montaže u fabrici 2002. godine. Mnogi zlobnici su u ovom projektu videli vojne prste, jer bi sa lepom bojevom glavom ovo bilo solidno oružje.

Umesto 'Rosjanke', 'Roskosmos' se odlučio za tehnologiju projekta 'Байкал' za MKRN, odn. ponovno korišćenje blokova prvog stepena sa krilima. Ta tehnologija – originalno razvijena u okviru projekta 'Energija-Buran' tokom 80-ih i, kasnije, programa 'Bajkal' – bazirana je na ideji da bi busteri mogli da se vraćaju na Zemlju kao avioni zahvaljujući krilima i mlaznim motorima. Za 'Roskosmos', iskustvo sa 'Bajkalom' je značilo da ne moraju da čitav projekat počinju izpočetka, dok je predlog 'Rosjanka' smatran prekomplikovanim i prerizičnim.

MKRN je zvanično još u igri, uglavnom zahvaljujući vojnoj podršci, ali sankcije i nedostatak para su de facto zamrznule čitav projekat (u poslednjoj verziji MKRN bočnih blokova, nazvanih VRB, koriste fiksna krila!)

r6
Sovjetska raketa нергия' (11K25) je po mišljenju mnogih jedna od najlepših u istoriji. Imala je dva lansiranja 1987/88, i oba su bila uspešna: jedno je bilo sa orbitnim megavatnim laserskim oružjem 'Полюс' (17Ф19ДM), a drugo sa 'Бураном'. Postojalo je nekoliko drugih verzija koje nikad nisu poletele: na slici 'Вулкан' sa šest bustera. Centralni stepen je trebalo da bude višekratni i sleteo bi na pistu, ako i busteri. Program je napredovao sve do propasti SSSR-a.

r7
Predlog iz 80-ih 'Bloka A' rakete 'Вулкан' koji bi imali rasklopiva prednja i zadnja krila i mlazni motor na vrhu.

r8
Raketa 'Байкал' kompanije НПО 'Moлния' iz 90-ih koja je mogla da se koristi više puta i trebalo je da posluži kao buster veće rakete 'Aнгара'. Sve do pojave 'SpaceX-a', na zapadu nisu umeli da naprave nešto slično, pa su Rusi početkom veka pregovarali o trgovini i sa Francuzima (za 'Arianu 5') i sa američkim 'Boeingom' i 'Lockheedom'.

r9
Sovjetska raketa нергия' leko je i bez problema 15. novembra 1988. odnela u kosmos sovjetski šatl 'Буран'. Let je bio bez posade, automatski, trajao je preko 3 sata, a završio se preciznim horizontalnim sletanjem (uprkos bončnom vetru od 65 km/h, šatl je sleteo samo 3 m bočno i 10 metara dalje od ciljne crte na aerodromu) na pisti kraj kosmodroma sa koga je šatl uzleteo. To je bio prvi šatl koji je leteo bez posade i potpuno autonomno sleteo. 'Buran' je izgubio samo 8 od 38.000 pločica termoizolacije!

Danas su svi ruski napori vezani za kosmičke lansere vezani za 'Феникс' ('Союз 5'), potpuno rusku verziju rakete 'Зенит' koja bi trebalo da posluži kao baza za porodicu raketa STK[6] nosivosti od 50 do 90 tona na nisku orbitu. 'Феникс' je interesantna raketa koja bi trebalo da održi u životu proizvodnu liniju РД-171, najjačih motora na tečno gorivo na svetu, ali je tehnološki slična 'Zenitu', proizvodu iz 80-ih. Ponovno korišćenje je profitabilno jedino u slučaju vrlo velikog broja lansiranja i kada to obuhvata čitavu raketu, ali samo 'Roskosmos' može da napravi raketu koja bi mogla da iskopira najveću prednost 'Falcona 9': jednostavnost konstrukcije. Nakon uspeha 'SpaceX-a', 'Makejev' je nekoliko puta pokušao da vaskrsne 'Rusijanku' poslednjih godina, ali do danas bezuspešno. 'Feniks' je apsolutni prioritet ruskog kosmičkog programa, do te mere da ostavlja za sobom i 'Aнгару А5', najjaču savremenu rusku raketu[7].

r10
Raketa 'Sojuz 5', 'Ruski Zenit' (ili 'Feniks' ili 'Sunkar')

r11
Porodica teških raketa 'Angara'.

r12
Verzije teške rakete STK bazirane na 'Sojuzu 5'.

P.S.

Da ruske ideje imaju svoje pristalice širom sveta i da problem njihove kosmičke industrije nisu ideje već realizacija, pokazuje i sledeći primer na koji sam naleteo sasvim slučajno, i o kome se zna vrlo malo.

Francuski Nacionalni centar za kosmičke studije (CNES), zapravo njihov sektor za napredne transportne sisteme, već poduže radi na projektu 'Bargouzine', konfiguraciji 'Ariane 5' koja bi imala dva bustera koja će biti sačuvana za sledeća lansiranja.

Na projektu rade evropski vojni i kosmički proizvođač 'Astrium' i ruski raketni centri ЦНИИмаш i 'Молния'. Sistem 'Bargouzine' će imati kao jezgro 'Arianu 5' i 2 bustera sa po 4 kriogena motora, sa sposobnošću autonomnog leta i povratka na zemlju.

              r13

Ključ za ovaj projekat je novi kriogeni motor Vulcan II potiska 1.350 KN a koji bi bio ugrađen i u LFBB (Liquid Fuel Fly-Back Booster).

r14
Konstrukcija LFBB na kojoj su prikazani atmosferski motori. Težina na lansiranju – 681 t; raketno gorivo – 170 t; konvencionalno gorivo – 6,6 tona, težina po odvajanju – 51 tona.

 

[1] Trostepeni 'Proton-M' nosi 23 tone, a 'Sojuz-U' samo 6,9 tona. Američka super-snažna raketa 'Titan IV' ima nosivost 21.8 tona, a šatlovi 27,5 tona.

[2] Poznata kompanija za raketne motore. Do sada su napravili stotine modela različitih motora, od orbitnih stanica, kosmičkih brodova, dodatnih tepeni, vojnih projektila, krstarećih raketa, nuklearnih glava, itd.

[3] МРКС (Многоразовой ракетно-космической системы) delimično iskoristljivo je lansirno vozilo opremljeno sa busterima sa krilima. Nakon ulaska u stratosferu, busteri se odvajaju i odjedre nazad na Zemlju radi korišćenja u sledećim misijama.

[4] МРКН (Многоразовая Ракета Космического Назначения), još jedna Hruničevljeva raketa-nosač, koja bi trebala da postane operativna do 2025. Planirano je da na LEO ponese 175 tona! O tome sam pre pet godina napisao interesantnu e-knjigu 'MRKN – ruska raketa sa krilima'.

[5] Oni treba da koriste metansko gorivo! I Amerikanci već godinama testiraju metanske motore, o čemu sam već pisao na ovom sajtu.

[6] 'Sojuz 5' će biti buster za sledeću super-tešku raketu, što spada pod budžet Istraživačkog i razvojnog projekta (STK), koji je promovisan u martu prošle godine. Glavni 'putnik' nove rakete bi trebalo da bude nova ruska velika putnička kapsula 'Федерация.

[7] Trostepena kerozinska teška raketa ima 4 bočna bustera URM-1. Poletela je samo jednom, uspešno, 23. 12. 2014. Nosivost na LEO – 24.5 tone.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


 

leksikon 190


stranica posmatraci

CURRENT MOON


tvastronomija18