Espacio Crónica sverhtyazhelovesov. Parte 3. "Marstodonty" nueva era

En 1984, la NASA hizo evidente que el sistema de la lanzadera de espacio no es capaz de llevar a cabo las previstas 20 lanzamientos anuales establecidos en el proyecto original. La búsqueda de soluciones alternativas ha llevado al primer documento sobre la creación de más opciones de presupuesto para los sistemas espaciales.

El accidente del transbordador Challenger en 1986, se convirtió en el catalizador para el inicio de la transformación del sistema universal, aunque sólo en los dibujos, en adicional cohete luna pesada.

Como sabemos por la parte anterior de la revisión, el transbordador espacial Orbiter con la ayuda de sus principales motores RS 25 utilizan un tanque externo de combustible en el segmento principal de la aceleración del sistema de espacio. A través de este Orbitador de un peso aproximado de 100 toneladas que quedan en la órbita de la Tierra. Como sabemos por la experiencia de los ingenieros soviéticos, convertidos sistemas reutilizables OS 120 (copia de traslado técnica) en la "energía-Buran" que un sistema de permisos para convertir dichos sistemas reutilizables en cohete portador extrapesado a costos relativamente bajos.

Comienza el diseño de cohete portador súper pesado «traslado C» en octubre de 1987, fue el primer paso en esta dirección.
De hecho, fue casi el mismo sistema, pero desde el Orbitador eran sólo 3 sostenedores (RS 25) y 2 de maniobras (OMS) el motor, deje que perder peso RN «traslado C» inyecta en órbita terrestre hasta 77 toneladas de carga útil. Por lo tanto, la NASA había esperado para cubrir un plan de un año para el lanzamiento del transbordador espacial (salida a la vez no más de 25 t), así como el uso de nuevos medios de comunicación para el lanzamiento de grandes estaciones espaciales y grandes telescopios ópticos.

El esquema de RN «traslado C», el tamaño adecuado de refuerzo maqueta C i>


El costo de todo el ámbito de trabajo se estimó en $ 2 mil millones, que es aproximadamente igual al costo de la nueva Orbiter. A principios de los años 90, a pesar de esta cantidad relativamente baja de la NASA y no se pudo determinar los objetivos de la nueva perspectiva de RN. 2 mil millones se han gastado en el nuevo orbitador Endeavour, y en la construcción de estaciones espaciales, se decidió contar con el apoyo y la experiencia de Rusia ("Mir - Atlantis", "ISS"). Proyecto «traslado C» en 1995, se ha aplazado encasillado. Al final resultó que no a tiempo.

En 2003, el mundo es sacudido por otra catástrofe cósmica. Al regresar a la Tierra con la nave Columbia se perdió toda su tripulación de siete astronautas. Irónicamente, fue el servicio de transporte a finales de los 80 se ofreció a rehacer la segunda etapa del cohete «traslado C». NASA y el liderazgo de Estados Unidos se hizo evidente que la era del transbordador espacial llega a su fin antes de lo que esperaban. Se decidió a repensar no sólo técnica, sino también una estrategia ideológica del programa espacial de Estados Unidos.

Esto dio lugar a un ambicioso programa de "Constellation", anunciado en 2004. El programa se suponía que reutilizar desarrollos bajo el programa «transbordador espacial», pero en contraste con el «traslado C», aumentó significativamente la capacidad de cohetes propulsores sólidos (tirar de ambos aceleradores traído a 1700t! Cada uno). GWS bloques separados por 116 segundos después del lanzamiento. Tanque de combustible externo aumentó en diámetro de 8 a 10 m, y 3 sustentador motor RS 25 se sustituyen por 5 más sencilla RS 68 de PH Delta 4 (empuje 350t cada uno), que ya fueron transferidos bajo el tanque en sí (similar a la Bloque C "Energia» ). A través de los 303 segundos de la primera cohete descrito anteriormente etapa separada, y luego el segundo paso del motor armado J 2X (segunda modificación del motor y la tercera etapa «Saturno 5") vyvodila en órbita con el módulo lunar "Altair».

RN «Ares 5" con el módulo lunar Altair i>


Superpesado RN fue nombrado Ares 5, el nombre de "Ares" significa que el objetivo principal de la RN - expedición tripulada a Marte (los romanos llamaban Marte dios griego de la guerra Ares). Un número 5 se ha referido a la famosa luna cohete Saturno 5. Ares 5 era capaz de la producción en 188 toneladas de carga útil bajo la órbita de la Tierra (70T o más de la órbita de la Luna).

En paralelo con esta utilizado Ares RN pesados ​​1, en donde la primera etapa fue una unidad TRU (SRB) Ares pH 5, y la segunda fase, así armado del motor J 2X. Ares 1 lanzamiento en órbita una nave espacial tripulada "Orion", que después del acoplamiento con el módulo lunar "Altair" aceleró la trayectoria a la segunda etapa del Ares cohetes 5. Nombre el mismo índice se refiere a la RN «Saturno 1 / B», que se utiliza para ejecutar la Luna nave espacial tripulada "Apolo" en los años 60-70yh.

RN dispositivo «Ares 1» i>


El lanzamiento de prueba del cohete Ares «1" de 2009. Clausura del proyecto obligó a la NASA para utilizar ruso "Soyuz" para la entrega de los astronautas a la ISS i>


En 2009, el recientemente propuso el concepto del proyecto «traslado C» (rebautizada HLLV), algunas modificaciones que le permite ejecutar en órbita alrededor del 100t)


Sin embargo, la NASA rechazó este proyecto, y un año más tarde - en 2010, en el pico de la crisis financiera mundial, y el programa se cancelará "Sozvezdia internacional»
.
En el año 2011, basado en el proyecto Constellation, se decidió crear una versión "lite" de ambos los cohetes Ares súper pesado 5 y nave espacial tripulada Orión.

Los nuevos misiles SLS (Sistema de Lanzamiento Espacial - «Espacio sistema de lanzamiento") es mucho menor que el sistema de base de «Space Shuttle», en lugar de Ares 5. En cuanto a las cuatro secciones originales TRU añadido quinto segmento. Los parámetros del tanque externo de combustible prácticamente sigue siendo el mismo (con un diámetro de 8, 4 m). Por analogía con la unidad central de "energía" en lugar de los tres motores principales, el depósito de combustible debajo del motor del transbordador espacial original, instalado 4 RS 25D / E. Sin embargo, a diferencia de la "energía" y "traslado C», derivable carga colocada en, y no hacia los lados. La carga útil llegó a la misma 70T (Recuadro 1) la del «traslado C». Peso pH aumentó a 3000T, la altura era 121m, el empuje total en el arranque - 4000T (3200T en empuje total a dos cuadras TRU + 740T tracción 4 RS 25). Tal exceso de empuje hacia cargas útiles (incluso 130tonnoy versión de bloque 2), debido a la muy baja bloques de impulso específico TRU (265s).

El esquema de RN «SLS» Bloque 1 i>


Está previsto mejorar las thrust- «SLS» a 105 (unidad 1A) y 130 m (bloque 2), respectivamente, para las primeras misiones interplanetarias tripuladas lunares y después. El costo del proyecto para el año 2017 se estima en $ 35 mil millones. Disposición RN «SLS» estima en 70%, el primer vuelo está previsto para el 2017.

Diferentes versiones RN «SLS» i>


Otra curiosidad histórica. La NASA ha anunciado una licitación para la compra de motores de avanzada LRE para futuras versiones RN «SLS» (en particular, el bloque 2), debido a la baja-y-mencionada. unidades de pulso TRU. Además de ofrecer una versión modificada del motor Rocketdyne F 1 cohete «Saturno 5» (F 1B con un mayor empuje 690-800 MT), la lucha ha entrado en una compañía espacial privada Aerojet motores AJ 26. La ironía es que el AJ 26 es una modificación del motor estadounidense ... NC 33, desarrollado en ya para el cohete lunar soviético H 1. La oferta termina el próximo año, y un nuevo duelo viejos rivales por un lugar en las nuevas promesas de la luna de cohetes a estar caliente. Sin embargo, es posible que la NASA adoptará ambos motores.

Concepto F 1B (izquierda) y NC 33 / AJ 26 en el banco de pruebas de la empresa Aerojet (derecha) i>


En el año de la clausura de la "Constelación", 4 de junio de 2010, una compañía privada con sede Espacio X, Elon Musk, lanzado la versión mejorada de la serie de cohetes Falcon - «Falcon 9". A pesar del hecho de que incluso una versión modificada de «Falcon 9 1.1" no se le permite llevar una carga útil de peso superior a 14t (un poco menos "Zenit"), pero en 2012, Espacio X ha anunciado un contrato con el Departamento de Defensa de Estados Unidos en el inicio de la versión extrapesado «Falcon pesado "en 2015.

Elon Musk en el fondo PH «Falcon 9 1.0". Claramente visibles 9 motores Merlin 1C ubicados "plazas» i>


Utiliza el diseño de cohetes diagrama de paquetes con tres bloques «Falcon 9 1.1" para la primera y segunda etapa, armados con 9 motores mejorados Merlin 1D cada uno. La tercera etapa está armado con un motor Merlin 1D se utiliza para dispersar la carga en la órbita de la Tierra (5 en el diagrama a continuación). Un total de 27 motores en el inicio a desarrollar un empuje de 1800T en y. pulso a 282c. El diámetro de cada unidad - 3, 6 m, altura del cohete - 68 m, peso - 1460t, la salida en masa de la carga útil a la órbita baja de la Tierra - 53T, al precio de lanzamiento de 100 millones de dólares. En el futuro tenemos la intención de volver a utilizar los bloques de la primera etapa.

El esquema de RN «Falcon pesado», tres módulos de la primera etapa de la puesta en marcha «Falcon 9 1.1" cuenta con 9 motores Merlin 1D (inferior derecha) cada uno. Cabe señalar característica disposición "circular" de la RN motores principal «Falcon 9 1.1» i>


Según los planes del Espacio X, el propósito principal de esta compañía - una demostración de mejores medios para aplicar una expedición tripulada a Marte ( "Red Dragon" < / a> y «Mars One» ).

"Colega" modular familia RN «Falcon» - cohete ruso "Angara" RSC desarrollo "Energia" y la ONG "Energomash" cargas órbita sólo teóricamente capaces hasta 50t. Versión cohete A7 2B completó 6 de base y un bloque de ganancia URM 1 RD armado 191 cada uno. 7 motores deben desarrollar un empuje total al iniciar en 1400T. Para dispersar la carga útil a la órbita de la Tierra usando tercer bloque KVTK2 escenario con RD 0124. Misa proyecto RN - 1200T, altura - 65m. Sin embargo, incluso para la versión de "Angara A7" con el levantamiento de 35t de capacidad que construir una tabla separada y empezar en los próximos 10 años van a ser utilizados principalmente en el ensamblaje A1 a A5 capacidad de 1, 5 a 25 t.

Varios composiciones bloques URM 1 RN "Angara» i>




Proyectos como un pH superpesado separado es en Rusia infancia . Aunque nuestro país y cuenta con todos los medios necesarios para ello (familia de luz (RD 191 / SC 33) y pesado (RD 171 / M) motores de alta eficiencia), un problema particular para un RN todavía. Pero las cosas pueden cambiar rápidamente, no sólo en el contexto del éxito americano de proyectos y SLS «Falcon pesado», sino que también trabaja en esta dirección nuestros vecinos del Este.

La opción hipotética de adicional cohete ruso pesado "Yenisei 5" tome prestados en gran medida de la evolución de cohetes "Energía", a saber, el Alto Etapa 4 de la primera etapa con los RD 170 y de hidrógeno motores de la segunda etapa del RD 0120 (la última recuperación de la producción sigue siendo una gran interrogante i>


En China, con 2013, en la etapa de diseño de la obra es el futuro portador superpesado "Gran Marcha 9". Ingenieros chinos están participando activamente en el desarrollo del motor de oxígeno / queroseno YF 660 Página empuje 650t. Cuatro dicho plan para usar en la primera etapa de la puesta en marcha (o 4 bloques GWS con un empuje de 1000 toneladas cada uno).

El diseño tecnológico YF motor experimentado 650 (izquierda) y un diagrama del motor YF 220 (derecha) i>


La segunda etapa también será armado con x4 YF 660 (versión A) o x5 YF 220 (versión B), y el tercero dos (versión A) o uno (versión B) del motor YF empuje 220 200t. La masa del cohete se estima en 4000t, la tracción cuando se inicia en 5000T, longitud de 100 metros y una carga útil 130 T. La principal tarea del nuevo RN llama el principio de la colonización humana de nuestro satélite natural -. La Luna

CR versión de A (izquierda) y B (derecha) i>
"Long 09 de marzo"

Sólo podemos desear buena suerte a todos los participantes de una nueva raza de portadores superpesados, y espera que esta vez la gran marcha del espacio humano será el comienzo de escala completa exploración humana del sistema solar.

Luna Parte 1 "dinosaurios».
Parte 2. "Parque" período reutilizable.

Fuente: habrahabr.ru/post/229519/