Літопис про космічні ваги. Зареєструватися 3. Нью-ера Марстодонс

У 1984 році було видно, що система Space Shuttle не здатна проводити заплановані 20-річні пуски, заявлені в оригінальному дизайні. Пошук альтернативних рішень призвело до першої роботи з створення більш бюджетних варіантів космічної системи.

У 1986 р. був каталізатором для початку трансформації даної універсальної системи, припливаючи тільки в кресленнях, в надвисоку місячну ракету.

Як ми знаємо з попередньої частини огляду, космічного маршруту Orbiter, за допомогою його двигунів RS 25, використовують зовнішній паливний бак в основній частині прискорення космічної системи. У зв'язку з цим Орбітер вагою близько 100 тонн перейшов на орбіту Землі. Ми також знаємо від досвіду радянських інженерів, які перетворили багаторазову систему OS 120 (техніку копію Shuttle) в Eneriya-Buran, що така схема в принципі дозволяє перетворювати багаторазову систему в супер-heavy запуску транспортних засобів порівняно низькими витратами.

У жовтні 1987 року був перший крок у цьому напрямку.
По суті, вона була практично такою ж системою, але від Orbiter залишалася тільки 3 маршінг (RS 25) і 2 шунтування (OMS) двигунів, вільна вага дозволила пускового транспортного засобу Shuttle C, щоб поставити на орбіту до 77 тонн корисного навантаження. Таким чином, НАСА сподівається на покриття довгострокового плану запуску космічних трансферів (зніміть на час не більше 25 тонн), а також використовувати новий перевізник для запуску великих орбітальних станцій і великих оптичних телескопів.

Схема запуску "Shuttle C", на правому масштабному макеті верхнього етапу C


Загальна вартість робіт була оцінена на $ 2 млрд, що приблизно дорівнює вартості нового Орбітера. На початку 90-х років, незважаючи на це порівняно невисока кількість, НАСА не може вирішувати цілі для нової перспективної ракети. 2 мільярди були витрачені на новий орбітатор Endeavour, і в будівництві орбітальних станцій, було прийнято рішення покладатися на допомогу і досвід Росії (Mir - Atlantis, ISS). У 1995 році проект «Шуттл К» був прослужений. Як виявилося, не на довгий час.

У 2003 році світ був шокований черговим космічним лихом. Повернувшись до Землі, загинув весь екіпаж 7 астронавтів. Залізно, це був цей конкретний маршрут, який був запропонований в кінці '80s, щоб бути перебудований в другий етап Shuttle C. Він був очевидний для керівництва США і НАСО, що ера Shuttle прийде до кінця швидше, ніж вони очікували. Було прийнято рішення про переосмислення не тільки технічної, але й ідеологічної стратегії американської космічної розвідки.

Про це повідомляється в 2004 році. У рамках цієї програми, вона повинна була використовувати розробки в рамках програми Space Shuttle знову, але на відміну від Shuttle C, потужність твердопаливних ракетних прискорювачів значно зросла (тривалість обох прискорювачів була привезена до 1,700 тонн! кожен. ТРК відокремився після 116 секунд після запуску. Зовнішній паливний бак збільшений в діаметрі від 8 до 10 м, а двигуни 3 RS 25 були замінені на 5 метра RS 68 від Delta 4 (трикут 350 тонн кожен), які були передані під самим паливним баком (іміляр до блоку Energia C RN). Після 303 секунд експлуатації, вищеописаний перший етап ракети відокремлений, після чого другий етап озброєний двигуном J 2X (модифікація двигуна другого і третього етапів ракети "Saturn 5") була введена на орбіту з місячним модулем "Altair".

Ares 5 з модулем Altair
р.

Супергайова ракета була названа Арі 5, назва означають основну мету цієї ракети - керовану експедицію Марсу (Романи називають Марсом грецьким богом війни). А число 5 згадується знаменитою місячною ракетою Saturn 5. 5 Чи вдалося принести 188 тонн корисного навантаження (або більше 70 тонн на орбіту місяця) на низьку орбіту Землі.

Паралельно, великогабаритні 1, перший етап якого був одним SRB of Ares 5, а другий етап також озброєний двигуном J 2X. Ares 1 покласти на орбіту керований космічних апаратів "Оріон", який після стикування з місячним модулем "Алтар" прискорив на траєкторію польоту до місяця другий етап ракети Ares 5. Назва ракети також відноситься до ракети «Saturn 1/B», що використовується для запуску мандатованих аеробних космічних апаратів в 60-70-х роках.

Пристрої РН "Арес 1"


Тестовий запуск ракети 1, 2009. Закриття цього проекту примусова НАСА для використання російського космічних апаратів Soyuz для надання астронавтів на ІСД


У 2009 році було запропоновано концепцію розробки проекту Shuttle C (renamed HLLV), деякі модифікації яких дозволили запустити близько 100 тонн на орбіту,


У 2010 році на вершині глобальної фінансової кризи було скасовано програму «Креація».

У 2011 році на базі проекту «Сузір'я» було прийнято рішення про створення більш «виготовленої» версії як супер-герої 5 ракети, так і Оріон керований космічних апаратів.

Нова система SLS (Космічна система запуску) відрізняється набагато менше від базової системи Space Shuttle, ніж Ares 5. До 4 оригінальних секцій ТРУ додано 5 сегмент. Параметри зовнішнього паливного бака залишаються майже однаковими (діаметр 8.4 м). За аналогією з центральним блоком Energia, замість трьох маршувальних двигунів, встановлені двигуни 4 RS 25D / E. Однак, на відміну від Energy і Shuttle C, вихідне навантаження було розміщено зверху, а не на боці. Завантажувального навантаження було таким же 70т (блок 1) як Shuttle C. Вага ракети збільшена до 3000 тонн, висота склала 121 м, загальна тяга на старті склала 4000 тонн (3200 тонн тяги в цілому два блоки TRU + 740 тонн тяги 4x RS 25). Це надлишок тяги порівняно з вихідним навантаженням (навіть з 130-тонною версією блоку 2) пояснюється дуже низьким специфічним імпульсом блоків ТРУ (265 c).

Схема РН "SLS" блок 1


У майбутньому планується збільшити тягу SLS до 105 (блок 1A) і 130 тонн (блок 2), відповідно, для першого мастила, а потім міжпланетних маніфестивальних експедицій. Вартість проекту за 2017 рік очікується $ 35 млрд. Потрібна готовність СЛС оцінюється на 70%, перший рейс запланований на 2017 рік.

Різні варіанти SLS


Ще одна історична цікавість. НАСА оголосила тендер на придбання перспективних LRD-двигунів для майбутніх версій ракети SLS (зокрема, Блок 2), за рахунок вищезазначеного низького U.S. імпульсу ТРУ одиниць. У зв'язку з пропозицією Rocketdyne модифікованої версії F1 двигунів ракети Saturn 5 (F 1B з підвищеною тягаркою від 690 до 800t), приватна космічна компанія Aerojet увійшла до бою з двигунами AJ 26. AJ 26 - американська модифікація двигуна. NK 33, розроблений в один раз для радянської місячної ракети N 1. На тендері завершується наступний рік, а новий дуел старих суперників для місця в новому місячному ракеті обіцяє бути гарячими. Однак це можливо, що НАСА прийматиме як двигуни.

Концепція F 1B (ліворуч) і NK 33/AJ 26 на стенді випробувань Aerojet (праворуч)


4 червня 2010 р. приватна компанія Space X заснувала Елоном Муским, запустив армований варіант ракетного ряду Falcon - "Falcon 9". Незважаючи на те, що навіть модифікована версія Falcon 9 1.1 не дозволило відобразити навантаження вагою понад 14 тонн (легше, ніж Zenit), але в 2012 році Space X оголосив контракт з США Департаментом оборони, щоб запустити надважну версію Falcon Heavy в 2015 році.

Елон Муск перед Falcon 9 1.0. Ви можете чітко побачити 9 Мерлін 1C двигуни, розташованих "кваре".


Для цього використовується схема проектування пакетів ракети з трьома блоками "Falcon 9 1.1" для перших і других етапів, озброєних 9 армованих двигунів Merlin 1D, які кожний. Третій етап, озброєний одним двигуном Merlin 1D, використовується для прискорення вантажу на орбіті Землі (5 на діаграмі нижче). В цілому 27 двигунів на старті розвивається тяга в 1800 тон на імпульсі США 282 ц. Діаметр кожної одиниці становить 3,6 м, висота ракети становить 68 м, вага 1460 тонн, маса корисного навантаження на низьку орбіту Землі становить 53 тонн, за стартовою ціною 100 млн. дол. США. У майбутньому планується багаторазово використовувати блоки першого етапу.

Falcon Heavy, три Falcon 9 1.1 перші модулі етапу мають 9 Merlin 1D двигуни (знизу праворуч) кожен. Можна відзначити характерну «круглу» розташування моторів Falcon 9 1.1.
700100 р.

Згідно з планами Space X, основним призначенням створення цього перевізника є продемонструвати недорогі засоби проведення ручної експедиції до Марса (програми Red Dragon і Mars One).

Модульна «колегія» сімейства ракет Falcon, ракета російського Ангари, розроблена РСК Енергією та НПО Енергомаш, також теоретично здатний запустити вантаж вагою до 50 тонн на орбіту. Версія ракети A7.2V обладнана 6 базою та одним посиленим двигуном URM 1, озброєним двигунами RD 191. 7 двигунів повинні розробити загальний тягар на старті 1400 тонн. Для прискорення навантаження на орбіту Землі використовується блок третього етапу KVTK2 з двигуном rd 0124. Маса проекту ракети 1200 тонн, висота 65 м. Однак навіть для версії Angara A7 з вантажопідйомністю 35 тонн, окремий стартовий стіл доведеться будувати і в наступні 10 років, A1 до A5 збірки з вантажопідйомністю 1,5 до 25 тонн буде в основному використаний.

Різні композиції блоків УРМ 1 РН "Ангара"
р.



Проекти окремої ракети супер-герої в їх невідповідності в Росії. Незважаючи на те, що наша країна має всі необхідні засоби для цього ( сімейство світла (RD 191/NK 33) і важкого (RD 171/M) високопродуктивних двигунів), для такої ракети немає конкретного завдання. Але також робота в цьому напрямку наших східних сусідів.

Гіпотетична версія надвисокої російської ракети-носіїв «Єнісі 5» крупно запозичених розробок на ракеті Energia, а саме 4 ракети-підсилювачів з двигунами RD 170 і водневими двигунами другого етапу RD 0120 (відновлення виробництва останніх залишається під великим питанням).


У Китаї з 2013 року на етапі проектування роботи є майбутній супер-heavy перевізник "Великий березень 9". Китайські інженери активно розвиваються кисневими / гасовими двигунами YF 660 з пусковим тягаром 650 тонн. Чотири з них планується використовувати на першому етапі ракети (або 4 ТРУ з тягаром 1000 тонн кожен).

Технологічний макет двигуна YF 650 (ліворуч) і YF 220 (праворуч)
34586

Другий етап також буде озброєний x4 YF 660 (версія A) або x5 YF 220 (версія B), а третій (версія A) або один (версія B) YF 220 двигунів з тягаром 200 тонн. Маса ракети оцінюється на 4000 тонн, тяга на старті становить 5000 тонн, довжина - 100 м, а навантаження - 130 тонн. Головне завдання нової ракети – початок людської колонізації нашого природного супутника – місяць.

9 березня версія A (ліва) і B (праворуч)


Залишилося лише побажати удачі всіх учасників в новому забігі супергероїдних перевізників, і сподівається, що цей час велика кампанія людини в космос буде початком повномасштабного людського розвідання сонячної системи.

Частина 1. Лунар динозавр.
Частина 2. "Park" багаторазовий період.

Джерело: habrahabr.ru/post/229519/