.d-md-none .d-lg-blok bibimot

Projekt "Baikal-Angara": vyhlídky a problémy

Projekt "Baikal-Angara": vyhlídky a problémy
První informace o začátku návrhu v Rusku znovupoužitelné nosné rakety (LV), která by se měla stát konkurencí Falconu 9, se objevily na začátku roku 2015 (samotný koncept byl navržen již dříve - během leteckého MAKS-2001 ukázat). Mluvili jsme o Bajkalském systému, což je opakovaně použitelný urychlovač (MRU), který je v podstatě součástí prvního stupně Angary.


Ve stejném roce byl na výstavě ve Francii předveden model kosmické techniky. Byl dodán na palubě An-124 a instalován vedle pavilonu pojmenovaného po. Khruničeva. MRU vzbudil veřejný zájem: co je to ruský opakovaně použitelný systém?

Проект «Байкал-Ангара»: перспективы и проблемыKonstrukce modelu MRU. Foto: YouTube.com

Od roku 2019 je vyvíjen v rámci projektu Krylo-SV. Pokud je vše vysvětleno jednoduchým způsobem, pak není těžké pochopit podstatu „Bajkalu“. Většina čtenářů asi viděla start nosných raket v televizi, někteří měli to štěstí obdivovat tuto podívanou na vlastní oči. Pozor: ke spodní části po stranách PH jsou připevněny dlouhé „válce“ (obvykle jsou 4, někdy je jich více nebo méně). Jedná se o urychlovače prvního stupně, které dávají raketě další impuls, aby úspěšně vynesla svůj náklad na oběžnou dráhu.

Tak by měla vypadat nosná raketa s MRU. Foto: YouTube.com

Bajkalský systém znamená, že MRU budou vybaveny křídly, to znamená, že se do určité míry stanou podobnými dronům. To jim umožní, po oddělení od tělesa prvního stupně, vrátit se a přistát na zemi. Když je nosná raketa vypuštěna, přídavná křídla jsou složena. Ve výšce 40-50 km dochází k odkotvení, narovnají se a MRU letí do určeného bodu. Teoreticky věci nevypadají tak špatně. Co se ale stane v praxi?

Problémy Bajkalu


Aby opakovaně použitelný systém fungoval bez problémů, musí být splněna řada podmínek. A první z nich testuje fázi ve fázi startu rakety. Zde je vše jasné: došlo ke startu a v určité výšce je booster oddělen od nosné rakety. S tím nejsou žádné problémy. Za jiných podmínek bude situace jiná.

Proveďte přesné přistání na určeném místě


Dnešní jednorázové stupně po splnění své funkce nejsou nijak kontrolovány a místo jejich pádu je určeno extrémně přibližně. Totéž se může stát s MRU. I v případě úspěšného přistání není zaručeno, že se posilovač později nepřevrhne – při přistání brzdící motory pravděpodobně vyhrabou díru. Další bod: hledání opakovaně použitelného urychlovače v tajze a jeho evakuace nebude levná záležitost. Jak Musk tento problém vyřešil?

Takto přistávají Sokoli. Foto: YouTube.com

Jeho raketa začíná „mířit“ na místo přistání, je v apogeu, tedy na vrcholu dráhy letu. To vám umožní nakonec přesně přistát na pódiu. Musk dokonce předvedl návrat k výchozímu bodu. I když to ve skutečnosti není ekonomicky výhodné: budete muset použít motory, které budou vyžadovat další palivo, což sníží hmotnost nákladu umístěného na oběžnou dráhu.

povětrnostní podmínky


Jednorázové schůdky mohou spadnout za každého počasí: je jim to jedno. Některá omezení existují pouze při spuštění. S MRU je to v tomto ohledu obtížnější: pro úspěšné přistání jsou nutné určité povětrnostní podmínky. Pokud na místě fouká „vítr“ 30 m/s, déšť, plískanice nebo led, není naděje na úspěšné přistání. Nezapomeňte: zařízení, i když je velké, je prázdné, palivo je vyčerpané. A to se změní v obrovskou plachtu. I když se motory v režimu brždění zapnou správně, po přistání může plynový pedál spadnout a jeho výška je poměrně velká a zda se kolos podaří později opravit, je velkou otázkou.


Oddělení MRU od první etapy. Foto: YouTube.com

A vraťme se znovu k Muskovi: co dělá z hlediska povětrnostních podmínek? Nečeká však na dobré údaje o počasí: jeho rakety (a ne jednotlivé boostery) přistávají na mořských plošinách. Podnikatel se jednoduše podívá na předpověď počasí v den spuštění. Po nalezení oblasti s vhodnými povětrnostními podmínkami tam nasměruje plošinu. První stupeň je pak namířen na toto místo: to znamená, že pro Falcony je místem přistání oceán stovky kilometrů v jakémkoli směru, kam loď může dosáhnout. Je to naopak: není to raketa, která míří na správné místo, ale pluje směrem k ní. Na souši to není možné a Ruská federace nemá námořní přistávací plošiny. Ale existují možnosti, níže je jedna z nich.

Start padáku


Takový systém je již v Ruské federaci dobře rozvinutý. K Zemi takto sestupuje například kosmická loď Sojuz s vesmírnou posádkou. Padák se otevírá ve výšce 10 tisíc m, když dosáhne 3 tisíc m, začíná plynulý sestup. To se provádí pro více či méně pohodlné nošení. Pokud jde o raketu „bez duše“, její padák může být nasazen ve výšce 5-6 km a ještě níže. Boční vítr pak nebude mít čas příliš zasahovat do splashdownu v požadovaném bodě.

Bezpečné přistání posádky ISS-39. Foto: YouTube.com

Pokud se nosná raketa uskutečnila z kosmodromu Vostočnyj, pak může použitý stupeň nebo booster (boostery) přistát v Okhotském moři, v oblasti, kde křižuje logistická loď. Vybudování platformy bude pravděpodobně stát méně než vybudování několika přistávacích míst někde v tajze s infrastrukturou, silnicemi atd.

Falconův sestup do moře. Foto: YouTube.com

Samozřejmě budete muset podle toho připravit pódium. Nejprve musí padáky otočit raketu tak, aby její motory směřovaly nahoru. Jeho příď je navržena tak, aby vydržela nejvyšší zátěž. Navíc tento způsob splashdown může udržet motory v suchu. Aby se schůdek nepřevrátil a zůstal na hladině v požadované poloze, jsou k nim připevněny nafukovací válce. Celá konstrukce musí být navíc odolná vůči slané mořské vodě. Ale pokud stále přistáváte s urychlovači na pevné zemi, jako to dělá Musk? Pak nastává problém stabilizace klesání před přistáním.

Snížení


Na Falconu se to děje prostřednictvím aerodynamických kormidel. Díky nim se raketa neklopí a přesně míří a vytváří požadovaný úhel náběhu. A teprve potom se zapnou brzdové motory.

MRU roztahuje křídla. Foto: YouTube.com

Existuje podezření: celý tento systém je zkopírován z letecké bomby JDAM. Máme také velmi dobré a přesné střelivo tohoto druhu! Zbývá zvážit poslední fázi.

Přistání


Po přesném zaměření tentýž Falcon 9 po dosažení určité výšky a rychlosti přepne motory do brzdného režimu. Jejich síla je mimochodem větší než hmotnost jeviště a zrychlení přesahuje 1G. To umožňuje manipulovat s tahem tak, aby raketa provedla přesné přistání. A podmínky k tomu se vytvářejí ve vyšších vrstvách atmosféry dlouho před přistáním.

Tak by měl přistát Bajkal. Foto: YouTube.com

Navíc během něj nejsou zapnuty všechny motory, ale jen některé z nich. Když mluvil o Starship, Musk řekl, že tato raketa bude mít speciální přistávací motory – hlavní motory nebudou použity. Ale vraťme se k Bajkalu.

Stav projektu


Oficiálně je ve fázi vývoje: o aktuálním modelu nejsou zveřejněny žádné údaje. Předpokládá se, že MRU bude použito na nosné raketě Angara. Délka urychlovače je 28,5 m, rozpětí skládacích křídel je 17,1 m. Motor je RD-191M. Po oddělení od jeviště MRU zrychlí na Mach 5,64. Poloměr přistání - až 400 km. Očekává se, že urychlovač lze použít 10 až 25krát. S jeho pomocí bude Angara v závislosti na modelu schopna dodat až 37 tun nákladu. Pokud se použije MRU, náklady na spuštění se sníží o 22–37 %.

Dodání MRU do nosné rakety. Foto: YouTube.com

Dnes tedy můžeme říci: otázka vytvoření komplexu Bajkal-Angara zůstává stále otevřená. Je možné, že ruští konstruktéři se chopí dalšího projektu souvisejícího s opakovaně použitelnými raketovými stupni nebo boostery. Například se již pracuje na „Amorovi“. Měli byste si však pospíšit...

Autor:

Použité fotografie: https://youtube.com

Co si myslíte o projektu Bajkal?

Hlasování!

Jsme v Jsme v Yandex Zen
„Amur-LNG“: za 2 roky odstartuje raketa s motory na metanNejvětší nosné rakety na světě