أن تستمر. الجزء الأول هنافي هذا الجزء ، سننظر في مهمتنا إلى القمر. لتبسيط المهمة ، قررت تفكيك المهام المأهولة فقط.
لفهم الخيار الحالي بشكل أفضل ، دعونا ننظر إلى مجموعة من الكتل المصممة لإرسالها إلى القمر ، ولكن في مدار الأرض.
فيما يلي: اتحاد المركبات الفضائية المأهول ، كتلة D للدخول إلى مدار القمر والمرحلة العليا (مبدئيًا KVTK-2) ، وهو أمر ضروري لإرسال المجمع إلى القمر.
إذا استبدلت الاتحاد في هذا الرباط بمهبط للقمر ، فيمكن توصيله بنجاح إلى مدار القمر. حسنًا ، بعد الالتحام في المدار القمري مع "الاتحاد" ، نحصل على مجمع متكامل لرواد الفضاء.
علاوة على ذلك ، فإننا في هذه الحالة نتبع طريق سيرجي بافلوفيتش كوروليف. على الرغم من أنه لم يُجبر على التحول إلى مخطط رحلة الإطلاق الواحد إلى القمر ، فقد نظر في خيارات مع العديد من الاتصالات لفترة طويلة. ثم تم ترتيب كل شيء بشكل مريح تحت صاروخ H1 بسعة تحمل 75 طن. عندما قرروا التبديل إلى إطلاق واحد ، كان من الضروري فرض الصاروخ على 92 طنًا ، ومع ذلك كان من الصعب للغاية ربط المجمع حتى النهاية ، فقد واجه مشاكل مع الكتلة.
النسخة الروسية الحالية قريبة جزئياً من "المخطط 2" من مقترحات كوروليوف.
كان كوروليف متأكدًا من أن التجمع في مدار الأرض أو القمر هو أن المستقبل يجب أن يكون في هذا الاتجاه ، وأن العناصر ستجمع قريبًا في المدار - من خلال الالتحام من وحدات منفصلة ، ومن خلال التجميع اليدوي للهياكل الكبيرة الحجم بواسطة رواد فضاء. إذا نظرت إلى محطة الفضاء الدولية ، فإن كوروليف كان محقًا تمامًا.
كان هو الذي بذل بعد ذلك الكثير من الجهد في تطوير أنظمة الالتحام الآلي ، والتغلب على المقاومة القوية أثناء إنشائها ، وذلك بفضل نظام مماثل لدينا في عام 1967. هذه هي حقيقة أنه لم يكن هناك حاجة لمهمة القمر ذات الإطلاق الواحد! على سبيل المثال ، في الولايات المتحدة ، ظهر فقط في العام الحالي 2019.
إليكم ما قاله كوروليف نفسه في مناسبة مماثلة في عام 1965:
سجل من مؤتمر ما قبل الرحلة "Sunrise-2".سوف نعود في عصرنا. لقد قررنا أنه في رحلة إلى القمر ، من الضروري وجود مجمع يزن حوالي 90 طنًا في مدار الأرض. كيفية تسليمها هناك؟ يمكنك ، على سبيل المثال ، التجمع في المدار. إذا كان لدينا حامل بطاقة حمولة 50 طن ، فسيكون من الممكن إطلاق سفينة ذات كتلة "D" في المدار بإطلاق واحد ، كتلة متسارعة مع أخرى وإرساءها في المدار ، للحصول على المجمع المرغوب.
يُلاحظ أنه في هذا النموذج ، يتم تحديد السعة القصوى للحمل للحامل من خلال الكتلة القصوى لشريط الحلوى. في هذه الحالة ، المرحلة العليا. إذا كانت الكتلة أقل ، فمن الناحية النظرية ، يمكن الانتقال إلى التزود بالوقود في مدار الأرض ، لكن التعقيد الكلي للبعثة ينمو بالفعل بشكل غير متناسب ، والموثوقية تتناقص.
أصغر المتوسطة لديها سعر أقل وزيادة الطلب في البرامج الأخرى. وبسبب هذا ، لفترة طويلة ، كنا نفكر في مجرد مخطط مع الالتحام في مدار الأرض. تم تفكيك مزايا هذا المخطط من خلال حقيقة بسيطة: أين يمكنني الحصول على شركة نقل بسعة تحمل تتراوح بين 45 و 50 طن؟
عنجرةأنا متأكد من أن الكثيرين قد تذكروا شركة النقل الخاصة بنا "Angara" ، والتي وعدت للتو بمجموعة كبيرة إلى حد ما من الأحمال بسبب نمط التصميم.
وكانت هي التي رسمت في بعض الأحيان في هذا الموعد. مثال:
على اليسار مباشرة يوجد "الاتحاد" مع الكتلة "D" ، ثم كتلة تقوية الهيدروجين لإحضار الرباط إلى القمر. من الواضح أنه خيار للإرساء في مدار الأرض ، للأسف ، كان هذا مجرد تقدير. سرعان ما أصبح من الواضح أن Angara-A5 ، حتى مع وجود مرحلة خاصة ، لم تكن مناسبة لهذا الغرض.
لسوء الحظ ، بدأ تطوير هذا الصاروخ في وقت صعب للغاية ، حيث تم اتخاذ العديد من القرارات على أساس بعض القيود ، التي أصبحت الآن ذات أهمية قليلة ، واتضح أنها بعيدة جدًا عن المثالية.
كانت الفكرة الرئيسية للنهج المعياري في تصميم عائلة مركبة الإطلاق Angara هي محاولة صنع عدة وحدات عالمية يمكن من خلالها جمع ناقلات ذات حمولات مختلفة.
من الناحية النسبية ، إذا تمكن صاروخ أحادي الوحدة من وضع طن واحد في المدار ، فعندئذٍ من خلال ربط ثلاثة صواريخ نحصل على ثلاثة أطنان وخمسة صواريخ - خمسة أطنان. التقييم مشروط ، لأنه من الأفضل الحصول على المرحلة الأخيرة لكل وسيط ، لكن في التقريب الأول ، يظهر خط الناقلين.
الفكرة ليست جديدة أو حتى فريدة من نوعها. قبل وقت طويل من الإطلاق الأول لأنجارا ، طارت دلتا 4 إلى الفضاء ، وبنيت باستخدام هذا النهج ، والآن تم إضافة الصقر الثقيل لمثل هذه الناقلات.
المشكلة هي أي البعد المحدد لاختيار وسائل الإعلام وحدة واحدة؟ للأسف ، لم يتم حل هذه المشكلة في أفضل طريقة عند تطوير Angara. أراد المطورون إغلاق حجم الصاروخ بجميع المنافذ المتاحة في السوق ، لكنهم يستخدمون أكبر قدر ممكن من المعدات الجاهزة. تمكنت في وقت لاحق من تغيير ، ولكن ظلت المعلمات التي وضعت في 90s.
كانت النتيجة مثل هذا الخط: "Angara-A1" ، "Angara-A3" ، "Angara-A5" ، "Angara-A7"
سيكون لطيفًا إذا كان ضوء Angara-1.2 هو الأكثر طلبًا ، ويمكن تجميع Angara-A5 الثقيل بناءً على طلب العناصر المستخدمة! للأسف ، أصبح الآن فقط Angara-A5 أكثر حاجة بكثير: فقط يمكن أن يحل بالكامل محل Proton في اتجاه مهم مثل الإطلاق على GSO. علاوة على ذلك ، إنه الأكثر تعقيدًا ، وأكثر تكلفة بكثير من تصنيعه من بروتون.
أتذكر جيدًا التعليق المحزن على أول اختبار "A5" (على اليسار هو مركبة إطلاق Zenit للمقارنة).
"أوه. أخذوا واحدة من طراز RD-171 من Zenith ، ونشروها في أربعة أجزاء ، ووضعوها على كتلتها وجمعوا صاروخًا منها ".
بالطبع ، وفقًا للمواصفات الفنية ، فإن سيارة أنجارا مثالية تمامًا أكثر من سيارة زينيث. على وجه الخصوص ، يتوافق Zenit PN مع "A3" مع ثلاثة محركات ، ولكن لا يزال الصاروخ معقدًا بشكل غير ضروري من حيث عدد القطع ، والسيكلوغرام ، وأكثر من ذلك بكثير ، وهذا يعني ، وأقل موثوقية.
ما هو أسوأ من ذلك ، فإن "A5" هو عمليا الحد الأقصى للوسيط الممكن لهذا التصميم. يبدو أن أقصى ستالبي "A7". إذا كنت تتذكر الشكل الهندسي ، فمن السهل أن تفهم أنه يمكن تعليق ست كتل بحد أقصى من نفس القطر على كتلة واحدة. لكن من الناحية الفنية ، من الصعب فعل ذلك بالفعل. الوحدة المركزية صغيرة جدًا مقارنة بالمرحلة الأولى. إذا نظرت إلى الرسم أعلاه ، سترى أن الكتلة المركزية مرسومة بالفعل بقطر أكبر. لذلك ، لا يوجد توحيد ، ونحن بحاجة إلى تطوير وحدة مركزية من الصفر. بسبب ما تم إغلاق مشروع A7 ، تم اقتراح استبدال Angara-A5V LV مع آخر مرحلة من الهيدروجين ، لكنه أيضًا أقل من الحمل المطلوب للمهام المأهولة على سطح القمر.
Soyuz-5 وناقلة ثقيلة للغايةفي الواقع ، فإن الفكرة تكمن على السطح. ماذا لو قمنا بتطوير وسيط عالمي ، ولكن مع كتلة ذات حجم مختلف؟ إنه مثالي تمامًا إذا كان أصغر كتلة ممكنة سيكون لها بعد "Proton" - الأكثر شعبية. ثم ، عند تجميع الوحدات ، على سبيل المثال ، في ثلاثة عناصر ، لدينا بالفعل 66-69 طنًا في مدار الأرض. للتجميع في مدار الأرض ، هذا يكفي بالفعل. إذا قمت بتجميع خمس وحدات ، فلا داعي للقلق بشأن التجميع: يتم عرض كل شيء في بداية واحدة ، بهامش ، وهذا بالضبط ما فعله SpaceX عند تطوير Falcon Heavy - لقد أخذوا الناقل الأكثر شعبية وأصبحوا أكثر قوة.
لقد كان واضحًا بالنسبة لنا ، وكذلك مشاكل أنجارا ، التي كانت في مأزق لفترة طويلة. في الوقت نفسه ، مررنا بالعديد من المشاريع البحثية المختلفة المكرسة لاختيار شركة نقل جديدة في إطار القيود الأولية ، والتي تم خلالها النظر في الكثير من الخيارات المختلفة. فيما يلي بعض الخيارات من المركز التجاري المسمى باسم Makeev.
هنا من المركز لهم. خرونيتشيف.
بعد ذلك ، لدراسة أكثر تفصيلاً ، تم اختيار عرض من RSC Energia ، حيث تلقى صاروخ أحادي الكتلة مؤشر Soyuz-5 ، وتم تجميع الباقي في قاعدته بمستوى عالٍ من التوحيد. زودت مجموعة من ست كتل في المرحلة الأولى (خمس جانبي ومركزي) للناقل قدرة حمل تبلغ حوالي 88 طنًا ، وعند استخدام الهيدروجين في المرحلة العليا ، زادت الحمولة الصافية إلى 108 أطنان. كان من المفترض أن تجلب هذه الخيارات مباشرة "الاتحاد" وسفينة الهبوط إلى القمر ، تليها الالتحام في المدار.
تم اعتبار هذا الخيار مرة أخرى في عام 2018 ، عندما تقرر زيادة كل من وزن البدء وقدرة الحمل للنسخة الأساسية.
لا تزال مركبة الإطلاق Soyuz-5 هي الأساس ، لكن الزيادة في عدد الكتل الجانبية من خمس إلى ست أرغمت على تغيير الوحدة المركزية. تم تغيير المحرك الموجود عليه من RD-171 إلى RD-180. تحدث تقريبًا ، تم تغيير الجر مرتين ، مما قلل من التوحيد بين الجانب والكتل المركزية ، ومع ذلك ، كانت هذه الحاجة بسبب المخطط نفسه. بعد هذا الإصدار ، زادت سعة الإصدار الأساسي إلى 100 طن ، ومع مرحلة الهيدروجين العليا - ما يصل إلى 140 طن. كان هذا الخيار ، الذي تم التعبير عنه في نهاية أبريل 2019 ، وتم اعتماده كقاعدة. هذه نقطة مهمة حقًا ، نظرًا لأن الخيارات المكونة من خمس إلى ست كتل مختلفة من الناحية الهندسية ، وقبل البدء في تصميم مجمع الإطلاق ، عليك أن تعرف بالضبط أي واحد سيتم اختياره.
في واقعنا ، هناك تحذير واحد يجب ذكره. والحقيقة هي أن مرحلة حجم المرحلة الأولى من ذروة ما يقرب من الحد الأقصى لحجم ممكن يمكننا أن نقدمها إلى ميناء الفضاء.
على مر السنين ، تم تقديم العديد من الاقتراحات حول توصيل عناصر تكنولوجيا الصواريخ والفضاء إلى مطارات الفضاء. اقترحوا التجديف على المياه ، والتوصيل بواسطة عجلات ، وخلق نظام إيصال الهواء. لكن الخطط بقيت على الورق ، كانت الطائرات الثقيلة ملكًا لدولة أخرى ، وكانت الطريقة الوحيدة الموثوقة هي التسليم بالسكك الحديدية. هناك قيود على أبعاد الشحنة: 3900 مم دون توقف حركة المرور القادمة و 4100 مع توقف. تم تسجيل كلمة "بروتون" في 4100 مم ، وزينيث في عام 3900. لا يمكنك التجول كثيرًا. ربما فاز مشروع Soyuz-5 لأن جميع الكتل قررت التعبئة في مقياس السكك الحديدية. إذا نظرت إلى مشاريع أخرى ، سترى خطوات بأقطار كبيرة ، أربعة أمتار للوسائط الثقيلة صغيرة جدًا. أود خمسة على الأقل.
كان هذا واضحا لفترة طويلة. بناءً على هذه المعايير ، تم تجميع صاروخ Zenit أيضًا - على وجه الخصوص ، قاموا بتطوير محرك RD-171 فعال للغاية ، والذي تم التخطيط له في الأصل لحامل جديد. للأسف ، بدأ دفعه للحد من الحد الأقصى للكتلة من الناقل كتلة واحدة.
نتيجة لهذه القيود ، تمكنت Soyuz-5 من الزيادة من 12 طناً ، والتي كان لدى Zenit ، إلى 17. على الرغم من أن هذا ليس مخيفًا للغاية. سقطت هذه الوسيلة بالضبط بين Soyuz-2 (10 أطنان) و Angara-A5 (25 طن). وبدون ذلك ، سنكون خطوة كبيرة للغاية بين حاملات التردد اللاسلكي المتاحة. تلك الأحمال التي تم تحميلها بواسطة Proton يمكن نقلها إليها أيضًا. علاوة على ذلك ، إذا تمكنا من الحفاظ على إطلاق Sea Sea ، فسوف يتخطى Soyuz-5 الحمولة حتى Angara-A5 من Vostochny بسبب الجغرافيا الأفضل لنقطة الإطلاق في GPO / GSO.
بالمناسبة ، إذا كنت متأكدًا من ذلك ، فمن المؤكد أنه سيتم طرح Soyuz-5 ، وربما ، حتى إطلاقه في العام 2022 المتفق عليه. هناك بالفعل الكثير لخلق. إنهم يخططون لإطلاقه من بايكونور ، ومن مجمع إطلاق زينيث ، بحيث لا يحتاج الأمر ، على الأقل بالنسبة للإطلاقات الأولى ، إلى تغيير ملحوظ ، فلا ننسى أن مجمع الإطلاق يصل إلى 60٪ من العمل على نظام الصواريخ الفضائية. من المقرر أن يتم إنشاء مجمع الإطلاق في Vostochny for Soyuz-5 في وقت لاحق ، كجزء من بناء شركة نقل ثقيلة للغاية.
يتوفر محرك المرحلة الأولى أيضًا ، وهو عادة ما يكون الجزء الأكثر صعوبة. القطر ينفق. إذا كان أي شيء يمكن أن يمثل مشكلة ، فهو مع محرك المرحلة الثانية. من بين المسلسلات ، للأسف ، ليس لدينا الجر المناسب. لا تضع القديم RD-108 من بداية عصر الفضاء؟ الباقي إما ضعيفة للغاية أو قوية للغاية. على سبيل المثال ، سيكون من الجيد وضع RD-191 في المرحلة العليا (التطوير المستند إلى RD-171). سيكون عظيم التوحيد! ولكن لديه قوة دفع قدرها 200 طن ، وهناك حاجة إلى حوالي 100.
في حين أنه من المزمع وضع محرك تم تعديله بشكل كبير من المرحلة الثالثة من Soyuz-2 في الخطوة العليا ، إلا أن الدافع المحدد عالي الرشاوى واضح. ولكن تم تحسينها بشكل جيد بالنسبة إلى Soyuz بحيث يتم ضبطه بشكل سيء من أجل الوسائط الأثقل. في الآونة الأخيرة ، أعلن عن ترميم Energomash لإنتاج RD-120. وقفت هذا المحرك في المرحلة الثانية من زينيث ، وكان ينتج سابقا في أوكرانيا. من المحتمل أن يتعافوا بدقة مع العين على Soyuz-5. على الأقل كخيار ، إذا Voronezh لا يمكن التعامل معها.
كما هو مبين في الرسم البياني ، على أساس Soyuz-5 ، من الممكن بالفعل جمع جرارات فائقة 88 و 108 طن. الأول لإطلاق كتلة الاتحاد إلى القمر مع كتلة الفرامل ، والثاني لإرسال سفينة الهبوط على سطح القمر في مدار القمر.
ماذا لدينا لهذا الغرض ، وما الذي يجب إنشاؤه؟ تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة لحاملة 88 طن ، فإن المحركات الضرورية متوفرة بالفعل أو ستظهر في عملية تطوير Soyuz-5.
بادئ ذي بدء ، إنه محرك التسريع RD-0146D.
لم RD-0146 الأساسية لا تطير ، ولكن مرت جميع الاختبارات. يجب تمييز RD-0146D عن الإصدار الأساسي بدفعة محددة عالية وتشغيل متكرر. في حالة تنفيذه ، سيصبح هذا المحرك هو البطل في دفعة محددة (470 ثانية) بين نظائرها من الأكسجين والهيدروجين.
المحرك الوحيد الذي يجب تطويره من نقطة الصفر هنا هو محرك المرحلة العليا لجر 140 فائق الجر. بدأ تصميم المنتج تحت مؤشر RD-0150 قبل حوالي خمس سنوات.
لقد تم القيام بالمزيد من أجل "الاتحاد" ، حتى تطوير المكونات الفردية. يمكنك ترتيب معرض كامل لإظهار ما هو جاهز. مثل المعارض التي نظمتها ناسا في الستينيات من القرن الماضي في إطار برنامج أبولو ، سواء كانت ثابتة أو متنقلة ، بالقطار - كانت مؤخرًا عصرية. في رأيي ، سيكون مثل هذا المعرض مفيدًا جدًا في الترويج لهذا المجال ، نظرًا لعدم وجود دعم إعلامي من الناحية العملية الآن ، سيكون رائعًا حقًا إذا قام روسكوزموس بعمل مماثل.
جدول الإطلاق الحاليالآن سأحاول وصف شكل برنامجنا القمري الآن. وهناك نوع من قطع في الوقت الراهن. أعتقد أنه سيكون من المثير للاهتمام أن ننظر إلى كل هذه الخطط الرائعة خلال عشر سنوات.
مبدئي 2021-2024يوشك تطوير مركبة الإطلاق Soyuz-5 على الانتهاء ، وتجري الآن عمليات الإطلاق الأولى من Baikonur Cosmodrome. في العام الماضي ، تم إدراج طراز "الاتحاد" باعتباره PN من الإطلاقات الأولى (التي لم تكن مشكلة) ، ولكن يبدو هذا العام أنها شددت البراغي وتقول بالفعل إن عمليات الإطلاق ستحدث بالفعل مع سفينة "Federation" ، وإن كان ذلك في نسخة تجريبية . وعدت واحدة من رحلات "الاتحاد" أن تعقد من قبل محطة الفضاء الدولية.
في الوقت نفسه ، ينتهي بناء المرحلتين Angara-A5 و A5V على Vostochny. علاوة على ذلك ، فقد خططوا لاستخدامه في القمر ، ولكن بطريقة غريبة. الحقيقة هي أن أسلوبنا في الوصول إلى مدار القمر باستخدام المرحلة العليا جيد لأن RB ليس مهمًا بشكل خاص ما يجب وضعه في هذا المدار. نتيجة لذلك ، مع وجود "A5B" ، مع القليل من الجهد نسبياً ، سنكون قادرين على إيصال "التقدم" إلى مدار القمر ، بالقرب من تلك التي تطير إلى المحطة الفضائية الدولية.
تم تنفيذ إطلاقات "Progress-L" كجزء من مقترحاتنا لمحطة القمر الدولية Getaway. أنها ليست ضرورية للغاية لخططنا. بعد إعلان ترامب الأخير ، تغيرت خطط البرنامج القمري الأمريكي بشكل كبير. في أي نسخة ستكون المحطة القمرية وما إذا كانت ستكون على الإطلاق ، السؤال الكبير الآن ، علاوة على ذلك ، ما إذا كانت روسيا ستشارك في نفس المشروع مع أمريكا ، في ضوء أحدث التصريحات الصادرة عن البنتاغون حول حظر التعاون خلال عمليات الإطلاق المشتركة ، فإن السؤال أكبر.
أيضًا خلال هذه الفترة ، يجب أن تطير مهمتنا التلقائية Luna-25 ، وإذا كنت محظوظًا ، فعندئذ Luna-26. نأمل أن تنجح.
أنا متأكد من أنه في هذه السنوات سيكون كل شيء قريبًا نسبيًا من توقعاتي. أنا لا أرى المزالق. هناك الكثير من الأجهزة في درجة عالية من الاستعداد. على وجه الخصوص ،
بدأ بالفعل تصنيع خزانات أول Soyuz-5
السؤال هو نجاح هذه المهمات. ذلك يعتمد على ما سيحدث بعد ذلك.
2024-2027العمل الرئيسي الذي يجب القيام به خلال هذه السنوات هو بناء مجمع لإطلاق الصواريخ شديد الثقل في ميناء فوستوشني الفضائي. بالتوازي مع ذلك ، يجب تطوير إحصائيات الاتحاد و Soyuz-5 ، وإذا وضعنا نظرتنا بجدية على القمر ، يجب أن يبدأ تطوير وحدة الهبوط. ربما هذا هو العنصر الوحيد الذي لا يتحرك بشكل ملحوظ.
خلال هذه الفترة ، كان هناك إطلاق على وحدة البوابة الخاصة بنا إلى Angara إلى Getvey ، وربما ، Progress-L ، ولكن كما كتبت أعلاه ، يبدو الآن أنه حتى في الولايات المتحدة الأمريكية لا يعرفون النسخة التي ستتوفر بها المحطة.
حسنًا ، مرة أخرى ، يمكن إجراء العديد من عمليات الهبوط التلقائي للمركبات القمرية إذا نجحت المركبات السابقة.
2028-2032بعد عشر سنوات ، علينا فقط الانتهاء من بناء مجمع إطلاق جديد والبدء في الطيران إلى القمر. شخصيا ، أود حقا أن نرى هذا. آمل أنه على الرغم من تأجيل الخطط (يتم ترحيلها دائمًا) ، إلا أنه سيتم تنفيذها بنجاح.
في غضون عشر سنوات سنعرف بالتأكيد.