No te apresures a enterrar a Angara, Vostochny y Roscosmos

El 9 de junio marca el año en que el Protón no vuela, mientras que en Nueva Zelanda se lanzó un nuevo cohete privado con el uso generalizado de nuevas tecnologías , y en los Estados Unidos han mostrado un avión gigante para lanzar cohetes espaciales por lanzamiento aéreo . SpaceX probó las etapas de Falcon Heavy antes del primer lanzamiento programado para fines del verano, y la versión tripulada del cohete Angara fue cancelada en Vostochny. Si no ocurre otro accidente (y esperar el fracaso de un competidor es estúpido), una compañía privada de SpaceX tiene la oportunidad de hacer más lanzamientos en 2017 que todo el Roskosmos. Si lo desea, puede hacer una excelente propaganda con tal selección de hechos: "todo ha desaparecido, el final" Angara ", el final" oriental "y toda la cosmonauta rusa también el final". Pero, si lo piensas bien, la situación es más complicada e interesante que el eslogan del póster.



Breve introducción


La noticia de la cancelación de la tripulación Angara en Vostochny causó muchos comentarios. Esto fue escrito por periodistas, divulgadores, trabajadores de la industria ( uno , dos , tres , cuatro , cinco , seis , siete ). Con tanta abundancia de opiniones, incluso pensé en no expresar mi opinión, pero, en primer lugar, varias personas me pidieron directamente que escribiera al respecto, y en segundo lugar, no estoy de acuerdo con todos los comentarios anteriores.

Sueños de un cohete perfecto en medio de la batalla de gigantes


Sería bueno tener un vehículo de lanzamiento ideal. Para que sea ​​universal , podría mostrar satélites tanto ligeros como pesados, en una modificación especial sería posible volar a la luna y, al mismo tiempo, también costaría un centavo. Nadie ha resuelto aún este problema, por lo tanto, no se sabe qué características debería tener un cohete y por qué ideología debería construirse. Al mismo tiempo, cada transportista tiene una empresa de fabricación que busca presionar a sus intereses y demostrar que su solución es la mejor. El destino difícil del "Angara" se aclarará si tiene en cuenta estos dos factores.

La idea del "Angara" apareció en los años 90, cuando, después del colapso de la URSS, Baikonur se encontró repentinamente en el territorio de otro estado. Kazajstán podría interferir con el lanzamiento de satélites rusos, por lo que era necesario un nuevo lanzamiento de misiles pesados ​​desde su territorio (transferir el Proton a una nueva ubicación era irracional por razones ambientales). En Plesetsk hubo un inicio Zenit sin usar, y no había dinero en el presupuesto, por lo que la primera versión del Angara se desarrolló para el inicio existente y debido a esto se vio obligado a tener un diseño muy original con tanques de descarga lateral. Pero debido a la falta de fondos, el proyecto inicial no se implementó y fue posible cambiarlo. Según una nueva idea, el misil debía convertirse en modular y ensamblarse a partir de los mismos bloques: módulos de misiles universales de la URM. Con una unidad, su capacidad de carga sería de 2 o 3.8 toneladas, y reemplazaría al Cosmos-3M, que se lanzó por última vez en 2013 y misiles de conversión livianos. Con tres URM, se podrían lanzar 15 toneladas al espacio, y este cohete podría reemplazar al Zenith, que ya tenía problemas debido a la producción dividida en dos países. Con 5 bloques y 25 toneladas en una órbita terrestre baja, se reemplazaría un "Protón". Y la versión más difícil con 7 bloques podría poner 36 toneladas en órbita baja, y con algunos lanzamientos sería posible ensamblar un "tren" a la luna. Y debido al hecho de que los módulos universales se producirían en serie, deberían haber sido baratos.



El esquema no estaba exento de defectos. Debido a la diferente disposición de los bloques laterales, la opción A7 requería un complejo de lanzamiento separado o un bloque de transición, similar al "Bloque I" del vehículo de lanzamiento Energia. Y debido a que se eligió el tamaño pequeño de la estación de trabajo, la capacidad de carga máxima del "diseñador" resultó ser relativamente pequeña. Por esto, el "Angara" fue regañado por los entusiastas de los cohetes superpesados ​​y las expediciones a la luna.

La masa esperada del barco de la Federación es de 12 a 16 toneladas en diferentes versiones, y sería lógico mostrarlo en una versión de tres bloques del A3. Pero por alguna razón, la Federación no encajaba allí, y la variante A5, que debería haber tenido una capacidad de carga en la región de 18 toneladas en la versión A5P, fue adaptada para la versión tripulada. Al mismo tiempo, debido a la incompatibilidad del lanzamiento, la opción A7 desapareció. En cambio, surgió la idea de crear una tercera etapa de hidrógeno grande y establecerla en una versión de cinco bloques. Se suponía que el hidrógeno A5B tenía una capacidad de carga en la región de las mismas 35 toneladas que el oxígeno-queroseno A7.

En los años cero en el Centro "Angara". Khrunicheva era un competidor: el vehículo de lanzamiento Rus-M del TsSKB-Progress, con sede en Samara. El misil se construyó de acuerdo con el mismo esquema, pero el tamaño de la URM era más grande, y la versión de un solo bloque podía elevar a 6.5 toneladas en órbita, y la versión más pesada de cinco bloques - 50 toneladas.



Luego TsSKB-Progress perdió, y en 2011 Rus-M se cerró oficialmente. A principios de la década de 2010, resultó ser un esquema imperfecto, pero bastante bien estructurado: "Proton" cambia a A5 para 2025, los cohetes ligeros van a A1, A3 no fue reclamado, y para ir a la luna a la larga, será necesario ensamblar la nave, el módulo lunar y bloques de refuerzo con cuatro lanzamientos de un Angara pesado, que comenzará desde Vostochny, incluso en una versión tripulada. Por desgracia, con el tiempo, la armonía del esquema fue violada.

Fénix agazapado, Protón oculto, Zenith resucitado


A finales de 2013, seis meses antes del primer lanzamiento de Angara A1, su competidor directo Soyuz-2.1v voló. Después del exitoso debut de la ligera y pesada Angara en 2014, no hubo más lanzamientos durante más de dos años, y debido a que la transferencia de producción a Omsk aún no podía terminar, en abril de este año hubo noticias de que el próximo lanzamiento " Hangares "se trasladaron a 2018. En el centro. Khrunichev encontró serios problemas y los competidores no bostezaron, debido a la historia de la soldadura incorrecta, la planta mecánica de Voronezh, que fabricaba los motores, fue transferida del centro a ellos. Khrunicheva en NPO Energomash, una subsidiaria de RSC Energia. Al mismo tiempo, resultó que las agencias espaciales estatales y las empresas privadas comenzaron a participar masivamente en cohetes superpesados. Y recuerdo que el cohete superpesado "Angara" no funcionó en absoluto. "Old Man" "Proton", aún condenados formalmente a cerrar en 2025, finalmente decidió obtener una versión ligera y más barata. El departamento de transporte espacial comercial de la Administración Federal de Aviación de EE. UU. Calculó que un solo lanzamiento de un Angara pesado costaría $ 100 millones en comparación con 65 Proton y 61.2 Falcon 9. S7 compró Sea Launch, que requiere un cohete Zenit "(Prácticamente cerrado) o equivalente. Y luego el cohete Phoenix estaba a punto de aparecer, también es el Sunkar, y recientemente ha sido Soyuz-5, que se desarrolló al menos desde 2015 , solo unas pocas personas le prestaron atención. Y la cereza más fresca del pastel: el servicio de prensa de la compañía Yuzhmash dijo que ya había firmado un contrato para la producción de 12 Zenit para S7 a pesar del hecho de que, según el jefe de Roscosmos Igor Komarov en el reciente Foro Económico Internacional Sea Launch St. Petersburg trabajará con Soyuz-5. No es sorprendente que, en medio de tales noticias, analistas y pronósticos se pongan de punta, y en lugar de moverse en la misma dirección, la cosmonautica rusa tiene muchas opciones de inmediato.

Pánico temprano


¿Qué se puede decir sobre la decisión de cancelar el Angara A5P tripulado? En primer lugar, el Angara en su conjunto aún no será enterrado. Pierde el monopolio de un solo cohete para el futuro, pero no da miedo. Sí, en lugar de cuatro complejos de lanzamiento, habrá dos, pero el Angara no desaparecerá de Vostochny y, según la declaración de Dmitry Rogozin, volará en 2021. Además, no tiene que tirar dinero, rompiendo lo que ya habríamos hecho en esta dirección. Parece que el astuto RSC Energia estaba desarrollando silenciosamente la "Federación" bajo el "Fénix", por lo que en su diseño las alteraciones serán mínimas (si las hay). Y finalmente, en Baikonur realmente hay sitios de lanzamiento del lanzacohetes Zenit con torres de servicio, que se construyeron bajo la versión tripulada del Zenith con el barco Zarya.





Sí, por supuesto, deberán desarrollarse aún más para un nuevo misil, pero realmente debería ser más barato que construir un gran comienzo desde cero con dos torres para el Angara tripulado.

Un poco sobre el "Este"


A finales de abril del año pasado, con números y diagramas, dije por qué necesitábamos el puerto espacial Vostochny. En resumen, este es un análogo de Baikonur para los lanzamientos en órbita geoestacionaria desde su territorio. Además, su tarea es similar al concepto estratégico de flota en el ser , cuando por su propia existencia muestra que Rusia no puede ser chantajeada por el acceso a Baikonur. Vostochny probablemente influyó en la mejora actual de las relaciones con Kazajstán en el sector espacial. Pero las relaciones entre países están cambiando, y es muy útil tener una alternativa, incluso si no se lanza nada desde ella. Y los lanzamientos desde Vostochny serán, ya a finales de 2017 se planean dos, luego más. "Plesetsk" y Baikonur pueden trabajar juntos, a pesar del hecho de que, por ejemplo, los satélites se lanzan desde ambos cosmodromes a la órbita polar, por lo que habrá suficiente trabajo para tres cosmodromes. La nueva torre de servicio conveniente en Vostochny es un argumento serio para mover al menos parte de los satélites allí, y los complejos de lanzamiento de Baikonur continuarán lanzando Soyuz y Progress a la ISS.

Lanzamiento al mar


Cuando el Angara fue el principal misil para el futuro, la noticia de su posible despliegue en Sea Launch fue bastante interesante. Hoy, surge otra intriga: si Zenit podrá revivir y cómo competirá con Soyuz-5 en cinco años. Sin embargo, no olvide que el primer intento de organizar lanzamientos desde el lanzamiento del mar terminó en bancarrota. Admiro a Vladislav Filev, Director General de S7 Group, en el espacio, y sinceramente le deseo todo el éxito, pero debes entender que el espacio es algo complejo, muy difícil de obtener ganancias, y hubo docenas de aquellos que fueron menos afortunados en unidades de empresas privadas exitosas.

Soyuz 5


El proyecto de diseño de Soyuz-5 se lanzará solo este año, sin embargo, ahora puede encontrar una imagen de autoría desconocida.



Será muy interesante ver cómo difieren los totales. Zenit, Soyuz-5 y Falcon-9 son hermanos gemelos en diseño y se pueden comparar casi directamente. Y si las características en la ilustración son reales, entonces serán muy malas noticias. Mu PN (la relación entre la carga útil y la masa inicial) muestra la excelencia en masa del vehículo de lanzamiento. Y una mu PN más pequeña con los mejores motores de oxígeno-queroseno significará una grave degradación de nuestras escuelas de diseño y producción.

Caminos, caminos


Traté de presentar posibles opciones para el futuro que la astronáutica rusa puede esperar.

Escenario uno: "Todo va según el plan".

Prerrequisitos:

  1. Es posible establecer la producción de "Angara" en la planta de Omsk. La probabilidad de esto es muy alta, pero dado que este evento aún no ha ocurrido, no es del 100%.
  2. Angara es rentable. El costo real de lanzar la opción A5, hasta que se vuelvan regulares, solo puede asumirse, y una estimación de $ 100 millones puede resultar fácilmente errónea.

Resultados:

Durante 2018-2025, vuelan menos protones y más misiles Angara A5. El Soyuz-5, que apareció en 2022, no es un competidor directo del pesado Angara. Con 17 toneladas en órbita baja, lanzará 4 toneladas desde Baikonur a la geo-transición, a pesar de que Angara puede poner 25 toneladas en órbita baja desde Vostochny y aproximadamente 7 toneladas en geo-transición (Proton lanzó 6.45 toneladas en 2016). Soyuz-5 está lanzando a la Federación a una órbita baja, que bien puede atrapar a la EEI, especialmente si se extiende más allá de 2024. En la segunda mitad de la década de 1920, se montó un cohete superpesado de tres bloques sobre la base de Soyuz-5, para lo cual sería necesario construir un lanzamiento por separado. En él será posible dar la vuelta a la luna con un lanzamiento o aterrizar en la luna en dos inicios. O, si no se implementa el proyecto de un cohete superpesado (esto es mucho dinero en ausencia de cargas comerciales), puede recoger un barco de despegue o aterrizaje lunar para 2 lanzamientos (de vuelo) o 4 (aterrizaje) de Soyuz-5 y Angara.

Escenario dos: Delta-4 ruso.

Prerrequisitos:

  1. Angara no puede competir por cargas comerciales.

Resultados:

"Angara" se convierte en un misil, que solo necesitan los militares. Menos de cinco veces al año (o más bien, uno o dos), muestra satélites militares. De esta forma, no tiene futuro, y en la década de 2020 dejará de existir de una forma u otra. Los principales problemas aquí son la competitividad de Proton y Soyuz-5. Si Proton no puede competir, entonces el futuro de todo el Centro se vuelve extremadamente triste. Khrunicheva. En TsSKB Progress, los Soyuz-2 voladores no desaparecen en ningún lado, por lo que su posición es mejor incluso en el caso de
fracaso de Soyuz-5. Si Soyuz-5 tiene éxito, puede convertirse en uno de los principales vehículos de lanzamiento del segundo cuarto del siglo XXI en Rusia, tomando astronautas y cargas de Baikonur y Sea Launch.

Escenario tres: "estancamiento".

Prerrequisitos:

  1. Los términos de los programas de Angara y Phoenix cambian constantemente a la derecha o comienza el salto de varios proyectos. En Plesetsk, la plataforma de lanzamiento construida se oxida en silencio, mientras que en Vostochny el edificio sin terminar también se oxida.

Como resultado, la cosmonáutica rusa cumple 2024 (el último año contractual de operación de la EEI) con los mismos "Protones" y "Soyuz-2" que están volando ahora. La situación no es catastrófica, pero es muy desagradable: otros países y empresas privadas no se detendrán, será cada vez más difícil competir por lanzamientos comerciales en el mercado internacional y, como resultado, la cosmonautica rusa se reducirá significativamente al nivel de una potencia regional con astronáutica pragmática no tripulada solo para ellos. .

Cuál de los escenarios resulta estar más cerca del futuro real, solo podemos descubrirlo en unos pocos años.

En cuanto a las noticias comparativas con las que comenzó la publicación, en un futuro próximo solo habrá algunas razones para alegrarse. Por ejemplo, Proton tendrá que regresar a los vuelos el 8 de junio, por lo que lo más probable es que no celebremos el aniversario sin lanzamientos, y el 14 de mayo, el satélite Mayak hecho por entusiastas finalmente irá al espacio con la carga Canopus-V-IK.

Source: https://habr.com/ru/post/es404339/


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