巨人的新曙光



我们生活在一个有趣的时期,当时超重型运载火箭的活跃项目数量已经超过了一只手指的数量。国家航天局和私人公司宣布了制造超重型火箭的计划,尽管大多数将在2020年代飞行,但我们仍有机会在明年看到它的首次发射。但是在航空史上,超重型火箭屡屡失传,这些项目被关闭。现在等待他们的是什么?

正式定义


现在被认为是超重型火箭,可以将超过50吨的卫星送入低地球轨道。

一切为了月亮


第一个超重型火箭有一个目标-月球,是为美国和苏联的月球计划而开发的。将类似的技术解决方案与单独的月球模块结合使用并停靠在月球轨道上,导致了事实证明,火箭非常相似。 直径超过10 m的


“土星V”和“ N-1”

(“土星V” 10.1“ N-1” –底基为16.9 m的圆锥)和三千吨的发射重量(“土星V” 2970) t,“ N-1” 2735 t)这些导弹是如此之大,以至于现在甚至有人怀疑它们的真实存在。



在美国,他们设法开发了氢氧发动机并将其置于第二阶段和第三阶段,因此,土星V的载重量实际上是N-1的约一倍半(约140吨比约90吨)。土星五号非常专注于登月任务,以至于很难说它会带多少吨进入低地球轨道-第三阶段开启两次,首先将自身和有效载荷置于低轨道,然后第二次开启并加速阿波罗登月。如果没有第三阶段,土星V的承载能力就会变得更适中-发射到低地球轨道的SkyLab站的质量约为77吨。



月球版的“ N-1”已经是五级火箭。三个阶段将大约90吨的卫星送入了低地球轨道。第四阶段花费了大约40吨加速到月球的速度,第五阶段减速了〜15吨在月球轨道上的轨道和着陆舰。

地球上什么都没有?





N-1超重型导弹计划在四次发射失败后于1974年关闭。除了技术问题外,火箭还被一名成为V.P.格卢什科(Glushko)与火箭没什么关系,十年前他拒绝为此制造引擎。 S.P.科罗廖夫被迫转向尼古拉·库兹涅佐夫,与格卢什科的关系永远恶化。当被问及是否有可能成功使用N-1型导弹,是否有政治意愿时,现在无法给出答案。一方面,NK-33发动机根据文件非常成功地完成了定型和测试,另一方面,根据“ N-1”事故的情景,2014年的“月球”后备NK-33发生了Antares事故,现在您不能说引擎的设计不成功,或者不能长时间保存。但是如果不责怪引擎,在70年代,苏联将有政治意愿为美国在登月竞赛中的胜利提供不对称的答案,“ N-1”可以发射重型轨道站,科学或行星际飞行器。



“土星五号”政治在成功之上被扼杀。发射轨道站的想法关闭了阿波罗20号,而到了71年,同样的命运落在了-19号和-18号之间。预算削减得太厉害了,已经建造的火箭和轮船什么都没发射,他们去了太空,然后去了博物馆。在可重复使用的航天飞机在纸面上看起来非常不错的想法的背景下,土星五号可能没有真正的生存机会。“土星五号”进行了13次飞行-两次测试,十次载人登月,另一次在低地球轨道上运行。

哦,再次,再次




常规的第二代超重型导弹围绕可重用​​性的思想展开。如果航天飞机只能将27吨有效载荷送入轨道,那么带有机翼,防热装置和7名航天员的食物,水和氧气的轨道飞行器本身的重量就不足一百吨-航天飞机和有效载荷的最大质量为122.5吨。为一次性的超重负载创建一次性货运模块是合乎逻辑的,Shuttle-C项目由此诞生。取代了大型而又沉重的航天飞机,将发射一个更小,更轻的无人驾驶舱,但是该无人驾驶舱将允许在该地区发射数百吨。



该项目进展顺利,甚至设法进行了全尺寸布局,但随后在1986年,挑战者灾难发生了。此后,航天飞机计划的野心彻底消退了-航天飞机发射计划从范德堡宇宙飞船到极地轨道关闭了,一些技术改进被取消了。 Shuttle-C项目成功地幸存下来,并且在90年代,NASA计划在其上发射80吨重的火星飞船模块。但是随后发生了哥伦比亚灾难,航天飞机计划失去了任何前途。计划的飞行又进行了八年的事实不再重要。原则上,Shuttle-C取代有人船的机会不为零-可以在同一家工厂生产无人版本,并且不承担人员流失的风险,但是政客似乎不想弄乱任何东西,那将被命名为“穿梭”。

在苏联,他们再次提出了一个更通用的选择-Energia运载火箭通常无需进行任何修改就可以携带一次性有效载荷或可重复使用的Buran船。





但是,在这里寻找其他事件发展的机会是行不通的。苏联的残骸覆盖了能源和许多其他复杂的技术系统,两次成功的飞行(一次使用Polyus平台,另一次使用无人Buran)无法继续进行,并且为该计划创建的硬件甚至都没有送到博物馆-拜科努尔的两枚组装好的火箭突然变成哈萨克斯坦的财产,在机库里呆了9年,在倒塌的屋顶下英勇地死了。

僵尸不会


是否有可能复兴土星五号或能量?如果您稍作思考,答案就会很清楚。设计和制造这些火箭的人知道一些技术特征,无论是退休还是丧葬。该文档大部分丢失。制造成千上万各种零件的工厂的设备坏了,或者说已经过时了,废弃了。而且工厂本身不再是60或80年代的工厂。作为人类,我们在海洋两岸都没有忘记如何制造火箭,但是,如果我们想制造一种超重型运载火箭,即使利用旧项目的经验,我们仍然会得到新的东西。我们了解了如何制造其他材料,甚至是更先进的电子产品,盲目地重复旧的决定是愚蠢的,可以改进很多。因此,某些新型超重型导弹可以使用现代化的旧部件,从某种意义上说,它们将是光荣过去的后代。

曲线将取出


在哥伦比亚灾难发生后,很明显,航天飞机项目将被关闭时,出现了一个问题,即该项目涉及的工厂,公司和工人该如何处理。另外,产生了以最终目标重返月球的想法-远征火星。对于所有这些,最好使用超重的火箭,以免多次发射飞船的一部分并将其停靠在地球的轨道上。因此,“星座”项目(“星座”)的诞生是带着一架重达188吨的“战神” V超重火箭进入低轨道的。



在火箭的布局中,您可以轻松地识别出航天飞机的传统-侧面固体燃料助推器和第一阶段的油箱特有的耐热涂层(橙色)。航天飞机的RS-25发动机将处于第一阶段,第二阶段将是J-2月球程序引擎的更新版本-J-2X。

该计划进展顺利,但在下一届共和党大选中,布什被民主党奥巴马取代。星座计划于2009年关闭。但是关闭工厂和公司亏损的问题并没有解决,因此该项目实际上是在2010年开业的,但是名称不同。现在,它已被称为太空发射系统SLS。在阴谋图片中,他们甚至将第一级坦克重新粉刷成白色。



但是随着时间的流逝,程序得以发展,并且有可能无法观察到阴谋-图片中的坦克被重新粉刷过。



总的来说,SLS与Ares V非常相似-侧面使用相同的固体燃料助推器,第一阶段的航天飞机使用相同的RS-25发动机。但是,在较高的步骤上,J-2X发动机被半人马座助力器的RL-10取代。

一方面,SLS处于所有项目中准备最充分的状态之一。工作正在进行中,资金正在分配中,下一次发射预定在2018年11月进行,即使他像技术通常那样前进一两年,他仍然可以成为竞争对手中的第一人。另一方面,在美国,即将举行新的选举,完全不知道新总统将如何制定太空计划。此外,SLS可能仅受项目的政治动机的不利影响-该火箭无法减少并用于商业发射,它仅适用于大型且昂贵的小行星或月球飞行任务。而且第二次发射预计仅在2022年进行,发射之间的距离越远,下一个新闻将对该计划产生负面影响的问题和风险就越大。

二写,三记


私人公司SpaceX已经有两个用于超重型火箭的项目,并且基于明显的工程考虑,可能总共有三个。猎鹰重型项目处于最高准备状态。根据SpaceX的估计,从猎鹰9的前三个阶段组装的运载火箭应该能够向低轨道发射54吨。



Falcon Heavy的巨大优势在于它包含最少的新零件-Falcon 9的第一步,即使进行了修改,也与已经飞行的常规零件没有太大区别。第二个优势是Falcon Heavy的发射已经宣布了商业订单。但是,这里有一个非常有趣的情况-超重型运载火箭,正如SpaceX所写,将能够将多达22吨的运载火箭发射到地理转换轨道上,该运载火箭是由相当普通的卫星承包的,根据公开信息判断,它将从6吨开始发射,也就是说,它将从大量欠载。这种发射的经济利益是一个问题,只有SpaceX可以回答,但他们还不想这样做。

猎鹰重型装备的主要问题可以称为持续推迟,最初计划于2013年首次发射。有人希望在2016年首次发射,但最近的Falcon 9坠毁事件结束了这些计划。人们只能希望发射不会继续到2018年。

但是马斯克并没有停止完全可实现的超重型火箭的一个项目。在最近举行的国际宇航大会上,他宣布了火星运载火箭的一个完全怪异的项目,一次发射550吨有效载荷,一次可重复使用300吨有效载荷。



此类项目的可行性超出了Mask当今能力的范围-它太昂贵了,并且没有用于商业用途的真实场景(火箭交付货物是火箭科学先驱者的梦想,不与物流经济学相结合)。但与此同时,SpaceX最近又成功测试了三百吨推力的新型Raptor甲烷发动机。尽管您不能只将它放在Falcon 9上,而不是放在氧气-煤油Merlin上-其他组件决定了不同的油箱尺寸,并且在直径3.7米的火箭上,直径2米的发动机无法很好地站立。在这里,对于Mask来说,一个非常合理的选择正在陷入困境-第一阶段有四个发动机,直径为4.5米,我们得到了一款出色的运载工具,其发射质量在1000吨左右,在低轨道上的有效载荷约为30-40吨。一枚由三枚这样的导弹拦截的导弹将撤出70至100吨,而一枚导弹则将撤回150吨至200吨的区域。由于存在许多未知数,因此所有数字都非常近似,但是得到的参数却令人印象深刻。在一个整体上,可以通过将任何卫星发射到地球静止轨道中来赚取丰厚的收益,而且更大的选择权适合Mask的野心或与NASA的合同。但是由于某种原因,马斯克选择宣布而不是现实的火箭。但是由于某种原因,马斯克选择宣布而不是现实的火箭。但是由于某种原因,马斯克选择宣布而不是现实的火箭。令人印象深刻,但不切实际

黑马




另一家私人公司Blue Origin正在为亚轨道旅游业成功开发火箭和轮船,也对宣布开发超重型New Glenn运载火箭感到惊讶。它的官方承载能力尚未宣布,所以我不得不猜测。这种运载火箭的直径为7米,第一级发动机的推力为1,700吨,可以进入100吨货物区域的低轨道。主要问题是贝佐斯为什么以及为什么选择如此大的火箭,因为目前尚不清楚他将如何赚钱。

啤酒是东




另一个黑马是中国。众所周知,那里正在按载人登月计划进行工作,因此,他们将需要一架超重型火箭。众所周知,它的工作名称是“ Great March 9”,预计在2020年代首飞,运载能力应约为130吨。为中国(可能是世界上第一个经济体)制造这样的运载工具在根本上是可能的,问题在于政治上的愿望。

本地Pen




我们正在着手研制超重型运载火箭。来自“安加拉”号的超重型火箭将无法以任何方式工作-模块的尺寸很小。因此,可能的登月计划将需要至少4次发射。这不是很有效,因此运载工具在较重的通用模块上的项目已经悬空了很长时间。此外,在Zenit火箭的RD-171中,最强大的液体推进火箭发动机RD-170的技术非常活跃。在过去的25年中,泽尼特(Zenit)的生活被政治问题所毒害,并且很有可能结束了。但是类似尺寸的火箭(现在称为凤凰号和桑卡尔号)看起来非常有趣。一吨重17从原理上讲,一次40吨的三段式和一次100吨的大氢气步的五段式将通过一次超重型发射而实现飞往月球的飞行。

怎么了


根本不需要超重型导弹吗?它们具有一个独特的优势-无需通过大量发射将飞船组装到月球或火星上。但是从历史上看,所有超重型运载火箭都丢失了,他们的项目也被关闭了。为什么-这很容易理解。如果您有采矿卡车,那么您当然可以在一次旅行中运输数百吨的土地,但是每天开车去上班将不方便。用超重型火箭赚钱是行不通的-对地静止轨道上的卫星尽管正在增长,但发展得并不快。



是的,您说的是,如果出现超重火箭,那么我们可以在GSO发射数十吨重的大型卫星。但是,超重型火箭在其较长的使用寿命之前和期间飞行,由于某种原因,它们都没有幸免于此类卫星的合同。在我看来,发展将是缓慢而不是痉挛的。这意味着超重型火箭必须具有通用性,并且能够以较轻的版本赚钱。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398291/


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