俄罗斯在不断发展的太空世界中正在逐渐衰落。还是不行



对于俄罗斯宇航员来说,今年年底看起来令人沮丧。经过13年的发布数量领导,我们再一次被美国以及中国历史上首次超越。直到12月,人们希望今年将是自2003年以来的第一年,而不会发生因有效载荷损失而引起的事故,但是它被烧毁了以及Progress MS-04。其他太空新闻则以更暗的色调来掩盖事件-国际空间站俄罗斯分部的机组人员将从三人减少到两人之间,“进步号”的发射也将减少,“安加拉”号在试射后并不经常开始飞行,而赫鲁尼切夫中心传出了不良谣言。自2011年Phobos-Grunt发生故障以来,没有一个俄罗斯的行星际站开通,而且自2013年以来,新的“科学”模块一直无法进入国际空间站。一切对我们都不利,俄罗斯航天会被埋葬吗?还是不是?让我们尝试找出答案。

开始


2016年12月19日,俄罗斯发射了17辆运载火箭,其中一架坠毁。欧洲航天局又购买了另外两枚火箭,并从库鲁宇宙飞船发射了火箭,但是即使将它们添加到我们的存钱罐中,俄罗斯仍将排在第三位。在最好的情况下,另一枚质子将在1月下旬开始使用EchoStar电信卫星,而美国已经完成了22次发射(9月的猎鹰事故,为燃烧做准备,被认为是不成功的发射),而中国已经完成了20次发射。如果放眼大局,很多时候会更难过,因为自2004年以来,全世界的发射数量一直在不断增长。



如果按国家查看同一图表,则可以看到近年来的趋势。



从十世纪开始,中国的发射数量迅速增加。对于经济体而言,这并不奇怪。2010年,该国的名义GDP排名第二,2014年按购买力平价计算排名第一。中国的太空计划是广阔而多样的。除了通讯卫星和地球遥感(从气象学到侦察学),中国还在开发北斗导航系统,该系统将于2020年成为全球性导航系统。在2016年发生重大中断后,载人发射得以恢复,一个新的天宫2号轨道站进入了轨道,用于载人项目的天联中继卫星也被发射,类似于美国TDRS和俄罗斯卢希斯。从无人登月车到世界上第一个低地球轨道的量子通信卫星,正在开发一项科学计划。正在并行开发新的运载工具 “大战役” -5.6.7,如果实施了2016-2021年五年计划,则将以每年30辆的速度发射。在这种情况下,中国将在发射数量上争夺第一名。

美国的发射时间表并未显示出明显的增长,在12至24发射范围内波动,但是所使用的发射工具的组成发生了很大变化。从每年为NASA进行几次发射开始,SpaceX签订了大量商业合同,制定了雄心勃勃的时间表,如果在2015年和2016年没有发生意外事故,SpaceX可能达到每年十几次发射的水平(2016年根据最新消息,将有9个,12月的发布会移至1月。计划在2017年发射24架Falcon 9,再进行两次Falcon Heavy发射,最吸引人的是该计划将完成多少百分比-SpaceX因其推迟而闻名。

欧洲第四大航天局也增加了发射强度,尽管幅度不大。事实是,它现在已经开始部署伽利略导航系统的活跃阶段,并且在部署三颗卫星的星座之前,欧空局将发射比平时更多的运载火箭。

印度的第五名显示了其航天工业的严重增长。印度首次达到了每年超过五次发射的水平,其中三次完成了本地导航系统IRNSS的部署。

但是俄罗斯呢?我们的第三名是一个不幸的事实的结果,一个是中立的,另一个是两个好事。考虑运载工具上发射的分布。



第一个事实是可悲的在于将卫星发射到质子对地静止轨道的商业订单数量下降。在这里,几个因素混合在一起。出售质子在全球市场上销售的ILS并未受到直接制裁,但出于政治原因,其吸引力下降了。此外,自2010年以来,普腾每年发生1起事故。在2016年,紧急情况下但不会导致有效载荷损失。这样的统计数据直接排斥了潜在客户并增加了保险成本,使启动企业的成本更高。最后,发射质子的成本不再比竞争对手便宜得多。确切的数量未知,但是如果您关注新闻,拥有卫星的客户可以将Proton留在Falcon 9或Ariane 5上,也可以向相反方向移动,例如,如果SpaceX开始过多地推迟发射的话。但仍然有希望这种失败将是暂时的-在9月与弗拉基米尔·普京(Vladimir Putin)的会晤中,罗斯科莫斯(Roscosmos)负责人伊戈尔·科马罗夫(Igor Komarov)表示,已签署了在2018-2019年发射10枚Proton的合同。

第二个事实是中立的包括将一种运载工具改为另一种运载工具。当某些运载火箭替换为新运载火箭时,这是正常过程。在零年级结束了“宇宙”和“旋风”的职业生涯。现在,当洲际导弹被重制成太空并发射卫星时,德聂伯级转换计划接近尾声。所有这些都是轻型导弹,对发射总数的贡献很小但很明显。现在,它们的有效载荷将被转移到新的Soyuz-2.1v和Angara-1.2轻型导弹上,或者它们将被成组发射,或者与更重的Soyuz上的载荷一起发射。

第三个事实是肯定的,其原因在于,俄罗斯大型卫星星座的形成已经结束。 GLONASS系统已完全部署,仅需要新发射即可支持分组,例如,今年仅发射了两套GLONASS。将会有新的卫星星座-将会有更多的发射。例如,计划在2017年将新的布拉戈维斯特通信系统的两颗卫星送入轨道,并在2018或2019年另一颗卫星送入轨道。

-我们的卫星开始在太空中工作的时间更长了。以前,相连的Arrows / Rodnik / Gonets卫星仅存在一年,因此必须逐个发射。但是在2016年,没有一个单一的项目推出-该小组的成员过多,到目前为止,不需要补充。直到十分之一,带有胶片相机的侦察卫星一直飞到这里。为了将胶卷送回地球,使用了特殊的小型下降胶囊,其数量有限,并且该卫星的建设性工作时间不能超过几个月。现在,Persona,Barca和民用资源公司已经安静地工作了很多年,通过无线发送数字照片,不需要不断更换。

意外事故


在最一般的情况下,可以按国家/地区构建相对事故发生率的图表,将紧急启动的总数(部分成功将视为事故的一半)除以该国的启动次数。结果很奇怪。



首先,有必要注意欧洲航天局的事故率几乎为零。 2014年图表中唯一的飙升是由于俄罗斯Fregat高层将伽利略通信卫星发射到非设计轨道,这在一定程度上是成功的-卫星最终转移到了工作轨道,并且运行正常。至于美国,俄罗斯和中国,其事故率处于可比水平,除个别年份外,事故率不超过10%。但是,魔鬼像往常一样隐藏在细节中。在此图上,我们将所有运载火箭的所有运载火箭混合在一起,包括例如尚未开始运行的猎鹰1号,或第一个(很可能是最后一个)SPARK运载工具的发射失败。在我们的案例中,除了所有人都已经忘记的Start或Volna运载火箭完全为零的故障(每个人都已经忘记了)之外,它们仍然遭受Soyuz和Proton事故的困扰,在数十年的运行中,这些事故本应进行调试,甚至需不断升级。如果我们查看事故原因,它们将大不相同。他们会在文档中犯错误,按照标准加油,而在新设备中按此标准加油,则可多获得两吨燃油。然后反之亦然,每个节点都在有效参数的边界内工作,并且它们一起超出了边界。我不得不增加传感器并丢掉另一枚火箭,直到最终确定原因为止。感觉就像是“ trishkin caftan”-问题在一个地方突然出现,被修补,与此同时,控制在另一个地方减弱,在那里出现新的问题。鉴于太空技术复杂性,这不足为奇-为了无故障运行,您必须在任何地方都保持高质量,而我们的航空航天业则以不同的成功应对了这一难题。谨慎乐观的想法是受最近事故原因变得很复杂的事实启发的-简单的疏忽似乎已经学会了。

至于最近的事故“ Progress MS-04”,紧急事务委员会仍在继续工作。根据“宇宙航行新闻”杂志论坛上未经证实的谣言,遥测并没有突然消失,“前进”由于某种原因设法分开了,直到那时发动机仍在运转的第三阶段赶上了他并击中了他。事故情况并不取决于系统的正常运行,因此原因似乎很复杂。特别令人关注的是,在这种情况下,该事故与2015年的Progress M-27M事故类似。在这种情况下,原因被称为“进度”和第三阶段的“链路频率动态特性”,现在人们对其正确性存在一些疑问。定义。

ISS机组人员


在初秋,有消息称俄罗斯国际空间站的机组将从三人减少到两名。原因很简单-分配给联邦太空计划的资金正在减少,有必要每年卸下一件“进步”货物,没有它,就无法为三名宇航员提供足够的物资。对该决定最严重的打击是对俄罗斯宇航员军。已经计划好的机组人员(和联合训练在飞行前的几年开始)震惊了。但是最糟糕的是,如果您不得不等9到10年才可以转机,现在这个时间已经增加了。在这样的背景下,将选择权转移给宇航员是合理的,预计这将在2016年进行-新来者将不得不等待不合理的长时间才能轮到他们。
但是没有一线希望。现有的计划,当宇航员和宇航员开始坐在一个联盟号上时,占据了所有三个地方,因此不可能进行太空旅游。如果机组人员减少,就有可能以5000万美元的价格出售一个地方,并带一个新的机组人员将游客带到同一个联盟号中,并在几天之内完成一个机组的工作人员后返回另一个联盟号地球。在零年中成功使用了类似的方案。在2017年春季,一个货柜将在第三把椅子上飞行,因为切换到新计划需要时间,而且在2017年8月,首位太空旅行者经过长时间休息后便可以飞行。

安加拉


对于2014年,俄罗斯运载火箭的前景十分明朗。旧有毒的第聂伯河,罗科特河和质子将被撤离现场,而他们新的生态友好型安加拉河将取代他们的位置。它的多用途火箭模块将像馅饼一样被烤制,既快速又便宜,并且通常会以不同的配置发射。但是两年后,情况看起来更加混乱。质子极力拒绝退休;相反,它将更轻的版本。在2014年首次亮相后,安加拉(Angara)尚未开始定期飞行,而竞争对手已经开始以Phoenix / Sunkar项目的形式出现。

对于2017年,计划推出一种简单版本的Angara。计划在2018年和2019年在光明安加拉发射“ Messenger”通信卫星。根据最新消息,原定于沉重的安加拉上发射的对地静止卫星AngoSat已转移到“海上泽尼特号”发射,并将于2017年7月15日发射。这种速度令人震惊。安加拉无法成为俄罗斯的Delta-IV型导弹-一种用于国家发射的笨重而昂贵的导弹;为此没有钱。从工程的角度来看,它只能在轻型飞机上飞行的情况实际上将是一个有趣而有前途的项目的失败。在2016年底,安加拉的前途似乎并非一片乌云,但航天历史上却发生了种种曲折,现在将其注销还为时过早。

传销“科学”


另一个漫长而悲惨的故事-多功能实验室模块“科学”原定于2013年启动,现在正在逐步淘汰已经在2018年。2013年上半年,为启动做准备,在模块的管道中检测到污染,并且必须将MLM退回以进行修订,该模块仍位于该位置。由于用于创建模块的资金已长期使用,因此对其进行的工作在预算中列为现代化费用。根据计划,国际空间站将持续到2024年,因此,如果科学计划于2018年启动,则该模块将仅在站上工作6年,按今天的标准,这还不够。此外,在太空计划预算减少的情况下,《科学》杂志的工作可能会停顿一段时间,这仍将最后期限向右移。因此,如果娜卡在2020年代中后期成为轨道绕月站的基本模块,我将不会感到惊讶,该方案目前正在讨论中。

赫鲁尼切夫中心的局势


11月初,在Khrunichev 中心一名员工在pikabu上出现了一个有关治理不善和潜在腐败行为故事。 11月底,有消息称俄罗斯联邦调查委员会就TsiH盗窃3亿卢布一案展开了调查。而作为内幕来到这里的位置是在一个分支匿名诗。



TsiH的问题还与其他可悲的事实有关-赫鲁尼切夫中心制造了“质子”和“安加拉”,正是由于他,带有污染管道的“科学”模块才传到RSC Energia。近年来,TsiH的领导层缺乏能力和诚信感。人们只能希望,调查委员会和Roscosmos共同转变为国有公司后,能够恢复该企业的某些秩序。

科学仪器


问题仍然是俄罗斯没有设法建立一个单一的行星际站这一事实。 1996年的“火星96”和2011年的“波普斯-格伦特”飞过的轨道没有超过地球的轨道。不幸的是,这种情况至少还会持续三年。但是,与此同时,不能说俄罗斯没有参与航天器对太阳系的研究。事实是俄罗斯科学仪器在其他国家的行星际飞行器上。其中最著名的是中子探测器。他们正在寻找其他天体上的水冰形式的氢。自2001年以来,俄罗斯的HEND探测器一直在火星奥德赛装置上围绕火星旋转。 LEND探测器自2009年以来一直运行,位于LRO探测器上,在月球的极地地区发现了水冰。著名的好奇号漫游车上是俄罗斯的DAN装置。最后,在2016年10月到达火星的TGO仪器上,我们有了FREND中子探测器和ACS光谱仪。

除了在国外设备上安装其仪器外,俄罗斯还与其他太空机构进行合作。2003年,在俄罗斯联盟号火箭上,迄今已成功运行的“火星快车”探测器进入了火星。在这里,协作是最小的-ESA刚刚购买了启动服务。但是2016年发射的Exomars任务已经在紧密合作中进行-俄罗斯提供发射服务,生产一些科学仪器,将为2020年的火星车着陆平台,甚至通过其地面天线系统接收信息。

关于俄罗斯的行星际站,最相关的计划可能已在2016年11月17日举行的RAS空间理事会会议上的“太阳系的行星和小物体”部分中显示。



现状


出版物很大,主题很全面。一些读者喜欢立即在评论中以同样的方式抱怨。因此,我将在此处发布一个小的“虱子测试”。那些用著名的加加林胸像照片写评论的人,标题是“对不起,朱拉,我们将竭尽所能……”,但并未阅读该材料。因为俄罗斯:

  • 2016年,它在太空发射数量上仅次于美国和中国,位居第三。
  • 它在地球轨道上的活动航天器数量中排名第三(仅次于美国和中国)。如果您用一个词形容俄罗斯的卫星星座,那将是“实用主义”-我们在各个范围内连接,导航,气象,军事卫星和地球遥感卫星。
  • 运营国际空间站的第二大部分(仅次于美国)
  • 至少到2018年,中国将与中国一道成为能够将人们送入轨道的两个国家之一。预计2018年将有美国载人船首航。
  • 与美国再过几年将成为拥有全球导航系统的两个国家之一。现在,中国和欧空局也正在开发全球导航系统。
  • 它在其领土上有两个宇宙大军(普列塞茨克,沃斯托奇尼),租了第三个(拜科努尔),并将其导弹卖给第四个(库鲁)。
  • 它拥有从轻型到重型的运载火箭,能够独立发射卫星并从发射服务中获利。

在这种背景下,坦率地说,说一切都非常糟糕,掩盖我们的航天学是不正确的。

美好的未来


我想以一个积极的语调结束,所以我列出了一些具有潜在突破性的俄罗斯技术。所有这些充其量都是处于试验阶段,可以长期开发,而且由于我们不知道未来,因此它们也可能成为技术的死胡同。但是到目前为止,它们看起来非常有前途。



运输和能源模块,或者简单地说是具有电抗性发动机的核反应堆。核反应堆提供独特的能量密度,电推进发动机提供无与伦比的比冲,使您的飞行效率比化学发动机高得多。它已经开发了很长时间,最近有关于该项目结束的传言,但是,根据最新消息,这项工作仍在进行中,尽管我们希望尽快完成,但唯一的设备可能正在运行中。



爆震引擎现有的所有火箭发动机都在燃烧燃料。但是,如果超音速冲击波在燃烧室内传播,则燃料将爆炸,爆炸。这种发动机将被称为爆震。从理论上讲,燃料爆炸应提供比燃烧更高的比冲,而爆震发动机将在相同量的乏燃料下提供更大的速度增量。确切数字尚未公布,但网络上已经有视频测试。



甲烷发动机21世纪初的趋势是运载火箭的再利用。将会发生什么- 没人知道但是,以防万一,最好为可能发生的技术革命做好准备。甲烷发动机比氢更简单,不需要大的燃料箱(氢的密度很低,因此,即使是液态,也占很大的体积),很可能成为火箭科学的主流。俄罗斯在测试演示器RD0110MD上方的照片中拥有这种发动机。



高超音速发动机。到目前为止,它们正在接受军方的秘密测试,上面的照片显示了90年代的旧Cold项目。但是从新闻来看,测试是成功的,并且在几十年后,超音速发动机很可能进入了民用领域。在那里,它们将非常有用,它使您能够制作二十一世纪构想 21世纪“螺旋”,或者例如进行组装从专业步骤进行项目

结论


我认为,如果您以最简单的难度玩“文明”,您的国家将不会仅在一种情况下在航天方面遇到问题。已经处于中等难度,您将没有足够的资源来满足您的所有需求,更不用说现实世界了。俄罗斯的航天学有足够的问题,在某些地方它已经失落了,我们可以说它处于危机之中。但是掩盖它绝对是错误的,我们的航天学很可能比过去更美好地摆脱了这场危机。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN400017/


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