Questo articolo si concentrerà sullo sviluppo della cosmonautica domestica, o meglio, anche sul potenziale di sviluppo, che potrebbe essere utilizzato con maggior successo da noi che dagli americani. Ad esempio, il razzo americano Atlas V, che ha lanciato in orbita l'aereo orbitale X-37B all'avanguardia, vola su motori russi RD-180. Il veicolo senza equipaggio è stato lanciato nello spazio il 22 aprile 2010 e, dopo aver trascorso 244 giorni in orbita, è tornato sulla terra. Il Pentagono mantiene con cura il segreto relativo alla funzionalità e alle capacità di questo dispositivo, ma un certo numero di esperti ritiene che sia stato originariamente progettato per distruggere le costellazioni satellitari di un potenziale nemico.
Tuttavia, la presenza di un vano di carico sulla nave ci consente di concludere che l'X-37B è un dispositivo universale e può agire non solo come combattente, ma anche come bombardiere. Questa ipotesi è abbastanza logica, considerando che un missile nucleare lanciato da 200 km. orbita, volerà verso il bersaglio molto più velocemente di quanto lanciato da basi missilistiche o addirittura a bordo di un sottomarino nucleare. Qualsiasi sistema di difesa missilistico che semplicemente non ha il tempo di reagire sarà impotente prima di un tale lancio. In un modo o nell'altro, le capacità di questo dispositivo sembrano essere molto ampie ed è improbabile che gli Stati Uniti le limitino a una sola funzione. Un bombardiere strategico senza pilota che manovra in orbita, irraggiungibile per la difesa aerea, il sogno di qualsiasi esercito al mondo. Il suo unico inconveniente è il suo attaccamento al cosmodromo e l'alto costo del lancio: tale è il prezzo dell'invulnerabilità.
X-37B dopo l'atterraggio
In un modo o nell'altro, si scopre che le moderne attrezzature militari statunitensi vanno in orbita utilizzando motori prodotti nel nostro paese. In effetti, la stessa Russia arma il suo potenziale avversario. Pertanto, la fornitura di motori RD-180 agli Stati Uniti è soggetta al controllo delle esportazioni, che è uno degli elementi più importanti per garantire la sicurezza del Paese. Tuttavia, dopo accese discussioni, la Russia ha aderito al Missile Technology Control Regime (MTCR, creato dai paesi del G7 nel 1987) nel 1993 e dovrebbe essere guidata dai suoi principi.
È chiaro che l'MTCR aveva lo scopo di controllare la proliferazione della tecnologia missilistica non tra i suoi paesi membri, ma al di fuori dell'organizzazione. Allo stato attuale, i principi dell'organizzazione contengono solo informazioni che le parti "devono tenere conto della possibilità che i loro sviluppi cadano nelle mani di singoli terroristi o gruppi terroristici". E c'è un elenco di paesi che, secondo gli Stati Uniti, potrebbero essere collegati ai terroristi. È per questo che un tempo l'Iran non ha ricevuto i complessi S-300. Tuttavia, il compito di garantire la sicurezza del Paese dovrebbe in ogni caso venire prima e non dipendere dalla direzione dell'esportazione.
In generale, la questione dell'esportazione dei motori negli Stati Uniti sembra strana, questo paese non ha davvero le sue tecnologie? Ha, tuttavia, una serie di sottigliezze qui. L'America acquista solo tecnologia per motori a razzo pesanti, che possono mettere in orbita una discreta massa di carico utile. In particolare, il motore RD-180, ottenuto da un semplice troncamento del vecchio motore RD-170. A differenza dell'RD-170, che ha 4 camere di combustione, l'RD-180 ne ha solo 2. Il motore a razzo a due camere che ne risulta è meno efficiente dell'11%, ma allo stesso tempo è 2 volte più leggero e può essere utilizzato su razzi di dimensioni. E non è tutto, ancora una volta dimezzandolo, gli ingegneri domestici hanno ricevuto un RD-191 a camera singola, progettato per la famiglia di nuovi veicoli di lancio russi "Angara"
L'RD-170 sovietico aveva una spinta di 740 tonnellate di forza a livello del mare, un record che superava la spinta del famoso motore F-1 (690 tonnellate di forza), utilizzato per i razzi che inviavano l'Apollo sulla luna. Il programma lunare della stessa NASA solleva ancora dubbi tra molti, anche perché l'analisi delle caratteristiche di progettazione del motore F-1 ha mostrato che, in linea di principio, non può sviluppare la spinta dichiarata.
E dopo il lancio dell'Apollo, la produzione di questi motori non ha ricevuto ulteriori sviluppi. La Russia è ancora davanti agli Stati Uniti nella tecnologia dei missili pesanti. Il risultato più significativo degli stati può essere riconosciuto solo come il motore RS-68 con una spinta di 300 tonnellate a livello del mare, che viene utilizzato sui pesanti missili Delta-IV. È per questo che gli Stati Uniti sono costretti a utilizzare i propulsori a polvere (come sullo Shuttle) per lanciare in orbita grandi carichi, o acquistare da noi motori. Inoltre, nel 1996 hanno persino acquistato una licenza per la produzione di motori RD-180, ma non sono stati in grado di stabilire la loro produzione a casa e comunque di acquistarli dal produttore russo NPO Energomash. Gli stati hanno ora acquistato 30 di questi motori e stanno cercando di acquistarne altri cento. Ma non è tutto. Gli Stati Uniti utilizzeranno i motori russi NK-33 per il loro razzo Taurus-2, che sono stati progettati in URSS per il proprio programma lunare 40 anni fa.
Negli Stati Uniti, negli ultimi 15 anni, hanno cercato diligentemente di replicare l'NK-33 sulla base della nostra documentazione tecnica, che è stata ricevuta apertamente, acquistata e rubata, ma non ci sono riusciti. Successivamente, hanno deciso di produrre il motore nella nostra azienda e quindi di vendere il prodotto di qualcun altro, secondo lo stesso schema del motore RD-180.
RD-180
L'astronautica è un'industria piuttosto costosa che non può garantire l'autosufficienza, nonostante la partecipazione a programmi internazionali e lanci commerciali. Se lo stato non acquista razzi e motori per loro, la produzione è inattiva e invecchia, i lavoratori non ricevono salari. Gli stabilimenti, per sopravvivere, iniziano a cercare clienti all'estero e li trovano di fronte a ex concorrenti. È così che è sopravvissuto il nostro complesso militare-industriale, vendendo aerei e carri armati, sopravvive anche la nostra cosmonautica, fornendo alla ISS le attrezzature necessarie, i moduli principali della stazione sono russi, ma gli americani vi volano più spesso, rispettivamente, e attribuiscono il principali meriti a se stessi.
Il problema della sopravvivenza in un'economia di mercato ha messo le nostre imprese, che non hanno concorrenti nel mercato mondiale, in una situazione unica. Ora non sono affatto in competizione con gli americani, ma con se stessi. Dopo il crollo dell'URSS, un gran numero di imprese impegnate in consegne per programmi spaziali furono corporative e abbandonate a se stesse. In assenza di ordinanze da parte dello Stato, molte di esse sono state completamente chiuse, alcune sono sull'orlo della bancarotta, altre, come NPO Energomash, sono state più fortunate. Hanno iniziato a vendere il motore RD-180 al mercato americano. Il suo ex partner nel progetto Energia-Buran, RSC Energia, ora guadagna denaro partecipando al progetto ISS, i suoi moduli Zvezda e Zarya sono il nucleo della stazione spaziale, fornendo completamente il suo supporto vitale e il suo controllo.
In effetti, i segmenti e i moduli americani di altri paesi possono essere semplicemente sganciati e la Russia riceverà di nuovo la sua stazione spaziale completa. Il motivo dell'inizio di tali discussioni era l'intenzione degli Stati Uniti di ritirarsi dal progetto nel 2015. Le loro navette spaziali stanno gradualmente invecchiando, la loro vita di servizio è stata esaurita. Tutte le navette saranno presto dismesse. Successivamente, la consegna del carico e dell'equipaggio alla ISS sarà gestita solo dalla russa Soyuz. La consegna di equipaggi e merci alla ISS è stata e rimarrà il core business di RSC Energia
La NASA, tuttavia, ha i suoi piani in questo senso. In particolare, l'uso del suo nuovo razzo Taurus-2, sviluppato dalla società Orbital Sciences, per consegnare merci alla ISS. È già stato firmato un contratto del valore di 1,9 miliardi di dollari, ma il razzo non è mai stato testato. Inoltre, riceverà motori russi NK-33 e l'intero primo stadio di questo missile è realizzato presso l'impresa statale ucraina Yuzhmash GKB (Dnepropetrovsk). Ufficialmente, risulta che il fornitore del motore è la società Aerojet, il fornitore del vettore è Orbital Sciences. Forse la NASA avrebbe dovuto cercare di negoziare direttamente, piuttosto che cercare intermediari nel loro paese, sarebbe stato più economico.
Tauras-2 è essenzialmente un razzo russo-ucraino in grado di mettere in orbita 5 tonnellate di carico; il suo predecessore americano, Tauras-1, poteva sollevare solo 1,3 tonnellate, e non sempre con successo. Puoi anche permetterti un gioco di parole: "Orbital Sciences" è diventato più "orbitale" solo grazie al motore NK-33 sviluppato da Kuznetsov, che ha un'esposizione di 40 anni. In un certo scenario, è stato possibile inviare Orbital Sciences più lontano e utilizzare il missile Zenit russo-ucraino o l'Angara russo quasi finito. Ma è così che si perde il prestigio della tecnologia americana, che costa denaro e intermediari. Al momento, l'impresa di Samara vende motori agli americani a $ 1 milione ciascuno, ha già venduto 40 motori di vecchi stock, che sono stati realizzati da Kuznetsov, e sta già pensando di aumentare i prezzi, guardando come Energomash sta vendendo RD-180 a 6 milioni di dollari.
Ma torniamo a RSC Energia. Questa società ha una seconda fonte di reddito, la società ha partecipato al progetto internazionale Sea Launch. L'idea principale del progetto era quella di sfruttare al meglio la velocità di rotazione del pianeta. Iniziare nella zona dell'equatore risulta essere l'opzione più economica in termini di costi energetici. Secondo questo indicatore, Baikonur, con la sua latitudine di 45,6 gradi, perde persino contro il cosmodromo americano di Cape Canaveral con una latitudine di 28 gradi. Il progetto Sea Launch consiste nel cosmodromo galleggiante Odyssey e nel razzo Zenit-3Sl, prodotti congiuntamente da RSC Energia e Yuzhmash State Design Bureau. Allo stesso tempo, la Russia possiede il 25% delle azioni, l'Ucraina - 15%, l'americana Boeing Commercial Space Comp - 40% e un altro 20% Aker Kværner - una società di costruzioni navali norvegese che ha preso parte alla costruzione di una piattaforma per un galleggiante cosmodromo.
L'ultimo lancio della navetta Discovery
Inizialmente, il costo di questo progetto era stimato in $ 3,5 miliardi. Sea Launch ha iniziato a operare nel 1999 e nell'aprile 2009 sono stati effettuati 30 lanci nell'ambito del programma, di cui 27 riusciti, 1 parzialmente riuscito e solo 2 non riusciti. Ma nonostante le statistiche piuttosto impressionanti, il 22 giugno 2009, la società è stata costretta a presentare istanza di fallimento e di riorganizzazione finanziaria in conformità con il codice fallimentare degli Stati Uniti. Secondo i dati diffusi dalla società, il suo patrimonio è stimato in 100-500 milioni di dollari, e i debiti vanno da 500 milioni di dollari a 1 miliardo di dollari.
Come si è scoperto, per essere redditizio, era necessario effettuare 4-5 lanci all'anno e non 3, come ha fatto l'azienda. Boeing, dopo aver pompato tutte le tecnologie dal progetto, ha deciso di restituire a se stessa tutti i soldi spesi per il progetto, anche se i rischi commerciali, in teoria, avrebbero dovuto essere suddivisi proporzionalmente. Ora c'è un processo su questo argomento.
La cosa più triste è che c'è una forte concorrenza tra le nostre imprese. In parole povere, i progetti di Energomash potrebbero interferire con il commercio di Energia con gli Stati Uniti. Allo stesso tempo, gli interessi del paese passano in secondo piano, questi sono i principi del business moderno. Cercando di trasmettergli che è più facile, molto difficile sopravvivere in una struttura integrata multidisciplinare. Un'impresa del genere non può vedere oltre il proprio naso. Un giorno l'interesse degli Stati Uniti per i motori di Energomash svanirà e l'impresa non potrà esistere senza il supporto dall'estero. Esiste finché esiste la cosmonautica russa e gli americani sono interessati ai nostri motori, finché volano nell'orbita della Soyuz e finché la ISS dipende da RSC Energia. Non ci sarà RSC Energia, non ci sarà Soyuz, né ISS, e non ci sarà ISS, non ci sarà alcun interesse per i motori dagli Stati Uniti, i nostri funzionari aziendali non possono costruire catene così lunghe.
Tuttavia, il problema non è passato inosservato alle autorità, che hanno deciso di integrare le nostre imprese tra loro. Per questo, il capo di RSC Energia Vitaly Lopota si è impegnato abbastanza. La risposta ai suoi appelli è stata la decisione di accelerare la creazione della Russian Space Corporation, sebbene secondo i piani di Roscosmos, la fusione di RSC Energia, NPO Energomash, TsSKB-Progress e Research Institute of Mechanical Engineering, che dovrebbe formare la società, era previsto per l'anno 2012. Tuttavia, il processo sarà accelerato.
Il tema della concorrenza tra le imprese nel settore spaziale sarebbe incompleto senza menzionare TsSKB-Progress. In precedenza, TsSKB-Progress produceva l'intera linea di veicoli di lancio R-7 da Vostok a Soyuz, e ora fornisce la consegna di equipaggi e merci alla ISS utilizzando i veicoli di lancio Soyuz-U e Soyuz-FG. A questo proposito, sembra logica la collaborazione tra RSC Energia, che produce astronavi, e TsSKB-Progress, che produce razzi. Vale solo la pena notare un dettaglio interessante: la prima Soyuz-U è decollata il 18 maggio 1973 e da allora sono stati effettuati 714 lanci in 38 anni!
Raramente è possibile trovare un esempio di tale longevità nella tecnologia. Nella prima fase di questo razzo è installato il motore RD-117, che è un aggiornamento dell'RD-107, che è stato prodotto dal 1957, anche Gagarin ha fatto il suo primo volo con questi motori. Si può notare che il progresso tecnico a TsSKB-Progress è fermo, o si può presumere che tutti i geni tecnici dell'astronautica abbiano lavorato solo 40 anni fa, e poi una pestilenza è caduta su di loro, di nuovi, sfortunatamente, non sono nati.
Tuttavia, ora TsSKB-Progress sta ancora realizzando un nuovo veicolo di lancio Soyuz-2 e una famiglia di missili basati su di esso. Tuttavia, l'RD-107A di Soyuz-FG (spinta 85, 6 tf a livello del mare) è dichiarato come il primo motore di fase - questa è un'altra modernizzazione del vecchio RD-107, che è stata effettuata dal 1993 al 2001. Tuttavia, già nella versione Soyuz-2.1v, viene utilizzato l'NK-33 (spinta di 180 tf a livello del mare). NK-33 è diventato popolare in Russia dopo che gli americani l'hanno acquistato. Il motore ha ricevuto la sua vocazione solo 40 anni dopo la sua creazione. Sfortunatamente, il suo progettista, l'accademico Kuznetsov, non ha mai vissuto per vedere questo momento.
Tuttavia, torniamo all'argomento principale: la concorrenza. "TsSKB-Progress" non ha fatto eccezione e ha anche iniziato a collaborare con società straniere, trovando sponsor nella loro persona. Il 7 novembre 2003, a Parigi, il vice primo ministro russo Boris Aleshin e il primo ministro francese Jean-Pierre Raffarin hanno firmato un accordo franco-russo per il lancio di razzi Soyuz dal cosmodromo di Kourou nella Guyana francese. Il progetto si è rivelato reciprocamente vantaggioso, l'UE ha ricevuto un eccellente razzo di classe media e la Russia ha ricevuto un pacchetto di contratti per diversi anni a venire e la capacità di effettuare lanci spaziali dall'equatore.
Lancio in mare con razzo Zenit-3SL
A causa del fatto che il cosmodromo si trova all'equatore, il razzo Soyuz-STK è in grado di lanciare in orbita carichi fino a 4 tonnellate, invece di 1,5 tonnellate quando viene lanciato da Plesetsk o Baikonur. Tuttavia, gli europei lanciano anche il loro Ariane-5 dal cosmodromo di Kuru, e pensi che Soyuz competerà con Ariane nei lanci commerciali? Ovviamente no, i nostri razzi lanceranno in orbita carichi fino a 3 tonnellate, mentre Ariane è un satellite più pesante che pesa fino a 6 tonnellate. Qui, la Soyuz molto probabilmente competerà con il nostro missile Zenit e il programma Sea Launch, anch'esso lanciato dall'equatore e con un carico simile. Si scopre che TsSKB-Progress è in competizione con il suo partner RSC Energia.
Se parliamo dei successi indipendenti degli europei, allora il loro già citato capolavoro di pensiero "Arian" vola su motori Vulcan2, che hanno una spinta di 91,8 tonnellate a livello del mare, quasi due volte inferiore a quella degli NK-33, che sono metti su " Soyuz-2v ". Allora perché il razzo europeo si alza di più? Solo grazie a 2 acceleratori a combustibile solido (TTU), gli stessi vengono utilizzati sulla navetta. Ma TTU ha una serie di gravi inconvenienti.
Innanzitutto, il serbatoio del carburante è anche una camera di combustione, quindi le sue pareti devono resistere a temperature e pressioni molto elevate. Da qui l'uso di acciaio spesso resistente al calore, e questo è un peso extra dove combattono per ogni grammo. Inoltre, il TTU non ha la capacità di controllare la spinta, il che esclude praticamente la possibilità di manovrare nella sezione attiva della traiettoria, un tale acceleratore non può essere spento dopo l'accensione e il processo di combustione non può essere rallentato. Gli esperti stimano che la probabilità di un disastro della navetta a causa di problemi con esso sia di 1 su 35, il Challenger è esploso al suo decimo volo. Pertanto, europei e americani non li usano per una buona vita, semplicemente non hanno motori abbastanza potenti. Passiamo da TTU ad un altro argomento della nostra "cooperazione" - il progetto "Baikal".
"Baikal" è un acceleratore domestico con un motore a razzo a propellente liquido RD-191M (spinta 196 tf). Ma questa non è l'unica differenza rispetto agli acceleratori a combustibile solido. "Baikal", proprio come loro, può attraccare a un razzo, ma dopo aver esaurito il carburante, sarebbe tornato all'aeroporto più vicino in modalità senza equipaggio, come un normale aereo. Quindi, in effetti, questo è un modulo razzo riutilizzabile, in cui sono state utilizzate tecnologie aeronautiche standard, come il motore turbogetto RD-33 del MiG-29 e il telaio del MiG-23, che ne ha ridotto il costo.
Acceleratore riutilizzabile "Baikal"
Ecco perché quando NPO Molniya e GKNPT li chiamano. Khrunichev è stato presentato con un modello a grandezza naturale di "Baikal" allo spettacolo aereo MAKS-2001, gli europei hanno mostrato un maggiore interesse per lui. Tuttavia, in questo caso, la cooperazione non ha funzionato. Arriva il momento più triste per la cosmonautica russa, NPO Molniya - il principale sviluppatore di Baikal - semplicemente non è sopravvissuto per vedere l'inizio dei finanziamenti. Cominciò il processo irreversibile del crollo della produzione, gli operai se ne andarono, le macchine furono inviate per rottami metallici, gli scafi vuoti furono affittati. Questo è il sacrificio per le riforme liberali. L'organizzazione che ha sviluppato il "Buran", che possiede tecnologie moderne, non è stata in grado di adattarsi all'economia di mercato. La Russia non aveva bisogno dei Buran, per molto tempo la compagnia ha cercato di sopravvivere sviluppando un progetto per una versione leggera della navetta MAKS, ma è rimasta non reclamata. In termini militari, potrebbe diventare un diretto concorrente dell'X-37B, l'apparato molto americano da cui è partito l'articolo. Forse vale la pena finirlo con gli aerei orbitali, basti notare che la Russia non aveva bisogno di MAKS e in America l'X-37B è richiesto e sta volando.
