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俄拟斥资近2亿美元打造可回收运载火箭

科普小知识2022-01-19 17:55:11
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俄罗斯媒体8月23日报道称,在中断25年后,俄罗斯联邦航天局决心恢复使用可重复使用的运载工具将卫星送入轨道的想法。2016-2025年联邦空间计划草案已分发给各部讨论,其中规定“将在东方空间发射场建造一个装有可重复使用的轻型运载火箭的空间火箭系统”。这是指建造一种未来的运载工具,其中包括一枚带翼的第一级火箭,它可以在与一次性第二级火箭分离后返回发射区。

根据俄罗斯报纸《消息报》8月20日的报道,计划从2019年开始攻克技术任务,并从2021年开始向代号为“列克-VRB”的实验设计项目拨款。据估计,到2025年,将有125亿卢布(约1.866亿美元)用于制造可重复使用的第一级火箭。该计划的起草者将使用这笔钱制作第一个可回收样品,其发射基础设施将取决于联邦特别计划“2016-2025年俄罗斯航天发射场发展”的拨款。该产品的地面测试将在2025年之前在联邦航天计划的框架下开始,第一级火箭的首次飞行和返回预计将在下一个航天计划的有效期内进行。

联邦空间计划草案称:“拥有可重复使用的第一级火箭的轻型运载火箭系统的开发将参照2016年前的MRKS-1试验设计草案。”

MRKS-1是火箭系统的简称,可在第一阶段多次使用。2001年,位于赫鲁晓夫的俄罗斯国家空间研究和生产中心提出了一个类似于MRKS运输系统的概念。2011年,俄罗斯联邦航天局决定定制该系统的草图设计,并为此项目拨款2.5亿卢布。

2013年,zhukovsky*空气动力学研究所对MRKS可回收巡航飞行器样本的着陆性能进行了研究。当时,该研究所的信息办公室公布了正在测试的空气动力学样品的形状,这使许多人想起了著名的美国航天飞机和苏联的“暴风雪”。

然而,赫鲁晓夫中心认为,其产品不会保留上个世纪航天器可以多次使用的特点。该中心的信息部指出:“‘LEK-VRB’不能被称为MRKS的直接继承者,但它实际上是它的继承者。在过去的10年里,这是赫鲁晓夫中心在空间研究中可以多次使用的课题。”

近年来,航空部门一直在讨论重启“能源暴风雪”超级项目的想法。例如,“能源”火箭和航天公司前总裁维塔利·洛博塔(Vitaly Lobota)利用所有公开场合呼吁行业领袖不要启动新的炉灶,而是根据已经测试过的“能源-暴雪”模型制造超重型运载火箭。根据这个想法,载人月球飞行将需要这样一个运载火箭。

第一级火箭制造成本最高:决定火箭性能的主发动机安装在上面。发动机成本从1000万美元到7000万美元不等。俄罗斯不仅在研究完整回收和再利用第一级火箭的想法,而且美国太空探索技术公司总裁埃隆·马斯克也提出了使猎鹰9号火箭第一级可回收的目标。到目前为止,在第一级火箭脱离猎鹰9号之后,已经有两次尝试将它降落在一艘大西洋驳船上。虽然没有完全成功,但总体进展是显著的:第一阶段在驳船上着陆,尽管它被太多的动力破坏了。

齐奥尔科夫斯基宇航科学院通信院士安德烈·约宁说:“第一级可回收火箭的发展前景是不可预测的。目前,还没有人实现液体火箭发动机的循环利用。由于每次飞行后都需要进行发动机故障检查,因此有必要仔细考虑制造和使用可重复使用的第一级火箭是否具有经济效益,以及同一发动机的重复使用是否会影响其可靠性。毕竟,如果我们节省20%的资金,但火箭爆炸的概率将增加4倍,那么没有人需要这样的节省。此外,为了使第一级火箭可回收利用,运载火箭的有效载荷必须减少至少20%,因为箭翼、独立控制系统和其他部件的额外重量。”

根据该报告,尤宁认为,由于发动机制造成本占运载火箭总成本的50%,降低发动机成本可能是降低发射成本的一种替代方案。

俄拟斥资近2亿美元打造可回收运载火箭

俄罗斯向国际空间站发射载人飞船新华社/美国联邦