ستصنع روسيا صاروخًا ثقيلًا للغاية على وقود الميثان
في روسيا ، يجري العمل على تطوير محركات غاز الميثان الجديدة المصممة لمركبات الإطلاق فائقة الثقل. وصرح أوليج أوستابينكو ، الذي يشغل منصب رئيس روسكوزموس ، للصحفيين بهذا الشأن. أدلى بهذا التصريح أثناء حديثه في جامعة توريدا الوطنية. فيرنادسكي. وفي الوقت نفسه ، أشار إلى أن العقوبات الأمريكية لن تؤثر على تنفيذ المشاريع والبرامج الفضائية الروسية بأي شكل من الأشكال. مشيرة إلى أن روسكوزموس مستعدة للتعامل مع هذه المشاكل ، وأن البلاد لديها إمكانات كبيرة جدًا لاستكشاف الفضاء حتى بدون شركاء أجانب. وفقًا لخطط Roskosmos ، سيتعين على صاروخ جديد فائق الثقل ، سيتم إنشاؤه في بلدنا ، إطلاق ما يصل إلى 190 طنًا من الحمولة إلى الفضاء.
وأشار أوليغ أوستابينكو إلى أن العمل على تطوير صواريخ جديدة ثقيلة وفائقة الثقل يجري بالفعل في روسيا. ووفقا له ، في المرحلة الأولى من تنفيذ هذا البرنامج ، يأمل روسكوزموس في الحصول على صاروخ يمكنه إطلاق حمولة من 80 إلى 85 طنًا في الفضاء. وفقًا لأوستابينكو ، في المرحلة الأولى ، لا تتمثل المهمة في إنشاء مركبة إطلاق بسعة حمولة 120 طنًا ، نظرًا لعدم وجود أهداف لمثل هذه الصواريخ حتى الآن. في الوقت نفسه ، لا تزال الصواريخ التي تبلغ حمولتها 85 طنًا كافية لبرنامج القمر الروسي.
في الوقت نفسه ، أشار رئيس Roscosmos إلى أنه في المستقبل سيتم تحديث الصاروخ الثقيل بشكل مستمر "من خلال استبدال أنظمة التحكم والمحركات وما إلى ذلك". ووفقا له ، في المرحلة الأولى ، ستعمل محركات مركبة الإطلاق على الكيروسين والأكسجين والهيدروجين ، ولكن في المستقبل من المخطط التحول إلى محركات الميثان ، التي لم يتم تطويرها بعد. يجب أن يسمح استخدام هذه المحركات بوضع ما يصل إلى 190 طنًا من الحمولة في المدار. في الوقت نفسه ، أبلغ أوليغ أوستابينكو الصحفيين أن مجمع الإطلاق لإطلاق صواريخ روسية جديدة يجب أن يظهر في قاعدة فوستوشني الفضائية ، والتي هي قيد الإنشاء حاليًا.
وفقًا للموقع الرسمي للكونوزمودروم والقصص المعروضة على التلفزيون الروسي ، فإن بناء قاعدة الفضاء في الشرق الأقصى يسير بخطى قياسية. وهذا يعني أن قاعدة الفضاء الروسية الرئيسية المستقبلية ، والتي يتم بناؤها في منطقة أمور بالقرب من قرية أوليجورسك ، ستكون جاهزة في عام 2015. تبلغ المساحة الإجمالية لأراضي فوستوشني المحجوزة 1035 مترًا مربعًا. كيلومترات. في الوقت نفسه ، يجب أن يتم الإطلاق الأول لصاروخ حامل من قاعدة الكوزمودروم الجديدة في نهاية عام 2015 ، وأول إطلاق لمركبة فضائية مأهولة إلى الفضاء في عام 2018.
في وقت سابق ، قال أوليغ أوستابينكو ، في مؤتمر صحفي عقد في ITAR-TASS ، إن مشروع إنشاء مركبة إطلاق روسية جديدة فائقة الثقل تم تضمينه في برنامج الفضاء الفيدرالي للفترة 2015-2025 ، بينما لا يزال البرنامج نفسه قبل النهاية. غير مقبول. وفي حديثه عن المؤسسة المحلية التي ستطور صاروخًا جديدًا ، أشار أوستابينكو إلى أنه سيتم اتخاذ قرار متوازن. يوجد حاليا اقتراح ممتاز للمركز. Khrunichev ، وفقًا لـ TsSKB Progress و RSC Energia. ولم يستبعد المسؤول أن يكون هذا المشروع معقدًا وليس مشروعًا لمؤسسة واحدة فقط. في الوقت نفسه ، وفقًا لرئيس Roscosmos ، لن يتم تطوير أي موقع منفصل لإنشاء صاروخ جديد ، بل سيتم إشراك المواقع الموجودة. وكمثال على ذلك ، استشهد أوستابينكو بمرافق الإنتاج التابعة لشركة TsSKB Progress (Samara).
ظهرت المعلومات التي قدمتها TsSKB Progress نموذجًا لصاروخها المستقبلي في نهاية مايو 2014. الصاروخ عبارة عن مركبة إطلاق فائقة الثقل مصممة لتنفيذ البرنامج الروسي الطموح لاستعمار القمر. اقترح مصممو سامارا فكرة أصلية - لتصميم "صاروخ ميثان" ، تعمل محركاته بالغاز المسال ، الذي من شأنه أن يكمل الأكسجين السائل. يعتبر هذا الوقود حاليًا واعدًا جدًا ، وقد تم إتقانه بالفعل في صناعات أخرى. يتميز هذا الوقود عن الكيروسين التقليدي بقاعدة غنية بالمواد الخام وتكلفة منخفضة. مع الأخذ في الاعتبار الجدول الزمني للتطوير ووقت تشغيل الصاروخ والمشاكل المستقبلية مع الكيروسين ، يصبح كل هذا ذا أهمية كبيرة.
تقدم TsSKB تدرك جيدًا جميع عيوب الكيروسين. اليوم ، تعمل مركبات الإطلاق "سويوز" التي ينتجها السامريون على الوقود الاصطناعي ، لكنها في البداية كانت تحلق على الكيروسين ، الذي يتم إنتاجه من أنواع معينة من النفط. في الوقت نفسه ، يتم استنفاد حقول النفط من هذا النوع تدريجياً ، ولهذا السبب ، لن يتم الشعور بنقص الكيروسين إلا أكثر فأكثر بمرور الوقت.
وفقًا لألكسندر كيريلين ، رئيس TsSKB Progress ، عند استخدام الغاز المسال بدلاً من الكيروسين ، يتطلب الأمر وقودًا أقل بنسبة 6-7٪ لوضع نفس الحمولة في المدار. تتضمن خطط المؤسسة اليوم إنشاء مركبة إطلاق جديدة على مرحلتين ، والتي تسمى حتى الآن Soyuz-5. تعمل مؤسسة من سامارا حاليًا في تطوير مسودة التصميم الخاصة بها بمبادرتها الخاصة. في الوقت نفسه ، يُذكر أن هذا الصاروخ سيتعين عليه العمل على نوع جديد من الوقود صديق للبيئة تمامًا - الغاز الطبيعي المسال (LNG) والأكسجين السائل.
ومع ذلك ، لا يمكن أن يُعزى الكيروسين الذي يحتوي على الأكسجين ، والذي تحلق عليه طائرات سويوز الروسية إلى الفضاء اليوم ، إلى أنواع الوقود غير الصديقة للبيئة. لكن غاز البترول المسال أكثر نظافة وكفاءة. وفقًا للخبراء ، فإن محتوى المواد السامة في منتجات احتراق الغاز الطبيعي المسال يقل بنحو 3 مرات عن استخدام الكيروسين ، والذي يعتبر بحد ذاته وقودًا صديقًا للبيئة إلى حد ما. إذا تحدثنا عن الكفاءة ، إذًا ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن استخدام الغاز الطبيعي المسال في محركات الصواريخ يمكن أن يوفر 6-7٪ من الوقود عندما يتم وضع نفس الحمولة في المدار مقارنةً باستخدام الكيروسين التقليدي.
في الوقت نفسه ، يتم تطوير المحركات التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال في الخارج اليوم أيضًا. على سبيل المثال ، بأمر من وكالة ناسا ، تم تنفيذ العمل لتطوير محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل منخفض الدفع (LRE) ، بالإضافة إلى قوة دفع تبلغ 340 كجم. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل Space-X ، بدعم من وكالة ناسا ، على إنشاء LRE مدعوم من LNG بقوة دفع تبلغ حوالي 300 طن ، ومن المقرر استخدام هذه المحركات في برامج استكشاف المريخ و القمر. بالإضافة إلى ذلك ، بأمر من وكالة الفضاء الإيطالية ، تعمل AVIO مع JSC KBKhA على محرك صاروخي الميثان لمركبة إطلاق Vega.
حاليًا ، غالبًا ما يستخدم المطورون الغربيون البارزون وقود الهيدروكربون (الكيروسين) لمركبات الإطلاق المتوسطة ، والهيدروجين السائل (غالبًا) لمركبات الإطلاق الثقيلة ، بالإضافة إلى معززات الوقود الصلب التي يتم تثبيتها في المرحلة الأولى من الصواريخ. إلى جانب ذلك ، في عالم الملاحة الفضائية الحديثة ، بدأت تكلفة الإطلاق الفضائي في الظهور بشكل أكثر وضوحًا. ولهذا السبب بدأ العديد من المنافسين في الاعتماد على محركات الصواريخ الرخيصة وتقنيات التحضير ومكونات الوقود. وفقًا لمتخصصي Progress ، يعد إنشاء مركبات الإطلاق فائقة الثقل استنادًا إلى محركات الميثان إحدى الطرق الممكنة للتطوير. لن تكون هذه الصواريخ أدنى من فعاليتها بالنسبة إلى حاملة الهيدروجين ، ولكنها في الوقت نفسه ستكون أرخص بكثير في التصنيع والتشغيل ، وهو أمر مهم بشكل خاص اليوم.
مصادر المعلومات:
http://itar-tass.com/nauka/1246949
http://vpk-news.ru/news/20669
http://www.mk.ru/science/2014/06/03/v-rossii-mogut-sozdat-sverkhtyazheluyu-raketu-na-baze-metanovogo-dvigatelya.html
http://norilskonline.ru/v-mire/kosmos/810-v-rossii-nachalas-razrabotka-metanovoy-rakety.html
وأشار أوليغ أوستابينكو إلى أن العمل على تطوير صواريخ جديدة ثقيلة وفائقة الثقل يجري بالفعل في روسيا. ووفقا له ، في المرحلة الأولى من تنفيذ هذا البرنامج ، يأمل روسكوزموس في الحصول على صاروخ يمكنه إطلاق حمولة من 80 إلى 85 طنًا في الفضاء. وفقًا لأوستابينكو ، في المرحلة الأولى ، لا تتمثل المهمة في إنشاء مركبة إطلاق بسعة حمولة 120 طنًا ، نظرًا لعدم وجود أهداف لمثل هذه الصواريخ حتى الآن. في الوقت نفسه ، لا تزال الصواريخ التي تبلغ حمولتها 85 طنًا كافية لبرنامج القمر الروسي.
في الوقت نفسه ، أشار رئيس Roscosmos إلى أنه في المستقبل سيتم تحديث الصاروخ الثقيل بشكل مستمر "من خلال استبدال أنظمة التحكم والمحركات وما إلى ذلك". ووفقا له ، في المرحلة الأولى ، ستعمل محركات مركبة الإطلاق على الكيروسين والأكسجين والهيدروجين ، ولكن في المستقبل من المخطط التحول إلى محركات الميثان ، التي لم يتم تطويرها بعد. يجب أن يسمح استخدام هذه المحركات بوضع ما يصل إلى 190 طنًا من الحمولة في المدار. في الوقت نفسه ، أبلغ أوليغ أوستابينكو الصحفيين أن مجمع الإطلاق لإطلاق صواريخ روسية جديدة يجب أن يظهر في قاعدة فوستوشني الفضائية ، والتي هي قيد الإنشاء حاليًا.
وفقًا للموقع الرسمي للكونوزمودروم والقصص المعروضة على التلفزيون الروسي ، فإن بناء قاعدة الفضاء في الشرق الأقصى يسير بخطى قياسية. وهذا يعني أن قاعدة الفضاء الروسية الرئيسية المستقبلية ، والتي يتم بناؤها في منطقة أمور بالقرب من قرية أوليجورسك ، ستكون جاهزة في عام 2015. تبلغ المساحة الإجمالية لأراضي فوستوشني المحجوزة 1035 مترًا مربعًا. كيلومترات. في الوقت نفسه ، يجب أن يتم الإطلاق الأول لصاروخ حامل من قاعدة الكوزمودروم الجديدة في نهاية عام 2015 ، وأول إطلاق لمركبة فضائية مأهولة إلى الفضاء في عام 2018.
في وقت سابق ، قال أوليغ أوستابينكو ، في مؤتمر صحفي عقد في ITAR-TASS ، إن مشروع إنشاء مركبة إطلاق روسية جديدة فائقة الثقل تم تضمينه في برنامج الفضاء الفيدرالي للفترة 2015-2025 ، بينما لا يزال البرنامج نفسه قبل النهاية. غير مقبول. وفي حديثه عن المؤسسة المحلية التي ستطور صاروخًا جديدًا ، أشار أوستابينكو إلى أنه سيتم اتخاذ قرار متوازن. يوجد حاليا اقتراح ممتاز للمركز. Khrunichev ، وفقًا لـ TsSKB Progress و RSC Energia. ولم يستبعد المسؤول أن يكون هذا المشروع معقدًا وليس مشروعًا لمؤسسة واحدة فقط. في الوقت نفسه ، وفقًا لرئيس Roscosmos ، لن يتم تطوير أي موقع منفصل لإنشاء صاروخ جديد ، بل سيتم إشراك المواقع الموجودة. وكمثال على ذلك ، استشهد أوستابينكو بمرافق الإنتاج التابعة لشركة TsSKB Progress (Samara).
ظهرت المعلومات التي قدمتها TsSKB Progress نموذجًا لصاروخها المستقبلي في نهاية مايو 2014. الصاروخ عبارة عن مركبة إطلاق فائقة الثقل مصممة لتنفيذ البرنامج الروسي الطموح لاستعمار القمر. اقترح مصممو سامارا فكرة أصلية - لتصميم "صاروخ ميثان" ، تعمل محركاته بالغاز المسال ، الذي من شأنه أن يكمل الأكسجين السائل. يعتبر هذا الوقود حاليًا واعدًا جدًا ، وقد تم إتقانه بالفعل في صناعات أخرى. يتميز هذا الوقود عن الكيروسين التقليدي بقاعدة غنية بالمواد الخام وتكلفة منخفضة. مع الأخذ في الاعتبار الجدول الزمني للتطوير ووقت تشغيل الصاروخ والمشاكل المستقبلية مع الكيروسين ، يصبح كل هذا ذا أهمية كبيرة.
تقدم TsSKB تدرك جيدًا جميع عيوب الكيروسين. اليوم ، تعمل مركبات الإطلاق "سويوز" التي ينتجها السامريون على الوقود الاصطناعي ، لكنها في البداية كانت تحلق على الكيروسين ، الذي يتم إنتاجه من أنواع معينة من النفط. في الوقت نفسه ، يتم استنفاد حقول النفط من هذا النوع تدريجياً ، ولهذا السبب ، لن يتم الشعور بنقص الكيروسين إلا أكثر فأكثر بمرور الوقت.
وفقًا لألكسندر كيريلين ، رئيس TsSKB Progress ، عند استخدام الغاز المسال بدلاً من الكيروسين ، يتطلب الأمر وقودًا أقل بنسبة 6-7٪ لوضع نفس الحمولة في المدار. تتضمن خطط المؤسسة اليوم إنشاء مركبة إطلاق جديدة على مرحلتين ، والتي تسمى حتى الآن Soyuz-5. تعمل مؤسسة من سامارا حاليًا في تطوير مسودة التصميم الخاصة بها بمبادرتها الخاصة. في الوقت نفسه ، يُذكر أن هذا الصاروخ سيتعين عليه العمل على نوع جديد من الوقود صديق للبيئة تمامًا - الغاز الطبيعي المسال (LNG) والأكسجين السائل.
ومع ذلك ، لا يمكن أن يُعزى الكيروسين الذي يحتوي على الأكسجين ، والذي تحلق عليه طائرات سويوز الروسية إلى الفضاء اليوم ، إلى أنواع الوقود غير الصديقة للبيئة. لكن غاز البترول المسال أكثر نظافة وكفاءة. وفقًا للخبراء ، فإن محتوى المواد السامة في منتجات احتراق الغاز الطبيعي المسال يقل بنحو 3 مرات عن استخدام الكيروسين ، والذي يعتبر بحد ذاته وقودًا صديقًا للبيئة إلى حد ما. إذا تحدثنا عن الكفاءة ، إذًا ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن استخدام الغاز الطبيعي المسال في محركات الصواريخ يمكن أن يوفر 6-7٪ من الوقود عندما يتم وضع نفس الحمولة في المدار مقارنةً باستخدام الكيروسين التقليدي.
في الوقت نفسه ، يتم تطوير المحركات التي تعمل بالغاز الطبيعي المسال في الخارج اليوم أيضًا. على سبيل المثال ، بأمر من وكالة ناسا ، تم تنفيذ العمل لتطوير محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل منخفض الدفع (LRE) ، بالإضافة إلى قوة دفع تبلغ 340 كجم. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل Space-X ، بدعم من وكالة ناسا ، على إنشاء LRE مدعوم من LNG بقوة دفع تبلغ حوالي 300 طن ، ومن المقرر استخدام هذه المحركات في برامج استكشاف المريخ و القمر. بالإضافة إلى ذلك ، بأمر من وكالة الفضاء الإيطالية ، تعمل AVIO مع JSC KBKhA على محرك صاروخي الميثان لمركبة إطلاق Vega.
حاليًا ، غالبًا ما يستخدم المطورون الغربيون البارزون وقود الهيدروكربون (الكيروسين) لمركبات الإطلاق المتوسطة ، والهيدروجين السائل (غالبًا) لمركبات الإطلاق الثقيلة ، بالإضافة إلى معززات الوقود الصلب التي يتم تثبيتها في المرحلة الأولى من الصواريخ. إلى جانب ذلك ، في عالم الملاحة الفضائية الحديثة ، بدأت تكلفة الإطلاق الفضائي في الظهور بشكل أكثر وضوحًا. ولهذا السبب بدأ العديد من المنافسين في الاعتماد على محركات الصواريخ الرخيصة وتقنيات التحضير ومكونات الوقود. وفقًا لمتخصصي Progress ، يعد إنشاء مركبات الإطلاق فائقة الثقل استنادًا إلى محركات الميثان إحدى الطرق الممكنة للتطوير. لن تكون هذه الصواريخ أدنى من فعاليتها بالنسبة إلى حاملة الهيدروجين ، ولكنها في الوقت نفسه ستكون أرخص بكثير في التصنيع والتشغيل ، وهو أمر مهم بشكل خاص اليوم.
مصادر المعلومات:
http://itar-tass.com/nauka/1246949
http://vpk-news.ru/news/20669
http://www.mk.ru/science/2014/06/03/v-rossii-mogut-sozdat-sverkhtyazheluyu-raketu-na-baze-metanovogo-dvigatelya.html
http://norilskonline.ru/v-mire/kosmos/810-v-rossii-nachalas-razrabotka-metanovoy-rakety.html
معلومات