General, Research, Technology

Як виглядає російська багаторазова ракета «Амур» і чим вона відрізняється від Falcon 9

5 жовтня 2020 року «Роскосмос» оголосив про початок розробки нової ракети «Амур», Яка повинна стати першою російською багаторазової ракетою - так, майже як Falcon 9 у Space X. Відмінність в тому, що російська ракета буде працювати на метані (і кисні), тоді як Ілон Маск в своїй багаторазової ракеті використовує гас в якості пального і рідкий кисень як окислювач. Мало того, кожен пуск ракети «Амур» буде обходитися всього в 22 мільйони доларів, що за сучасними мірками космічних запусків дуже мало. Невже Росія скоро потіснить приватну американську компанію і стане проводити ще більш вигідні космічні запуски?

Перший ступінь ракети «Амур» зможе повернутися на Землю для посадки на сушу

зміст

  • 1 Особливості ракети «Амур»
  • 2 Що краще - метан або гас?
  • 3 Порівняння ракети «Амур» і Space X Falcon 9
  • 4 Вартість запуску ракети «Амур» і Space X Falcon 9
  • 5 Коли полетить ракета «Амур»?

Особливості ракети «Амур»

Головна відмінність російської ракети від американської - тип використовуваного палива. Як кажуть представники «Роскосмосу», метан дешеве паливо, що теж немало впливає навартість запуску, а також дозволяє використовувати вже готові інфраструктурні рішення. Так, для зберігання метану близько стартових майданчиків «Амура» будуть використовуватися вже перевірені сховища «Газпрому».

Деталей в ракеті «Амур» буде мінімум в два рази менше, ніж в серії ракет подібного класу «Союз-2» - 2 000 деталей проти 4 500 деталей.Паливний бак при цьому буде один для двох різних компонентів палива, його розділять перегородкою. Це пов'язано з тим, що температура скраплення метану і кисню приблизно однакова. Все це дозволить здешевити виробництво ракети і зробити пуск більш доступним.

На першого ступеня ракети планується розмістити п'ять метано-кисневих двигунів РД-0169А, які будуть розроблені в воронезькому Конструкторському бюро Хімавтоматика.

Концепт ракети «Амур»

Що краще - метан або гас?

Метан дійсно є одним з кращихвидів палива для ракети. При згорянні, на відміну від гасу, цей зріджений газ дає вкрай мало сажі. І в подальшому елементи двигуна не доведеться очищати від незгорілих залишків палива. А за рахунок своїх охолоджуючих можливостей метан дозволить знизити нагрів двигуна. Тому Ілон Маск, наприклад, теж хоче запускати Starship, перший міжпланетний корабель SpaceX, за допомогою двигуна Raptor на метані. Ще один двигун на метані BE-4 розробляється інший приватною компанією США - Blue Origin.

Недолік метану в його низької щільності, черезчого паливний бак доводиться робити більше. Через це ракета стає важче. Але як стверджує виконавчий директор «Роскосмосу» по перспективними програмами і науці Олександр Блошенко, в ракеті «Амур» будуть використовуватися звичайні баки.

Ці заяви не відповідають дійсності - при охолодженні до наднизьких температур, скраплений газ ущільнюється досить, щоб використовувати баки стандартних обсягів.

Поки ні у кого немає можливості перевірити,чи дійсно це так, але з іншого боку, якби метан був проблемним як паливо для ракет, його б не хотіли використовувати і приватні американські космічні компанії. Правда, тієї ж SpaceX довелося неабияк попрацювати, перш ніж «метановий» Starship перестав вибухати на випробуваннях.

Порівняння основних характеристик ракети «Амур» і Falcon 9

Обидві ракети на увазі відключення двигунів івідділення другого ступеня, після чого перший ступінь починає падати назад в атмосферу і гальмувати двигуном. Перед посадкою перший ступінь як «Амура», так і Falcon 9, випускає посадкові штанги, після чого приземляється на платформу. Потім перший ступінь транспортують для техогляду.

Це викликає кілька питань, які стосуютьсябезпеки такого типу посадки. Все ж навіть Маску знадобилося кілька спроб, перш ніж перший ступінь Falcon 9 не звалилася в океан після посадки і не вибухнула. Перевозитися назад на космодром блок буде двома можливими способами - на зовнішній підвісці важкого транспортного вертольота Мі-26 або на вантажній платформі по залізничній гілці.

План повернення першого ступеня «Амура» на Землю

Створення морської посадкової платформи для «Амура»поки не розглядається, тому що погодні умови Охотського моря сильно ускладнюють стабільну експлуатацію такої плавучої майданчика. Однак посадку в море з подальшим підхопленням ступені, в тому числі спецсуд, ми не виключаємо і будемо розглядати в рамках ескізного проекту, - заявили в «Роскосмосі».

Спочатку «Роскосмос» планує розробити першу сходинку, яка зможе виконати до 10 запусків, в подальшому ресурс ступені хочуть збільшити до 300 запусків. У корпорації її називають «безвідмовної, якавтомат Калашникова". SpaceX повернула першу сходинку Falcon 9 більше 50 разів, при цьому повторних запусків було поки всього 5. Так що це досить смілива заява.

Вартість запуску ракети «Амур» і Space X Falcon 9

За словами представників «Роскосмосу», вартість запуску ракети «Амур» складе 22 мільйони доларів.

Кожен пуск нової ракети Falcon 9 обходиться приблизно в 62 мільйони доларів, з використаної щаблем - 50 мільйонів доларів. Тобто запуск «Амура» буде дешевше більше ніж у два рази.

Економія, як стверджується, досягається за рахунокдекількох факторів: використання метану, що дозволяє здешевити запуск і підготовку до нього за рахунок уже наявних рішень; повна автоматизація запуску, що дозволить заощадити на трудовитратах; максимально полегшений стартовий комплекс, без підземного міста з сховищами на випадок військових загроз, його конструкція буде спрощена, в тому числі з точки зору вимог стартового столу до потенційних навантажень.

Коли полетить ракета «Амур»?

На папері все це виглядає дуже здорово, і якщо«Роскосмос» зможе здешевити запуск хоча б до 30 мільйонів доларів, це вже буде серйозний прогрес. Наземні випробування двигунів «Амура» планується завершити до 2024 року, а перший пуск ракети з корисним навантаженням - зробити в 2026 році. На той час Ілон Маск планує запустити Starship на Марс - подивимося, хто стримає обіцянки.

Разом з новою ракетою «Роскосмос» такожрозробляє багаторазовий космічний корабель. Він отримав назву «Арго» і буде запускатися на орбіту Землі на ракеті-носії. Космічний корабель зможе доставляти на МКС корисний вантаж масою до 2 тонн, а повертати на Землю він зможе 1 тонну вантажу.

Що про це думає Ілон Маск, глава SpaceX? Він позитивно відреагував на плани «Роскосмосу», заявивши, що це правильна мета, і головне - зробити мінімальної ціну запуску ракети.

It's a step in the right direction, but theyshould really aim for full reusability by 2026. Larger rocket would also make sense for literal economies of scale. Goal should be to minimize cost per useful ton to orbit or it will at best serve a niche market.

- Elon Musk (@elonmusk) October 6, 2020

</ P>

Мета повинна бути в мінімізації ціни за тонну при виведенні корисного навантаження на орбіту, інакше в кращому випадку ракета займе нішевий ринок.

Так що своє «благословення» творець першої багаторазової ракети вже дав, справа за російськими інженерами. Як ви думаєте, «полетить»? Давайте обговоримо в коментарях і в нашому Telegram-чаті.