Метан и повторна употреба за най-модерния стартер в света всички подробности за; Любов;
Основните фази на връщането на първия етап на стартера Amour.
Вече говорихме за това преди малко (30 септември): стартерът, който в крайна сметка ще замени Союз 2, ще бъде метан-стартер и първият етап ще бъде за многократна употреба „Сокол“.
Този стартер, който ни се стори по-хипотетичен от останалите (Союз 5, Союз 6), току-що изпита удивително ускорение в решенията, касаещи го. Изглежда, поне на хартия, като най-напредналата в света в търговската област (вижте по-долу характеристиките му от двамата специалисти от Роскосмос). Да се провери до 2026 г.
На първо място беше съобщено, че RKTs Progress и Роскосмос са подписали договор за разработването на този стартер:
Роскосмос и RKTs Progress подписаха на 5 октомври 2020 г. държавен договор за предварителен проект на тема „Създаване на космически ракетен комплекс със среден клас ракета за втечнен природен газ Amour“.
Целта на тази работа ще бъде да се проектира нов комплекс от космически ракети с гориво, работещи на втечнен природен газ и течен кислород. Новата ракета ще има възстановим първи етап и течни двигатели за многократна употреба. Тяхното развитие вече е в ход в KBKhA (която е част от интегрираната структура NPO Energomash на Роскосмос, Воронеж) от 2016 г.
Максималната търговска ориентация на проекта позволява да се каже, че за първи път във вътрешната космонавтика [руски -NDLR] проектирането на пускова установка се извършва на определена цена от услугата за окончателно изстрелване.
Стартовият панел на Amour от среден клас ще има редица технически характеристики, които най-добре отговарят на световните тенденции и изискванията на разработчиците. По-специално, при проектирането на ракетата ще бъде проучена възможността за използване на технически решения и усъвършенствани материали: повторно запалване на втори етап, увеличен обтекател на носа, резервоари за гориво в композитни материали, използване на нови сплави и др.
По предварителни изчисления създаващият се комплекс може да започне да осигурява летателни изпитания още през 2026 г. Планира се да се пристъпи към постепенна подмяна на съществуващото семейство ракети-носители „Союз-2”.
Тогава Александър Блошенко, отговорен за бъдещи проекти в Роскосмос, както и ръководителят на проекта Игор Пшеничников отговориха на въпросите на ТАСС:
Роскосмос и RKTs Progress Rocket подписаха на 5 октомври 2020 г. договор за разработване на дизайнерски проект за космически ракетен комплекс с нова ракета-носител Amour. Носителят ще бъде първата в Русия метанова ракета за многократна употреба. Един от отличителните белези на проект „Любов“ е да се създаде услуга за стартиране на стойност 22 милиона долара. Освен това ракетата ще получи безпрецедентно ниво на надеждност. Този обещаващ стартер се планира да бъде изстрелян от космодрума „Восточен“ в района на Амур. Програмата за създаване на стартера беше одобрена на заседание на Научно-техническия съвет (НТС) на Роскосмос с участието на Дмитрий Рогозине, генерален директор на Роскосмос.
Идеята за новия стартер, къде ще кацне и как ще се обслужва етапът му за връщане, дали роботите ще го транспортират, уникалността на стартовата му площадка, както и цената на програмата, нейното време, нейното безсмъртни "двигатели са разказани в разговор с ТАСС, изпълнителният директор за перспективни програми и наука на Роскосмос Александър Блошенко и главният експерт на Департамента за перспективни програми и Сферния проект на Роскосмос, отговорен за изпълнението на Любовния проект LNG, Игор Пшеничников.
Защо метан?
Към днешна дата се разработват метан-кислородни двигатели за първите етапи на обещаващи пускови установки; плановете за използване на втечнен природен газ като ракетно гориво са глобална тенденция. SpaceX ще използва версия на втечнен газ на двигателя Raptor на редица свои ракети. Това са метановите двигатели, според американската компания, която трябва да изпрати първите земни хора на Марс. Друг двигател за метан BE-4 е в процес на разработка от друга частна американска компания, Blue Origin, за използване в ракетата Vulcan на Обединения стартиращ алианс.
Метанът е преди всичко евтино гориво, преработката и използването му до голяма степен се овладяват от други индустрии, което позволява да се използват готови инфраструктурни решения. Например, няма нужда да се разработват специални съоръжения за съхранение на метан в земния комплекс на Любовта - ще бъдат взети стандартните проекти на Газпром. Освен това, само на 50 километра от Восточен, се изгражда газопречиствателен комплекс „Газпром“ (Amour GPP) по договор с Китай, от който е достатъчно да се разшири газопровод, за да не се обича. Ракетното зареждане с гориво ще стане още по-евтино.
В допълнение към добрата „икономичност“, втечненият газ има и много технически предимства. Метанът е най-практичното гориво за ракети за многократна употреба. При изгаряне, за разлика от керосина, втечненият газ произвежда много малко сажди. С метан компонентите на двигателя не трябва да се почистват от неизгорелите остатъци от гориво. Високият охлаждащ капацитет на метана ще премахне излишната топлина от двигателя по време на работа. В допълнение, метанът ще осигури по-висок специфичен импулс.
Метанът често е критикуван заради ниската му плътност. Смята се, че поради това резервоарът ще трябва да бъде увеличен, което ще доведе до увеличаване на масата на цялата ракета и загуба на полезен товар. "Тези твърдения не са верни - когато се охлажда до свръхниски температури, втечненият газ се уплътнява достатъчно, за да се използват резервоари със стандартни обеми", обясни Блошенко.
С голяма глава
Според Пшеничников по предварителни изчисления метанът от пусковата установка "Любов" ще има излетно тегло около 360 тона, височината на ракетата ще достигне 55 метра, диаметърът ще бъде 4,1 метра. Ракетата-носител ще има възстановим първи етап и втори етап за еднократна употреба, и двамата оборудвани с метанови двигатели. Блокът за многократна употреба ще получи кацащи пръти, както и аеродинамични решетъчни кормила. Това оборудване може да бъде премахнато за стартиране в традиционната версия за еднократна употреба. С етапа на връщане Amour ще може да изстрелва до 10,5 тона полезен товар в ниска земна орбита, в сравнение с 8,5 за ракетите от серията "Союз-2". В версия за многократна употреба Amour ще постави 12,5 тона в същата орбита.
„Една от характеристиките на новата ракета ще бъде голям обтекател с диаметър до 5,1 метра. Ние определяме характеристиките на обтекателя по такъв начин, че да може да отговори на изискванията на съвременните и бъдещи космически кораби, освен това стартерът трябва да гарантира, че вторият етап е рестартиран или поставен в режим на готовност, което от своя страна ще предлагат възможност за стартиране на клъстер. Всички тези решения са насочени към повишаване на конкурентоспособността на продукта, който се създава ”, обясни Пшеничников.