Hetkel on Venemaa kosmosetööstusel mitut tüüpi kanderakette, millel on erinevad omadused ja mis on võimelised ühiselt lahendama mitmesuguseid ülesandeid, mis on seotud kandevõime orbiidile viimisega. Paralleelselt olemasolevate rakettide käitamisega töötatakse välja selliste seadmete uusi mudeleid. Kõige kuulsam on paljutõotav Angara projekt. Lisaks on Phoenixi teema kujundustööd juba alanud. Selle programmi tulemuseks peaks olema paljulubava keskklassi kanderaketi tekkimine, mis suudab asendada mõned olemasolevad proovid.
Viimase aastakümne jooksul on meie riigi peamised keskklassi kanderaketid olnud perekond Sojuz. Hoolimata kogu pere arvestatavast vanusest, varustust uuendatakse regulaarselt ning lisaks luuakse täiesti uusi rakettide versioone, mis erinevad kõige tõsisemalt eelmistest. Sellegipoolest on praeguseks vaja luua täiesti uus rakett, mis suudaks asendada kõigi olemasolevate versioonide "Sojuz".
Selle põhjused on üsna lihtsad. Olemasoleva liini rakette eristavad üsna kõrged omadused ja suured võimalused, kuid isegi parimate proovide moderniseerimine ei saa objektiivsetel põhjustel lõputult jätkuda. Seega on vaja alustada täiesti uue raketi väljatöötamist, kasutades esialgu kaasaegseid tehnoloogiaid ja elementide baasi, samuti vastama praegustele ja tulevastele nõuetele. Võttes arvesse selliseid raketitehnoloogia arengu iseärasusi, soovitasid kosmosetööstuse spetsialistid mitu aastat tagasi alustada paljutõotava kanderaketi väljatöötamist.
Kanderakett Zenit-2. Foto Bastion-karpenko.ru
Uued plaanid raketitehnoloogia arendamiseks said teatavaks veidi üle kahe aasta tagasi. 2015. aasta aprillis avaldas kodumaine meedia raketi- ja kosmosetööstuse nimetamata allikatest saadud teavet. Hiljem said uue projekti aruanded peamiste tööstusettevõtete juhtidelt ametliku kinnituse. Siis sai teatavaks projekti nimi - "Phoenix". Seejärel täpsustati ja parandati esialgu avaldatud andmeid korduvalt, tõenäoliselt seoses projekti praeguse arenguga.
Kahe aasta taguste esimeste aruannete kohaselt pidid raketi- ja kosmosetööstuse juhtivad ettevõtted lähitulevikus kindlaks määrama tulevase projekti põhijooned ning koostama lähteülesande. Selle tööetapi eest pidi vastutama Roscosmos. Nõuete kujundamisele oli plaanis kulutada umbes kaks aastat, 2016. ja 2017. aasta. Arendustööd pidid toimuma alles 2018. Projekti väljatöötamisele ja programmi järgnevatele etappidele plaaniti kulutada veel mitu aastat.
2015. aasta esialgsete plaanide kohaselt pidi projekti põhietapp jätkuma aastatel 2018–2025. Samuti avaldasid Phoenixi projekti algust teatanud allikad mõningaid finantsandmeid. Alates 2018. aastast pidi seitsme aasta jooksul kulutama vähemalt 30 miljardit rubla projekti ja uut tüüpi rakettide väljatöötamisele.
Samal ajal teatati, et raketi- ja kosmosekeskus Progress (Samara) sai paljutõotava Phoenixi projekti arendamise algatajaks. Arusaadavatel põhjustel ei olnud veel kaks aastat tagasi kanderaketi täpne kuju veel kujunenud, kuid isegi siis tehti selle skoori kohta teatud eeldused. Tolleaegse teabe kohaselt pidi rakett olema ehitatud monobloki skeemi järgi ja asetama madalikule orbiidile üle 9 tonni kaaluva koorma. Kaaluti võimalust kasutada erinevatel kütusepaaridel töötavat elektrijaama. Sõltuvalt kliendi otsusest oli võimalik kasutada mootoreid, mis kasutasid veeldatud maagaasi või petrooleumi ja veeldatud vesinikku.
Sellisel kujul ja selliste omadustega võiks kanderakett Phoenix võtta vahepealse positsiooni olemasolevate Sojuzi ja Zeniti süsteemide vahel. Lisaks ei välistatud võimalust kasutada paljulubavat raketti moodulina suurema kandevõimega raskemate klasside kandurite ehitamiseks. Kavandatud kujul pidi tööstuse nimetute esindajate avalduste kohaselt Phoenixi rakett olema lisand Angara perekonna kandjatele. Märgiti, et viimasega seotud probleemide korral, mis sunnivad lõpetama kõikide pereliikmete tegevuse, võimaldab "Phoenix" olemasolu jätkata väikeste ja keskmiste koormuste orbiidile toomist.
Mõnda aega ei olnud Phoenixi programmi raames tehtud töö edenemise kohta uusi aruandeid. Mõned olemasolevate plaanide üksikasjad avalikustati alles 2016. aasta märtsi lõpus. Roskosmose juht Igor Komarov rääkis mitmetest uurimistöödest, mis olid vajalikud paljude erinevate klasside paljutõotavate kanderakettide väljanägemise kujundamiseks. Samas on Phoenixi projekti puhul kavas tööd kiirendada. Olemasoleva ajakava kohaselt pidi projekteerimine valmima 2025. Sellest hoolimata plaaniti veel kord analüüsida olemasolevaid võimalusi ja leida võimalus projekti valmimisega raketi arengut kiirendada järgmise kümnendi keskpaigani. Nagu märkis riigikorporatsiooni juht, nõuavad turg ja elu kiirendavat tööd.
I. Komarov kinnitas ka võimalust kasutada raketti Phoenix mitte ainult iseseisva kandjana. Projekti põhiülesanne oli ikkagi keskklassi raketi loomine, kuid see ei välistanud "Phoenixi" kasutamist paljutõotava üliraske kanduri esimese etapina. Raketi sellise kasutamisega seotud tehnilist laadi üksikasju ei avalikustatud.
Uued aruanded projekti Phoenix töö edenemise kohta ja teave raketi tehnilise välimuse kohta pidid ootama üle aasta. Alles 2017. aasta aprilli lõpus selgusid projekti uued huvitavad omadused. Rakettide ja kosmose korporatsiooni Energia peadirektor Vladimir Solntsev ütles, et vähemalt esimestel etappidel on Phoenixi rakett ühekordselt kasutatav. Samas selgitas ta, et raketietappide mitmekordse kasutamise küsimus on täiendavalt põhjendatud. Kasutatud etapi maapinnale naasmise probleemi lahendamiseks on vaja kasutada spetsiaalseid juhtimissüsteeme, uusi seadmeid ja täiendavat kütusevarustust. Selle tulemusena säästetakse lava tagastamisel kas üldse või see on minimaalne. Samal ajal näib sammude langemise ala suuruse vähendamine olevat mugav viis käivitamise pealt kokku hoida.
V. Solntsev rääkis ka uutest rakettidest töö maksimaalse automatiseerimise plaanidest. Phoenixi pardal ja stardikompleksi osana on olemas suur hulk automaatseid süsteeme, mis vastutavad stardieelse ettevalmistuse läbiviimise eest. Tänu sellele teostavad kõik stardiks ettevalmistused seadmed iseseisvalt, ilma inimese sekkumiseta. Uut tüüpi kanderakettide komplekteerimine peaks praegu toimuma Samara Progress RCC tootmisrajatistes.
22. mail avaldas uudisteagentuur TASS uue teabe töö edenemise kohta programmi Phoenix raames. Seekord saadi teave masinaehituse teadusuuringute keskinstituudi pressiteenistusest, mis on kodumaise raketi- ja kosmosetööstuse üks peamisi organisatsioone. TsNIIMashi esindajad teatasid, et paljutõotava raketi loomine algab eelprojektiga. Vastavalt Roskosmose juhistele valmib see tööetapp selle aasta lõpuks. Olemasoleva regulatiivse ja tehnilise baasi mõningate omaduste tõttu on võimalik tööd kiirendada. See võimaldab programmide mõningaid etappe vahele jätta, kui selleks on piisav põhjendus.
Lisaks on arendusaja vähendamise kõige olulisemaks eelduseks olemasoleva reservi kasutamine. Phoenixi projektis tehti ettepanek rakendada arendusi Zeniti kanderakettide projektis, mis loodi ja kasutati varem koostöös Ukrainaga. Zeniti rakettide lõplik kokkupanek viidi läbi välismaal, kuid umbes 85% kõigist komponentidest toodeti Venemaal. Lähteülesande koostamisel võeti arvesse ettepanekut kasutada olemasolevat mahajäämust. Viimane arvestas ka võimalusega vähendada eksperimentaalset arengut, mis on seotud valmis elementide laenamisega.
Perekonna Angara rakettmudelid. Foto Wikimedia Commons
Tulevikus on plaanis säästa aega ka lennutestidel. Tehakse ettepanek neid läbi viia Baikonuri kosmodroomil. Phoenixi kontrollide läbiviimiseks on Baitereki ühisprojekti raames kavas kaasajastada olemasolevaid kanderakette Zenit. Baikonurist stardiks muudetud raketi Phoenix modifikatsioon sai oma nime "Sunkar" (kaz. "Sokol"). Samuti on võimalik luua ühtne "mere" rakett, mida hakatakse kasutama koos olemasoleva stardikompleksiga "Sea Launch". Loomulikult ehitatakse Vostochnõi kosmodroomi stardikompleks teatud kuupäevaks.
Roscosmose praeguste plaanide kohaselt katsetatakse 2020. aastal Phoenix for Sea Launch modifikatsiooni. Järgmisel aastal, 2021. aastal lendab rakett Sunkar esimest korda Baikonurist. Esimene käivitamine Vostochnõist on kavandatud 2034.
Projekti Phoenix ilmumine ja teatud tulemuste saamine võimaldas vaadata üle mõned olemasolevad raketi- ja kosmoseprogrammi edasiarendamise plaanid. Lähitulevikus on plaanis saata orbiidile esimene mehitatud kosmoselaev "Federation", mida praegu arendatakse. Varem teatati, et Föderatsiooni esimene lend toimub 2021. aastal ja see viiakse läbi Angara perekonna kanderakettide abil, alustades Vostochny kosmodroomist. Viimaste teadete kohaselt läheb uues projektis mehitatud kosmoselaeva vedaja roll üle Phoenixile.
27. mail teatas TASS, viidates kosmosetööstuse nimetutele esindajatele, föderatsiooni esimese stardi ja kanderaketi väljavahetamise edasilükkamisest. Praeguste projektide mõningate iseärasuste ja olemasolevate võimaluste tõttu otsustati starditöö edasi lükata 2022. aastasse, viia see läbi Baikonuris ja kasutada uut tüüpi kanderakett. Raketi käivitamine mehitatud kosmoselaevaga viiakse läbi Baitereki projekti raames. TASS -i allikas märkis, et selline plaanide muutmine võimaldaks ilma suuremaid muudatusi teha ilma stardikompleksis, raketis või Föderatsiooni laevas.
Samuti sai mõni päev tagasi teada, et mehitatud kosmoselaevade käitamiseks vajaliku uue infrastruktuuri rajamine Vostochnõi kosmodroomil lükatakse mõneks ajaks edasi. See töö viiakse läbi alles pärast Kuule lendamiseks mõeldud üliraske kanderaketi väljatöötamise algust. Nii ehitatakse osa Vostochnõi uusi rajatisi alles järgmise kümnendi teisel poolel. Samas ei mõjuta olemasolevate plaanide muutmine mingil viisil mehitamata kasulikku koormat kandvate rakettide Angara perekonna tööks valmistumist.
Olemasolevate andmete kohaselt töötab kodumaine raketi- ja kosmosetööstus praegu välja Phoenixi kanderaketi eskiisprojekti. Seetõttu ei ole raketi täpne tehniline välimus veel täielikult välja kujunenud, kuid selle konstruktsiooni omaduste kohta on juba olemas teatud teave. Ilmselgetel põhjustel ei pruugi praegused hinnangud raketi arhitektuuri ja disaini kohta projekti tulemustele vastata selle arengu jätkumise ja teatud muudatuste sisseviimise tõttu.
Olemasolevate hinnangute kohaselt ehitatakse Phoenixi rakett kaheastmelise skeemi järgi ja see suudab kanda ülemist astet. Vaatamata Zenithi projekti teatud arenduste kasutamisele on paljulubav vedaja suurem ja raskem ning suudab näidata ka kõrgemaid omadusi. Niisiis, esimese etapi pikkust saab suurendada 37 m -ni, teise - kuni 10 m, maksimaalse läbimõõdu suurenemisega kuni 4,1 m. Algmass võib ulatuda 520 tonnini.
Tehakse eeldusi elektrijaama võimaliku koosseisu kohta. Niisiis, esimese etapi saab vedelmootoritega RD-171M, RD-170M või RD-180. Kahel esimesel juhul saab lava ühe mootori, RD-180 tuleks kasutada paarikaupa. Teist etappi saab varustada kahe mootoriga RD-0124. See peaks kasutama erinevaid kodus valmistatud ülemisi astmeid.
Varem teatati, et kavandatav tehniline välimus parandab oluliselt põhiomadusi võrreldes algselt nimetatuga. Niisiis on võimalik madala maaga orbiidile viia kuni 17 tonni kasulikku koormust. Kasutades sobivat ülemist astet ja lennuteed Hiina territooriumi kohal, on võimalik tarnida kuni 2,5 tonni kaupa geostatsionaarsele orbiidile.
Alates 2015. aastast, kui ilmus esimene piisavalt üksikasjalik teave paljutõotava projekti kohta, on kanderakett Phoenix paigutatud mõne Sojuzi perekonna süsteemi asendajaks või vähemalt täienduseks. Sellegipoolest saavad need raketid tegelikult Zeniitide asendajaks, mille toimimist naaberriigi tuntud sündmuste tõttu tõsiselt takistatakse. Ilmselt võimaldab uue sarnaste võimalustega lennuettevõtja ilmumine lõpuks loobuda senisest rahvusvahelisest koostööst.
Samal ajal suudab Phoenix / Sunkar tõepoolest olemasolevaid ametiühinguid täiendada. Esiteks võimaldab see tagada uute mehitatud kosmoseaparaatide "Federation" käivitamise, mida viimastel andmetel kasutatakse koos "Fööniksiga", mitte aga "Angaraga", nagu varem planeeritud. Lisaks võib mitme sarnase võimekusega kanderaketi samaaegne kasutamine anda mõningaid operatiivseid eeliseid.
Raketi Phoenix loomise ja kasutuselevõtu kontekstis tekivad küsimused Angara perekonna mõne projekti edasise saatuse kohta. Viimase raames tehakse ettepanek ehitada erinevat tüüpi rakette erineva konfiguratsiooni ja erinevate omadustega. Mõned sellise modulaarse arhitektuuriga raketid (esiteks Angara-3) osutuvad oma võimaluste poolest Phoenixi otseseks analoogiks. Kui Phoenixi baasil luuakse raske või üliraske kanderakett, tekib uus konkurentsiprobleem. Aeg näitab, kuidas need probleemid lahendatakse.
Viimaste kuude aruannete kohaselt on paljulubava keskklassi kanderaketi "Phoenix" loomise programm jõudnud eelprojekteerimise etappi. See etapp peaks lõpule jõudma selle aasta lõpuks, misjärel alustatakse uute töödega, mille tulemusena läheb uut tüüpi esimene rakett järgmise kümnendi keskpaigaks kosmodroomile. Projekti Phoenix / Sunkar edukas elluviimine toob kaasa olemasolevate lennuettevõtjate hulga laienemise, millel on vastavad positiivsed operatiivsed ja majanduslikud tagajärjed. Samal ajal võib projekt silmitsi seista tehniliste või muude probleemidega. Lisaks peavad spetsialistid lahendama teatud küsimusi, mis on otseselt seotud mitme sarnase omadusega raketi samaaegse loomisega.
