የሩሲያ ቦታ

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

ቴክኖሎጂዎች ሁልጊዜ ከቀላል እስከ ውስብስብ ፣ ከድንጋይ ቢላዋ እስከ ብረት - እና ከዚያ በኋላ ወደ መርሃግብሩ ወፍጮ ማሽን ሁል ጊዜ ቀስ በቀስ እንደሚዳብሩ ይታመናል። ይሁን እንጂ የጠፈር መንኮራኩር እጣ ፈንታ ያን ያህል ቀላል አልነበረም። ቀላል እና አስተማማኝ ባለ አንድ ደረጃ ሚሳኤሎች መፈጠር ለረጅም ጊዜ ለዲዛይነሮች ተደራሽ አልነበሩም።

የቁሳቁስ ሳይንቲስቶችም ሆኑ የኢንጂነሪንግ መሐንዲሶች ሊሰጡ የማይችሏቸው መፍትሄዎች ያስፈልጋሉ። እስካሁን ድረስ የማስጀመሪያ ተሸከርካሪዎች ባለ ብዙ ደረጃ እና የሚጣሉ ሆነው ይቆያሉ፡ በሚያስደንቅ ሁኔታ ውስብስብ እና ውድ የሆነ አሰራር ለጥቂት ደቂቃዎች ጥቅም ላይ ይውላል ከዚያም ይጣላል።

“ከእያንዳንዱ በረራ በፊት አዲስ አውሮፕላን ትገጣጠማለህ ብለህ አስብ፡ ፊውላውን ከክንፎቹ ጋር በማገናኘት የኤሌትሪክ ኬብሎችን ትዘረጋለህ፣ ሞተሩን ትጭናለህ እና ካረፍክ በኋላ ወደ ቆሻሻ ጓሮ ትልካለህ… ይህን ያህል ርቀት መብረር አትችልም።” ሲሉ የስቴት ሚሳይል ማዕከል አዘጋጆች ነግረውናል። ማኬቫ ነገር ግን ጭነትን ወደ ምህዋር በላክን ቁጥር የምናደርገው ይህንኑ ነው። በእርግጥ ሁሉም ሰው መሰብሰብ የማይፈልግ ነገር ግን ኮስሞድሮም ላይ ደርሷል ፣ ነዳጅ ተሞልቶ እና ተነሳ ። እና ከዚያ ተመልሶ ይመጣል እና እንደገና ይጀምራል - እና እንደገና …

በግማሽ መንገድ ላይ

ባጠቃላይ፣ ሮኬትትሪ ከመጀመሪያዎቹ ፕሮጀክቶች በአንድ ደረጃ ለመድረስ ሞክሯል። በ Tsiolkovsky የመጀመሪያ ንድፎች ውስጥ, ልክ እንደዚህ አይነት መዋቅሮች ይታያሉ. በሃያኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የነበሩት ቴክኖሎጂዎች ይህንን ቀላል እና የሚያምር መፍትሄ ለመገንዘብ እንደማይፈቅዱ በመገንዘብ በኋላ ላይ ይህን ሀሳብ የተወው. በነጠላ-ደረጃ ተሸካሚዎች ላይ ፍላጎት በ 1960 ዎቹ ውስጥ እንደገና ተነሳ, እና እንደዚህ ያሉ ፕሮጀክቶች በውቅያኖሱ በሁለቱም በኩል ይሠሩ ነበር. እ.ኤ.አ. በ 1970 ዎቹ ዩናይትድ ስቴትስ ጠፈርተኞችን ወደ ጨረቃ ያደረሰው የሳተርን ቪ ማስጀመሪያ ተሽከርካሪ ሦስተኛው ደረጃ በሆነው S-IVB ላይ የተመሠረተ ነጠላ-ደረጃ ሮኬቶች SASSTO ፣ ፊኒክስ እና በርካታ መፍትሄዎች ላይ ትሰራ ነበር።

ኮሮና ሮቦቲክ መሆን እና ለቁጥጥር ስርዓቱ ብልህ ሶፍትዌር መቀበል አለበት። ሶፍትዌሩ በበረራ ላይ በቀጥታ ማዘመን ይችላል፣ እና በአደጋ ጊዜ በራስ ሰር ወደ ምትኬ የተረጋጋ ስሪት "ይመለሳል።"

"እንዲህ ዓይነቱ አማራጭ የመሸከም አቅምን አይለይም ፣ ሞተሮቹ ለዚህ በቂ አልነበሩም ፣ ግን አሁንም አንድ ደረጃ ይሆናል ፣ ወደ ምህዋር ለመብረር በጣም የሚችል ነው" መሐንዲሶቹ ቀጥለዋል ። "በእርግጥ በኢኮኖሚ ሙሉ በሙሉ ትክክል አይደለም." ከእነሱ ጋር አብሮ ለመስራት ውህዶች እና ቴክኖሎጂዎች የታዩት በቅርብ አሥርተ ዓመታት ውስጥ ብቻ ነው ፣ ይህም ተሸካሚውን አንድ-ደረጃ እና እንዲሁም እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል እንዲሆን ያስችለዋል። የእንደዚህ ዓይነቱ "ሳይንስ-ተኮር" ሮኬት ዋጋ ከባህላዊ ንድፍ የበለጠ ይሆናል, ነገር ግን በብዙ ጅምር ላይ "ይሰራጫል" ስለዚህ የማስነሻ ዋጋው ከተለመደው ደረጃ በእጅጉ ያነሰ ይሆናል.

ዛሬ የገንቢዎች ዋና ግብ የሆነው የሚዲያ መልሶ መጠቀም ነው። የጠፈር መንኮራኩር እና የኢነርጂያ-ቡራን ስርዓቶች በከፊል እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ ነበሩ። የመጀመሪያውን ደረጃ ደጋግሞ መጠቀም ለSpaceX Falcon 9 ሮኬቶች እየተሞከረ ነው። SpaceX ቀደም ሲል በርካታ የተሳካ ማረፊያዎችን አድርጓል እና በመጋቢት መጨረሻ ላይ ወደ ጠፈር ከበረሩት ደረጃዎች አንዱን እንደገና ለማስጀመር ይሞክራሉ። የማኬቭ ዲዛይን ቢሮ "በእኛ አስተያየት ይህ አካሄድ እውነተኛ ድጋሚ ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ሚዲያ የመፍጠር ሀሳቡን ሊያጣው ይችላል" ሲል ተናግሯል። "አሁንም ከእያንዳንዱ በረራ በኋላ እንደዚህ ያለ ሮኬት ማስተካከል አለብዎት, ግንኙነቶችን እና አዲስ የሚጣሉ ክፍሎችን ይጫኑ … እና ወደ ጀመርንበት ተመልሰናል."

ሙሉ በሙሉ እንደገና ጥቅም ላይ የሚውሉ ሚዲያዎች አሁንም በፕሮጀክቶች መልክ ብቻ ናቸው - ከኒው ሼፓርድ በስተቀር በአሜሪካ ኩባንያ ብሉ አመጣጥ።እስካሁን ድረስ፣ ሰው ሠራሽ ካፕሱል ያለው ሮኬት የተነደፈው ለጠፈር ቱሪስቶች ንዑስ በረራዎች ብቻ ነው፣ ነገር ግን በዚህ ጉዳይ ላይ የሚገኙት አብዛኛዎቹ መፍትሄዎች ለከባድ የምሕዋር ተሸካሚ በቀላሉ ሊመዘኑ ይችላሉ። የኩባንያው ተወካዮች እንዲህ ዓይነቱን አማራጭ ለመፍጠር እቅዳቸውን አይሰውሩም, ለዚህም ኃይለኛ ሞተሮች BE-3 እና BE-4 ቀድሞውኑ እየተዘጋጁ ናቸው. "በእያንዳንዱ የከርሰ ምድር በረራ፣ ወደ ምህዋር እንቀርባለን" ሲል ሰማያዊ አመጣጥ አረጋግጧል። ነገር ግን ተስፋ ሰጪው ተሸካሚው ኒው ግሌን እንዲሁ ሙሉ በሙሉ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል አይችልም፡ ቀደም ሲል በተፈተነው አዲስ Shepard ንድፍ ላይ የተፈጠረው የመጀመሪያው ብሎክ ብቻ እንደገና ጥቅም ላይ መዋል አለበት።

የቁሳቁስ መቋቋም

ሙሉ ለሙሉ ለተደጋጋሚ ጥቅም ላይ ሊውሉ ለሚችሉ እና ነጠላ-ደረጃ ሮኬቶች የሚያስፈልጉት የ CFRP ቁሳቁሶች ከ1990ዎቹ ጀምሮ በኤሮስፔስ ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ውለዋል። በእነዚያ ዓመታት ውስጥ፣ የማክዶኔል ዳግላስ መሐንዲሶች የዴልታ ክሊፐር (ዲሲ-ኤክስ) ፕሮጄክትን በፍጥነት መተግበር ጀመሩ እና ዛሬ ዝግጁ በሆነ እና በራሪ የካርቦን ፋይበር ተሸካሚ መኩራራት ይችላሉ። እንደ አለመታደል ሆኖ በሎክሄድ ማርቲን ግፊት ፣ በዲሲ-ኤክስ ላይ ሥራ ተቋረጠ ፣ ቴክኖሎጂዎቹ ወደ ናሳ ተዛውረዋል ፣ እዚያም ላልተሳካው VentureStar ፕሮጀክት ለመጠቀም ሞክረዋል ፣ ከዚያ በኋላ በዚህ ርዕስ ውስጥ የተሳተፉ ብዙ መሐንዲሶች በብሉ አመጣጥ ወደ ሥራ ሄዱ ። እና ኩባንያው ራሱ በቦይንግ ተቆጣጠረ።

በዚሁ በ 1990 ዎቹ ውስጥ, የሩስያ SRC Makeev በዚህ ተግባር ላይ ፍላጎት ነበረው. ከዚያን ጊዜ ጀምሮ ባለፉት ዓመታት የ KRONA ፕሮጀክት ("የጠፈር ሮኬት፣ ባለአንድ ደረጃ ተሸካሚ [የቦታ] ተሸከርካሪዎች") ጉልህ የሆነ የዝግመተ ለውጥ ሂደት ታይቷል፣ እና መካከለኛ ስሪቶች ንድፉ እና አቀማመጡ እንዴት ይበልጥ ቀላል እና ፍጹም እንደሆኑ ያሳያሉ። ቀስ በቀስ ገንቢዎቹ እንደ ክንፍ ወይም ውጫዊ የነዳጅ ታንኮች ያሉ ውስብስብ ንጥረ ነገሮችን ትተው ዋናው የሰውነት ቁሳቁስ የካርቦን ፋይበር መሆን እንዳለበት ተረዱ። ከመልክ ጋር, ሁለቱም ክብደት እና የመሸከም አቅም ተለውጠዋል. "ምርጥ ዘመናዊ ቁሳቁሶችን እንኳን በመጠቀም, ከ 60-70 ቶን ያነሰ ክብደት ያለው ባለ አንድ ደረጃ ሮኬት ለመሥራት የማይቻል ነው, ነገር ግን የሚከፈለው ጭነት በጣም ትንሽ ይሆናል" ሲል ከገንቢዎቹ አንዱ ተናግሯል. ነገር ግን የመነሻው ብዛት እያደገ ሲሄድ, መዋቅሩ (እስከ የተወሰነ ገደብ) ያነሰ ድርሻ ይይዛል, እና እሱን መጠቀም የበለጠ እና የበለጠ ትርፋማ ይሆናል. ለኦርቢታል ሮኬት፣ ይህ ምርጡ ከ160-170 ቶን ነው፣ ከዚህ ልኬት ጀምሮ አጠቃቀሙ አስቀድሞ ትክክል ሊሆን ይችላል።

በአዲሱ የ KORONA ፕሮጀክት የማስጀመሪያው ብዛት ከፍ ያለ እና ወደ 300 ቶን ይጠጋል።እንዲህ ያለ ትልቅ ባለ አንድ-ደረጃ ሮኬት በሃይድሮጂን እና ኦክሲጅን ላይ የሚሰራ በጣም ቀልጣፋ ፈሳሽ ፕሮፔላንት ጄት ሞተር መጠቀምን ይጠይቃል። በተለያየ ደረጃ ላይ ከሚገኙ ሞተሮች በተለየ መልኩ እንዲህ ዓይነቱ ፈሳሽ-ፕሮፔላንት ሮኬት ሞተር በተለያየ ሁኔታ እና በተለያየ ከፍታ ላይ መስራት እና ከከባቢ አየር ውጭ በረራን ጨምሮ "መቻል" አለበት. የማኬዬቭካ ዲዛይነሮች “ከላቫል ኖዝል ጋር ያለው የተለመደ የፈሳሽ ተንቀሳቃሽ ሞተር ውጤታማ የሚሆነው በተወሰኑ ከፍታ ቦታዎች ላይ ብቻ ነው፣ ስለዚህም የዊጅ-አየር ሮኬት ሞተር መጠቀም ያስፈልገናል። በእንደዚህ ዓይነት ሞተሮች ውስጥ ያለው የጋዝ ጄት በራስ-ሰር “ከመጠን በላይ” ያለውን ግፊት ያስተካክላል ፣ እና በሁለቱም ላይ እና በስትሮስፌር ውስጥ ከፍተኛ ቀልጣፋ ሆነው ይቆያሉ።

የመጫኛ መያዣ

እስካሁን ድረስ በአለም ላይ የዚህ አይነት የሚሰራ ሞተር የለም ምንም እንኳን በአገራችንም ሆነ በዩኤስኤ ውስጥ ሁለቱም ሲደረግላቸው እና እየተስተናገዱ ቢሆንም። እ.ኤ.አ. በ 1960 ዎቹ ውስጥ የሮኬትዲን መሐንዲሶች እንደዚህ ያሉ ሞተሮችን በቆመበት ላይ ሞክረዋል ፣ ግን በሚሳኤል ላይ ለመጫን አልመጡም ። CROWN በሞዱል ስሪት መታጠቅ አለበት፣ በዚህ ውስጥ የሽብልቅ-አየር አፍንጫው ብቸኛው አካል ገና ፕሮቶታይፕ የሌለው እና ያልተሞከረ ነው። በተጨማሪም በሩሲያ ውስጥ የተዋሃዱ ክፍሎችን ለማምረት ሁሉም ቴክኖሎጂዎች አሉ - እነሱ የተገነቡ እና በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ለምሳሌ, በሁሉም የሩሲያ የአቪዬሽን እቃዎች (VIAM) እና በ JSC Kompozit.

አቀባዊ ተስማሚ

በከባቢ አየር ውስጥ በሚበሩበት ጊዜ የ KORONA የካርበን-ፋይበር ጭነት-ተሸካሚ መዋቅር በ VIAM ለቡራን በተሰራ የሙቀት መከላከያ ሰቆች ይሸፈናል እና ከዚያ በኋላ በጥሩ ሁኔታ ተሻሽሏል።"በሮኬታችን ላይ ያለው ዋናው የሙቀት ጭነት በአፍንጫው" ላይ ያተኮረ ነው, ይህም ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው የሙቀት መከላከያ አካላት ጥቅም ላይ ይውላሉ, - ንድፍ አውጪዎች ያብራራሉ. - በዚህ ሁኔታ, የሮኬቱ መስፋፋት ጎኖች ትልቅ ዲያሜትር ያላቸው እና ከአየር ፍሰት ጋር በጠንካራ ማዕዘን ላይ ይገኛሉ. በእነሱ ላይ ያለው የሙቀት ጭነት አነስተኛ ነው, ይህም ቀላል ቁሳቁሶችን መጠቀም ያስችላል. በዚህ ምክንያት ከ 1.5 ቶን በላይ ተቆጥበናል ከፍተኛ ሙቀት ያለው ክፍል ከጠቅላላው የሙቀት መከላከያ ከ 6% አይበልጥም. ለማነፃፀር በ Shuttles ውስጥ ከ 20% በላይ ይይዛል"

የተለጠፈው የሚዲያ ንድፍ ስፍር ቁጥር የሌላቸው ሙከራዎች እና ስህተቶች ውጤት ነው። እንደ ገንቢዎቹ ገለጻ፣ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውል የሚችል ነጠላ-ደረጃ ተሸካሚ ዋና ዋና ባህሪያትን ብቻ ከወሰዱ፣ ከእነዚህ ውስጥ ወደ 16,000 የሚጠጉ ጥምረቶችን ግምት ውስጥ ማስገባት አለብዎት። በመቶዎች የሚቆጠሩ በፕሮጀክቱ ላይ በሚሰሩበት ጊዜ በዲዛይነሮች አድናቆት አግኝተዋል. "እንደ ቡራን ወይም የጠፈር መንኮራኩር ክንፎቹን ለመተው ወሰንን" አሉ። - በአጠቃላይ, በላይኛው ከባቢ አየር ውስጥ, በጠፈር መንኮራኩሮች ውስጥ ጣልቃ ይገባሉ. እንደነዚህ ያሉት መርከቦች ወደ ከባቢ አየር የሚገቡት በሃይፐርሶኒክ ፍጥነት ከ "ብረት" አይበልጥም, እና በከፍተኛ ፍጥነት ብቻ ወደ አግድም በረራ ይቀየራሉ እና በክንፎቹ አየር አየር ላይ በትክክል ሊተማመኑ ይችላሉ.

የአክሲሚሜትሪክ ሾጣጣ ቅርጽ ቀላል የሙቀት መከላከያን ብቻ ሳይሆን በጣም በከፍተኛ ፍጥነት በሚነዱበት ጊዜ ጥሩ ኤሮዳይናሚክስ አለው. ቀድሞውኑ በከባቢ አየር የላይኛው ክፍል ውስጥ, ሮኬቱ መነሳት ይቀበላል, ይህም እዚህ ብሬክ ብቻ ሳይሆን ለመንቀሳቀስም ያስችላል. ይህ ደግሞ በከፍታ ቦታ ላይ አስፈላጊውን እንቅስቃሴ ለማድረግ ወደ ማረፊያ ቦታው በማምራት ወደ ፊት በረራው ብሬኪንግን ማጠናቀቅ፣ ኮርሱን ማረም እና ወደ ታች ማዞር ብቻ በቂ ይሆናል። ሞተሮች.

ሁለቱንም Falcon 9 እና New Shepard አስታውስ፡ ዛሬ በአቀባዊ ማረፊያ ላይ የማይቻል ወይም ያልተለመደ ነገር የለም። በተመሳሳይ ጊዜ የአውሮፕላን ማረፊያው በሚሠራበት እና በሚሠራበት ጊዜ በከፍተኛ ሁኔታ ባነሰ ኃይል ማለፍ ያስችላል - ተመሳሳይ ሹትሎች እና ቡራን ያረፉበት ማኮብኮቢያ ተሽከርካሪውን በብሬክ ለማቆም የብዙ ኪሎ ሜትሮች ርዝመት ሊኖረው ይገባል ። በሰዓት በመቶዎች የሚቆጠሩ ኪሎ ሜትሮች ፍጥነት. "ክራውን በመርህ ደረጃ, ከባህር ዳርቻ መድረክ ተነስቶ በላዩ ላይ ሊያርፍ ይችላል" በማለት ከፕሮጀክቱ ደራሲዎች አንዱ ያክላል, "የመጨረሻው የማረፊያ ትክክለኛነት 10 ሜትር ይሆናል, ሮኬቱ ሊቀለበስ በሚችል pneumatic shock absorbers ላይ ይወርዳል. የቀረው ምርመራ ማካሄድ፣ ነዳጅ መሙላት፣ አዲስ ጭነት መጫን ብቻ ነው - እና እንደገና መብረር ይችላሉ።

KRONA አሁንም የገንዘብ ድጋፍ በሌለበት ጊዜ በመተግበር ላይ ነው, ስለዚህ የማኬቭ ዲዛይን ቢሮ ገንቢዎች ወደ ረቂቅ ዲዛይኑ የመጨረሻ ደረጃ ላይ ብቻ መድረስ ችለዋል. ይህን ደረጃ ያለ ውጫዊ ድጋፍ ከሞላ ጎደል ሙሉ በሙሉ እና ሙሉ በሙሉ በገለልተኛነት አልፈናል። ሊደረግ የሚችለውን ሁሉ አስቀድመን አድርገናል - ንድፍ አውጪዎች ይናገራሉ. - ምን ፣ የትና መቼ መመረት እንዳለበት እናውቃለን። አሁን ወደ ተግባራዊ ንድፍ, ምርት እና ቁልፍ ክፍሎች እድገት መሄድ አለብን, እና ይህ ገንዘብ ያስፈልገዋል, ስለዚህ አሁን ሁሉም ነገር በእነሱ ላይ የተመሰረተ ነው.

የዘገየ ጅምር

የ CFRP ሮኬት የሚጠበቀው መጠነ-ሰፊ ጅምር ብቻ ነው ፣ አስፈላጊው ድጋፍ እንደደረሰው ዲዛይነሮች በስድስት ዓመታት ውስጥ የበረራ ሙከራዎችን ለመጀመር ተዘጋጅተዋል ፣ እና ከሰባት እስከ ስምንት ዓመታት ውስጥ - የመጀመሪያዎቹን ሚሳኤሎች የሙከራ ሥራ ለመጀመር። ይህ ከ2 ቢሊዮን ዶላር በታች እንደሚያስፈልግ ይገምታሉ - በሮኬት ሳይንስ መስፈርቶች ብዙም አይደለም። በተመሳሳይ ጊዜ, ኢንቨስትመንት ላይ መመለስ ሮኬት ከሰባት ዓመታት በኋላ ሊጠበቅ ይችላል, የንግድ ማስጀመሪያዎች ቁጥር አሁን ባለው ደረጃ ላይ ከቀጠለ, ወይም በ 1.5 ዓመታት ውስጥ እንኳን - በታቀደው መጠን ካደገ.

ከዚህም በላይ በሮኬቱ ላይ የሚንቀሳቀሱ ሞተሮች፣ ተዘዋዋሪ እና የመትከያ መሳሪያዎች መኖራቸው ውስብስብ ባለብዙ-ጅምር ማስጀመሪያ መርሃግብሮችን ለመቁጠር ያስችላል። በማረፊያ ላይ ሳይሆን ነዳጅ በማውጣት ክፍያውን በመጨመር ከ 11 ቶን በላይ ክብደት ማምጣት ይችላሉ.ከዚያም CROWN ሁለተኛውን "ታንከር" በመትከል ታንኮቹን ለመመለስ አስፈላጊ በሆነ ተጨማሪ ነዳጅ ይሞላል. ግን አሁንም ፣ በጣም አስፈላጊው እንደገና ጥቅም ላይ መዋል ነው ፣ ይህም ከእያንዳንዱ ጅምር በፊት ሚዲያዎችን የመሰብሰብን አስፈላጊነት ለመጀመሪያ ጊዜ ያስታግሰናል - እና ከእያንዳንዱ ጅምር በኋላ ያጣዋል። እንዲህ ዓይነቱ አቀራረብ ብቻ በመሬት እና በመዞሪያው መካከል የተረጋጋ የሁለት መንገድ የትራፊክ ፍሰት መፈጠሩን እና በተመሳሳይ ጊዜ የእውነተኛ ፣ ንቁ ፣ መጠነ-ሰፊ የመሬት አቅራቢያ ቦታ ብዝበዛ መጀመሩን ማረጋገጥ ይችላል።

እስከዚያው ድረስ፣ CROWN በሊምቦ ውስጥ እንዳለ ይቆያል፣ በኒው ሼፓርድ ላይ ያለው ሥራ ቀጥሏል። ተመሳሳይ የጃፓን ፕሮጀክት RVT እንዲሁ በማደግ ላይ ነው። የሩሲያ ገንቢዎች ለግኝቱ በቂ ድጋፍ ላይኖራቸው ይችላል. ለመቆጠብ ሁለት ቢሊዮን ቢሊዮኖች ካሉዎት፣ ይህ በዓለም ላይ ካሉት ትልቁ እና በጣም የቅንጦት ጀልባ እንኳን በጣም የተሻለ ኢንቨስትመንት ነው።