Over 2-3 jaar kan het Russische luchtvaartraketcomplex voor ruimtedoeleinden, dat wordt ontwikkeld als onderdeel van het Air Launch-project, de eerste tests uitvoeren. De nieuwste versie van de ARKK Air Launch werd gepresenteerd op de MAKS-2013 vliegshow in Zhukovsky bij Moskou. De uitvoering van dit project wordt uitgevoerd door het State Missile Center (GRT's) genoemd naar V. I. Makeev, die het samen met het particuliere bedrijf Polet ontwikkelt. De toonaangevende specialist van de SRC Sergey Egorov merkte in een interview met de Rosinformburo-website op dat over 2-3 jaar iedereen ons zal kennen. Volgens Yegorov is het bedrijf Polet klaar om zijn An-124-100 Ruslan-vliegtuig te leveren voor praktische tests. In de beginfase van het testen zal het storten van vracht uit het vliegtuig en de eerste stadia van de lancering worden geoefend met behulp van mock-ups.
Sergei Egorov merkte op dat de belangstelling voor dit innovatieve project is toegenomen, ook van het Russische ministerie van Defensie, en sprak in dit verband de hoop uit op het behalen van goede resultaten. De specialist is van mening dat dit project kan worden gebruikt om militaire satellieten de ruimte in te lanceren. Air Launch is een project dat een systeem is dat ruimtevaartuigen in de baan van de aarde kan lanceren met behulp van een milieuvriendelijke brandstofraket die wordt gelanceerd vanuit een groot A-124-100 transportvliegtuig.
"Ruslan" met een raket aan boord, die zich in een herbruikbare container bevindt, maakt in een bepaald gebied op een hoogte van ongeveer 10.000 meter een "glijbaan". Op dit moment wordt de raket uit de container gegooid met behulp van een stoom-gasgenerator, op een afstand van 200-250 meter van het vliegtuig, de hoofdmotor wordt ingeschakeld en een gecontroleerde vlucht naar een bepaald baantraject begint. Specialist GRT hen. Makeeva, benadrukte een aantal van de belangrijkste voordelen van het complex met een dergelijke startmethode. Allereerst is dit de afwezigheid van de noodzaak om dure lanceercomplexen te bouwen, het gebruik van verschillende lanceergebieden, het vooraf plannen van uitsluitingszones voor de val van een afneembare rakettrap, evenals de mogelijkheid om het laadvermogen te vergroten.
Momenteel wordt actief aan een soortgelijk project gewerkt in de Verenigde Staten. In Amerika zijn al meerdere succesvolle tests uitgevoerd om volumineuze lading met behulp van een parachute uit een vliegtuig te laten vallen. Tegelijkertijd beschouwt Sergei Yegorov de Russische manier om het vliegtuig met omvangrijke vracht te verlaten als veiliger en betrouwbaarder. Vertegenwoordiger van de GRT's hen. Makeeva is van mening dat in ons geval een onbelaste en gecontroleerde vrijgave van de Polet-raket (massa 102 ton, lengte meer dan 30 meter) met de nodige overbelastingen wordt bereikt. Tegelijkertijd is de parachutemethode minder voorspelbaar en alleen geschikt voor raketten met een kleiner gewicht en kleinere afmetingen.
In Rusland werden in het midden van de jaren 90 van de vorige eeuw door verschillende organisaties tegelijkertijd door de lucht gelanceerde ruimtelanceervoertuigen ontworpen. Het verst was het vooruitgaan van de ontwikkeling, die werd geïnitieerd door het Chemical Automatics Design Bureau en de luchtvaartmaatschappij Polet (beide ondernemingen uit Voronezh), die in mei 1999 de gelijknamige onderneming Air Launch oprichtten. De aandeelhouders van dit bedrijf werden al snel GNPRRKTS TsSKB-Progress (Samara) en RSC Energia (Korolev, regio Moskou). Deze ondernemingen verlieten echter in het begin van de jaren 2000 het bedrijf en hun plaats van hoofdontwikkelaar werd ingenomen door de SRC im. Makeeva (Miass, regio Tsjeljabinsk).
De bedoeling van het project is om de mobiliteit van ruimtelanceringen te waarborgen, aangezien wanneer een raket uit een vliegtuig wordt verwijderd, er geen noodzaak is om een cosmodrome te bouwen. Vanaf het allereerste begin van het project moest het belangrijkste element van het complex een An-124-100BC Ruslan zwaar transportvliegtuig zijn. In het centrum van Rusland in Samara, op basis van het vliegveld Polet, was het de bedoeling om een soort "cosmodrome" te organiseren.
In 2006 werd dit project internationaal: op intergouvernementeel niveau werd een akkoord bereikt met Indonesië, dat zich ertoe verbond op zijn eiland Biak alle nodige infrastructuur te bouwen om Ruslan-vliegtuigen te baseren en er raketten op te laden. In september 2007 verscheen informatie dat het ambitieuze project de eindstreep had bereikt. Ze waren zich al in 2010 aan het voorbereiden om de eerste lancering te lanceren en er werd een contract getekend met een van de West-Europese bedrijven om 6 satellieten te lanceren. Sindsdien is de Air Launch echter vergeten.
Ze herinnerden zich hem al in 2012, toen het State Research and Development Center im. Makeev slaagde erin steun te krijgen van het ministerie van Industrie en Handel, het ministerie van Economische Ontwikkeling en het Federale Ruimteagentschap. Tegelijkertijd bleek informatie dat de uitvoering van dit project een investering van 25 miljard roebel zou vergen. Tegelijkertijd werd de constructie van de "demonstrator" geschat op 4 miljard roebel, terwijl de totale kosten voor de ontwikkeling van het Air Launch-systeem werden geschat op 25 miljard roebel (creatie van een demonstrator - tot 3 jaar, projectimplementatie - 5-6 jaar).
Luchtlanceersysteem
Het Russian Air Launch-systeem met behulp van het Polet-lanceervoertuig, dat tot de lichte klasse behoort (gewicht ongeveer 100 ton), kan lanceringen van lichte satellieten bieden tot laag (tot 2000 km), Medium (10-20 duizend kilometer)). km.), geostationaire en geostationaire banen, evenals vertrektrajecten naar de maan en de planeten van ons zonnestelsel. Het project voorziet in de lancering van een draagraket met satellieten aan boord vanaf een hoogte van 10-11 duizend meter vanaf een luchtlanceringsplatform, dat gepland is om een wijziging van 's werelds zwaarste in massa geproduceerde transportvliegtuig An-124-100 te gebruiken Ruslan, dat in 1983 werd opgericht door het Oekraïense staatsbedrijf ANTK im. OKE. Antonov.
Ook een onderdeel van het systeem is het Polet lichte draagraket, dat is gemaakt met behulp van de meest geavanceerde rakettechnologieën die in Rusland zijn gemaakt als onderdeel van het werk aan het Sojoez-programma voor bemande draagraketten en waarvan de hoge veiligheid en betrouwbaarheid is bevestigd. In dit geval zal het lanceervoertuig werken op milieuvriendelijke raketbrandstof (kerosine + vloeibare zuurstof).
In de eerste fase van de raket worden gemodificeerde raketmotoren voor vloeibare stuwstof NK-43 (NK-33-1) gebruikt, die zijn gemaakt als onderdeel van het werk aan de maanraket N-1 en uitgewerkt tot een betrouwbaarheid van 0, 998. De tweede trap van de Polet-raket is gepland om de derde trap van de in serie geproduceerde Sojoez-2-raket te gebruiken met de verbeterde RD-0124-raketmotor.
In de beginfase van de operatie van de Polet-raketten, om de kosten te minimaliseren en de tijd voor de ontwikkeling ervan te verkorten, kan het voortstuwingssysteem van de eerste trap van de raket worden overgenomen door een soortgelijke installatie in de eerste trap van de lichte draagraket "Soyuz-1" ontwikkeld door "TsSKB-Progress": met reeds bestaande hoofdmotor NK-33A en sturende 4-kamermotor RD 0110R.
Om ruimtesatellieten naar banen van verschillende hoogtes en vertrektrajecten te brengen, kan het lanceervoertuig worden uitgerust met een bovenste trap, wat een verbeterde modificatie is van de bovenste trap L van het Molniya-lanceervoertuig, met 11D58MF zuurstof-kerosine-raketmotoren (5 tf stuwkracht) erop geïnstalleerd …Bij RSC Energia im. wordt momenteel aan deze motor gewerkt. S. P. Koroleva.
Het gebruik van reeds bestaande Russische rakettechnologieën in het High-Altitude Launch-project kan een positief effect hebben op de timing en de kosten van de ontwikkeling van het systeem, waardoor het de beste economische en technische kenmerken krijgt. Het in aanbouw zijnde Vostochny-kosmodrome kan de beste optie worden om het systeem in aanbouw op het grondgebied van ons land te plaatsen. De nabijheid van de Stille Oceaan biedt de beste voorwaarden voor het kiezen van de optimale routes in de actieve fase van de vlucht van het Polet-draagraket.
Systeem werking diagram
Nadat het Polet-lanceervoertuig en de bovenste ruimtetrap zijn afgeleverd aan de Russische Vostochny-kosmodrome of aan de ruimtehaven op het Indonesische eiland, worden het lanceervoertuig en de satelliet geïntegreerd. De installatie van een satelliet op een raket kan worden uitgevoerd in een technisch complex dat speciaal in de ruimtehaven is gebouwd, of direct in het draagvliegtuig zelf. Na de voltooiing van het assemblageproces van het lanceercomplex en alle noodzakelijke controles, het bijtanken van het draagvliegtuig, de boventrap van de ruimte en de raket, stijgt het vliegtuig op naar de berekende lanceerzone.
Het vluchtschema van dit systeem maakt het mogelijk om satellieten met bijna elke helling in de baan van de aarde te lanceren. Dit wordt bereikt door het feit dat het vliegtuig een raket kan lanceren op een afstand van 4-4,5 duizend km. van de ruimtehaven. In dit geval zal de lanceerzone van de raket bij het plannen van elke specifieke vlucht worden geselecteerd op basis van de voorwaarde om de gespecificeerde helling van de baan van de ruimtesatelliet, de locatie van het vliegpad en de valgebieden van de verwijderbare elementen van de raket in de marginale wateren van de wereldoceaan. Bij het kiezen van een lanceerroute zal ook rekening worden gehouden met de noodzaak voor Ruslan om te landen na het lanceren van een draagraket op een van de dichtstbijzijnde vliegvelden, die vliegtuigen van deze klasse kan ontvangen.
Om de meest comfortabele initiële vluchtomstandigheden te creëren, voert het draagvliegtuig een aerobatics-figuur uit, een "slide" genaamd, met een uitgang naar een parabolische baan in de ontwerplanceringszone van de raket, wat 6-10 seconden mogelijk maakt om een vluchtmodus te bieden die is bijna nul zwaartekracht. Op dit moment zal de normale overbelasting van de Polet-raket niet groter zijn dan 0, 1-0, 3 eenheden. Deze oplossing maakt het mogelijk om de luchtmassa van de raket 2-2,5 keer te vergroten in vergelijking met de gebruikelijke luchtlanding in de horizontale vluchtmodus, en dus om het draagvermogen te vergroten.
Op het moment dat het draagvliegtuig in de "Hill" -modus de maximale hellingshoek van het traject naar de lokale horizon bereikt (opsteekhoek van ongeveer 20 °), wordt de raket uit het vliegtuig geworpen met behulp van een speciale lanceercontainer met behulp van een pneumatisch uitwerpsysteem voorzien van een poederdrukaccumulator. De uitgang van de Polet-raket uit de Ruslan duurt ongeveer 3 seconden, de longitudinale overbelasting is op dit moment niet groter dan 1,5 eenheden. Na de procedure voor het landen van de raket en de daaropvolgende implementatie van de vluchtsecties van zijn eerste en tweede trap, evenals de bovenste ruimtetrap, wordt de ruimtesatelliet gescheiden en in een bepaalde baan gebracht.
Het is vermeldenswaard dat de technologie van het landen van zware vrachten in de lucht, aanzienlijk groter dan het gewicht van vrachten die in een conventionele horizontale vlucht worden gedropt, in 1987-1990 in de USSR werd geïmplementeerd als onderdeel van het Energia-Buran-programma. Deze technologie werd getest als onderdeel van de redding van herbruikbare raketeenheden van de eerste trap van de Energia-raket en zorgde voor de landing van zware ladingen in vliegtuigvluchtmodi die bijna zwaartekrachtloos zijn.
Energie kansen
Het gebruik van het Polet-lanceervoertuig maakt het mogelijk om satellieten met een gewicht tot 4,5 ton in een baan om de aarde te lanceren wanneer ze in lage equatoriale banen worden gebracht, tot 3,5 ton - in lage polaire banen, tot 0,85 ton - in de banen van de GLONASS navigatiesystemen of "Galileo", tot 0,8 ton - in geostationaire banen. Als geostationaire satellieten zijn uitgerust met een apogee voortstuwingssysteem, dat zorgt voor de overdracht van een satelliet van een geostationaire overdrachtbaan naar een geostationaire baan, kan de Polet-lichtraket ervoor zorgen dat satellieten met een gewicht tot 1 ton in een geostationaire baan worden gelanceerd. Op vertrektrajecten naar andere planeten van het zonnestelsel, evenals naar de maan, kan het ruimtevaartuigen afleveren met een gewicht van 1-1, 2 ton. Dergelijke mogelijkheden in termen van draagvermogen van de Air Launch worden geboden door te lanceren vanaf een hoogte van ongeveer 10-11 duizend meter.
