Sinds de eerste lancering van het bemande ruimtevaartuig Vostok met Yuri Gagarin aan boord, werkt de naar SP Korolev vernoemde Rocket and Space Corporation Energia sinds de eerste lancering in de ruimte op 12 april 1961 aan de ontwikkeling van dit gebied van praktische kosmonautiek. ruimtetechnologie Sergey Korolev. Het bedrijf heeft veel ervaring op dit gebied. Al meer dan een halve eeuw is het de leidende organisatie in de binnenlandse raket- en ruimtevaartindustrie voor de creatie van bemande ruimtevaartuigen, bemande orbitale stations en complexen. Volgens de technische opdracht van Roskosmos ontwikkelt de onderneming sinds 2008 een nieuwe generatie bemand transportvoertuig.
Het project van een nieuw Russisch bemand transportruimtevaartuig, gemaakt door RSC Energia, vernoemd naar SP Korolev heeft in samenwerking met industriële ondernemingen in relatief korte tijd verschillende werkfasen doorlopen, waarin de klant de taken van het schip en de vereisten ervoor verduidelijkte. Tot op heden is een technisch project vrijgegeven. Bij besluit van de Wetenschappelijke en Technische Raad van Roscosmos werd het goedgekeurd met een aanbeveling om over te gaan tot het afgeven van ontwerpdocumentatie en experimentele tests om de eerste onbemande testvlucht in een lage baan om de aarde in 2018 te garanderen.
In dit stadium van de creatie van het schip wordt zijn hoofdtaak bepaald door vluchten naar de maan en terug, evenals vluchten in lage banen om de aarde (transport en technische ondersteuning van het bemande station en, indien nodig, speciale autonome vluchten).
Bij het vliegen naar de maan worden twee programma's overwogen.
Een van hen is een twee-lancering met een expeditie van vier mensen die op het oppervlak landen. Volgens dit programma wordt een landingsvaartuig zonder kosmonauten eerst naar een lage baan om de maan gestuurd en vervolgens levert een bemand transportvliegtuig een bemanning aan, die overgaat op dit ruimtevaartuig, dat op het maanoppervlak landt en vervolgens terugkeert naar een bemand transportvliegtuig vliegtuigen, aan boord waarvan de kosmonauten terugkeren naar de aarde.
Een ander programma voorziet in het aanmeren van een bemand ruimtevaartuig voor transport met een omloopstation. Van bijzonder belang is de locatie van een dergelijk station op een afstand van ongeveer 60 duizend kilometer van de maan - op het L1 of L2 Lagrange-punt van het zwaartekrachtsysteem aarde-maan. Deze punten bevinden zich op een rechte lijn die de centra van onze planeet en zijn natuurlijke satelliet verbindt (de eerste bevindt zich voor de maan ten opzichte van de aardse waarnemer, de tweede bevindt zich erachter).
Het schip bestaat uit een herbruikbaar herbruikbaar voertuig en een wegwerp voortstuwingscompartiment. De lengte is ongeveer zes meter, de dwarsafmeting langs de ingezette zonnepanelen is ongeveer 14 meter, de lanceringsmassa voor vluchten naar de maan is ongeveer 20 ton, voor vluchten naar het station in een lage baan om de aarde - ongeveer 14 ton. De bemanning bestaat uit vier personen. De lancering van het ruimtevaartuig wordt verwacht vanaf de Russische Vostochny-cosmodrome. De landing van het terugkeervoertuig moet op het grondgebied van Rusland worden uitgevoerd.
Het ontwerp- en lay-outmodel op ware grootte van het terugkeervoertuig van het nieuwe bemande transportruimtevaartuig is te zien op de RSC Energia-stand als onderdeel van de gezamenlijke expositie van de Russische raket- en ruimtevaartindustrie, opgesteld in paviljoen D1 op MAKS-2013. De lengte (hoogte) van het terugkeervoertuig is ongeveer vier meter (exclusief de open landingssteunen), de maximale diameter is ongeveer 4,5 meter.
De samenstelling van het terugkeervoertuig: commando-, aggregaat- en drukloze bovenste compartimenten, waarvan de zijvlakken zijn uitgerust met hitteschilden en een frontaal hitteschild.
Het commandocompartiment herbergt de bemanning, een complex van middelen van het levensondersteunende systeem, een deel van de uitrusting en instrumenten van het controlecomplex aan boord en de container van het parachutesysteem. Het montagecompartiment zal straalmotoren bevatten voor het afdalingscontrolesysteem van het terugkeervoertuig in de atmosfeer, brandstoftanks en een pneumatisch-hydraulisch systeem voor de brandstoftoevoer naar deze motoren, evenals een landingsvoortstuwingssysteem met vaste stuwstof, vier intrekbare landingssteunen, instrumenten en uitrusting van sommige boordsystemen van het voertuig.
Voor de vlucht van het ruimtevaartuig naar de maan zijn speciale navigatieapparatuur, een voortstuwingssysteem met twee voortstuwingsmotoren met een stuwkracht van elk twee ton en een brandstoftoevoer voor het uitvoeren van dynamische operaties in een omtrekbaan en het vormen van een terugkeertraject naar de aarde geïnstalleerd.. De radiotechnische systemen aan boord van het ruimtevaartuig moeten de communicatie met het controlecentrum en de externe trajectcontrole van de vlucht onderhouden door grondmeetpunten tot een afstand van 500 duizend kilometer.
Het nieuwe schip zal veel comfortabeler zijn dan de Sojoez. Het gratis volume van het terugkeervoertuig per kosmonaut zal bijna verdubbelen. De ontwikkelde ontwerpoplossingen voor de indeling van het interieur moeten zorgen voor de ergonomie en het comfort van de bemanning, en het concurrentievermogen van het schip vergroten in vergelijking met vergelijkbare ontwikkelingen. Met name nieuwe Cheget-stoelen met verbeterd comfort zullen worden gebruikt om de kosmonauten te huisvesten, nieuwe technische en softwareoplossingen zullen worden geïmplementeerd op het gebied van boordcomputerfaciliteiten voor het besturingssysteem en het weergeven van vluchtinformatie voor de bemanning.
Veel innovaties zijn toegepast op het ontwerp van het schip. Onder hen zijn nieuwe zeer sterke aluminiumlegeringen, hittewerende materialen met een dichtheid die drie keer lager is dan die gebruikt op de Sojoez TMA-schepen, koolstofvezelmaterialen en drielaagse constructies, laserdocking- en dockingfaciliteiten en meer. Het meervoudig gebruik van het terugkeervoertuig van het nieuwe schip wordt verzekerd door een reeks geïmplementeerde technische oplossingen, onder meer door verticale landing op landingssteunen, evenals vervanging van thermische beveiliging tijdens onderhoud tussen vluchten.
Voor vluchten van het ruimtevaartuig naar de satelliet van de aarde is het de bedoeling om een superzware booster-raket en een bovenste trap te gebruiken die is ontworpen om het ruimtevaartuig op een vliegpad naar de maan te brengen en het te vertragen. Hun ontwikkeling is gepland om in de nabije toekomst te beginnen. Het draagvermogen van het lanceervoertuig moet volgens voorlopige schattingen minimaal 65-70 ton zijn, inclusief de lanceermassa van het ruimtevaartuig en de lanceermassa van de bovenste trap (40-45 ton).
Er wordt uitgegaan van de bouw van vijf terugkeervoertuigen, rekening houdend met de herbruikbaarheid van hun gebruik en het voorgestelde vliegprogramma. De motorruimte van het schip wordt voor elke vlucht apart gefabriceerd.
