"Супертяж", как он ДОЛЖЕН быть.
Проектное изображение РН СТК "Вулкан" (ок.180 т).
Из книги "РКК "Энергия", 1946-1996 гг."
Итак, в результате разгребания дурналистского бреда еженедельника «ВПК», выяснилось, что:
- нет, SLS не является средством космической экспансии, завоевания господства в космосе, и, к слову, вообще не очень понятно, для чего создаётся;
- нет, наращивание массы полезной нагрузки НЕ является магистральным путём развития американского космического ракетостроения. Скорее уж, добавлю, таковым является повышение оперативности запусков и сокращение периода предстартового обслуживания. И в от в ЭТОЙ области, обогнав в 70-х - 80-х гг. весь мир "как стоячих", сегодня мы прекратили работы ВООБЩЕ;
- да, «Феникс» может стать основой для создания РН сверхтяжёлого класса, но это СОВЕРШЕННО НОВАЯ ракета, делать которую придётся почти «с нуля»;
- да, «Ангара-5В» (как и любая другая официально предлагавшаяся «Ангара») не является РН сверхтяжёлого класса. Но «Ангара-5В» МОЖЕТ решить задачу полёта человека на Луну, и даже создания обитаемой лунной базы;
- нет, твердотопливные двигатели не являются магистральным путём развития ракет-носителей, а в сверхтяжёлом классе их существование вообще обусловлено только спецификой американского лоббизма.
Пора, однако, перейти к самому интересному вопросу: а для чего, собственно, нужны ракеты-носители сверхтяжёлого класса, и какими они должны быть?
Проект РН СТК грузоподъёмностью 130 т.
ГРЦ им. В.П. Макеева, 2013 г.
Но сначала - ещё немного о том, для чего они НЕ нужны. Не нужны РН СТК для регулярной эксплуатации прикладных космических систем.
Именно прикладные космические системы занимают большую часть рынка космических услуг, с их помощью создается большая (свыше 80%) часть прибыли, получаемой непосредственно от космонавтики. Желание отечественных экономистов от космонавтики занять часть этого рынка вполне понятна, однако, судя по озвученным целям и предпринимаемым шагам, механизм образования этой прибыли остаётся непонятым.
Дело в том, что все существующие прикладные космические системы правильнее именовать глобальными информационными системами с элементами космического базирования. То есть, собственно космические системы являются важной, иногда незаменимой, но ДАЛЕКО НЕ ЕДИНСТВЕННОЙ частью этих систем, а именно они-то, глобальные информационные системы В ЦЕЛОМ, и создают конечный продукт, и, соответственно, искомую прибыль. И, соответственно, речь должна идти не о рынке - допустим - спутниковой связи, а о рынке связи вообще, не о рынке спутниковых снимков Земли, а о рынке геоинформации, и т. д.
А что это значит?
А только то, что «элементы космического базирования» таких систем делаются не абы какими, а такими, какие нужны системам. А системам - таким, какие сложились - НЕ НУЖНЫ 80-100-тонные спутники на низких орбитах и 15-20-тонные - на ГСО. И запускать на ГСО по два спутника разом - ещё можно, а вот 4-5 - уже бессмысленно.
Бессмысленно в рамках той экономической модели, которая действует.
Бессмысленно в рамках той небесной механики, которая действует в нашей Вселенной.
Бессмысленно, исходя из тех энергодвигательных установок, которые мы имеем не только в лётных образцах, но и в перспективных проектах…
Т.е. поиски места РН СТК на существующем космическом рынке, которыми весьма увлечённо занимались отечественные специалисты примерно три последних года, абсолютно бесполезны.
Ну и какого чёрта я - воинствующий антирыночник - должен объяснять апологетам рыночной экономики её фундаментальные основы? Неужели не понятно, что если для нового продукта места, «ниши» на рынке нет, то… его - место - НУЖНО СОЗДАТЬ!!!
Многразовую РН СТК грузоподъёмностью... 454 т фирма Boeing предлагала использовать для строительства солнечных космических электростанций.
Так что же это за «ниша»?
Полёт человека в космическое пространство - и только он - решает фундаментальную задачу преодоления пространственной и временной ограниченности планеты Земля, открывая возможность использования бесконечных минеральных, энергетических и пространственных ресурсов. Составной частью этой фундаментальной задачи является вынос с Земли в космическое пространство основного объёма энерго- и материалоёмких отраслей промышленности, прежде всего - чёрной и цветной металлургии, химии органического синтеза и соответствующей им энергетики, в дальнейшем (а, возможно, и параллельно) - станкостроения, химического машиностроения и пр., словом - всего того, что именуется «промышленностью группы А», производство средств производства. При этом Земля останется, прежде всего, местом воспроизводства Человека (как минимум - биологического воспроизводства), а так же - по крайней мере, в ближайшее время - местом производства продуктов питания.
Использование внеземных ресурсов в объёмах, обеспечивающих перенос наиболее энергоёмких и экологически опасных отраслей промышленности, требует значительного наращивания присутствия человека и созданных человеком объектов в космическом пространстве. Следовательно, стратегическими целями космонавтики являются создание и эксплуатация соответствующих технических средств. Уровнем развития космонавтики, после которого можно говорить о трансформации планетарной цивилизации в космическую, можно считать достижение следующих показателей:
1) По данным на 1980-е гг. 90% энергопотребления на Земле приходилось на промышленность, строительство и сельское хозяйство, не более 10% - непосредственно на прямое потребление. Тогда же было установлено, что возобновляемые источники энергии, считающиеся экологически чистыми, способны обеспечить не более 10% тогдашнего суммарного энергопроизводства (при этом затраты энергии на производство самих агрегатов для ВИЭ не учитывались). Таким образом, за счёт выноса промышленности с Земли должна быть устранена экологическая нагрузка, не связанная непосредственно с бытом человека, при сохранении и увеличении качества жизни, определяемого, в том числе, и уровнем душевого энергопотребления данного общества.
Вынос производства конструкционных материалов с Земли означает необходимость производства и доставки на Землю порядка 108 т/г полуфабрикатов и деталей из чёрных и цветных металлов, для чего на поверхности небесных тел (Луна, астероиды) должны быть развёрнуты технологические комплексы суммарной массой порядка (3-5)*108 т.
В качестве этапа можно рассмотреть вынос с Земли металлургического производства России. Металлургическое производство нашей страны составляет порядка 15-20% мирового, что, соответственно, требует (1,5-2)*107 т ежегодного производства и (4,5-10)*107 т технологического оборудования.
2) В результате различных природных - климатических, геологических, космических - катастроф отдельные районы Земли или вся её поверхность могут на какое-то время или навсегда стать непригодными для жизни. В этом случае самым радикальным выходом будет эвакуация жителей этих районов Земли (или всей Земли) на искусственные и/или естественные космические объекты, приспособленные для длительного (или постоянного) пребывания на них людей, не имеющих специальной подготовки. Соответственно, космическая техника должна обеспечить возможность эвакуации порядка 7 млрд. человек.
Этапами создания соответствующей инфраструктуры могут быть установлены возможности эвакуации с Земли населения Российской Федерации (до 200 млн. человек), затем - Российской федерации и наших геополитических союзников (до 3 млрд. человек).
Для достижения этих рубежей космическая инфраструктура должна включать (вкратце, подробнее и с привязкой к планетам - здесь):
- средства регулярного транспортного сообщения с планетами и малыми телами Солнечной системы, а так же с искусственными объектами на этих телах и в космическом пространстве;
- средства добычи минеральных ресурсов на поверхности и в атмосферах тел Солнечной системы;
- системы энергоснабжения добывающих и перерабатывающих комплексов;
- обитаемые космические и напланетные станции, обеспечивающие проживание людей, занятых сооружением и обслуживанием объектов космической инфраструктуры;
- системы дальней связи и контроля космического пространства для целей управления движением и раннего обнаружения поражающих факторов;
- аварийно-спасательную службу, включающую противоастероидную защиту;
- средства и системы обеспечения научных исследований, включая проведение потенциально-опасных экспериментов (например, в области новых способов получения энергии);
- в дальнейшей перспективе - межзвёздные космические корабли и инфраструктуру для обеспечения их эксплуатации.
Инженер фирмы "Douglas" Феликс Боно у макета предложенного им одноступенчатого корабля "Itakus" (90 т на низкую орбиту). По этой схеме предлагалось создавать носители грузоподъёмностью до 250 т.
А теперь то же самое - «в попугаях».
Только развёртывание на поверхности Луны обитаемой базы с временным (лунный день) пребыванием 4 человек с использованием существующих конструктивно-технических решений в области служебных систем обитаемых модулей, без учёта целевых систем для решения задач исследования и освоения Луны, потребует не менее 12 пусков РН сверхтяжёлого класса. Соответственно, использование для освоения Луны РН тяжёлого класса потребует увеличения числа пусков по крайней мере в 4-6 раз. В дальнейшем потребуется доставка на поверхность Луны целевого оборудования, т.е. горнодобывающего, металлургического, металлообрабатывающего. Кроме того, потребуются и некоторые вещества (например, фтор), необходимые (циклически используемые) в технологических процессах, но отсутствующие на Луне. Таким образом, начало освоения Луны создаст потребность в доставке туда десятков и сотен тонн грузов в год на протяжении ряда лет. Стабилизации потребного грузопотока за счёт производства использования лунного сырья и налаживания замкнутых экологических систем можно ожидать после доставки на Луну комплекса по переработке местного сырья, способного изготовить большую часть деталей (кроме микроэлектронных компонентов) себя самого. Масса такого комплекса в период 1989-1992 гг. оценивалась величиной порядка 103 т. Эта величина может быть сокращена при широком применении аддитивных технологий, но насколько - на данном этапе развития таких технологий сказать невозможно (но об этом как-нибудь отдельно…).
Итого. РН СТК нужен для широкомасштабного освоения космического пространства с целью придания нового качества нашей цивилизации: трансформации земного Человечества в космическое. Необходимые для этого грузопотоки существенно превышают всё, ранее предполагавшееся в самых амбициозных частных (не в смысле «предлагаемых частниками», а в смысле «часть целого») космических проектах. Следовательно, нужна ракета-носитель не просто сверхтяжёлого класса, но и летающая достаточно регулярно (на первом этапе - хотя бы 12-15 раз в год). Кстати, нужно ещё и соразмерное производство того, что эта ракета будет возить, т.е. элементов межпланетной и напланетной инфраструктуры, включая межорбитальные буксиры, посадочные ступени, обитаемые модули, планетоходы, технологические установки, и многое, многое другое.
Ни коим образом нельзя исключить, что при таких масштабах грузопотока РН СТК должна быть частично или полностью многоразовой! Но вот чего на ней не будет точно, так это маршевых РДТТ и азотсодержащих компонентов топлива. Даже керосин (на самом деле это давно уже «горючее типа керосина» или «углеводородное горючее») - под вопросом. Водород, метан, может быть - капсулированное топливо согласно патенту РФ №2128684…
Последнее увлечение Валерия Павловича БУРДАКОВА (1934-2014 гг.) - сверхтяжёлая РН из ракетных блоков на капсулированном монотопливе.