Energetski otpad

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Poduzeća ruske svemirske industrije će već 2020. osjetiti negativne posljedice uzrokovane odbijanjem SAD-a da kupe motore RD-180 i RD-181, stoji u obrazloženju godišnjeg izvješća NPO Energomash za 2017. Zašto su se raketni motori, poznati u cijelom svijetu, danas pokazali nepotraženi ne samo u inozemstvu, već i u Rusiji?

Ako dugo skačete na trampolinu

Formalno, američko odbijanje kupnje RD-180 i RD-181 objašnjava se zahtjevima američkog zakona. U obrazloženju se navodi da je 12. prosinca 2017. Kongres Sjedinjenih Američkih Država donio Zakon o nacionalnoj obrambenoj vlasti za fiskalnu 2018., koji uvodi važne promjene u postupke javne nabave Ministarstva obrane zemlje.

“U odjeljku zakona iz 1603. koji se razmatra zasebno je naznačeno da je Rusija također među zemljama koje potpadaju pod zabranu koja se razmatra. Ograničenja se neće primjenjivati na lansiranja prije 31. prosinca 2022. Međutim, uzimajući u obzir vrijeme proizvodnje lansirnih vozila, ruska poduzeća počet će doživljavati negativne posljedice već 2020.

- navedeno je u bilješci.

Roscosmos već duže vrijeme raspravlja o mogućnosti odbijanja SAD-a kupiti ruske raketne motore i budućim posljedicama, posebice nakon događaja u Ukrajini 2014. godine. Istodobno, neki su dužnosnici izravno izjavili o akutnoj ovisnosti Energomasha o američkim partnerima, dok su drugi na svaki mogući način ignorirali ovu činjenicu.

“Danas inozemni ugovori osiguravaju više od polovice prihoda, ostalo su vladine narudžbe. Glavni dio prihoda formiran je od isporuke raketnih motora u SAD - RD-180 za United Launch Alliance i RD-181 za Orbital ATK ,

- rekao je Igor Arbuzov, izvršni direktor Energomasha, u siječnju 2018.

Naravno, Sjedinjene Američke Države također su upoznate s nezavidnim izgledima ruske svemirske industrije. "Ruski dužnosnici i dalje udaraju u bubanj", govoreći o američkim lansiranjima raketnih motora RD-180 za Atlas 5 i da ruski Sojuz ostaje jedino sredstvo za postizanje ISS-a, napisao je američki novinar Matthew Bodner za SpaceNews tjedan dana nakon Arbuzovljevih izjava., "uopće se ne vodi javna rasprava o tome što bi kraj ovakvog stanja značio za rusku svemirsku industriju."

Novinar je u svojoj objavi napomenuo da su NASA i Roscosmos 2014. uspjeli održati poslovne odnose, unatoč izjavama ruskih političara, posebice prijedlogu SAD-a za korištenje trampolina za letove u orbitu, koji je iznio Dmitrij Rogozin, koji je tada bio potpredsjednik premijera. ministar vlade. Rusija.

Rogozin je odmah reagirao na Bodnerovu bilješku, nazvavši publikaciju bezobraznom.

“Naša raketna i svemirska industrija nikada nije ovisila o Amerikancima. Bilo je upravo suprotno,"

- uvjeravao je Rogozin. Istodobno, dužnosnik je, pozivajući se na poslovnu tajnu, odbio imenovati iznose koje Energomash dobiva od Sjedinjenih Država za prodaju raketnih motora.

Prihodi i troškovi

Stvarni stupanj "neovisnosti" ruske raketno-svemirske industrije od Amerikanaca otkriva se u istom obrazloženju godišnjem izvješću Energomaša. U 2018. godini tvrtka planira isporučiti kupce s tri vrste pogonskih jedinica - 11 motora RD-180, dva motora RD-191 i šest motora RD-181. Odnosno, od 19 raketnih motora, 17 je namijenjeno Sjedinjenim Državama, a samo 2 Rusiji. Nije iznenađujuće da u dokumentu Energomash sebe naziva "izvoznikom visokotehnoloških i znanstveno intenzivnih proizvoda sa značajnim dijelom svojih prihoda denominiranih u američkim dolarima i najvećim dijelom troškova denominiranih u rubljama".

Motori RD-180 koje Energomash isporučuje u SAD trenutno se koriste u raketama Atlas V, a RD-181 u Antaresu. Važeći ugovori predviđaju isporuke do kraja 2019. godine. Ugovor iz 1997. predviđao je nabavu 101 motora RD-180 u ukupnom iznosu od oko milijardu dolara. Godine 2016. Sjedinjene Američke Države naručile su od NPO još 18 motora RD-180. Vrijednost opcije za nabavu 60 motora RD-181, potpisane 2014., ne prelazi milijardu dolara.

Nije teško procijeniti da jedan RD-180 košta američku stranu najmanje 10 milijuna dolara, dok jedan RD-181 košta najmanje 15 milijuna dolara. Također je očito da RD-180 isporučen prema ugovoru iz 2016. ne može biti jeftiniji od RD-181, makar samo zato što je prvi agregat složeniji i dvostruko snažniji od drugog.

Izgubljeno vrijeme

Sjedinjene Države počele su kupovati RD-180 od Rusije iz dva glavna razloga. Prvo, Amerikance su privukle karakteristike i cijena ruskog motora. Drugo, na taj su način zapadni partneri izbjegli prodaju sovjetske raketne tehnologije Kini za bagatelu. Da Sjedinjene Države prije dvadeset godina nisu pristale kupiti RD-180 od Ruske Federacije, nema sumnje da bi danas NRK imala slične pogonske jedinice. Situacija s prodajom sovjetskih svemirskih tehnologija s ljudskom posadom to jasno pokazuje.

Međutim, situacija je danas bitno drugačija od one prije 20 godina. Još u siječnju 2018. Arbuzov je priznao da iako Kina "stvara motor sličan po svojim karakteristikama ruskom RD-180", Energomash dopušta suradnju s Nebeskim Carstvom "na području istraživanja, razmjene stručnjaka i konzultacija u rješavanju novih problema.."… Ako Rusija proda svoju raketnu tehnologiju Kini, onda uvjeti sporazuma sigurno neće biti tako povoljni kao u slučaju Sjedinjenih Država.

Odbijanje SAD-a od RD-180 i RD-181 može se objasniti s nekoliko razloga.

Prvo, nema hitne potrebe za raketom Atlas 5, koju sada uspješno zamjenjuju jeftini Falcon 9 i Falcon Heavy. Potonji je nosač, inače, nedavno dobio certifikat Pentagona za lansiranje letjelica odmah u sve orbite podrške koje su vojnici potrebne.

Drugo, 2020. bi trebala letjeti raketa Vulcan koja se stvara kao zamjena za Atlas 5. Istodobno bi trebala poletjeti lansirna raketa Blue Origin New Glenn. Treće, i možda najvažnije, američke teške rakete u razvoju dobit će nove motore na metan i kisik. Danas, agregati koji koriste kerozin blijede u pozadini, a ako se itko bavi njihovim stvaranjem, onda mali zrakoplovni startupi koji rade na vlastitim svjetlosnim nosačima.

Postavlja se prirodno pitanje: kamo su otišle stotine milijuna dolara koje je Rusija dobila od Sjedinjenih Država za raketne motore? Trenutno je jasno da ta sredstva očito nisu bila usmjerena na stvaranje perspektivnih raketnih pogona. Tijekom proteklih 20 godina, Energomash Moskovske regije isključivo se bavio pojednostavljenjem i usavršavanjem RD-170, preostalog od sovjetske superteške rakete Energia. Istodobno, unutar Rusije, potreba za proizvodima Energomasha je beznačajna: RD-171 je instaliran na ukrajinski projektil Zenit-2, a RD-191 - na ruskoj Angari.

Od kerozina do metana

U lipnju 2018., generalni direktor Energomasha Igor Arbuzov rekao je da su raketni motori na metan perspektivniji od pogonskih jedinica na kerozin, a Sjedinjene Države su ispred Rusije u stvaranju takvih instalacija.

"Američka tvrtka Blue Origin danas ima najveći stupanj spremnosti, aktivno radi na stvaranju motora BE-4, koji bi trebao zamijeniti motor RD-180 koji smo mi isporučili za američku tvrtku ULA", - rekao je Arbuzov.

Nova slika projekta Glenn Heavy Rocket: NASASpaceFlight.com

Napomenuo je da suvremeno tržište zahtijeva jeftina, kao i "najjednostavnija i najpouzdanija rješenja".

“Metan u najvećoj mjeri ispunjava ove zahtjeve, budući da ima najrazvijeniju sirovinsku bazu, a energetski nadmašuje kerozin”, - rekao je Arbuzov.

Prema njegovim riječima, "metan je najsvestraniji alat koji omogućuje, koristeći manje resursa i ulaganja, vraćanje jedinice za ponovnu upotrebu pozornice", budući da "plin praktički ne stvara naslage ugljika, jedinice ne doživljavaju takva opterećenja kao kada korištenjem drugih vrsta goriva, na primjer, mješavine kisika s kerozinom ili kisikovo-vodikovo gorivo".

Generalni direktor je također dodao da Energomash zajedno s KBKhA (Projektantski biro za kemijsku automatiku) radi na motoru na metan, koji se planira stvoriti "u metalu" do 2020. godine.

“Danas je to u velikoj mjeri znanstveno-tehnička podloga, jer ne postoji lansirna raketa na koju bi se mogao ugraditi takav motor. Barem u verziji saveznog svemirskog programa koja postoji danas,"

- objasnio je Arbuzov.

Nakon toga, riječi Arbuzova potvrdio je i glavni projektant Energomasha Pyotr Lyovochkin, koji je rekao da je "objavljen idejni projekt u kojem se razmatraju sve vrste shema" za agregate koji rade na metan. Zapravo, osim motora na kerozin i heptil, Rusija nema ništa.

Prema riječima čelnika znanstveno-tehničkog vijeća Roscosmosa Jurija Kopteva, Rusija je jedina svemirska zemlja koja ne koristi vodik kao gorivo u raketnim motorima (iako je takav pogonski agregat korišten u raketi Energia). Primjerice, Atlas 5 u drugoj fazi ima motore na vodik RL-10A-4-2, a svi pogonski agregati američke Delte 4 uopće rade na vodik.

Ruska svemirska industrija poznata je po brojnim projektima koji postoje isključivo na papiru. Ako Energomash nije uspio stvoriti agregat na metan, prodajući RD-180 američkim partnerima, onda je krajnje dvojbeno da će se takav motor pojaviti kada se suradnja sa Sjedinjenim Državama prekine.

Pretjerao

Zapravo, situacija s Energomashom je još gora. Poduzeće, izjavljujući o ponovnoj upotrebi svojih pogonskih jedinica, na svaki mogući način zanemaruje stvarnu nemogućnost stvaranja rakete sa stupnjem za višekratnu upotrebu na temelju motora obitelji RD-170. Razlog je taj što se bilo koja jedinica koju proizvodi tvornica Moskovske regije ispostavi da je previše moćna da bi omogućila vertikalno slijetanje prvog stupnja, kao što to čini SpaceX.

Uz okomito meko slijetanje prvog stupnja Falcona 9, od njegovih devet motora Merlin 1D +, samo jedna središnja pogonska jedinica radi, štoviše, u završnom dijelu putanje - na minimalnoj dopuštenoj snazi. Proizvodi Energomasha jednostavno nisu sposobni za to - bilo koja jedinica koju proizvodi poduzeće Moskovske regije, koja radi čak i na minimalnoj snazi, zadržat će pozornicu u zraku sve dok ne ponestane goriva, nakon čega će se raketni element očvrsnuti slijetanje. Naravno, ovaj se problem može riješiti povećanjem mase prvog stupnja, ali u ovom slučaju će masa izlaznog tereta neizbježno pasti.

Ostaje mogućnost spašavanja motora padobranom, ali u ovom slučaju će faza rakete teško sletjeti, nakon čega je ponovno korištenje bez većih popravaka jednostavno nemoguće.

Zapravo, ako se motori obitelji RD-170 mogu koristiti u raketi za višekratnu upotrebu, onda samo kada stupanj takvog nosača dobije krila. U tom slučaju će se izvršiti meko slijetanje klizanjem raketnog elementa. Sposobnost Rusije da danas provede takav projekt izaziva ozbiljne sumnje.

Dodatno, treba napomenuti da je upravo zbog nemogućnosti korištenja proizvoda Energomash u sklopu višekratne rakete S7 Space, u čijem je vlasništvu Sea Launch, planirao nastaviti proizvodnju raketnih motora NK-33 i NK-43 za stvaranje raketa Sojuz-5SL za višekratnu upotrebu."

Perspektive

Ispada da suvremenoj Rusiji nije potreban velik broj raketnih motora, a interes SAD-a i Kine za sovjetsko nasljeđe ubrzano izumire. Naime, zbog nedostatka potražnje za njegovim proizvodima, prihod Energomasha će pasti nekoliko puta, što ne može ne utjecati na raketnu industriju.

U takvoj situaciji, jedan od vodećih svjetskih proizvođača raketnih pogonskih jedinica riskira da postane još jedno neprofitabilno poduzeće poput Centra Hruničev. Rogozin je u lipnju 2018. rekao da će državna korporacija razmotriti korištenje motora na bazi metana u Sojuzu-5, ali KBKhA očito ne žuri s stvaranjem nove elektrane. Umjesto toga, Energomash će se koncentrirati na proizvodnju RD-191 za Angaru, a zapravo - na jučerašnje tehnologije.