Projeto de veículo de lançamento Phoenix

Projeto de veículo de lançamento Phoenix
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Vídeo: Projeto de veículo de lançamento Phoenix

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Anonim

No momento, a indústria espacial russa possui vários tipos de veículos lançadores com características diferentes e são capazes de resolver em conjunto uma ampla gama de tarefas relacionadas à colocação da carga útil em órbita. Paralelamente à operação dos mísseis existentes, novos modelos desses equipamentos estão sendo desenvolvidos. O mais famoso é o promissor projeto Angara. Além disso, o trabalho de design do tema Phoenix já começou. O resultado desse programa deverá ser o surgimento de um promissor veículo lançador de classe média, capaz de substituir alguns dos modelos existentes.

Nas últimas décadas, os principais veículos de lançamento de classe média usados por nosso país foram os sistemas da família Soyuz. Apesar da idade considerável da família como um todo, o equipamento passa por atualizações regulares e, além disso, estão sendo criadas versões completamente novas de mísseis, que são muito diferentes das anteriores. No entanto, agora existe a necessidade de criar um foguete completamente novo, capaz de substituir o "Soyuz" de todas as versões existentes.

As razões para isso são bastante simples. Os mísseis da linha existente são distinguidos por características bastante elevadas e grandes capacidades, mas a modernização mesmo das melhores amostras não pode continuar indefinidamente por razões objetivas. Assim, é necessário iniciar o desenvolvimento de um foguete totalmente novo, inicialmente utilizando tecnologias modernas e base de elementos, além de atender aos requisitos atuais e futuros. Levando em consideração tais características do desenvolvimento da tecnologia de foguetes, especialistas da indústria espacial há vários anos sugeriram iniciar o desenvolvimento de um veículo de lançamento promissor.

Projeto de veículo de lançamento Phoenix
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Veículo de lançamento Zenit-2. Photo Bastion-karpenko.ru

Novos planos para o desenvolvimento da tecnologia de foguetes foram conhecidos há pouco mais de dois anos. Em abril de 2015, a mídia nacional publicou informações obtidas de fontes não identificadas na indústria de foguetes e espaço. Posteriormente, os relatórios de um novo projeto receberam confirmação oficial dos chefes das principais empresas industriais. Então o nome do projeto ficou conhecido - "Phoenix". Posteriormente, os dados inicialmente publicados foram repetidamente refinados e corrigidos, provavelmente em conexão com o desenvolvimento atual do projeto.

De acordo com os primeiros relatórios, há dois anos, em um futuro muito próximo, as empresas líderes da indústria de foguetes e espaço teriam que determinar as principais características do projeto futuro, bem como formar os termos de referência. A Roscosmos seria a responsável por esta etapa do trabalho. Estava previsto passar cerca de dois anos na formação de requisitos, 2016 e 2017. O trabalho de desenvolvimento deveria ser realizado apenas em 2018. Foi planejado passar vários anos mais no desenvolvimento do projeto e nas etapas subsequentes do programa.

De acordo com os planos preliminares para 2015, a fase principal do projeto era continuar de 2018 a 2025. Além disso, fontes que relataram o início do projeto Phoenix divulgaram alguns detalhes financeiros. Por sete anos, começando em 2018, pelo menos 30 bilhões de rublos deveriam ser gastos no desenvolvimento do projeto e mísseis de um novo tipo.

Ao mesmo tempo, foi relatado que o Progress Rocket and Space Center (Samara) se tornou o iniciador do desenvolvimento do promissor projeto Phoenix. Por razões óbvias, há dois anos a forma exata do veículo de lançamento ainda não havia sido formada, mas mesmo assim certas suposições foram feitas a esse respeito. Segundo informações da época, o foguete deveria ter sido construído em esquema monobloco e colocado em órbita terrestre uma carga de mais de 9 toneladas, sendo considerada a possibilidade de utilização de uma usina operando com diferentes pares de combustíveis. Dependendo da decisão do cliente, era possível utilizar motores a gás natural liquefeito ou querosene e hidrogênio liquefeito.

Nesta forma e com tais características, o veículo de lançamento Phoenix poderia ocupar uma posição intermediária entre os complexos Soyuz e Zenit existentes. Além disso, não foi excluída a possibilidade de usar um foguete promissor como módulo para a construção de porta-aviões de classes mais pesadas e com maior capacidade de carga. Em sua forma proposta, de acordo com declarações de representantes anônimos da indústria, o foguete Phoenix deveria ser uma adição aos porta-aviões da família Angara. Foi indicado que em caso de problemas com este último, obrigando ao encerramento da operação de todas as transportadoras da família, a presença da “Phoenix” permitirá a continuação do lançamento em órbita de pequenas e médias cargas.

Por algum tempo, não houve novos relatórios sobre o andamento dos trabalhos no programa Phoenix. Alguns detalhes dos planos existentes foram anunciados apenas no final de março de 2016. O responsável da Roskosmos, Igor Komarov, falou sobre os vários trabalhos de investigação necessários para dar forma ao aparecimento de uma série de veículos lançadores promissores de diferentes classes. Ao mesmo tempo, no caso do projeto Phoenix, está prevista a aceleração da obra. De acordo com o cronograma disponível, o projeto deveria ser concluído em 2025. No entanto, pretendia-se mais uma vez analisar as possibilidades existentes e encontrar uma forma de acelerar o desenvolvimento do foguete com a conclusão do projeto até meados da próxima década. Como observou o chefe da estatal, o mercado e a vida exigem aceleração do trabalho.

I. Komarov também confirmou a possibilidade de usar o foguete Phoenix não apenas como um porta-aviões independente. A principal tarefa do projeto ainda era criar um foguete de classe média, mas isso não excluía o uso do "Phoenix" como o primeiro estágio de um porta-aviões superpesado promissor. Quaisquer detalhes de natureza técnica associados a tal uso do foguete não foram divulgados.

Novos relatórios sobre o andamento dos trabalhos no projeto Phoenix e informações sobre a aparência técnica do foguete tiveram que esperar por mais de um ano. Somente no final de abril de 2017 foram revelados novos recursos interessantes do projeto. O diretor geral da Rocket and Space Corporation Energia Vladimir Solntsev disse que, pelo menos nos primeiros estágios, o foguete Phoenix será descartável. Ao mesmo tempo, ele esclareceu que a questão do uso múltiplo de estágios de foguete está sujeita a uma justificativa adicional. Para resolver o problema de devolução da fase gasta ao solo, é necessário o uso de sistemas especiais de controle, novos equipamentos e um suprimento adicional de combustível. Como consequência, a economia no retorno do palco é ausente ou mínima. Ao mesmo tempo, reduzir o tamanho da área onde as etapas caem parece ser uma maneira conveniente de economizar nas inicializações.

V. Solntsev também falou sobre planos para automação máxima de trabalho com um novo tipo de foguete. Um grande número de sistemas automáticos estará presente a bordo do Phoenix e como parte do complexo de lançamento, que será responsável por conduzir a preparação do pré-lançamento. Graças a isso, toda a preparação para o lançamento será feita pelo equipamento de forma independente, sem intervenção humana. A montagem de veículos lançadores de um novo tipo está prevista para ser realizada nas instalações de produção da Progress RCC em Samara.

Em 22 de maio, a agência de notícias TASS publicou novas informações sobre o andamento dos trabalhos no âmbito do programa Phoenix. Desta vez, a informação foi recebida da assessoria de imprensa do Instituto Central de Pesquisas Científicas de Engenharia Mecânica, que é uma das principais entidades da indústria nacional de foguetes e espaciais. Representantes da TsNIIMash relataram que a criação de um foguete promissor começará com um projeto preliminar. Seguindo as instruções da Roskosmos, esta etapa de trabalho será concluída até o final deste ano. Será possível agilizar o trabalho devido a algumas características da base regulatória e técnica existente. Permite pular algumas etapas dos programas se houver justificativa suficiente para isso.

Além disso, o pré-requisito mais importante para reduzir o tempo de desenvolvimento será o uso da reserva existente. No projeto Phoenix, foi proposto aplicar os desenvolvimentos no projeto do veículo de lançamento Zenit, que foi criado e operado anteriormente em cooperação com a Ucrânia. A montagem final dos mísseis Zenit foi realizada no exterior, mas cerca de 85% de todos os componentes foram fabricados na Rússia. A proposta de utilização da carteira existente foi levada em consideração na elaboração dos termos de referência. Este último também levou em consideração a possibilidade de reduzir o desenvolvimento experimental associado ao empréstimo de elementos prontos.

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Modelos de mísseis da família Angara. Foto Wikimedia Commons

No futuro, também se planeja economizar tempo em testes de vôo. É proposto conduzi-los no cosmódromo de Baikonur. Para realizar as inspeções do Phoenix, está prevista a modernização do lançamento existente de foguetes porta-aviões Zenit no âmbito do projeto conjunto Baiterek. A modificação do foguete Phoenix, modificado para lançamentos de Baikonur, recebeu seu próprio nome "Sunkar" (Kaz. "Sokol"). Também é possível criar um míssil "mar" unificado, que será usado em conjunto com o complexo de lançamento existente "Lançamento Mar". Naturalmente, o complexo de lançamento do cosmódromo de Vostochny será construído em uma determinada data.

De acordo com os planos atuais da Roscosmos, uma modificação do Phoenix for Sea Launch será testada em 2020. No próximo ano, 2021, o foguete Sunkar voará de Baikonur pela primeira vez. O primeiro lançamento da Vostochny está agendado para 2034.

O surgimento do projeto Phoenix e a obtenção de certos resultados permitiram revisar alguns dos planos existentes para o desenvolvimento do foguete e do programa espacial. Em um futuro previsível, está planejado colocar em órbita a primeira espaçonave tripulada "Federação", que atualmente está sendo desenvolvida. Anteriormente, foi afirmado que o primeiro voo da Federação ocorrerá em 2021 e será realizado com um foguete porta-aviões da família Angara, a partir do cosmódromo Vostochny. De acordo com os últimos relatórios, no novo projeto, o papel do portador da espaçonave tripulada será transferido para o Phoenix.

Em 27 de maio, a TASS, citando representantes não identificados da indústria espacial, anunciou o adiamento do primeiro lançamento da Federação e a substituição do veículo lançador. Devido a algumas particularidades dos projectos em curso e às oportunidades disponíveis, decidiu-se adiar o lançamento para 2022, para o realizar em Baikonur e para utilizar um novo tipo de veículo lançador. O lançamento do foguete com uma espaçonave tripulada será realizado no âmbito do projeto Baiterek. Uma fonte da TASS observou que tal mudança nos planos tornaria possível fazer sem grandes modificações no complexo de lançamento, míssil ou navio da Federação.

Também há poucos dias soube-se que a construção de uma nova infraestrutura necessária para a operação de espaçonaves tripuladas no cosmódromo de Vostochny será adiada por algum tempo. Este trabalho será realizado somente após o início do desenvolvimento de um veículo de lançamento superpesado para voos à Lua. Assim, algumas das novas instalações em Vostochny serão construídas apenas na segunda metade da próxima década. Ao mesmo tempo, a mudança nos planos existentes não afetará de forma alguma a preparação para a operação da família de mísseis Angara com carga útil não tripulada.

De acordo com os dados disponíveis, a indústria doméstica de foguetes e espaciais está atualmente desenvolvendo um projeto de projeto para o veículo de lançamento Phoenix. Como resultado, a aparência técnica exata do foguete ainda não foi totalmente formada, mas já existem algumas informações sobre as características de seu design. Por razões óbvias, as estimativas atuais sobre a arquitetura e design do foguete podem não corresponder aos resultados do projeto devido à continuação do seu desenvolvimento e à introdução de certas alterações.

De acordo com as estimativas existentes, o foguete Phoenix será construído de acordo com um esquema de dois estágios e será capaz de transportar o estágio superior. Apesar do uso de certos desenvolvimentos do projeto Zenith, o promissor portador será maior e mais pesado, e também poderá apresentar características superiores. Assim, o comprimento do primeiro estágio pode ser aumentado para 37 m, o segundo - até 10 m com um aumento do diâmetro máximo até 4,1 m. A massa inicial pode chegar a 520 toneladas.

Suposições são feitas sobre a possível composição da usina. Assim, o primeiro estágio pode ser obtido com motores líquidos RD-171M, RD-170M ou RD-180. Nos dois primeiros casos, o estágio receberá um motor, enquanto o RD-180 deverá ser usado aos pares. O segundo estágio pode ser equipado com dois motores RD-0124. Supõe-se que ele use diferentes blocos de reforço da produção doméstica.

Anteriormente, foi relatado que a aparência técnica proposta melhorará significativamente as características principais em comparação com o originalmente nomeado. Assim, será possível lançar até 17 toneladas de carga útil em órbita terrestre baixa. Com a utilização de um estágio superior adequado e uma rota de vôo sobre o território da China, será possível entregar até 2,5 toneladas de carga em uma órbita geoestacionária.

Desde 2015, quando surgiram as primeiras informações suficientemente detalhadas sobre um projeto promissor, o lançador Phoenix foi posicionado como um substituto ou, pelo menos, um acréscimo a alguns sistemas da família Soyuz. No entanto, de fato, esses mísseis vão se tornar uma substituição dos Zenits, cujo funcionamento está seriamente prejudicado devido aos eventos bem conhecidos no estado vizinho. O surgimento de uma nova operadora com capacidades semelhantes, ao que parece, possibilitará o abandono definitivo da cooperação internacional existente.

Ao mesmo tempo, o Phoenix / Sunkar será capaz de complementar os sindicatos existentes. Em primeiro lugar, isso permitirá garantir o lançamento da nova nave tripulada "Federação", que, de acordo com os dados mais recentes, será utilizada em conjunto com a "Fênix", e não com a "Angara", como anteriormente planejado. Além disso, o uso simultâneo de vários veículos lançadores com capacidades semelhantes pode fornecer algumas vantagens operacionais.

No contexto da criação e comissionamento do foguete Phoenix, surgem questões sobre o futuro destino de alguns projetos da família Angara. No âmbito deste último, propõe-se a construção de mísseis de diferentes tipos com diferentes configurações e diferentes características. Alguns mísseis com essa arquitetura modular (em primeiro lugar, o Angara-3) revelaram-se um análogo direto do Phoenix em suas capacidades. Quando um veículo de lançamento pesado ou superpesado é criado com base no Phoenix, surge um novo problema de competição. O tempo dirá como esses problemas serão resolvidos.

De acordo com relatórios dos últimos meses, o programa para a criação de um promissor veículo de lançamento de classe média "Phoenix" entrou em fase de projeto preliminar. Essa etapa deve ser concluída até o final deste ano, a partir da qual novas obras serão iniciadas, de forma que o primeiro foguete de um novo tipo chegará ao cosmódromo em meados da próxima década. A implementação bem-sucedida do projeto Phoenix / Sunkar levará a uma expansão da gama de transportadoras disponíveis com as consequências operacionais e econômicas positivas correspondentes. Ao mesmo tempo, o projeto pode enfrentar problemas técnicos ou outros. Além disso, os especialistas terão que resolver certas questões diretamente relacionadas à criação simultânea de vários mísseis com características semelhantes.

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