En 2-3 anys, el complex de coets aeronàutics russos amb finalitats espacials, que es desenvolupa com a part del projecte Air Launch, pot dur a terme les primeres proves. L’última versió del llançament aeri ARKK es va presentar a l’espectacle aeri MAKS-2013 celebrat a Zhukovsky, prop de Moscou. La implementació d’aquest projecte la duu a terme el State Missile Center (GRTs) que porta el nom de V. I. Makeev, que el desenvolupa juntament amb l'empresa privada Polet. El principal especialista del SRC Sergey Egorov, en una entrevista amb el lloc web de Rosinformburo, va assenyalar que d'aquí a 2-3 anys tothom sabrà de nosaltres. Segons Yegorov, la companyia Polet està disposada a subministrar el seu avió Ruslan An-124-100 per fer proves pràctiques. A la fase inicial de proves, l'abocament de càrrega de l'avió i les fases inicials de llançament es practicaran mitjançant maquetes.
Sergei Egorov va assenyalar que l'interès per aquest projecte innovador ha augmentat, inclòs el Ministeri de Defensa rus, i en aquest sentit, va expressar la seva esperança per aconseguir bons resultats. L’especialista creu que aquest projecte es pot utilitzar per llançar satèl·lits militars a l’espai. Air Launch és un projecte que és un sistema capaç de llançar naus espacials a l'òrbita de la Terra mitjançant un coet de combustible ecològic llançat des d'un gran avió de transport A-124-100.
"Ruslan" amb un coet a bord, que es troba en un contenidor reutilitzable, en una zona determinada a una altitud d'uns 10.000 metres fa un "tobogan". En aquest moment, el coet es llença del contenidor amb l'ajut d'un generador de vapor-gas, a una distància de 200-250 metres de l'avió, s'encén el seu motor principal i comença un vol controlat a una trajectòria d'òrbita determinada. Especialistes en GRT. Makeeva, va posar èmfasi en una sèrie dels principals avantatges del complex amb aquest mètode inicial. En primer lloc, es tracta de l’absència de la necessitat de construir costosos complexos de terreny de llançament, l’ús de diverses zones de llançament, la planificació anticipada de les zones d’exclusió per a la caiguda d’un escenari de coets desmuntable, així com la possibilitat d’augmentar la càrrega útil.
Actualment, es treballa activament en un projecte similar als Estats Units. Als Estats Units, ja s’han dut a terme diverses proves amb èxit per llançar càrrega voluminosa d’un avió amb un paracaigudes. Al mateix temps, Sergei Yegorov considera que la forma russa de deixar l’avió amb càrrega voluminosa és més segura i fiable. Representant dels GRTs. Makeeva, creu que, en el nostre cas, s’aconsegueix una alliberació controlada i controlada del míssil Polet (102 tones de massa, més de 30 metres de longitud) amb les sobrecàrregues necessàries. Al mateix temps, el mètode del paracaigudes és menys previsible i només és adequat per a míssils amb característiques de pes i mida més reduïdes.
A Rússia, diversos vehicles de llançament espacial llançats per aire es van començar a dissenyar a mitjans dels anys 90 del segle passat per diverses organitzacions simultàniament. El més llunyà va ser avançar el desenvolupament, que va ser iniciat per l'Oficina de Disseny d'Automàtica Química i la companyia aèria Polet (ambdues empreses de Voronezh), que el maig de 1999 va establir la corporació de llançament aeri amb el mateix nom. Els accionistes d'aquesta empresa aviat es van convertir en GNPRKTS TsSKB-Progress (Samara) i RSC Energia (Korolev, regió de Moscou). No obstant això, aquestes empreses a principis de la dècada de 2000 van abandonar la corporació i el lloc de desenvolupador principal va ser ocupat per la SRC im. Makeeva (Miass, regió de Chelyabinsk).
El significat del projecte és garantir la mobilitat dels llançaments espacials, ja que quan s’elimina un coet d’un avió, no cal construir un cosmodrom. Des del començament del projecte, l’element principal del complex era ser un avió de transport pesat An-124-100BC Ruslan. Al centre de Rússia, a Samara, sobre la base de l'aeròdrom Polet, es va planejar organitzar una mena de "cosmodrom".
El 2006, aquest projecte es va internacionalitzar: a nivell intergovernamental, es va arribar a un acord amb Indonèsia, que es va comprometre a construir a la seva illa Biak tota la infraestructura necessària per basar avions Ruslan i carregar-hi míssils. Al setembre de 2007, es va informar que l'ambiciós projecte havia arribat al tram inicial. Ja es preparaven per llançar el primer llançament el 2010 i es va signar un contracte amb una de les empreses d’Europa occidental per llançar 6 satèl·lits. No obstant això, des de llavors, el llançament aeri s'ha oblidat.
Es van tornar a recordar d'ell el 2012, quan el Centre Estatal d'Investigació i Desenvolupament im. Makeev va aconseguir obtenir el suport del Ministeri d'Indústria i Comerç, el Ministeri de Desenvolupament Econòmic i l'Agència Espacial Federal. Al mateix temps, es va informar que la implementació d’aquest projecte requeriria una inversió de 25.000 milions de rubles. Al mateix temps, la construcció del "manifestant" es va estimar en 4.000 milions de rubles, mentre que els costos totals per al desenvolupament del sistema de llançament aeri es van estimar en 25.000 milions de rubles (creació d'un manifestant - fins a 3 anys, implementació del projecte) - 5-6 anys).
Sistema de llançament d'aire
El sistema de llançament aeri rus que utilitza el vehicle de llançament Polet, que pertany a la classe lleugera (un pes aproximat de 100 tones), és capaç de proporcionar llançaments de satèl·lits lleugers a baixos (fins a 2 mil quilòmetres), mitjans (10-20 mil quilòmetres)). km.), òrbites geoestacionàries i geoestacionàries, així com trajectòries de sortida cap a la Lluna i els planetes del nostre sistema solar. El projecte preveu el llançament d'un coet portador amb satèl·lits a bord des d'una altitud de 10-11 mil metres des d'una plataforma de llançament aeri, que està previst utilitzar una modificació de l'avió de transport massiu més pesat del món An-124-100 Ruslan, que va ser creada el 1983 per l'empresa estatal ucraïnesa ANTK im. D'ACORD. Antonov.
Un component del sistema també és el vehicle de llançament lleuger Polet, que es crea amb les tecnologies de coets més avançades que es van crear a Rússia com a part del treball del programa de vehicles de llançament tripulat Soyuz i que han confirmat la seva alta seguretat i fiabilitat. En aquest cas, el vehicle de llançament funcionarà amb combustible de coets ecològic (querosè + oxigen líquid).
A la primera etapa del coet, s’utilitzen motors de coets de propulsió líquida modificats NK-43 (NK-33-1), que es van crear com a part del treball del coet lunar N-1 i van obtenir una fiabilitat de 0, 998. La segona etapa del coet Polet està prevista per utilitzar la tercera etapa del coet Soyuz-2 produït en sèrie amb el motor coet RD-0124 millorat.
A la fase inicial d’operació dels míssils Polet, per minimitzar els costos i reduir el temps per al seu desenvolupament, el sistema de propulsió de la primera etapa del coet es pot adoptar mitjançant una instal·lació similar a la primera etapa del coet portador lleuger "Soyuz-1" desenvolupat per "TsSKB-Progress": amb motor principal NK-33A ja existent i motor de direcció de quatre cambres RD 0110R.
Per subministrar satèl·lits espacials a òrbites de diverses altures i trajectòries de sortida, el vehicle de llançament es pot equipar amb un escenari superior, que és una modificació millorada de l’etapa superior L del vehicle de llançament Molniya, amb motors de coet oxigen-querosè 11D58MF (5 tf empenta) instal·lat …Actualment s’estan treballant en aquest motor a RSC Energia im. S. P. Koroleva.
L'ús de tecnologies míssils russes ja existents en el projecte de llançament a gran altitud pot tenir un efecte positiu en el moment i el cost del desenvolupament del sistema, proporcionant-li les millors característiques econòmiques i tècniques. El cosmodrom Vostochny en construcció pot convertir-se en la millor opció per col·locar el sistema en construcció al territori del nostre país. La proximitat de l’oceà Pacífic proporciona les millors condicions per escollir les rutes òptimes en la fase activa del vol del vehicle de llançament Polet.
Diagrama de funcionament del sistema
Després de lliurar el vehicle de llançament Polet i l’etapa superior espacial al cosmodrom rus Vostochny o al port espacial de l’illa indonesia, s’integren el vehicle de llançament i el satèl·lit. La instal·lació d’un satèl·lit en un coet es pot dur a terme en un complex tècnic especialment construït al port espacial o directament al propi avió portador. Després de completar el procés de muntatge del complex de llançament i tots els controls necessaris, repostar l’avió portador, l’espai superior de l’espai i el coet, l’avió s’enlaira a la zona de llançament calculada.
L’esquema de vol d’aquest sistema permet el llançament de satèl·lits a l’òrbita terrestre amb gairebé qualsevol inclinació. Això s'aconsegueix pel fet que l'avió pot llançar un coet a una distància de 4-4,5 mil km. des del port espacial. En aquest cas, la zona de llançament del coet en planificar cada vol específic es seleccionarà en funció de la condició de garantir la inclinació especificada de l’òrbita espacial del satèl·lit, la ubicació de la ruta de vol i les zones de caiguda dels elements desmuntables de la coet a les aigües marginals de l'Oceà Mundial. A més, a l’hora d’escollir una ruta de llançament, es tindrà en compte la necessitat d’aterrar després de llançar un coet portador en un dels aeròdroms més propers, capaç de rebre avions d’aquesta classe.
Per crear les condicions de vol inicials més còmodes, l'avió portaavions realitza una figura d'acrobàcia aerodinàmica anomenada "corredissa" amb sortida a una trajectòria parabòlica a la zona de llançament del coet de disseny, que permet durant 6-10 segons proporcionar un mode de vol que és proper a la gravetat zero. En aquest moment, la sobrecàrrega normal del míssil Polet no superarà les 0, 1-0, 3 unitats. Aquesta solució permet augmentar de 2 a 2,5 vegades la massa aèria del míssil en comparació amb l’aterratge habitual en mode de vol horitzontal i, per tant, augmentar la seva capacitat de càrrega.
En el moment en què l'avió portador en mode "Hill" assoleix l'angle màxim d'inclinació de la trajectòria cap a l'horitzó local (angle d'inclinació d'aproximadament 20 °), el coet s'expulsa de l'avió mitjançant un contenidor de llançament especial amb un sistema d’ejecció pneumàtica equipat amb un acumulador de pressió de pols. La sortida del míssil Polet del Ruslan triga uns 3 segons, la sobrecàrrega longitudinal en aquest moment no supera les 1,5 unitats. Després del procediment per aterrar el coet i la posterior implementació de les seccions de vol de la seva primera i segona etapa, així com de l’etapa superior espacial, el satèl·lit espacial es separa i s’introdueix en una òrbita determinada.
Val a dir que la tecnologia d’aterratge aeri de càrregues pesades, que supera significativament el pes de les càrregues que es deixen caure en un vol horitzontal convencional, es va implementar a la URSS el 1987-1990 com a part del programa Energia-Buran. Aquesta tecnologia es va provar com a part del rescat d'unitats de coets reutilitzables de la primera etapa del coet Energia i va proporcionar l'aterratge de càrregues pesades en modes de vol d'avions propers a la gravetat zero.
Oportunitats energètiques
L’ús del vehicle de llançament Polet permet llançar satèl·lits de fins a 4,5 tones en òrbita quan es posen en òrbites equatorials baixes, de fins a 3,5 tones - en òrbites baixes polars, fins a 0,85 tones - a les òrbites del GLONASS sistemes de navegació o "Galileu", de fins a 0,8 tones, en òrbites geoestacionàries. Si els satèl·lits geoestacionaris estan equipats amb un sistema de propulsió a l’apogeu, que garanteix la transferència d’un satèl·lit d’una òrbita de transferència geoestacionària a una geoestacionària, el coet lleuger Polet pot assegurar el llançament de satèl·lits de fins a 1 tona a una òrbita geoestacionària. En les trajectòries de sortida cap a altres planetes del sistema solar, així com cap a la Lluna, pot subministrar naus espacials d’1-1, 2 tones. Aquestes capacitats en termes de capacitat de càrrega del llançament aeri es proporcionen mitjançant el llançament des d’una alçada d’uns 10-11 mil metres.
