W naszym kraju rozpoczęto opracowywanie nowego projektu statku kosmicznego wielokrotnego użytku. Główna część prac badawczych została już wykonana, co umożliwia przejście do nowego etapu projektowania. Gotowy statek kosmiczny, który ma pojawić się w następnej dekadzie, będzie w stanie rozwiązać problemy komercyjne i wykonać dużą liczbę ponownych lotów. Nowy projekt jest rozwijany przez prywatną UAB „ISON”, która jest częścią Klastra Zaawansowanych Technologii Wytwarzania Fundacji Skolkovo.
Według dostępnych informacji firma ISON od kilku lat pracuje nad stworzeniem obiecującego statku kosmicznego. Tak więc w ciągu ostatnich dwóch lat zajmowała się teoretycznym badaniem projektu i prowadzeniem niezbędnych badań. W szczególności w tunelu aerodynamicznym testowany był model nowej technologii. Uzyskane informacje pozwalają przejść do projektowania technicznego nowego prototypu.
W chwili obecnej głównym celem dotychczas nienazwanego projektu jest stworzenie tzw. wielokrotnego użytku, modyfikowalny, skalowany demonstrator lotu (MLD). Produkt ten będzie pomniejszonym modelem pełnoprawnego samolotu przeznaczonego do pierwszego etapu prób projektowych w locie. Podczas testów MLD specjaliści będą zbierać nowe informacje, za pomocą których projekt zostanie dopracowany. Następnie rozpoczyna się rozwój pełnoprawnego statku kosmicznego.
30 stycznia Fundacja Skolkovo opublikowała nowy raport o postępach prac firmy ISON i jej sukcesach. W oparciu o wyniki wcześniejszych prac na temat statków kosmicznych wielokrotnego użytku, prywatna firma otrzymała wieczystą licencję od Państwowej Korporacji Roscosmos, która daje jej prawo do tworzenia rakiet i technologii kosmicznych. Ponadto firma przeszła certyfikację zarządzania jakością ISO 9001:2015. Wydarzenia te pozwalają specjalistom ISON kontynuować pracę.
Ogłoszono już plany firmy na najbliższe lata. Zamierza dokończyć opracowanie projektu i przeprowadzić przygotowanie produkcji. Następnie pojawią się makiety przeznaczone do testów naziemnych. Później zostanie zbudowany prototypowy model typu MLD. Będzie musiał wykonać pięć lotów testowych. Wszystkie te kontrole zostaną przeprowadzone nie później niż w 2023 roku. Termin zakończenia projektu i rozpoczęcia eksploatacji sprzętu nie został jeszcze określony. Prawdopodobnie mówimy o połowie i drugiej połowie lat dwudziestych.
Znane są cechy finansowe projektu. Na wczesnych etapach rozwoju korporacja Project-Tekhnika przeznaczyła 25 milionów rubli na ISON JSC. Kolejne 30 mln wpłynęło od Fundacji Skołkowo w formie grantu. Dalsza praca, która zaowocuje gotowymi produktami, wymaga kolejnych 280 milionów rubli. Zgodnie z obecnymi planami, część tych pieniędzy dostarczy Skolkovo, a resztę otrzyma od innych współinwestorów.
***
Według firmy deweloperskiej nowy projekt przewiduje stworzenie wielozadaniowego statku kosmicznego, który ma szereg charakterystycznych możliwości. W związku z tym planowane jest zapewnienie możliwości rozwiązywania problemów zarówno w przestrzeni powietrznej, jak i kosmicznej. Twierdzi się, że urządzenie firmy „ISON” będzie pierwszym modelem na świecie z takimi funkcjami. Oczekuje się, że wybrana metoda startu z użyciem samolotu nośnego pozwoli na operowanie statkiem kosmicznym w dowolnym miejscu na świecie i zapewni znaczne oszczędności podczas startu. Wszystko to powinno uprościć i obniżyć koszty rozwoju suborbitalnej przestrzeni bliskiej Ziemi.
Firma ISON ujawniła już oczekiwane cechy przyszłego statku kosmicznego i główne cechy obiecującego kompleksu jako całości. Do tej pory nienazwany projekt proponuje budowę tzw. system lotniczy składający się z samolotu nośnego i orbitera typu samolotowego. Przewoźnik będzie musiał podnieść samolot orbitalny w powietrze i ustawić go na danej trajektorii. Po oderwaniu statek kosmiczny, korzystając z własnej elektrowni, będzie musiał latać według określonego programu.
Prawdopodobnie pełnoprawny statek kosmiczny będzie mógł wykonywać hamowanie aerodynamiczne i lądować „jak samolot”, ale doświadczony MLD będzie miał inne funkcje. Demonstrator lotu nowego programu wyląduje ze spadochronem. Najwyraźniej uprości to testy bez uszczerbku dla ich wyników naukowych.
Statek kosmiczny o proponowanym wyglądzie może zainteresować różne konstrukcje. Oficjalne zasoby Fundacji Skolkovo w dziale „główni konsumenci produktu” obejmują państwową korporację Roscosmos, United Rocket and Space Corporation oraz Ministerstwo Obrony. Jednak na razie mówimy tylko o potencjalnych klientach. Projekt jest jeszcze w początkowej fazie, co nakłada pewne ograniczenia na jego potencjał komercyjny.
***
4 lutego RIA Novosti opublikowała nowe dane dotyczące projektu ISON, a mianowicie kilka slajdów demonstracyjnych. Pierwsze zdjęcie przedstawia schemat prototypowego samolotu MLD i ujawnia niektóre szczegóły tego projektu, a drugie pokazuje cechy lotu podczas przyszłych testów. Koncepcja systemu lotniczego i metody jego działania są dobrze znane specjalistom i opinii publicznej, dlatego największym zainteresowaniem cieszy się obraz przyszłego demonstratora lotu.
Z opublikowanych zdjęć wynika, że projekt firmy „ISON” przewiduje budowę „samolotu kosmicznego” typu tradycyjnego dla tej techniki. Proponuje się stosowanie schematu dolnopłat z małą rozpiętością skrzydeł i kilami na końcach. Projekt zakłada wejście na orbitę za pomocą własnej elektrowni, co odpowiednio wpłynęło na wygląd i konstrukcję pojazdu. Jednocześnie MLD jest zaprojektowany jako bezzałogowy statek powietrzny, co wyklucza użycie kokpitu, ale nakłada wymagania na oprzyrządowanie.
Zgodnie z opublikowanym obrazem, MLD powinien mieć kadłub o dużym wydłużeniu, o przekroju kołowym na większości jego długości. W tym przypadku zapewniony jest zaokrąglony stożek nosowy i rozszerzająca się tylna komora silnika. W nosie i pośrodku kadłuba znajdują się dwa przedziały na instrumenty. Przestrzeń między nimi, a także za komorą centralną, zajmuje para zbiorników na komponenty paliwowe. Ogon mieści układ napędowy. Niestety dokładna lista komponentów i zespołów nie została jeszcze opublikowana, a wymieniane są tylko pojedyncze urządzenia.
Samolot orbitalny otrzymuje trapezoidalne skrzydło o małej rozpiętości i wydłużeniu, wyposażone w rozwinięte przednie flary. Krawędź spływu skrzydła wyposażona jest w elevony o największej możliwej rozpiętości. Dostarczane są duże i długie końcówki skrzydeł, służące jako podstawy dla dwóch kilów w kształcie strzał. Za komorą silnika poniżej znajduje się dodatkowy samolot. Prawdopodobnie powinna służyć jako winda.
Proponuje się użyć jako elektrownię silnika rakietowego na paliwo ciekłe 14D30 zapożyczonego z górnego stopnia Breeze. Ten produkt ma suchą masę 95 kg i długość 1,15 m przy średnicy nie większej niż 950 mm. Silnik wykorzystuje parę paliw „NDMG-AT”, gazem kontrolnym jest azot. Ciąg określa się na 2000 kgf, impuls właściwy wynosi 328,6 s. Maksymalny czas jednego włączenia to 2500 s. Takie cechy będą wystarczające dla proponowanego demonstratora lotu.
Wymiary i waga przyszłego prototypu pozostają nieznane. Na schemacie pokazującym profil lotu, MLD jest przedstawiony „z tyłu” samolotu wysokościowego M-55 Geophysics, co może pozwolić na oszacowanie rozmiaru i proporcji. Nie wiadomo jednak, czy M-55 zostanie użyty w nadchodzących testach. Ponadto nie jest jasne, czy autorzy schematu starali się zachować rzeczywiste proporcje techniki.
Należy zauważyć, że na razie mówimy tylko o przeskalowanym demonstratorze lotu, podczas gdy główne cechy i cechy pełnoprawnego statku kosmicznego pozostają nieznane. Najwyraźniej statek kosmiczny będzie podobny do oczekiwanego MLD i nie planuje się większych zmian konstrukcyjnych. Niemniej jednak nie można jeszcze mówić z przekonaniem na ten temat i każdy scenariusz jest możliwy.
Jednak firma deweloperska jest już gotowa podać przybliżoną charakterystykę gotowego samolotu. Oczekuje się, że ten produkt będzie w stanie wykonywać suborbitalne lub pełnoprawne loty orbitalne. W pierwszym przypadku wysokość trajektorii wyniesie 160 km. Prędkość na trajektorii suborbitalnej osiągnie M = 7. Maksymalna osiągalna wysokość orbitalna jest określona na 500 km. Szacowany zasób aparatu to 50 lotów.
Obiecujące urządzenie wielokrotnego użytku zostanie podniesione w powietrze za pomocą samolotu transportowego. Nie wiadomo, które samoloty będą obsługiwać loty. Brak informacji o wymiarach i wadze urządzenia z kolei koliduje z szacunkami i prognozami. Prawdopodobnie te cechy obiecującego projektu zostaną ujawnione w przyszłości.
W ramach lotów o różnych profilach statek kosmiczny będzie mógł wykonywać szeroki zakres zadań. Przede wszystkim proponuje się wykorzystanie go jako platformy do przeprowadzania eksperymentów oraz „pojazdu”. W szczególności statek kosmiczny wielokrotnego użytku będzie w stanie wystrzelić różne satelity na niskie orbity o dopuszczalnych wymiarach i wadze. Firma deweloperska zauważa, że jej statek kosmiczny nie będzie miał przeznaczenia wojskowego i nie będzie mógł stać się nośnikiem systemów uderzeniowych.
***
Należy przypomnieć, że projekt statku kosmicznego wielokrotnego użytku od JSC „ISON” nie jest pierwszym krajowym opracowaniem tej klasy. W przeszłości wielokrotnie proponowano podobne projekty, ale żaden z nich nie osiągnął pełnej praktycznej realizacji i eksploatacji. Pomyślne zakończenie wcześniejszych projektów było utrudnione przez różne czynniki finansowe, organizacyjne i inne. Obecnie podejmowana jest nowa próba stworzenia systemu lotniczego wielokrotnego użytku i nie jest jeszcze jasne, jak to się skończy.
Krajowa prywatna firma „ISON” przeprowadziła już szereg niezbędnych badań, a obecnie planuje opracowanie i przetestowanie skalowanego demonstratora lotu, który powinien otworzyć drogę do pełnowymiarowego modelu ze wszystkimi pożądanymi funkcjami. Jeśli projekt nie napotka nieprzewidzianych trudności lub innych problemów, zupełnie nowy statek kosmiczny może pojawić się w naszym kraju już w 2023 roku.
