Tällä hetkellä Venäjän avaruusalalla on useita kantorakettityyppejä, joilla on erilaiset ominaisuudet ja jotka kykenevät yhdessä ratkaisemaan monenlaisia hyötykuorman kiertoradalle asettamiseen liittyviä tehtäviä. Nykyisten ohjusten käytön rinnalla kehitetään uusia tällaisten laitteiden malleja. Tunnetuin on lupaava Angara -projekti. Lisäksi Phoenix -teeman suunnittelutyö on jo aloitettu. Tämän ohjelman tuloksena pitäisi olla lupaava keskiluokan kantoraketti, joka pystyy korvaamaan osan olemassa olevista malleista.
Viimeisten vuosikymmenten aikana maamme käyttämät keskeiset keskiluokan kantoraketit ovat olleet Sojuz-perhejärjestelmiä. Koko perheen huomattavasta iästä huolimatta laitteistoa päivitetään säännöllisesti, ja lisäksi luodaan täysin uusia ohjusversioita, jotka eroavat vakavimmin aiemmista. Kuitenkin tähän mennessä on luotava täysin uusi raketti, joka pystyy korvaamaan kaikkien olemassa olevien versioiden "Sojuz".
Syyt tähän ovat melko yksinkertaisia. Nykyisen linjan ohjukset erottuvat melko korkeista ominaisuuksista ja suurista ominaisuuksista, mutta parhaiden näytteiden nykyaikaistaminen ei voi jatkua objektiivisista syistä loputtomiin. Siksi on välttämätöntä aloittaa täysin uuden raketin kehittäminen, joka käyttää aluksi nykyaikaista tekniikkaa ja elementtikantaa sekä täyttää nykyiset ja tulevat vaatimukset. Ottaen huomioon tällaiset rakettitekniikan kehityksen piirteet avaruusalan asiantuntijat ehdottivat useita vuosia sitten lupaavan kantoraketin kehittämisen aloittamista.
Kantoraketti Zenit-2. Kuva Bastion-karpenko.ru
Uusia suunnitelmia raketiteknologian kehittämiseksi tuli tiedossa hieman yli kaksi vuotta sitten. Huhtikuussa 2015 kotimainen media julkaisi tietoja, jotka oli saatu nimettömistä lähteistä raketti- ja avaruusalalla. Myöhemmin raportit uudesta hankkeesta saivat virallisen vahvistuksen tärkeimpien teollisuusyritysten johtajilta. Sitten hankkeen nimi tuli tunnetuksi - "Phoenix". Myöhemmin alun perin julkaistua dataa tarkennettiin ja korjattiin toistuvasti, luultavasti projektin nykyisen kehityksen yhteydessä.
Kaksi vuotta sitten tehtyjen ensimmäisten raporttien mukaan raketti- ja avaruusalan johtavien yritysten oli aivan lähitulevaisuudessa määritettävä tulevan hankkeen pääpiirteet ja laadittava tehtävät. Roscosmos oli vastuussa tästä työvaiheesta. Vaatimusten laatimiseen oli tarkoitus käyttää noin kaksi vuotta, 2016 ja 2017. Kehitystyö oli tarkoitus tehdä vasta vuonna 2018. Hankkeen kehittämiseen ja sen myöhempiin vaiheisiin oli tarkoitus käyttää vielä useita vuosia.
Vuoden 2015 alustavien suunnitelmien mukaan hankkeen päävaihe oli jatkua vuodesta 2018 vuoteen 2025. Myös lähteet, jotka raportoivat Phoenix -projektin alkamisesta, paljastivat joitain taloudellisia yksityiskohtia. Seitsemän vuoden ajan, vuodesta 2018 alkaen, vähintään 30 miljardia ruplaa oli tarkoitus käyttää hankkeen ja uuden tyyppisten ohjusten kehittämiseen.
Samalla kerrottiin, että Progress Rocket and Space Centeristä (Samara) tuli lupaavan Phoenix -projektin kehittämisen aloittaja. Ilmeisistä syistä kaksi vuotta sitten kantoraketin tarkkaa muotoa ei ollut vielä muodostettu, mutta silloinkin tehtiin tiettyjä oletuksia tästä pisteestä. Tuolloin saatujen tietojen mukaan raketti oli tarkoitus rakentaa yksilohkoisen järjestelmän mukaisesti ja asettaa yli 9 tonnin painoinen kuorma matalan maan kiertoradalle. Harkittiin mahdollisuutta käyttää eri polttoainepareilla toimivaa voimalaitosta. Asiakkaan päätöksestä riippuen oli mahdollista käyttää nesteytettyä maakaasua tai kerosiinia ja nesteytettyä vetyä käyttäviä moottoreita.
Tässä muodossa ja sellaisilla ominaisuuksilla Phoenix -kantoraketti voisi ottaa väliasennon olemassa olevien Sojuz- ja Zenit -kompleksien välillä. Lisäksi ei suljettu pois mahdollisuutta käyttää lupaavaa rakettia moduulina raskaampien luokkien kuljettajien rakentamiseen, joiden kantavuus on kasvanut. Alan nimeämättömien edustajien lausuntojen mukaan ehdotetussa muodossaan Phoenix -raketin piti olla lisä Angara -perheen kuljettajiin. Ilmoitettiin, että jos jälkimmäisen kanssa ilmenee ongelmia, jotka pakottavat lopettamaan kaikkien perheen liikenteenharjoittajien toiminnan, "Phoenixin" läsnäolo mahdollistaa pienten ja keskisuurten hyötykuormien lähettämisen kiertoradalle.
Jonkin aikaa ei ollut uusia raportteja Phoenix -ohjelman työn edistymisestä. Joitakin nykyisten suunnitelmien yksityiskohtia julkistettiin vasta maaliskuun lopussa 2016. Roskosmosin johtaja Igor Komarov puhui useista tutkimustöistä, jotka ovat tarpeen luodakseen useita lupaavia eri luokkien kantoraketteja. Samaan aikaan Phoenix -hankkeen osalta on tarkoitus nopeuttaa työtä. Saatavilla olevan aikataulun mukaan suunnittelu oli tarkoitus saada valmiiksi vuonna 2025. Siitä huolimatta suunniteltiin jälleen analysoida olemassa olevat mahdollisuudet ja löytää tapa nopeuttaa raketin kehitystä hankkeen valmistuttua seuraavan vuosikymmenen puoliväliin. Kuten valtionyhtiön johtaja totesi, markkinat ja elämä vaativat työn nopeuttamista.
I. Komarov vahvisti myös mahdollisuuden käyttää Phoenix -rakettia paitsi itsenäisenä kantajana. Hankkeen päätehtävänä oli edelleen luoda keskiluokan raketti, mutta tämä ei estänyt "Phoenixin" käyttöä lupaavan superraskaan kuljettajan ensimmäisessä vaiheessa. Raketin tällaiseen käyttöön liittyviä teknisiä yksityiskohtia ei paljastettu.
Uusia raportteja Phoenix -projektin edistymisestä ja tietoja raketin teknisestä ulkonäöstä joutui odottamaan yli vuoden. Vasta huhtikuun lopussa 2017 paljastettiin hankkeen uusia mielenkiintoisia piirteitä. Raketti- ja avaruusyhtiö Energian pääjohtaja Vladimir Solntsev sanoi, että ainakin ensimmäisissä vaiheissa Phoenix -raketti on kertakäyttöinen. Samalla hän selvensi, että kysymys rakettivaiheiden monikäytöstä edellyttää lisäperusteluja. Käytetyn vaiheen maahan palauttamisen ongelman ratkaisemiseksi on käytettävä erityisiä ohjausjärjestelmiä, uusia laitteita ja polttoainetta. Tämän seurauksena säästöt lavan palauttamisesta ovat joko olemattomia tai vähäisiä. Samalla portaiden putoamisalueen koon pienentäminen näyttää olevan kätevä tapa säästää laukaisuissa.
V. Solntsev puhui myös suunnitelmista työn automatisoimiseksi uudentyyppisellä rakettilla. Phoenixissa ja osana laukaisukompleksia on läsnä suuri määrä automaattisia järjestelmiä, jotka vastaavat käynnistystä edeltävän valmistelun suorittamisesta. Tämän ansiosta kaikki laukaisun valmistelut suoritetaan laitteilla itsenäisesti ilman ihmisen väliintuloa. Uuden tyyppisten kantorakettien kokoonpanon odotetaan tällä hetkellä valmistuvan Progress RCC: n tuotantolaitoksille Samaraan.
TASS -uutistoimisto julkaisi 22. toukokuuta uutta tietoa työn edistymisestä Phoenix -ohjelman puitteissa. Tällä kertaa tiedot saatiin konepajateollisuuden tieteellisen tutkimuslaitoksen lehdistöpalvelulta, joka on yksi kotimaisen raketti- ja avaruusteollisuuden tärkeimmistä organisaatioista. TsNIIMashin edustajat kertoivat, että lupaavan raketin luominen alkaa alustavalla suunnittelulla. Tämä työvaihe valmistuu Roskosmosin ohjeiden mukaisesti tämän vuoden loppuun mennessä. Työtä voidaan nopeuttaa nykyisen sääntely- ja teknisen perustan joidenkin ominaisuuksien vuoksi. Se sallii joidenkin ohjelmien vaiheiden ohittamisen, jos sille on riittävästi perusteluja.
Lisäksi tärkein edellytys kehitysajan lyhentämiselle on olemassa olevan varauksen käyttö. Phoenix -hankkeessa ehdotettiin kehityksen soveltamista Zenit -kantorakettihankkeeseen, joka luotiin ja käytettiin aiemmin yhteistyössä Ukrainan kanssa. Zenit -ohjusten viimeinen kokoonpano tehtiin ulkomailla, mutta noin 85% kaikista komponenteista valmistettiin Venäjällä. Ehdotus käyttää olemassa olevaa tilauskantaa otettiin huomioon tehtävien laatimisessa. Jälkimmäisessä otettiin myös huomioon mahdollisuus vähentää valmiiden elementtien lainaamiseen liittyvää kokeellista kehitystä.
Angara -perheen ohjusten mallit. Valokuva Wikimedia Commons
Jatkossa on myös tarkoitus säästää aikaa lentotesteissä. Niitä ehdotetaan Baikonurin kosmodromilla. Phoenixin tarkastusten suorittamiseksi on tarkoitus nykyaikaistaa nykyinen Zenit -kantorakettien laukaisu Baiterek -yhteishankkeen puitteissa. Phoenix -raketin muutos, joka oli muutettu Baikonurin laukaisuihin, sai oman nimensä "Sunkar" (Kaz. "Sokol"). On myös mahdollista luoda yhtenäinen "meri" -ohjus, jota käytetään yhdessä olemassa olevan laukaisukompleksin "Sea Launch" kanssa. Luonnollisesti Vostochny -kosmodromin laukaisukompleksi rakennetaan tiettyyn päivämäärään mennessä.
Roscosmosin nykyisten suunnitelmien mukaan Phoenix for Sea Launch -muunnosta testataan vuonna 2020. Ensi vuonna, 2021, Sunkar -raketti lentää Baikonurista ensimmäistä kertaa. Ensimmäinen lanseeraus Vostochnystä on suunniteltu vuonna 2034.
Phoenix -hankkeen ilmestyminen ja tiettyjen tulosten saaminen mahdollisti joidenkin olemassa olevien suunnitelmien tarkistamisen raketti- ja avaruusohjelman edelleen kehittämiseksi. Lähitulevaisuudessa on tarkoitus lähettää kiertoradalle ensimmäinen miehitetty avaruusalus "Federation", jota kehitetään parhaillaan. Aiemmin todettiin, että liittovaltion ensimmäinen lento suoritetaan vuonna 2021 ja se suoritetaan käyttäen Angara -perheen kantorakettia Vostochny -kosmodromista alkaen. Uusimpien raporttien mukaan uudessa projektissa miehitetty avaruusaluksen kuljettajan rooli siirtyy Phoenixille.
TASS ilmoitti 27. toukokuuta avaruusteollisuuden nimeämättömiin edustajiin viitaten liittovaltion ensimmäisen lanseerauksen lykkäämisestä ja kantoraketin vaihtamisesta. Joidenkin nykyisten hankkeiden erityispiirteiden ja käytettävissä olevien mahdollisuuksien vuoksi lanseeraus päätettiin lykätä vuoteen 2022, toteuttaa se Baikonurissa ja käyttää uuden tyyppistä kantorakettia. Raketti laukaistaan miehitetyllä avaruusaluksella Baiterek -hankkeen puitteissa. TASS -lähde totesi, että tällainen muutos suunnitelmissa mahdollistaisi ilman suuria muutoksia laukaisukompleksiin, ohjukseen tai liittovaltion alukseen.
Myös muutama päivä sitten tuli tiedoksi, että miehitettyjen avaruusalusten käyttöä varten tarvittavan uuden infrastruktuurin rakentaminen Vostochny -kosmodromille lykätään jonkin aikaa. Tämä työ suoritetaan vasta sen jälkeen, kun on aloitettu erittäin raskaan kantoraketin kehittäminen lennoille Kuuhun. Näin ollen osa Vostochnyn uusista tiloista rakennetaan vasta seuraavan vuosikymmenen jälkipuoliskolla. Samaan aikaan nykyisten suunnitelmien muutos ei millään tavoin vaikuta miehittämättömän hyötykuorman kantavien Angara -ohjusperheen toimintaan valmistautumiseen.
Käytettävissä olevien tietojen mukaan kotimainen raketti- ja avaruusteollisuus kehittää parhaillaan luonnosta Phoenix -kantoraketille. Tämän seurauksena raketin tarkka ulkonäkö ei ole vielä täysin muodostunut, mutta sen suunnittelun ominaisuuksista on jo jonkin verran tietoa. Ilmeisistä syistä nykyiset arviot rakettien arkkitehtuurista ja suunnittelusta eivät ehkä vastaa hankkeen tuloksia sen kehityksen jatkumisen ja tiettyjen muutosten vuoksi.
Nykyisten arvioiden mukaan Phoenix-raketti rakennetaan kaksivaiheisen järjestelmän mukaisesti ja se pystyy kantamaan ylemmän tason. Huolimatta Zenith -projektin tietyn kehityksen käytöstä, lupaava kuljetuskone on suurempi ja raskaampi ja pystyy myös osoittamaan parempia ominaisuuksia. Niinpä ensimmäisen vaiheen pituutta voidaan nostaa 37 metriin, toisen - jopa 10 metriin, kun suurin halkaisija kasvaa 4,1 metriin. Lähtömassa voi nousta 520 tonniin.
Voimalaitoksen mahdollisesta koostumuksesta tehdään oletuksia. Ensimmäinen vaihe voidaan siis saavuttaa nestemoottoreilla RD-171M, RD-170M tai RD-180. Kahdessa ensimmäisessä tapauksessa lava saa yhden moottorin, kun taas RD-180 tulee käyttää pareittain. Toinen vaihe voidaan varustaa kahdella RD-0124-moottorilla. Sen on tarkoitus käyttää erilaisia kotimaisen tuotannon tehostimia.
Aiemmin kerrottiin, että ehdotettu tekninen ulkonäkö parantaa merkittävästi pääominaisuuksia verrattuna alkuperäiseen nimeen. Joten on mahdollista laukaista jopa 17 tonnia hyötykuormaa matalan maan kiertoradalle. Käyttämällä sopivaa ylempää vaihetta ja lentoreittiä Kiinan alueen yli on mahdollista toimittaa jopa 2,5 tonnia rahtia geostationaariselle kiertoradalle.
Vuodesta 2015 lähtien, kun ensimmäiset riittävän yksityiskohtaiset tiedot lupaavasta projektista ilmestyivät, Phoenix -kantoraketti on sijoitettu korvaajaksi tai ainakin lisäykseksi joihinkin Sojuz -perheen järjestelmiin. Siitä huolimatta itse asiassa näistä ohjuksista tulee korvaus Zeniiteille, joiden toimintaa vaikeuttavat vakavasti naapurivaltion tunnetut tapahtumat. Ilmeisesti uuden samankaltaisten lentoyhtiöiden syntyminen mahdollistaa nykyisen kansainvälisen yhteistyön lopullisen luopumisen.
Samaan aikaan Phoenix / Sunkar pystyy todella täydentämään olemassa olevia ammattiliittoja. Ensinnäkin tämä mahdollistaa uuden miehitetyn avaruusaluksen "Federation" laukaisun, jota viimeisimpien tietojen mukaan käytetään yhdessä "Phoenixin" kanssa eikä "Angaran" kanssa, kuten aiemmin suunniteltu. Lisäksi useiden samankaltaisten kantorakettien samanaikainen käyttö voi tarjota joitain toiminnallisia etuja.
Phoenix -raketin luomisen ja käyttöönoton yhteydessä herää kysymyksiä joidenkin Angara -perheen hankkeiden tulevasta kohtalosta. Jälkimmäisen puitteissa ehdotetaan erityyppisten ohjusten rakentamista eri kokoonpanoilla ja erilaisilla ominaisuuksilla. Jotkut tällaisen modulaarisen arkkitehtuurin ohjukset (ensinnäkin Angara-3) osoittautuvat Phoenixin suoraan analogiksi kyvyissään. Kun Phoenixin pohjalta luodaan raskas tai erittäin raskas kantoraketti, syntyy uusi kilpailuongelma. Aika näyttää, miten nämä ongelmat ratkaistaan.
Viime kuukausien raporttien mukaan ohjelma lupaavan keskiluokan kantoraketin "Phoenix" luomiseksi on tullut alustavan suunnittelun vaiheeseen. Tämän vaiheen pitäisi olla valmis tämän vuoden loppuun mennessä, minkä jälkeen aloitetaan uusi työ, jonka seurauksena uuden tyyppinen ensimmäinen raketti menee kosmodromille seuraavan vuosikymmenen puoliväliin mennessä. Phoenix / Sunkar -hankkeen onnistunut toteutus johtaa käytettävissä olevien lentoliikenteen harjoittajien valikoiman laajentumiseen, ja sillä on vastaavat myönteiset toiminnalliset ja taloudelliset seuraukset. Samaan aikaan hanke voi kohdata teknisiä tai muita ongelmia. Lisäksi asiantuntijoiden on ratkaistava tietyt ongelmat, jotka liittyvät suoraan useiden samankaltaisten ohjusten samanaikaiseen luomiseen.
