Оригинальное решение по снижению стоимости запуска РН Ангара

0
16

Мы платим Казахстану миллионы долларов в год за зоны падения отработавших ступеней ракет, но если бы мы вообще не допускали их падения на землю, а ловили бы их в воздухе, то можно было бы сильно сэкономить. И вот как это можно сделать.

Начнём по порядку. Так взлетает наша Ангара:

На высоте в 98 километров от Ангары отделяется её первая ступень:

Далее отделившаяся ступень просто падает на землю и разбивается.

Не многие знают, но первые ступени ракеты-носителя Энергия (боковушки) собирались спасать по следующей схеме:

Здесь после отделения боковушки, за ней раскрывается небольшой тормозной парашют, с которым она летит до высоты в 3-4 километра, далее раскрывается основной, многокупольный парашют и на нём она приземляется на Землю, на специальные опоры.

Но. Спуск на парашютах непредсказуемый. Ветер может понести ракету на деревья, на крутой склон, ракета покатится и получит повреждения. Поэтому надо не дожидаться когда ступень долетит до земли, а прямо в воздухе прицепить её тросом к вертолёту, и унести на космодром.

Но как её зацепить? Подлетать на вертолёте к спускающейся ступени ближе чем на условные 50 метров — опасно. Так как вертолёт может ткнуться в купола парашюта, запутаться в них, упасть и разбиться. Поэтому нужно что-то, что бы помогло нам протянуть тросс от вертолёта на эти условные 50 метров и зацепить спускающуюся на парашюте ступень. И этим что-то является джетпак. Кто не знаком с такой штукой — смотрите ролики.

Наш десантник на джетпаке сможет пролететь от вертолёта до спускающейся на парашюте ступени, и дотянуть за собой трос. Далее он выстреливает гарпуном с тросом в специальную петлю, созданную парашютами; гарпун расклинивается в этой петле и таким образом трос от вертолёта оказывается привязан к спускающейся ступени. Далее парашюты сбрасываются, ступень повисает под вертолётом, и вертолёт несёт её на космодром для повторного использования. См. анимированную картинку:

А теперь подробности.

Важный плюс такой системы — отсутствие рисков. Вертолёт висит в условных пятидесяти метрах от спускающейся на парашютах ступени и ему ничего не угрожает. Десантник привязан к вертолёту страховкой. Если вдруг джетпак сломается, или в нём кончится топливо — десантник просто повиснет на страховке как на тарзанке и его поднимут обратно в вертолёт. Время полёта на джетпаке в 30 секунд — да короткое, но его достаточно. Негры 50 метров пробегают за 4 секунды, а на джетпаке можно долететь ещё быстрее. Оставшиеся 26 секунд — на то, чтобы прицелиться и выстрелить из гарпуна. Кроме того десантников может быть не один, а несколько. Не получится у одного — получится у другого. Как вариант — сделать джетпаку дистанционное управление, чтобы летал без человека. Тогда он станет намного легче и сможет держаться в воздухе дольше. Но если десантники будут справляться и сами, то можно обойтись и без этого.

На ступени Ангары помимо парашютов нужно установить передатчик, который бы передавал на вертолёт её GPS-координаты. Вертолётчик должен всего лишь удерживать вертолёт на расстоянии в условные 50 метров от спускающейся ступени, и когда она спустится до нужной высоты — дать команду десантникам лететь к ней на перехват и зацеплять трос. Скорость спуска боевой техники на парашютах зависит от числа куполов, и может быть снижена до 5 метров в секунду. Вот ролик, чтобы оценить насколько медленно может опускаться тяжёлая боевая техника ( вес — 18 тонн ).

Цена вопроса

Заметьте, что по цене этот способ спасения Ангары самый дешёвый. Тут требуется только джетпаки, аренда вертолёта, трос, гарпун, десантники, плюс не очень большие доработки ступени Ангары, чтобы разместить там парашюты и передатчик GPS. А прибыль мы получим за то, что не надо будет платить за зоны падения, так как ничего падать на землю уже не будет.

Для сравнения, чтобы спасти ступень ракеты-носителя Falcon-9 Элона Маска, потребовалось изготовить специальную баржу, причём баржа получила повреждения, погнулась, когда ступень на неё рухнула, и теперь нужны деньги на ремонт. Судостроение само по себе — вещь дорогая. Окупится ли баржа повторным использованием ступеней — это вообще вопрос.

Универсальность Спасаем все ступени любой ракеты!

Не всякую ступень можно спасти посадив её на двигателях на барже как у Маска. Например, двигатели Ангары слишком мощные, чтобы на них ступень могла зависать в воздухе. Ловля же ступеней вертолётом и джетпаком годится для любых ступеней на которые можно прицепить парашюты. Спасать можно не только первые, но и вторые и третьи ступени ракет. Можно ловить даже космический корабль Союз спускающийся с орбиты. Помните космонавта Комарова который разбился из-за того, что у него не вышел основной парашют, а вышел только вытяжной? Понятно, что загарпунить вытяжной парашют, чтобы спасти космонавта, намного сложнее, чем основной, и вообще как это сделать — это отдельная большая тема. Я просто говорю о перспективах и направлениях. И пока никто у нас не начнёт этим серьёзно заниматься, мы и не узнаем как далеко можно зайти в теме полного спасения всех ступеней ракет и их повторного использования.

С чего начать

Чтобы научиться ловить ступени — ракета не нужна. Нужен просто некий груз весом в 10 тонн, который будут сбрасывать с самолёта на парашюте. Нужен вертолёт Ми-26 ( поднимает 20 тонн ), который будет этот груз ловить. Нужно купить джетпак, поставить на него гарпун, и поручить нашим десантникам учиться ловить сбрасываемый с самолёта груз. Когда натренируются ловить груз — перейдём к ловле ступеней. Поставим парашюты на Ангару и будем ловить её. Превратим Ангару в кенгуру!

Спасение ступеней делает космос дешёвым и более доступным всем нам. Самолёт почему дешёвый? Потому, что его только топливом заправить — и лети ещё раз. А ракету каждый раз надо делать заново. Поэтому надо учиться спасать ступени и использовать их повторно, как самолёты. Так, что кто хочет в космос — давайте поддержим тему репостом.

Уважаемому сообществу предлагается обсудить данную схему, все плюсы и минусы.

Источник