Après des accidents assez médiatisés impliquant des fusées russes Proton, on peut dire qu'il est même devenu indécent d'écrire sur la situation réelle de l'industrie spatiale. Cependant, le programme spatial russe ne concerne pas seulement les accidents et les catastrophes de satellites et de stations spatiales, il s'agit également de projets vraiment étonnants qui sont assez prometteurs et passent avec succès le chemin de leur conception. Il se concentrera sur la fusée et le système spatial réutilisables (MRKS-1), dont les essais sur modèle ont commencé à TsAGI.
Il n'y a pas si longtemps, le centre de presse TsAGI a publié une image de ce modèle. Son apparence rappelle beaucoup les engins spatiaux réutilisables, comme la navette spatiale américaine ou notre « Bourane ». Mais la ressemblance extérieure, comme c'est souvent le cas dans la vie, est trompeuse. MKRS-1 est un système complètement différent. Il met en œuvre une idéologie fondamentalement différente, qui est qualitativement différente de tous les projets spatiaux passés mis en œuvre. À la base, il s'agit d'un lanceur réutilisable.
Le projet MRKS-1 est un lanceur à décollage vertical partiellement réutilisable basé sur un premier étage de croisière réutilisable, des boosters et des seconds étages jetables. La première étape est réalisée selon le schéma de l'avion et est réversible. Il retourne à la zone de lancement en mode avion et effectue un atterrissage horizontal sur les aérodromes de 1ère classe. Le bloc ailé réutilisable du 1er étage du système de fusée sera équipé de moteurs-fusées de croisière à propergol liquide (LPRE) réutilisables.
Actuellement, le Centre national de recherche et de production du nom de Khrunichev, les travaux de conception et de développement et de recherche sur le développement et la justification de l'apparence technique, ainsi que les caractéristiques techniques de la fusée réutilisable et du système spatial, battent leur plein. Ce système est créé dans le cadre du programme spatial fédéral en coopération avec de nombreuses entreprises connexes.
Cependant, parlons un peu d'histoire. La première génération d'engins spatiaux réutilisables comprend 5 engins spatiaux de type navette spatiale, ainsi que plusieurs développements nationaux des séries BOR et Bourane. Dans ces projets, les spécialistes américains et soviétiques ont essayé de construire eux-mêmes un vaisseau spatial réutilisable (la dernière étape, qui est directement lancée dans l'espace). Les objectifs de ces programmes étaient les suivants: le retour depuis l'espace d'une quantité importante de charges utiles, la réduction du coût de lancement d'une charge utile dans l'espace, la préservation d'engins spatiaux coûteux et complexes pour une utilisation répétée, la possibilité d'effectuer des lancements fréquents d'un étage réutilisable.
Cependant, la 1ère génération de systèmes spatiaux réutilisables n'a pas été en mesure de résoudre leurs problèmes avec un niveau d'efficacité suffisant. Le coût unitaire d'accès à l'espace s'est avéré environ 3 fois supérieur à celui des fusées à usage unique ordinaires. Dans le même temps, le retour des charges utiles depuis l'espace n'a pas augmenté de manière significative. Dans le même temps, la ressource d'utilisation d'étages réutilisables s'est avérée nettement inférieure à celle calculée, ce qui ne permettait pas l'utilisation de ces navires dans un calendrier serré de lancements spatiaux. En conséquence, de nos jours, les satellites et les astronautes sont envoyés en orbite proche de la Terre à l'aide de systèmes de fusées jetables. Et il n'y a rien du tout pour restituer des équipements et des véhicules coûteux en orbite proche de la Terre. Seuls les Américains ont fabriqué eux-mêmes un petit navire automatique X-37B, qui a été conçu pour les besoins militaires et a une charge utile inférieure à 1 tonne. Il est évident pour tout le monde que les systèmes réutilisables modernes doivent être qualitativement différents des représentants de la 1ère génération.
En Russie, des travaux sont en cours sur plusieurs systèmes spatiaux réutilisables à la fois. Cependant, il est clair que le plus prometteur sera le système dit aérospatial. Idéalement, un vaisseau spatial décollerait d'un aérodrome comme un avion ordinaire, entrerait en orbite terrestre basse et reviendrait en arrière, ne consommant que du carburant. Cependant, c'est l'option la plus difficile qui nécessite beaucoup de solutions techniques et de recherches préliminaires. Cette option ne peut être mise en œuvre rapidement par aucun État moderne. Bien que la Russie dispose d'une réserve scientifique et technique assez importante pour des projets de ce type. Par exemple, l'"avion aérospatial" Tu-2000, qui a fait l'objet d'une étude assez détaillée. La mise en œuvre de ce projet à un moment donné a été entravée par un manque de financement après l'effondrement de l'URSS dans les années 1990, ainsi que par l'absence d'un certain nombre de composants critiques et complexes.
Il existe également une version intermédiaire, dans laquelle le système spatial se compose d'un vaisseau spatial réutilisable et d'un étage booster réutilisable. Des travaux sur de tels systèmes ont été effectués en URSS, par exemple, le système Spiral. Il y a aussi des développements beaucoup plus récents. Mais même ce schéma d'un système spatial réutilisable présuppose un cycle assez long de travail de conception et de recherche dans de nombreux domaines.
Par conséquent, l'accent principal en Russie est mis sur le programme MRKS-1. Ce programme signifie Stage 1 Reusable Rocket and Space System. Malgré cette "première étape", le système créé sera très fonctionnel. C'est juste que dans le cadre d'un programme général assez important pour la création des derniers systèmes spatiaux, ce programme a les échéances les plus proches pour sa mise en œuvre finale.
Le système proposé par le projet MRKS-1 sera en deux étapes. Son objectif principal est de lancer en orbite proche de la Terre absolument tout engin spatial (de transport, habité, automatique) pesant jusqu'à 25 à 35 tonnes, à la fois déjà existant et en cours de création. Le poids de la charge utile mise en orbite est supérieur à celui des Protons. Cependant, la différence fondamentale avec les fusées porteuses existantes sera différente. Le système MRKS-1 ne sera pas jetable. Son 1er étage ne brûlera pas dans l'atmosphère et ne tombera pas au sol sous la forme d'un amas de débris. Après avoir accéléré le 2e étage (qui est ponctuel) et la charge utile, le 1er étage atterrira, comme les navettes spatiales du 20e siècle. C'est aujourd'hui la voie la plus prometteuse pour développer des systèmes de transport spatial.
Concrètement, ce projet est une modernisation par étapes du lanceur à usage unique Angara en cours de création. En fait, le projet MRKS-1 lui-même est né comme un développement ultérieur du GKNPTs im. Khrunichev, où, avec l'ONG Molniya, a été créé un booster réutilisable de 1er étage du lanceur Angara, qui a reçu la désignation Baikal (pour la première fois, le modèle Baikal a été présenté au MAKS-2001). Le Baïkal a utilisé le même système de contrôle automatique qui a permis à la navette spatiale soviétique Bourane de voler sans équipage à bord. Ce système permet d'accompagner le vol à toutes ses étapes - du moment du lancement à l'atterrissage du véhicule sur l'aérodrome, ce système sera adapté pour le MRKS-1.
Contrairement au projet Baïkal, le MRKS-1 n'aura pas d'avions pliants (ailes), mais des avions installés de manière rigide. Cette solution technique permettra de réduire la probabilité de situations d'urgence lorsque le véhicule entre dans la trajectoire d'atterrissage. Mais la conception récemment testée de l'accélérateur réutilisable subira encore des modifications. Comme l'a noté Sergueï Drozdov, chef du département aérothermodynamique des avions à grande vitesse chez TsAGI, les spécialistes ont été "surpris par les flux de chaleur élevés dans la section centrale de l'aile, ce qui entraînera sans aucun doute un changement dans la conception de l'avion". En septembre-octobre de cette année, les modèles MRKS-1 subiront une série de tests dans des souffleries transsoniques et hypersoniques.
Lors de la deuxième étape de la mise en œuvre de ce programme, il est prévu de rendre la deuxième étape réutilisable, et la masse de la charge utile à lancer dans l'espace devra passer à 60 tonnes. Mais même le développement d'un accélérateur réutilisable du 1er étage seulement est déjà une véritable avancée dans le développement des systèmes de transport spatial modernes. Et le plus important, c'est que la Russie s'achemine vers cette percée, tout en maintenant son statut de l'une des premières puissances spatiales mondiales.
Aujourd'hui, le MRKS-1 est considéré comme un véhicule polyvalent universel destiné au lancement d'engins spatiaux et de diverses charges utiles, de navires habités et cargos en orbite proche de la Terre, de navires habités et cargos dans le cadre des programmes d'exploration humaine de l'espace proche de la Terre, d'exploration de la Lune et Mars, ainsi que d'autres planètes de notre système solaire. …
La composition du MRKS-1 comprend une unité de fusée réutilisable (VRB), qui est un booster de stade I réutilisable, un booster de stade II unique, ainsi qu'une ogive spatiale (RGC). VRB et l'accélérateur de stade II s'arriment l'un à l'autre dans un schéma par lots. Il est proposé de construire des modifications du MRCS avec une capacité de charge différente (la masse de la cargaison livrée sur une orbite de référence basse de 20 à 60 tonnes), en tenant compte des accélérateurs unifiés des étages I et II en utilisant un seul complexe au sol. Cela permettra à terme d'assurer en pratique une diminution de l'intensité du travail dans un poste technique, une production en série maximale et la possibilité de développer une famille de porteurs spatiaux économiquement efficace sur la base de modules de base.
Développement et construction de la famille MRKS-1 de différentes capacités de charge sur la base d'étages jetables et réutilisables unifiés, qui répondront aux exigences des systèmes de transport spatial avancés et sont capables de résoudre les tâches de lancement d'objets spatiaux coûteux uniques et en série avec une efficacité et une fiabilité très élevées.les engins spatiaux peuvent devenir une alternative très sérieuse dans un certain nombre de lanceurs de nouvelle génération qui seront en service pendant longtemps au 21e siècle.
À l'heure actuelle, les spécialistes de TsAGI ont déjà réussi à évaluer la multiplicité rationnelle de l'utilisation du premier étage du MRKS-1, ainsi que les options pour les démonstrateurs des unités de missiles renvoyées et la nécessité de leur mise en œuvre. Le 1er étage MRKS-1 retourné offrira un haut niveau de sécurité et de fiabilité et abandonnera complètement l'attribution de zones où tombent des pièces détachables, ce qui augmentera considérablement l'efficacité de la mise en œuvre de programmes commerciaux prometteurs. Les avantages susmentionnés pour la Russie semblent être extrêmement importants, comme pour le seul État au monde qui dispose d'une situation continentale de cosmodromes existants et prometteurs.
TsAGI estime que la création du projet MRKS-1 est une étape qualitativement nouvelle dans la conception de véhicules spatiaux réutilisables prometteurs pour le lancement en orbite. De tels systèmes répondent pleinement au niveau de développement de la technologie des fusées et de l'espace au XXIe siècle et ont des indicateurs d'efficacité économique nettement plus élevés.
