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俄罗斯航天新计划——俄航天掌门人如是说

俄罗斯航天新计划——俄航天掌门人如是说 星际航行
2024-03-14
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导读:如转载引用,请联系授权和标明出处




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俄乌冲突以来俄罗斯遭受到西方世界的全面封锁和制裁,这一背景给本来就经费不多且发展方向不甚明朗的俄航天蒙上了一层阴霾。未来俄航天打算怎样发展,何去何从,目前还不是很清楚,有的项目即使路线清晰但是动作缓慢,制约因素很多。但无论怎样,俄航天仍然念念不忘昔日苏联时期的鼎盛和辉煌,始终以航天大国的心态看世界航天的发展,希翼继续留在世界航天领域的创新发展前沿,并重新夺回火箭发射方面的领导地位。实现这一愿望的关键之一就是有持久的新型未来项目做支撑。
近日,俄罗斯航天国家集团总经理尤里·鲍里索夫在接受 Pro Cosmos 采访时指出,从他2022年6月上任后就发现“航天行业在所有领域都没有长期一致的技术政策,如卫星建设、火箭研制、太空研究和载人计划等”。由于对工作前景和目标的不明确,俄航天企业的员工陷入了一种“有些困惑”的状态。然而,据这位俄航天新任掌门人说现在俄航天有了长期发展战略。那就是俄国防部特别订单+可重复使用火箭+卫星传送带+ROS空间站。在此次专访中,他还谈到了一些正在进行的前景项目,说其中一些项目是悄悄进行的,在媒体上未有报道。依笔者所见,此次访谈对话不甚完整全面,但是通过提及的这些项目基本上能够看出目前俄航天发展的一些主要方向。笔者在行文中也会浅谈几句自己的看法和研判,供大家参考。

1  阿穆尔替代联盟号
这两年来,俄的发射任务都是由“联盟号”及“质子号”完成的,安加拉号火箭还没有投入使用。鲍里索夫承认,定位为替代质子号的安加拉号火箭已经不算年轻了。 俄会尽最大可能尽快结束安加拉的飞行试验,正式将其投入使用。但目前看来,届时它将主要用于完成俄国防部任务,发射军用卫星。

的确,安加拉作为苏联解体俄罗斯独立以来自主研制的首个火箭项目,曾经被视为确保俄罗斯自主进入空间的新一代火箭,但生不逢时,经历了从艰难的后苏联经济崩盘直至今天俄罗斯的近乎全面封锁环境。安加拉号在1995年正式立项,但在2014年才能实现首飞,至今为止安加拉号麾下的轻型和大型火箭分别完成三次飞行试验,但发射都是在俄的老发射场——普列谢茨克发射场进行的,且携带的均是载荷模型。按照俄航天的规划,安加拉号最终将落户于新建的东方发射场,但该发射场上安加拉号发射系统的建设一直在进行中,各种问题层出不穷,进度一直在延迟。这两三年来,俄国内不断有声音催促安加拉号+东方发射场尽快投入使用。俄航天的官方说法是安加拉轻型、大型火箭在2024年终结飞行试验阶段。

至少自2023年6月开始,安加拉-A5大型火箭在东方发射场处女秀的准备工作就已经开始启动,截至目前已经完成火箭电子加注模型的综合试验,搭配的猎户座上面级也于近日运抵发射场开始准备......。据俄新社3月4日最新消息称,安加拉-A5大型火箭在东方发射场的首飞预计在2024年4月6~10日进行。这比原定于2023年末的发射时间推迟了4个多月。毫不夸张地讲,安加拉火箭在东方发射场的这次首飞将是对苏联解体后俄航天发展综合能力的一次大检验。让我们屏气凝神拭目以待。

鲍里索夫表示,俄航天计划在2028-2029年更新运载火箭战队。现在进步航天中心已经在积极开发具有多发动机动力装置的阿穆尔-液化天然气可重复使用火箭。该火箭采用液氧甲烷发动机,由沃罗涅日化学自动化设计局负责研制,现RD-0177发动机试验样件的开发正在进行当中。RD-0177推力为100吨,计划于2025年底全面研发完毕。液化天然气甲烷因其效率高且烟灰生成少,被广泛认为重复使用火箭的理想推进剂。他说:“果阿穆尔火箭取得成功,我们希望能够复制它,并将该火箭中注入的设计技术用于重型运载火箭”。

文后为有关RD-0177液氧甲烷发动机的2023年最新视频

2 俄国防部订单

鲍里索夫在访谈中还提到一个俄国防部买单的项目——超轻型可重复使用火箭。他说,“这是一款绝对创新的超轻型可重复使用火箭,也使用液化天然气。 它的使用能够确保发射服务的盈利能力。 研制单位TsNIIMash 对这一项目信心满满寄予厚望。这个未来火箭的第二个客户是俄先期研究基金会。 超轻型火箭的研制工作已经花费了“两到三年”的时间。这个重复使用轻型火箭项目没有做广告,因为该火箭在设计和工艺方案方面相当创新,使用了新型合金和复合材料。已经进行了子级的试验测试,原则上是成功的,这证明了设计决策的正确性。目前,正在开展发动机的制造和性能验证工作。如果这些都一切顺利的话,我们将加快这项工作。预计该轻型重复使用火箭不仅能够从航天发射场起飞,而且成本也会低于俄一众在役火箭”。

鲍里索夫没有提及该轻型重复使用火箭具体叫什么名字。据笔者推断,应该是飞翼-SV项目,该项目的主承研单位是TsNIIMash ,先期研究基金会则是这个项目的幕后推手之一。从规律上看,先期研究基金会资助的预研项目,最后往往用来满足俄国家国防安全的需要。根据掌握的信息来看,飞翼-SV项目是在2017-2018年进行的初步草案设计,2020年4月开始返回演示段的研发。之后就鲜有消息流出了。关于这个项目最近的几则消息来自于2022年。2022年12月,据塔斯社报道,西伯利亚航空研究院SibNIA开始了飞翼-SV 可重复使用火箭一子级的飞行试验。该研究所所长弗拉基米尔·巴尔苏克介绍说开展的工作与运载火箭返回段无人模式飞行试验有关,将在2022-2023两年内进行,并将以完成一子级演示段在自动模式下着陆而结束。2022年12 月,俄新社援引航天工业消息人士的话报道,俄罗斯未来飞翼-SV 轻型火箭可重复使用一子级的演示段将像飞机一样安装起落架、涡轮喷气发动机和机头整流罩,能够像无人机一样起飞、飞行和返回机场。2022年 4 月,TsNIImash实验设计部领导鲍里斯·萨托夫斯基表示,他们正在研制的飞翼-SV 轻型火箭的重复使用一子级可以采用滑雪板进行着陆。

3  卫星生产和传送带

鲍里索夫表示,俄航天决定加快卫星的生产速度,以跟上世界的太空探索步伐和快速完成俄卫星星座的建设。目前工作已经初见成效,西伯利亚RESHETNEV公司的专家已经开发出了小型卫星传送带。俄航天认为这是一次重要的经验,可以进行复制。RESHETNEV公司开发的这个传送带是为组装重达 100 公斤的卫星而创建的,但俄航天的目标是为重达 500 公斤的卫星建立传送带,为此需要花费大量经费鲍里索夫说俄航天国家集团将支持此项工作的开展,计划为此投入大约500亿卢布。同时,RESHETNYOV 公司也在开发制造卫星的新材料。最近,其工程师和设计师推出了一个重达1000公斤的新型统一卫星平台。在一次发射中,该平台将能够将多达四颗卫星送入低圆轨道。

在卫星编队的建设当中,还有来自俄高校的力量。如新西伯利亚国立大学参与到“狮鹫”编队的研制当中。狮鹫是一个由 132 个立方体卫星组成的巡天星座,分辨率约为 2.5 米。它是俄球体卫星编队研制计划的一部分,整个球体计划预计向轨道发射 162颗 卫星,完成监测环境、采矿以及调节交通流量等功能。

4 商业发射
俄航天正在积极努力在俄罗斯国内建立发射服务市场。发射服务商业化法已在国家杜马顺利通过,自2025年1月1日起即可生效。届时发射将不再免费,商业机构将能够参与卫星开发和发射服务。正如鲍里索夫一再表示的那样,如果没有这项法律,仅靠国家资源无法实现俄罗斯轨道编队的发展。该法律一旦生效,到 2030 年,私营公司将帮助发射约 600 颗卫星,约占俄计划轨道编队的 40%。现俄航天国家集团就这个方向已经在与私营公司讨论建立合作伙伴关系。
关于私企参与低轨多卫星编队建立的机制。鲍里索夫这样描述道,俄航天国家集团与这些公司签订远期合同,保证他们的工作不会白费,如果他们生产出具有所声明性能的卫星,则俄航天将通过远期合同机制开始回购这些卫星。此外,私营企业也需要政府支持他们的创新。如果没有利率补贴和额外的税收优惠,俄商业航天的发展会面临重重困难。正如鲍里索夫提醒说,埃隆·马斯克和他的SpaceX凭借五角大楼的稳定合同而站稳了脚跟,之后才有一骑绝尘。
即使俄之后推行发射市场的商业化发展,俄航天国家集团的地位仍然是超然所在,它将拥有发射所有航天器的绝对关键职能。

鲍里索夫还表示,目前俄罗斯还没有能够研制火箭和进行航天发射的私营公司。 但据他所知,在俄罗斯国内,此类商业项目已经开始在萌芽阶段自发诞生。

除了允许私营公司进入市场外,俄航天国家集团还将获得另一种财政支持。在俄政府立法活动委员会的一次会议上,批准了一项允许国有公司从事广告业务的联邦法律草案。这意味着,在俄火箭或航天基础设施上会出现汽车、饮料或其他合法经营业务的广告

5 航天伙伴

鲍里索夫表示,此前高达70%的航天项目外部合同是与欧洲国家和美国签订的。现在它们实际上“减少到零”,不包括国际空间站的工作以及为进行太空互助与美国NASA“从确保太空活动安全的角度进行的合作”。

鲍里索夫说,目前中国是俄“长期航天项目的主要合作伙伴”,中俄在合作开展月球计划,包括国际科学月球站建设项目。金砖国家也可能会进入俄航天合作伙伴名单,这些国家已经表现出有兴趣与俄罗斯巩固在提供航天服务领域方面的合作。未来,可能会创建一个统一的卫星星座。

此外,俄罗斯还打算让金砖国家参与ROS——俄罗斯轨道站的开发。俄航天认为这些国家对ROS项目感兴趣的原因不仅是有机会将自己的模块对接到 ROS。鲍里索夫的原话是:金砖国家确实很感兴趣,特别是我们的提议,即我们不仅准备好培训宇航员和开展太空旅游,我们还准备在合作伙伴力所能及的范围内进行尽可能多的合作,直至为他们打造出单独的模块以及组织国家级实验。

笔者这里想说的是,俄航天这是已经开始打压箱底技术的主意了吗,还是欲擒故纵之策?空间站技术是苏联/俄罗斯航天的看家本领之一,当年在美苏争霸高峰时期,苏联曾经成功打造出礼炮号、和平号等宇航用空间站,以及钻石号载人、无人军用空间站。在空间站建设和运营方面,还没有哪个国家的技术能出其左右。在苏联解体后,美俄曾经有过短暂的蜜月期,美国抓住机会想办法接近垂涎已久的俄罗斯压箱底航天技术,包括高超飞行器冲压发动机技术和空间站载人航天技术等,最终以美国出资、俄罗斯出力的方式邀请俄罗斯参与到国际空间站的建设当中,才有了国际空间站首个大型舱段也是基础舱——曙光号功能货舱的问世。

6 其他

鲍里索夫说,俄罗斯也在为自己开发一些项目。例如,正在进行的月球独立计划,目前俄罗正在开展重型火箭的研制工作,用来运货到月球搭建月球站及使用月球资源。同时,俄航天国家集团与俄科学院一道,已经在制定金星和火星的研究计划。

笔者按,关于俄重型火箭项目是否已经启动或研制状况如何不是很清楚,没有更多的消息。只是知道2023年4月12日俄总统普京给俄航天国家集团下达了2024年恢复重型火箭研制的指示。随后,俄航天总经理鲍里索夫宣布了这一消息。他说:"总统指示我从明年开始研制这种重型运载火箭。上帝保佑!国家的情况很困难,没有钱来做所有事情”。据预计,俄重型火箭的研制需要8-10年的时间。

RD-0177研制场景-2023年












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本公众号是国内第一家以载人航天和深空探测为主题的公众号,下设国际月球村、Artemis任务、美天军观察、太空评论、太空经济、深空探测、读书荐书感悟等十个专题栏目,希望能以此推动国内航天科普事业的发展和进步。
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