Energetický odpad

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Podniky ruského kosmického průmyslu již v roce 2020 pocítí negativní důsledky způsobené odmítnutím nákupu motorů RD-180 a RD-181 ze strany USA, uvádí se ve vysvětlivce k výroční zprávě NPO Energomash za rok 2017. Proč se dnes raketové motory, známé po celém světě, ukázaly jako nevyžádané nejen v zahraničí, ale i v Rusku?

Pokud skáčete na trampolíně delší dobu

Formálně je odmítnutí USA koupit RD-180 a RD-181 vysvětleno požadavky amerického práva. Vysvětlivka uvádí, že 12. prosince 2017 Kongres Spojených států přijal zákon o národním obranném úřadu pro fiskální rok 2018, který zavádí důležité změny do postupů při zadávání veřejných zakázek ministerstva obrany země.

„V části zvažovaného zákona z roku 1603 je samostatně uvedeno, že Rusko je také mezi zeměmi, na které se vztahuje uvažovaný zákaz. Omezení se nebudou vztahovat na starty před 31. prosincem 2022. S ohledem na načasování výroby nosných raket však ruské podniky začnou pociťovat negativní důsledky již v roce 2020, “

- uvedeno v poznámce.

O možnosti, že USA odmítnou nákup ruských raketových motorů a budoucích důsledcích, zejména po událostech v roce 2014 na Ukrajině, diskutuje Roskosmos již delší dobu. Někteří úředníci přitom přímo uvedli akutní závislost Energomaše na amerických partnerech, jiní tuto skutečnost všemi možnými způsoby ignorovali.

„Zahraniční zakázky dnes poskytují více než polovinu výnosů, zbytek tvoří vládní zakázky. Hlavní část výtěžku tvoří dodávky raketových motorů do USA – RD-180 pro United Launch Alliance a RD-181 pro Orbital ATK “,

- Igor Arbuzov, generální ředitel společnosti Energomash, řekl v lednu 2018.

Spojené státy přirozeně také znají nezáviděníhodné vyhlídky ruského vesmírného průmyslu. "Ruští představitelé pokračují v bubnování," řekl americký novinář Matthew Bodner týden po Arbuzovových prohlášeních SpaceNews, když hovořili o amerických startech raketových motorů RD-180 pro Atlas 5 ao tom, že ruský Sojuz zůstává jediným prostředkem k dosažení ISS., "neexistuje vůbec žádná veřejná diskuse o tom, co by konec tohoto stavu věcí znamenal pro ruský vesmírný průmysl."

Novinář ve své publikaci poznamenal, že v roce 2014 se NASA a Roskosmos podařilo udržet obchodní vztahy, a to navzdory prohlášením ruských politiků, zejména americkému návrhu na použití trampolíny pro lety na oběžnou dráhu, který předložil Dmitrij Rogozin, tehdejší místopředseda vlády. Ministr vlády, Rusko.

Rogozin na Bodnerovu poznámku okamžitě zareagoval a označil publikaci za neslušnou.

„Náš raketový a vesmírný průmysl nikdy nezávisel na Američanech. Bylo to přesně naopak,"

- ujistil Rogozin. Úředník zároveň s odkazem na obchodní tajemství odmítl jmenovat částky, které Energomash dostává ze Spojených států za prodej raketových motorů.

Výnosy a náklady

Skutečnou míru „nezávislosti“ruského raketového a vesmírného průmyslu na Američanech odhaluje stejná vysvětlující poznámka k výroční zprávě společnosti Energomash. V roce 2018 společnost plánuje dodat zákazníkům tři typy pohonných jednotek – 11 motorů RD-180, dva motory RD-191 a šest motorů RD-181. To znamená, že z 19 raketových motorů je 17 určeno pro USA a pouze 2 pro Rusko. Není divu, že se Energomash v dokumentu nazývá „vývozcem high-tech a vědecky náročných produktů s významnou částí svých příjmů denominovaných v amerických dolarech a převážnou část nákladů denominovaných v rublech“.

Motory RD-180, které dodává Energomash do USA, se v současnosti používají v raketách Atlas V a RD-181 v Antares. Současné smlouvy počítají s dodávkami do konce roku 2019. Dohoda z roku 1997 stanovila dodávku 101 motorů RD-180 v celkové výši asi 1 miliardy $. V roce 2016 si Spojené státy objednaly od NPO dalších 18 motorů RD-180. Hodnota opce na dodávku 60 motorů RD-181, podepsaná v roce 2014, nepřesahuje 1 miliardu USD.

Není těžké odhadnout, že jeden RD-180 stojí americkou stranu minimálně 10 milionů dolarů, zatímco jeden RD-181 minimálně 15 milionů dolarů. Je také zřejmé, že RD-180 dodaný na základě smlouvy z roku 2016 nemůže být levnější než RD-181, už jen proto, že první pohonná jednotka je složitější a dvakrát výkonnější než druhá.

Ztracený čas

Spojené státy začaly kupovat RD-180 od Ruska ze dvou hlavních důvodů. Nejprve Američany zaujaly vlastnosti a cena ruského motoru. Zadruhé, západní partneři se tímto způsobem vyhnuli prodeji sovětské raketové technologie Číně za babku. Pokud by Spojené státy před dvaceti lety nesouhlasily s nákupem RD-180 od Ruské federace, není pochyb, že dnes by ČLR měla podobné pohonné jednotky. Situace s prodejem sovětských pilotovaných kosmických technologií to jasně dokazuje.

Dnešní situace je však zásadně odlišná od té, která byla před 20 lety. V lednu 2018 Arbuzov připustil, že ačkoli Čína „vytváří motor podobný svými vlastnostmi ruskému RD-180“, Energomash umožňuje spolupráci s Nebeskou říší „v oblasti výzkumu, výměny specialistů a konzultací při řešení vznikajících problémů. … Pokud Rusko prodá své raketové technologie Číně, pak podmínky obchodu určitě nebudou tak příznivé jako v případě Spojených států.

Odmítnutí USA od RD-180 a RD-181 lze vysvětlit několika důvody.

Za prvé, není naléhavě potřeba raketa Atlas 5, kterou nyní úspěšně nahrazují levné Falcon 9 a Falcon Heavy. Posledně jmenovaný nosič mimochodem nedávno obdržel certifikaci Pentagonu pro okamžité vypuštění kosmické lodi na všechny podpůrné oběžné dráhy, které armáda potřebuje.

Za druhé, v roce 2020 by měla letět raketa Vulcan, která vzniká jako náhrada za Atlas 5. Zároveň by měla vzlétnout nosná raketa New Glenn společnosti Blue Origin. Za třetí, a to je možná nejdůležitější, vyvíjené americké těžké střely dostanou nové motory na metan-kyslík. Pohonné jednotky využívající petrolej dnes ustupují do pozadí, a pokud se někdo zabývá jejich tvorbou, pak malé letecké startupy pracující na vlastních světlonosičích.

Nabízí se přirozená otázka: kam se poděly ty stovky milionů dolarů, které Rusko dostalo od Spojených států za raketové motory? V současnosti je zřejmé, že tyto prostředky zjevně nesměřovaly na vytvoření perspektivních raketových pohonných jednotek. Za posledních 20 let se Moskevská oblast Energomaš výhradně zabývala zjednodušením a zdokonalováním RD-170, který zbyl ze sovětské supertěžké rakety Energija. Zároveň je v Rusku potřeba produktů Energomash zanedbatelná: RD-171 byl instalován na ukrajinské raketě Zenit-2 a RD-191 - na ruské Angaře.

Od petroleje po metan

V červnu 2018 generální ředitel Energomaše Igor Arbuzov řekl, že raketové motory na metan jsou perspektivnější než energetické jednotky na petrolej a Spojené státy jsou ve vytváření takových instalací před Ruskem.

"Největší stupeň připravenosti má dnes americká společnost Blue Origin, která aktivně pracuje na vzniku motoru BE-4, který by měl nahradit námi dodávaný motor RD-180 pro americkou společnost ULA,"

- řekl Arbuzov.

Obrázek nového projektu Glenn Heavy Rocket: NASASpaceFlight.com

Poznamenal, že moderní trh vyžaduje levná a také "nejjednodušší a nejspolehlivější řešení."

„Methan tyto požadavky splňuje v největší míře, protože má nejrozvinutější surovinovou základnu a energeticky předčí petrolej,“

- řekl Arbuzov.

Podle něj je „metan nejuniverzálnějším nástrojem, který umožňuje s využitím méně zdrojů a investic obnovit jednotku pro opětovné použití stupně“, protože „plyn prakticky nevytváří uhlíkové usazeniny, jednotky nezažívají takové zatížení, jako když použití jiných druhů paliv, například směsí kyslíku s petrolejem nebo kyslíkovo-vodíkového paliva“.

Generální ředitel také dodal, že Energomash společně s KBKhA (Design Bureau of Chemical Automatics) pracuje na metanovém motoru, jehož vytvoření je plánováno do roku 2020 „v kovu“.

„Dnes je to z velké části vědecký a technický základ, protože neexistuje nosná raketa, na kterou by se dal takový motor nainstalovat. Alespoň ve verzi federálního vesmírného programu, která dnes existuje, “

- vysvětlil Arbuzov.

Následně slova Arbuzova potvrdil hlavní konstruktér Energomaše Pjotr Ljovočkin, který řekl, že „byl vydán předběžný návrh, kde jsou zvažovány všechny typy schémat“pro energetické jednotky běžící na metan. Ve skutečnosti kromě motorů poháněných petrolejem a heptylem Rusko nic nemá.

Podle šéfa vědeckotechnické rady Roskosmosu Jurije Kopteva je Rusko jedinou vesmírnou zemí, která nepoužívá vodík jako palivo v raketových motorech (i když taková pohonná jednotka byla použita v raketě Energia). Například Atlas 5 má na druhém stupni vodíkové motory RL-10A-4-2 a vůbec všechny pohonné jednotky americké Delty 4 jezdí na vodík.

Ruský vesmírný průmysl je známý svými mnoha projekty, které existují výhradně na papíře. Pokud Energomash nedokázal vytvořit pohonnou jednotku na metan a prodávat RD-180 americkým partnerům, je velmi pochybné, že se takový motor objeví, když bude spolupráce se Spojenými státy omezena.

přehnal to

Ve skutečnosti je situace s Energomashem ještě horší. Podnik, který se hlásí k opětovnému použití svých pohonných jednotek, všemi možnými způsoby ignoruje skutečnou nemožnost vytvořit raketu s opakovaně použitelným stupněm na základě motorů rodiny RD-170. Důvodem je, že jakákoliv z jednotek vyráběných továrnou v Moskevské oblasti se ukázala být příliš výkonná na to, aby zajistila vertikální přistání prvního stupně, jak to dělá SpaceX.

Při vertikálním měkkém přistání prvního stupně Falconu 9 z jeho devíti motorů Merlin 1D + pracuje pouze jedna centrální pohonná jednotka, navíc v závěrečném úseku trajektorie - na minimální přípustný výkon. Produkty Energomash toho prostě nejsou schopny - kterýkoli z jednotek vyrobených podnikem Moskevské oblasti, pracující i při minimálním výkonu, udrží stupeň ve vzduchu, dokud nedojde palivo, poté raketový prvek ztíží přistání. Tento problém lze samozřejmě vyřešit zvýšením hmotnosti prvního stupně, ale v tomto případě hmotnost výstupního užitečného zatížení nevyhnutelně klesne.

Zůstává možnost zachránit motor padákem, ale v tomto případě raketový stupeň provede tvrdé přistání, po kterém je jeho opětovné použití bez větších oprav prostě nemožné.

Ve skutečnosti, pokud lze motory rodiny RD-170 použít v opakovaně použitelné raketě, pak pouze tehdy, když stupeň takového nosiče dostane křídla. V tomto případě bude provedeno měkké přistání klouzáním raketového prvku. Schopnost Ruska realizovat takový projekt dnes vyvolává vážné pochybnosti.

Navíc je třeba poznamenat, že právě kvůli nemožnosti použití produktů Energomash jako součásti opakovaně použitelné rakety plánovala společnost S7 Space, která vlastní Sea Launch, obnovit výrobu raketových motorů NK-33 a NK-43 za účelem vytvoření opakovaně použitelná raketa Sojuz-5SL.

Perspektivy

Ukazuje se, že moderní Rusko nepotřebuje velké množství raketových motorů a zájem Spojených států a Číny o sovětské dědictví rychle vymírá. Ve skutečnosti v důsledku nedostatečné poptávky po jejích produktech tržby Energomash několikrát klesnou, což nemůže ovlivnit raketový průmysl.

V takové situaci se jeden z předních světových výrobců raketových pohonných jednotek vystavuje riziku, že se stane dalším neziskovým podnikem, jakým je Chruničevovo centrum. Rogozin v červnu 2018 uvedl, že státní korporace zváží použití motoru na bázi metanu v Sojuzu-5, ale KBKhA zjevně nespěchá s vytvořením nové elektrárny. Místo toho se Energomash soustředí na výrobu RD-191 pro Angara a vlastně - na včerejší technologie.