זבל אנרגיה

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

מפעלים של תעשיית החלל הרוסית כבר בשנת 2020 ירגישו את ההשלכות השליליות שנגרמו מסירוב ארה"ב לרכוש את מנועי ה-RD-180 וה-RD-181, נכתב בהערת ההסבר לדוח השנתי של NPO Energomash לשנת 2017. מדוע מנועי רקטות, המוכרים בכל העולם, התבררו כבלתי נתבעים כיום לא רק בחו"ל, אלא גם ברוסיה?

אם אתה קופץ על טרמפולינה במשך זמן רב

רשמית, סירוב ארה ב לרכוש את ה-RD-180 וה-RD-181 מוסבר על ידי דרישות החוק האמריקאי. הערת ההסבר מציינת כי ב-12 בדצמבר 2017, הקונגרס של ארצות הברית העביר את חוק הרשות הלאומית להגנה לפיסקל 2018, המכניס שינויים חשובים בהליכי הרכש הציבורי של משרד ההגנה של המדינה.

"בסעיף 1603 של החוק הנדון, מצוין בנפרד כי רוסיה היא גם בין המדינות הנופלות תחת האיסור הנדון. ההגבלות לא יחולו על השקות לפני 31 בדצמבר 2022. עם זאת, בהתחשב בתזמון הייצור של רכבי שיגור, ארגונים רוסים יתחילו לחוות השלכות שליליות כבר בשנת 2020", - מצוין בהערה.

רוסקוסמוס דנה כבר זמן רב באפשרות שארצות הברית תסרב לקנות מנועי רקטות רוסיים ובהשלכות העתידיות, במיוחד לאחר אירועי 2014 באוקראינה. במקביל, חלק מהפקידים הצהירו ישירות על התלות החריפה של אנרגומאש בשותפים אמריקאים, בעוד שאחרים התעלמו מכל הבחינות.

"היום, חוזים זרים מספקים יותר ממחצית מהתמורה, השאר הם פקודות ממשלתיות. החלק העיקרי של ההכנסות נוצר מאספקת מנועי רקטות לארה"ב - RD-180 עבור United Launch Alliance ו-RD-181 עבור Orbital ATK".

- איגור ארבוזוב, מנכ ל Energomash, אמר בינואר 2018.

מטבע הדברים, ארצות הברית גם מכירה את הסיכויים חסרי הקנאה של תעשיית החלל הרוסית. "בכירים רוסים ממשיכים להכות בתוף", מדברים על שיגורים אמריקאים של מנועי רקטות RD-180 עבור אטלס 5 ועל כך שסויוז הרוסי נותר האמצעי היחיד להגיע ל-ISS, כתב העיתונאי האמריקני מתיו בודנר ל-SpaceNews שבוע לאחר הצהרותיו של ארבוזוב., "אין דיון ציבורי כלל על מה יביא סופו של מצב עניינים זה לתעשיית החלל הרוסית".

בפרסומו ציין העיתונאי כי ב-2014 נאס א ורוסקוסמוס הצליחו לשמור על קשרים עסקיים, למרות הצהרותיהם של פוליטיקאים רוסים, ובמיוחד ההצעה האמריקנית להשתמש בטרמפולינה לטיסות למסלול, שהועלתה על ידי דמיטרי רוגוזין, שהיה אז סגן ראש הממשלה. שר הממשלה.רוסיה.

רוגוזין הגיב מיד להערה של בודנר, וכינה את הפרסום קמצני.

"תעשיית הטילים והחלל שלנו מעולם לא הייתה תלויה באמריקאים. זה היה בדיוק ההפך,"

– הבטיח רוגוזין. במקביל, הפקיד, בהתייחס לסוד מסחרי, סירב למנות את הסכומים שמקבלת אנרגומש מארה ב עבור מכירת מנועי רקטות.

הכנסות ועלויות

מידת ה"עצמאות" האמיתית של תעשיית הטילים והחלל הרוסית מהאמריקאים נחשפת באותה הערת הסבר לדו"ח השנתי של אנרגומאש. בשנת 2018 מתכננת החברה לספק ללקוחות שלושה סוגים של יחידות כוח - 11 מנועי RD-180, שני מנועי RD-191 ושישה מנועי RD-181. כלומר, מתוך 19 מנועי רקטות, 17 מיועדים לארצות הברית ורק 2 לרוסיה. באופן לא מפתיע, במסמך, אנרגומאש מכנה את עצמה "יצואנית של מוצרים עתירי טכנולוגיה ומדע, כאשר חלק ניכר מהכנסותיה נקוב בדולרים וחלק הארי של העלויות נקוב ברובל".

מנועי ה-RD-180 שסופקו על ידי Energomash לארה ב משמשים כיום רקטות אטלס V, ו-RD-181 באנטרס. ההסכמים הנוכחיים קובעים משלוחים עד סוף 2019. ההסכם מ-1997 קבע אספקה של 101 מנועי RD-180 בסכום כולל של כמיליארד דולר. בשנת 2016, ארצות הברית הזמינה עוד 18 מנועי RD-180 מ-NPO.שווי האופציה לאספקת 60 מנועי RD-181, שנחתמו ב-2014, אינו עולה על מיליארד דולר.

לא קשה להעריך ש-RD-180 אחד עולה לצד האמריקאי לפחות 10 מיליון דולר, בעוד RD-181 אחד עולה לפחות 15 מיליון דולר. ברור גם שה-RD-180 שנמסר במסגרת חוזה 2016 לא יכול להיות זול יותר מה-RD-181, ולו רק בגלל שיחידת הכוח הראשונה מורכבת יותר וחזקה פי שניים מהשנייה.

זמן אבוד

ארצות הברית החלה לקנות מכשירי RD-180 מרוסיה משתי סיבות עיקריות. ראשית, האמריקנים נמשכו על ידי המאפיינים והמחיר של המנוע הרוסי. שנית, בדרך זו נמנעו השותפים המערביים ממכירת טכנולוגיית טילים סובייטית לסין תמורת סכום זעום. אם ארה ב לא הייתה מסכימה לקנות את ה-RD-180 מהפדרציה הרוסית לפני עשרים שנה, אין ספק שכיום ל-PRC היו יחידות כוח דומות. המצב עם מכירת טכנולוגיות חלל מאוישות סובייטיות מדגים זאת בבירור.

אולם המצב כיום שונה מהותית ממה שהיה לפני 20 שנה. עוד בינואר 2018, ארבוזוב הודה שלמרות שסין "יוצרת מנוע דומה במאפייניו ל-RD-180 הרוסי", Energomash מאפשרת שיתוף פעולה עם האימפריה השמימית "בתחום המחקר, חילופי מומחים והתייעצויות בפתרון בעיות צצות. "… אם רוסיה תמכור את טכנולוגיית הטילים שלה לסין, אזי תנאי העסקה בוודאי לא יהיו נוחים כמו במקרה של ארצות הברית.

הסירוב של ארה ב מ-RD-180 ו-RD-181 יכול להיות מוסבר מכמה סיבות.

ראשית, אין צורך דחוף ברקטת אטלס 5, שמוחלפת כעת בהצלחה ב-Falcon 9 ו-Falcon Heavy הזולות. המוביל האחרון, אגב, קיבל לאחרונה אישור הפנטגון לשיגור חלליות באופן מיידי לכל מסלולי התמיכה להם זקוק הצבא.

שנית, ב-2020 אמורה לטוס רקטת וולקן, שנוצרת כדי להחליף את אטלס 5. במקביל אמור שיגור ניו גלן של Blue Origin להמריא. שלישית, ואולי בעיקר, הטילים הכבדים האמריקאים שנמצאים בפיתוח יקבלו מנועי מתאן-חמצן חדשים. כיום, יחידות כוח שמשתמשות בנפט נמוגות ברקע, ואם מישהו עוסק ביצירתן, אז סטארט-אפים קטנים בתחום התעופה והחלל עובדים על נושאי אור משלהם.

נשאלת שאלה טבעית: לאן נעלמו מאות מיליוני הדולרים שרוסיה קיבלה מארה ב עבור מנועי רקטות? נכון להיום, ברור שהכספים הללו לא הופנו בעליל ליצירת יחידות כוח רקטיות מבטיחות. במהלך 20 השנים האחרונות, אזור מוסקבה Energomash עסקה בלעדית בפישוט וזיקוק ה-RD-170, שנשאר מהטיל הסובייטי הסופר-כבד אנרג'יה. יחד עם זאת, בתוך רוסיה, הצורך במוצרי Energomash אינו משמעותי: RD-171 הותקן על הטיל האוקראיני Zenit-2, ו-RD-191 - על האנגרה הרוסית.

מנפט ועד מתאן

ביוני 2018, המנכ ל של אנרגומאש, איגור ארבוזוב, אמר שמנועי רקטות מונעי מתאן מבטיחים יותר מיחידות כוח מונעות בנפט, וארצות הברית מקדימה את רוסיה ביצירת מתקנים כאלה.

לחברת Blue Origin האמריקאית יש את מידת המוכנות הגבוהה ביותר כיום, היא עובדת באופן פעיל על יצירת מנוע BE-4, שאמור להחליף את מנוע ה-RD-180 שסופק על ידינו עבור חברת ULA האמריקאית.

– אמר ארבוזוב.

פרויקט גלן Heavy Rocket חדש תמונה: NASASpaceFlight.com

הוא ציין כי השוק המודרני דורש לא יקר, כמו גם "הפתרונות הפשוטים והאמינים ביותר".

"מתאן עונה על הדרישות הללו במידה הרבה ביותר, שכן יש לו את בסיס חומרי הגלם המפותחים ביותר, והוא עולה על הנפט באנרגיה".

– אמר ארבוזוב.

לדבריו, "מתאן הוא הכלי הרב-תכליתי המאפשר, תוך שימוש בפחות משאבים והשקעות, להחזיר את היחידה לשימוש חוזר בבמה", שכן "הגז למעשה אינו נותן משקעי פחמן, היחידות אינן חוות עומסים כמו כאשר שימוש בסוגים אחרים של דלק, למשל, תערובות חמצן עם נפט או דלק חמצן-מימן".

המנכ"ל גם הוסיף כי אנרגומאש, יחד עם KBKhA (לשכת התכנון לאוטומטיקה כימית), עובדת על מנוע מתאן, שמתוכנן להיווצר "במתכת" עד 2020.

"היום מדובר בעיקר בבסיס מדעי וטכני, שכן אין רכב שיגור שעליו ניתן להתקין מנוע כזה. לפחות בגרסה של תוכנית החלל הפדרלית שקיימת היום,"

– הסביר ארבוזוב.

לאחר מכן, דבריו של ארבוזוב אושרו על ידי המעצב הראשי של Energomash, פיוטר ליובוצ'קין, שאמר כי "שוחרר תכנון ראשוני, שבו כל סוגי התוכניות נחשבות" עבור יחידות כוח הפועלות על מתאן. למעשה, מלבד מנועים המונעים על ידי נפט והפטיל, לרוסיה אין דבר.

לדברי ראש המועצה המדעית והטכנית של רוסקוסמוס, יורי קופטב, רוסיה היא מדינת החלל היחידה שאינה משתמשת במימן כדלק במנועים רקטיים (למרות שיחידת כוח כזו שימשה ברקטת אנרג'יה). לדוגמה, לאטלס 5 יש מנועי מימן RL-10A-4-2 בשלב השני, וכל יחידות הכוח של הדלתא 4 האמריקאית פועלות על מימן בכלל.

תעשיית החלל הרוסית ידועה בפרויקטים הרבים שלה שקיימים אך ורק על הנייר. אם אנרגומאש לא הצליחה ליצור יחידת כוח על מתאן, למכור את RD-180 לשותפים אמריקאים, אז ספק רב אם מנוע כזה יופיע כאשר שיתוף הפעולה עם ארצות הברית יקצר.

הגזימה

למעשה, המצב עם אנרגומאש גרוע עוד יותר. המיזם, שמצהיר על שימוש רב פעמי ביחידות הכוח שלו, מתעלם בכל דרך אפשרית מחוסר האפשרות בפועל ליצור רקטה עם שלב רב פעמי המבוסס על מנועי משפחת RD-170. הסיבה היא שכל אחת מהיחידות המיוצרות על ידי המפעל באזור מוסקבה מתגלה כחזקה מדי כדי לספק נחיתה אנכית של השלב הראשון, כפי שעושה SpaceX.

עם נחיתה רכה אנכית של השלב הראשון של ה-Falcon 9, מתוך תשעת מנועי ה-Merlin 1D+ שלו, רק יחידת כוח מרכזית אחת פועלת, יתרה מכך, בקטע האחרון של המסלול - בהספק המינימלי המותר. המוצרים של Energomash פשוט אינם מסוגלים לכך - כל אחת מהיחידות המיוצרות על ידי מפעל אזור מוסקבה, הפועלות אפילו במינימום הספק, ישאירו את הבמה באוויר עד שיגמר הדלק, ולאחר מכן האלמנט הרקטי יתקשה נְחִיתָה. כמובן, ניתן לפתור בעיה זו על ידי הגדלת המסה של השלב הראשון, אך במקרה זה, המסה של מטען הפלט תיפול בהכרח.

נותרה האפשרות להציל את המנוע עם מצנח, אבל במקרה זה, שלב הרקטה יבצע נחיתה קשה, ולאחר מכן שימוש חוזר בו ללא תיקונים גדולים הוא פשוט בלתי אפשרי.

למעשה, אם ניתן להשתמש במנועים של משפחת RD-170 ברקטה רב פעמית, אז רק כאשר השלב של מנשא כזה מקבל כנפיים. במקרה זה תתבצע נחיתה רכה על ידי החלקת אלמנט הרקטה. היכולת של רוסיה ליישם פרויקט כזה כיום מעוררת ספקות רציניים.

בנוסף, יש לציין שדווקא בגלל חוסר האפשרות להשתמש במוצרי Energomash כחלק מרקטה רב פעמית, תכננה S7 Space, בעלת Sea Launch, לחדש את הייצור של מנועי רקטות NK-33 ו-NK-43 כדי ליצור הרקטה לשימוש חוזר מסוג Soyuz-5SL.

פרספקטיבות

מסתבר שרוסיה המודרנית אינה זקוקה למספר רב של מנועי רקטות, והעניין של ארצות הברית וסין במורשת הסובייטית גווע במהירות. למעשה, כתוצאה מהיעדר ביקוש למוצריה, ההכנסות של אנרגומש ירדו פי כמה, מה שלא יכול שלא להשפיע על תעשיית הרקטות.

במצב כזה, אחד היצרנים המובילים בעולם של יחידות כוח רקטי מסתכן להפוך למפעל לא רווחי נוסף כמו מרכז חרוניצ'ב. רוגוזין אמר ביוני 2018 שהתאגיד הממלכתי ישקול להשתמש במנוע מבוסס מתאן ב-Soyuz-5, אבל KBKhA ברור שלא ממהרים ליצור תחנת כוח חדשה.במקום זאת, Energomash תתרכז בייצור של RD-191 עבור אנגרה, ולמעשה - בטכנולוגיות של אתמול.