Rusia está desarrollando un vehículo de lanzamiento ultraligero Taimyr. Lin Industries crea un nuevo vehículo de lanzamiento de clase ligera
transcripción
1 vehículo de lanzamiento ultraligero TAYMYR
2 “¿Quién no ha dirigido sus ojos al cielo en una clara noche estrellada, en la que centellean millones de estrellas? ¿Qué valores incalculables se podrían entregar a la Tierra si fuera posible volar hasta allí? F. Zander
3 1. MICROSATELITES
4 Microsatélites Los microsatélites son naves espaciales que pesan menos de 100 kg. Debido a la constante miniaturización de la electrónica, los microsatélites son cada vez más baratos y ligeros, y su número aumenta exponencialmente.
5 Problema La forma tradicional lanzar microsatélites en forma de una carga que pasa es similar a un largo viaje en autobús y no siempre a donde debe ir.
6 2. TAIMYR
7 Solución El vehículo de lanzamiento (LV) Taimyr-3-100 es un taxi para micro y nanosatélites. V lo antes posible asegurará la entrega individual de la nave espacial a la órbita deseada.
8 Vehículo de lanzamiento Taimyr-3-100 Carenado frontal de fibra de carbono Motor de propulsor sólido de tercera etapa Motor Zander-V Tanques de aleación de aluminio de alta resistencia Innovadores motores Zander impresos en 3D
9 Vehículo de lanzamiento Taimyr-3-100 Tercera etapa 0,15 TS Empuje 260 Segunda etapa С 2,6 Impulso específico TS Empuje 3 etapas С Impulso específico KG Carga útil 500 KM Altura de la órbita 14,5 M Longitud 1,2 M Diámetro Primera etapa 22,6 TC Empuje máximo 287 С Impulso específico
10 Zander LRE Cabezal del inyector fabricado en máquinas CNC a partir de aleaciones modernas Unidad de bomba con motor eléctrico BLDC Accionamiento del dispositivo de control de vector de empuje Cámara impresa en una impresora 3D SLS Unidad electrónica de potencia Colector de camisa de enfriamiento regenerativo Boquilla de boquilla compuesta
11 Zander LRE Características de Zander LRE Empuje (tierra) Impulso específico (en tierra/en vacío) Presión de cámara Combustible 2500/2903 kgf 263/291 s 7.4 MPa Queroseno T-1 Oxidante Peróxido de hidrógeno (98%) Encendido Pirotécnico Sistema de suministro de combustible Bombeo eléctrico Control vectorial de empuje Tiempo de funcionamiento Eje único hasta s
12 Servicios de lanzamiento Paso 1 Coordinamos con el cliente de servicios de lanzamiento los parámetros de la órbita requerida y la fecha de lanzamiento Paso 2 Paso 3 Concluimos un contrato para la prestación de servicios de lanzamiento y tramitamos el seguro Fabricamos y probamos el adaptador de carga útil Paso 4 Entregamos la carga útil al cosmódromo y la instalamos en el cohete. Realización de procedimientos previos al lanzamiento Paso 5 ¡Lanzamiento! Lin Industrial proporcionará servicios integrales para el lanzamiento de naves espaciales y no solo para la fabricación de cohetes.
13 Plataformas de lanzamiento Plesetsk Vostochny Kapustin Yar Baikonur
14 3. MERCADO
15 Pronósticos para 2023 Micro y nano satélites operando en órbita $ Facturación del mercado de micro satélites 90 Micro satélites en órbita cada mes
16 Pronósticos para 2023 50 kg Masa promedio de un satélite prometedor de teledetección1 420 Satélites en constelaciones de teledetección a 500 km de altura CCO2 30 Los satélites de teledetección necesitan ser reemplazados anualmente 1. Satélites de teledetección de la Tierra 2. Órbita heliosíncrona
17 Clientes potenciales
18 4. COMPETIDORES
19 Descripción general del competidor Noruega EE. UU. SS Costo de lanzamiento (M$): 4,3 LO Peso: 15 kg LEO Fecha de prueba: 2017 Rusia North Star Lanzamiento del vehículo Costo de lanzamiento ($ millones): 3 LO Peso: 10 kg LEO Fecha de prueba: 2020 China SPARK ( Super Strypi) Costo de lanzamiento (millones de $): 12 Peso LO: 250 kg para SSO Fecha de prueba: 2015 FireFly Alpha Costo de lanzamiento ($ millones): 9 Peso LO: 200 kg para SSO Fecha de prueba: desconocido Vector Heavy Costo de lanzamiento (millones de dólares) ): 3 Peso LO: 105 kg en LEO Fecha de prueba: 2018 Japan Taymyr $): 1 Masa de carga útil: 10 kg en LEO Fecha de prueba: 2022 Kuaizhou-1A Costo de lanzamiento ($ millones): 4,8 Masa de carga útil: 430 kg en prueba SSO fecha: 2017 LandSpace-1 Costo de lanzamiento ($ millones): 8 Peso de la carga útil: 400 kg en SSO Fecha de prueba: 2018 Electron Costo de lanzamiento (millones de $): 5 Peso de la carga útil: 150 kg en SSO Fecha de prueba: 2017 Nueva Zelanda
20 Las principales características del proyecto Taimyr Amplio uso de la impresión 3D para crear estructuras de formas complejas Unidad de bomba eléctrica para un diseño simple, eficiente y sistema seguro suministro de combustible Componentes de combustible no criogénicos respetuosos con el medio ambiente queroseno de aviación y peróxido de hidrógeno La alta capacidad de fabricación de todos los componentes del cohete permite la rápida prestación de servicios de lanzamiento
21 Tecnologías modernas contra las tecnologías metalúrgicas clásicas Combinación de tecnologías metalúrgicas con tecnologías aditivas avanzadas Costos laborales para la fabricación de la cámara LRE con camisa de enfriamiento regenerativo 72 HORAS-HOMBRE 17 HORAS-HOMBRE Probabilidad de defectos en la fabricación de la cámara LRE con camisa de enfriamiento regenerativo 2 % 1% Número de operaciones tecnológicas en la fabricación de la cámara LRE con camisa de refrigeración regenerativa 9 TIPOS 4 TIPOS
22 Ventajas competitivas proyecto "Taimyr" Debido a los materiales baratos y al uso de componentes de grado industrial, el costo de los lanzamientos es bastante bajo. Por ejemplo, Nanoracks entrega carga a LEO a una altura de 400 km por $/kg, mientras que planeamos brindar un servicio similar por $/kg. La alta capacidad de fabricación de todos los componentes del cohete permite la rápida prestación de servicios de lanzamiento. Ahora, desde la presentación de una solicitud hasta el lanzamiento del dispositivo en órbita, toma desde 8 meses. Reduciremos este periodo a 5 semanas, proporcionando lanzamientos mensuales. Infraestructura de lanzamiento móvil y diseño simple La plataforma de lanzamiento permite lanzamientos desde varios sitios, lo que permitirá lanzar vehículos en órbita con cualquier parámetro. Lean Industrial no es solo una empresa de fabricación de cohetes, es un operador de servicios de lanzamiento que proporciona entrega de carga a la órbita en forma de un servicio moderno y conveniente.
23 Ingredientes del éxito Servicio de calidad Taimyr Bajo costo de puesta en marcha Alta eficiencia
24 5. HOJA DE RUTA
25 plan de calendario desarrollo del proyecto Primer banco de puesta en marcha y producción En el primer año de desarrollo del proyecto, tenemos la intención de construir nuestro propio banco de pruebas de fuego y comprar equipos para la producción piloto. Además, se completará el desarrollo proyecto de diseño vehículo de lanzamiento. Plataforma de lanzamiento Durante el tercer año, tenemos la intención de comenzar la construcción de las instalaciones de lanzamiento y la infraestructura terrestre. Además, completaremos el desarrollo de la versión de gran altitud del motor y comenzaremos a fabricar la primera muestra del cohete. En el quinto año después del inicio del desarrollo del proyecto, el primer lanzamiento de prueba del Taimyr-3-100 vehículo de lanzamiento se llevará a cabo. Según los resultados de este lanzamiento, es posible que se realicen algunos cambios en el diseño. Además, queda mucho trabajo por hacer para implementar la producción en masa del cohete y crear un servicio de lanzamiento completo.Motor de primera etapaDurante el segundo año de desarrollo del proyecto, completaremos la creación de la primera- motor de escenario El trabajo sobre la documentación del diseño del cohete Taimyr también se completará por completo Pruebas en tierra del cohete Comienzo de la operación comercial El cuarto año del desarrollo del proyecto se dedicará a la fabricación de un modelo de vuelo del cohete. En última instancia, planeamos instalar el cohete en la plataforma de lanzamiento y realizar pruebas de fuego en tierra. Después de cinco años de desarrollo, el proyecto estará listo para su uso comercial. En el primer año de operación del vehículo de lanzamiento Taimyr-3-100, esperamos realizar hasta diez lanzamientos.
26 plano paso a paso Etapa de desarrollo del proyecto Duración Tamaño del equipo Inversiones requeridas Meses Personas RUB Años Personas RUB 2 1 año persona frotar año persona frotar frotar. Etapa Etapa Etapa
27 Payback del proyecto y roce de marginalidad. Costo del proyecto $ Costo de puesta en marcha $ Precio de los servicios de puesta en marcha 10 lanzamientos En el primer año de funcionamiento, frote. Utilidad en el primer año de operación 2 años Período de recuperación del proyecto
28 Evolución del proyecto del vehículo de lanzamiento Super-Taimyr Nave espacial de transporte de la ISS 3 Etapas 1200 El motor de la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Taimyr con suministro de combustible por bomba eléctrica está instalado en la tercera etapa. Tercera etapa (LRE "Zander-V") KG Peso del vehículo de lanzamiento en LEO 180 km 400 Segunda etapa (LPRE "Zander-2V") KG Peso del vehículo de lanzamiento en ISS 26 M Longitud 2,66 M Diámetro Se utilizaron motores Zander en la primera y segundas etapas -2" la próxima generación de motores altamente eficientes que funcionan con componentes de combustible ecológicos. El motor cohete Zander-2 se distingue por la presencia de una unidad de turbobomba con gasificación oxidante completa y es un motor de ciclo cerrado. Primera etapa (8 x LRE "Zander-2")
29 LV "Super-Taimyr" proyecto evolución frotar. Costo del proyecto $ Costo de puesta en marcha $ Precio de los servicios de puesta en marcha 7 lanzamientos Anualmente $ Beneficios por año 2 años Tiempo de desarrollo del proyecto 1 año Periodo de recuperación
30 6. EQUIPO
31 Historia de Lin Industrial Se probó un motor de peróxido de hidrógeno de un solo componente. Selenokhod, el único equipo que participó en la competencia Google Lunar X PRIZE de Rusia. Selenokhod, miembro del grupo espacial de la Fundación Skolkovo. Se probó una maqueta de fibra de carbono de un vehículo lunar. probado en el desierto de Utah en la Estación de Investigación del Desierto de Marte Proyecto propuesto de la base lunar de la primera etapa "Luna siete" "Lin Industrial" miembro del grupo espacial de la Fundación Skolkovo Trabajar en la estrategia de la industria espacial como parte de consejo de expertos Consejo de la Comisión Militar-Industrial Se atrajeron las primeras inversiones al proyecto Taimyr Se recibió una mini subvención de la Fundación Skolkovo Se probó el sistema de control en un vuelo real de un prototipo de cohete Pruebas de fuego del líquido motor de cohete en el stand de su propio diseño "Lin Industrial" participante de la exposición "Rusia Apuntada al Futuro".
32 Especialistas clave ALEXANDER ILYIN Director General y jefe de diseño Graduado de la MSTU. N. E. Bauman. Más de 7 años de experiencia en la industria espacial. galardonado diploma FKA "Por muchos años de fructífero trabajo en el campo de la creación y uso de RCT". Fue miembro del equipo Selenokhod del único equipo nacional Google Lunar X PRIZE. Trabajó en la Estación de Investigación del Desierto de Marte en el desierto de Utah en 2013. ALEXANDER SHLYADINSKY Ingeniero de diseño DMITRY VORONTSOV Ingeniero principal Ingeniero de diseño de misiles. Experto en vehículos de lanzamiento espacial. Ingeniero en la sucursal Volga de NPO Energia. Experiencia en diseño sistema espacial"Energía-Buran". ILYA BULYGIN Ingeniero de diseño Ingeniero de diseño de misiles. Graduado de BSTU "Voenmekh", Facultad de Ingeniería Aeronáutica y de Cohetes. Especialista en Diseño General. Graduado universitario. Yuri Kondratyuk, amplia experiencia como ingeniero líder en la industria metalúrgica. ALEXEY REBEKO ALEXEY MAZUR Ingeniero Químico Ingeniero Matemático Especialista en química de propulsores de cohetes. Desarrolló un propulsor sólido único con alta tasa impulso específico. Maestro de MSTU im. N. E. Bauman, especialista en dinámica de vuelo y modelado matemático de sistemas de control. Creó su propio modelo tridimensional para lanzar vehículos de lanzamiento en órbitas cerradas. VIKTOR SHKUROV ROMAN PLUG Ingeniero Civil Especialista en Propulsión Más de diez años de experiencia como ingeniero en empresas industriales, especialista en sistemas de propulsión. Tiene una amplia experiencia en el desarrollo de unidades turbobombas. Especialista en Infraestructura Terrestre. Graduado universitario. Yuri Kondratyuk, amplia experiencia en el diseño de infraestructura civil e industrial.
33 7. PROGRESO ACTUAL
34 Inversiones recibidas rub. Inversiones atraídas
35 Resultados Horas-hombre de trabajo del proyecto 45 Experimentos de desarrollo 600 Páginas documentación técnica 6 patentes
36 LRE fabricado y probado con un empuje de 100 kgf. Las pruebas se realizaron en un soporte móvil autoensamblado
37 Se creó un prototipo del sistema de control del vehículo de lanzamiento y se probó en condiciones reales de vuelo
Se realizaron 38 pruebas de resistencia estática de un tanque de fibra de carbono fabricado por nosotros con revestimiento de polietileno
39 2017 Taimyr-3-100 2016 Taimyr-12 2014 Taimyr-7 Como resultado de tres años de desarrollo, el proyecto ha experimentado cambios cualitativos cardinales
40 CONTACTOS
41 Fuentes de información 1. O2 Consulting, enero de 2014, Open Data 2. PricewaterhouseCoopers, “Micro-launchers: what is the market?”, febrero PricewaterhouseCoopers, “US Satellite Market”, octubre SpaceWorks, 2017, Open Data 5. “Space news ”, revista, marzo de 2017
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Varias empresas privadas extranjeras están trabajando actualmente en proyectos de vehículos de lanzamiento y naves espaciales. Se espera que los "comerciantes privados" gracias a tales proyectos en el futuro puedan expulsar a los líderes mundiales en la industria espacial, así como ayudarlos asumiendo algunos proyectos. La primera organización privada rusa en construir su propio vehículo de lanzamiento podría ser Lin Industries. A principios de septiembre, anunció el inicio de los trabajos de su próximo proyecto llamado "Taimyr". Pronto hubo informes de cooperación con varias organizaciones relacionadas, lo que ayudará a implementar rápidamente un nuevo proyecto.
Lin Industries es residente del grupo espacial de la Fundación Skolkovo y se estableció para implementar proyectos en el campo de la astronáutica. Actualmente, los especialistas de la compañía están trabajando en varios proyectos de vehículos de lanzamiento, naves espaciales, etc. Así, se está trabajando en varios vehículos de lanzamiento de clase ligera y ultraligera, en una constelación de satélites para la teledetección de la Tierra, etc. Al mismo tiempo, los proyectos de vehículos de lanzamiento tienen la máxima prioridad, ya que dicho equipo tiene grandes perspectivas.
Según los expertos, en la actualidad el volumen del mercado de vehículos ligeros de lanzamiento ha alcanzado entre 500 y 1000 millones de dólares estadounidenses, lo que equivale a entre 15 y 20 lanzamientos. Al mismo tiempo, el número de lanzamientos y el volumen de este mercado crece constantemente. Por ejemplo, en 2013 se realizaron 22 lanzamientos de vehículos de lanzamiento ligeros, durante los cuales se pusieron en órbita 102 naves espaciales. Así, los vehículos ligeros de lanzamiento pusieron en órbita la mitad de todos los satélites lanzados el año pasado. Cabe señalar que casi dos tercios de las naves espaciales lanzadas con vehículos de lanzamiento ligeros pertenecen a la clase de nanosatélites y se crearon sobre la base de la plataforma CubeSat.
Para ingresar al mercado de lanzamientos comerciales, la empresa "Lin Industries" propuso hace varios meses el proyecto del cohete portador "Adler" con una carga útil de hasta 700 kg. Se afirma que con tres lanzamientos al año, el desarrollo y la producción de este cohete dará sus frutos en tres años. Con la ayuda de los cohetes Adler, se propone poner en órbita anualmente 3-4 minisatélites, así como un gran número de micro y nanosatélites. En este caso, Adler podrá tomar al menos el 5% del mercado mundial de vehículos ligeros de lanzamiento.
Un análisis del mercado existente para vehículos de lanzamiento ligeros mostró que las características del cohete Adler pueden ser redundantes para resolver algunos problemas. Tiene sentido continuar reduciendo la carga útil de los misiles. En este sentido, se propuso desarrollar un proyecto de cohete con la capacidad de entregar 5-100 kg a la órbita terrestre baja. El inicio del trabajo en un nuevo proyecto, llamado "Taimyr", se anunció a principios de septiembre.
Se informa que ya existen acuerdos con varias organizaciones relacionadas involucradas en la creación de naves espaciales. Por lo tanto, el desarrollo de un cohete con una carga útil de 5 kg estará justificado. Sin embargo, el modelo principal de la familia Taimyr será un cohete con una carga útil de 100 kg. Todas las demás variantes del vehículo de lanzamiento serán el modelo básico, modificado en consecuencia.
Como se desprende de los materiales publicados, los vehículos de lanzamiento de la familia Taimyr se basarán en un módulo universal, que incluirá tanques de combustible y un motor de cohete de combustible líquido. Dichos módulos con una longitud de 8,7 m y un diámetro de 0,5 m se pueden usar tanto individualmente, lo que garantizará una carga útil mínima, como en bloques. Por ejemplo, para poner en órbita una carga de 100 kg, un vehículo de lanzamiento combinará cinco módulos, equipados adicionalmente con un compartimento de carga útil.
La creación de vehículos de lanzamiento ligeros y ultraligeros está asociada con ciertas dificultades debido a las pequeñas dimensiones y restricciones en el peso máximo permitido y el costo de producción. Para garantizar las características requeridas, los especialistas de Lin Industries proponen utilizar una serie de soluciones originales en el diseño del cohete Taimyr.
Según el diseñador general de Lean Industries, Alexander Ilyin, el nuevo cohete debería recibir un motor de combustible líquido con un sistema de suministro de combustible de desplazamiento. El hecho es que el combustible líquido debe suministrarse a la cámara de combustión a alta presión, para lo cual generalmente se usa una unidad especial de turbobomba (TNA). El uso de TNA proporciona las características necesarias, pero conduce a la complicación y al aumento del costo de todo el motor. En los cohetes de la familia Taimyr, se supone que suministra combustible creando alta presión en tanques Tal enfoque requiere la creación de tanques de alta resistencia, sin embargo, permite reducir casi a la mitad el costo de un motor líquido debido a los ahorros en HP.
Los misiles "Taimyr" deberían recibir un nuevo sistema de control, desarrollado específicamente para ellos. Los desarrolladores de cohetes señalan que, en la actualidad, la mayoría de los vehículos de lanzamiento utilizan sistemas de control creados en la década de 1980 basados en la base de elementos de esa época. Estos sistemas tienen altas características y también se dominan en producción y operación. Sin embargo, son demasiado complejos y tienen características excesivas para realizar una serie de tareas. Por ejemplo, el solo hecho de poner en órbita un micro o nanosatélite es importante para algunos clientes, y un error de varias decenas de kilómetros durante el lanzamiento no les molesta.
Por lo tanto, es posible simplificar el sistema de control al reducir la precisión del lanzamiento de la carga útil en órbita. La simplificación global del sistema permite reducir los requisitos para la base del elemento y, en consecuencia, reducir el coste de producción. A. Ilyin señala que nuevo sistema los controles serán unas 10 veces más baratos que los existentes. varios originales soluciones tecnicas será patentado.
El tercer know-how destinado a ser utilizado en el proyecto Taimyr es el combustible. Los especialistas de Lin Industries decidieron utilizar queroseno como combustible y peróxido de hidrógeno como agente oxidante. Se decidió abandonar el oxígeno líquido "tradicional" debido a algunas de sus características. El uso de un nuevo par de combustible es causado por el deseo de reducir el costo de operación de un vehículo de lanzamiento, sacrificando ligeramente algunas características.
El peróxido de hidrógeno tiene varias ventajas sobre el oxígeno líquido. En condiciones normales, es un líquido, que no requiere el uso de equipos especiales que mantengan el comburente en estado líquido y no permitan que hierva. Además, el peróxido de hidrógeno tiene una densidad mayor que el oxígeno líquido, lo que permite reducir el tamaño y el peso de las estructuras de los cohetes. Finalmente, el peróxido de hidrógeno es más seguro para ambiente y personal de servicio.
El 9 de septiembre, Lin Industries anunció el inicio oficial de la cooperación con el Departamento de motores de cohetes del Instituto de Aviación de Moscú (MAI). De acuerdo con el acuerdo firmado, los especialistas de MAI desarrollarán un nuevo motor de cohete de combustible líquido con un empuje de 2,5 a 3 toneladas, diseñado para utilizar un par de combustible de peróxido de hidrógeno y queroseno. Se supone que este motor se utilizará en los módulos del vehículo de lanzamiento Taimyr.
El 17 de septiembre, aparecieron noticias sobre la firma de un acuerdo entre Lin Industries y Kalibrovsky Zavod LLC. En el futuro, la empresa de la región de Moscú se dedicará a la construcción de nuevos vehículos de lanzamiento de clase ligera y ultraligera desarrollados por la empresa Lin Industries.
Se supone que la creación de un nuevo proyecto no llevará mucho tiempo. Las pruebas del misil Taimyr están programadas para comenzar este verano. el próximo año. El sitio de prueba debe ser el sitio de prueba de Kapustin Yar. Así, una serie de medidas encaminadas a simplificar y reducir el coste del proyecto también deberían conducir a una reducción del plazo para su creación. En ausencia de problemas serios, el primer lanzamiento comercial del vehículo de lanzamiento Taimyr con pequeños satélites a bordo puede tener lugar dentro de un año y medio a dos años.
El desarrollo de la electrónica y la tecnología espacial ha dado lugar a la aparición y amplia distribución de pequeños satélites de diversas clases y tipos. Por lo general, dicho equipo se pone en órbita como carga útil adicional para otras naves espaciales. No obstante, ha habido una tendencia hacia la creación de vehículos de lanzamiento especializados diseñados específicamente para lanzar pequeños satélites de varias clases.
El cohete Taimyr es uno de los primeros desarrollos domésticos de su clase y por lo tanto es de gran interés. Además, debido a la pequeña cantidad de competidores, tiene perspectivas bastante grandes. Las perspectivas reales del nuevo proyecto de Lyn Industries se conocerán en un futuro cercano: las pruebas del nuevo cohete comenzarán el próximo verano y la operación comercial podría comenzar en 2016.
Según los sitios web:
http://spacelin.ru/
http://community.sk.ru/
http://i-mash.ru/
http://i.rbc.ru/
http://zoom.cnews.ru/
rkovrigin escribió el 8 de julio de 2015
Publicado originalmente por 11029799_vkontakte. en El primer lanzamiento del modelo del cohete Taimyr fue realizado por la empresa privada Lin Industrial.
El jueves 2 de julio de 2015 se lanzó el primer cohete ruso propiedad de una empresa privada. Aunque el cohete está lejos de ser una base espacial, es solo el comienzo.
En el primer lanzamiento se probó un prototipo del sistema de control, que volará en un cohete espacial. El objetivo es comprobar el rendimiento de los sensores a altas aceleraciones del vuelo del cohete y registrar sus lecturas. Los timones de celosía en este vuelo estaban bloqueados y, por lo tanto, servían solo como estabilizadores. Describimos el equipo electrónico del cohete en la noticia anterior (ver)
Mire un video corto sobre el vuelo del cohete:
Los resultados del lanzamiento son los siguientes. El cohete despegó a 180 metros. Esto no es alto, pero suficiente para verificar los sensores. Además, es conveniente que después de aterrizar el cohete no esté muy lejos.
El motor funcionaba bien, pero el paracaídas no salía. Una pequeña carga de pólvora, que se suponía que empujaría el paracaídas por debajo del carenado, no funcionó. Hay dos posibles razones. La primera es que uno de los conectores eléctricos se salió por sobrecargas en el arranque, por lo que la carga no se encendió. El segundo: se olvidaron de conectar el conector antes del comienzo. Además, no se escribieron datos en el dispositivo de almacenamiento de respaldo basado en Arduino. Las posibles causas son las mismas: desconexión o error del conector.
Afortunadamente, incluso sin paracaídas, el cohete aterrizó con relativa suavidad en el bosque y los datos se registraron en la memoria principal del sistema de control. La información sobre la velocidad angular de balanceo se proporciona solo para el primer segundo del vuelo (el cohete voló durante 18 segundos, de los cuales 9 segundos fueron antes del apogeo), porque luego el sensor de balanceo se salió de la escala. Los resultados de la medición están en el gráfico.
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"Taimyr-1B" - un cohete de tres etapas. En la primera etapa, el bloque de cohetes unificado del primer tipo (URB-1) desarrollado por la compañía con un motor de cohete de combustible líquido (LRE) con enfriamiento ablativo y un empuje de 3,5 toneladas. La segunda etapa también es líquida, equipada con un motor de 400 kg de empuje con tobera de gran altura. La tercera etapa es líquida con un motor por cada 100 kg.
La masa de lanzamiento del cohete es de unos 2.600 kg, la carga útil lanzada a la órbita terrestre baja es de 13 kg.
Taimyr-5 es un misil de tres etapas ensamblado a partir de bloques URB-1 unificados y un bloque URB-2 similar pero menos potente. La primera etapa son cuatro bloques URB-1 ubicados a los lados con un motor cohete con un empuje de 3,5 toneladas. La segunda etapa es la misma URB-1 en el centro, pero su motor cohete tiene una tobera de gran altura. La boquilla para gran altitud es más larga, por lo que funciona de manera más eficiente a gran altura. La tercera etapa es URB-2.
Peso de lanzamiento - 11.200 kg, carga útil - 100 kg.
Taimyr-7 es el más pesado de la familia. Seis URB-1 laterales forman la primera etapa, uno en el centro - el segundo, y URB-2 - el tercero.
Peso inicial - 15 600 kg. La carga útil en la órbita terrestre baja es de 140 kg y en la órbita heliosíncrona es de 95 kg.
"Taimyr-1P" es un cohete que ya podrá entrar en órbita terrestre baja. Tiene dos etapas: la primera es un URB-1 con nueve motores de 400 kg de empuje cada uno, y la segunda etapa es un bloque pequeño con un motor de 100 kg de empuje, o quizás un motor de combustible sólido con un pequeño satélite.
Peso de lanzamiento: 2350 kg, carga útil en órbita terrestre baja: 3 kg.
"Taimyr-1A" - un cohete de tres etapas. La primera etapa es URB-1 con nueve motores de 400 kg de empuje cada uno. La segunda etapa está equipada con un motor para 400 kg de empuje con una tobera de gran altura. La tercera etapa es un motor líquido por 100 kg de empuje o una versión de combustible sólido.
Peso de lanzamiento - 2600 kg, carga útil - 11 kg.
En la imagen, "Taimyr-1P" y "Taimyr-1A" se encuentran a la izquierda del modelo.
Todos los cohetes utilizan componentes de combustible ecológicos: 85% de peróxido de hidrógeno y queroseno. En el sistema de suministro de desplazamiento, el gas de refuerzo es helio. Tanques y cilindros - composite. Control de cohetes: timones de celosía y boquillas de gas a presión.
ZHUKOVSKY (región de Moscú), 27 de agosto - RIA Novosti, Alexander Kovalev. Lin Industrial, residente del grupo de tecnología espacial de la Fundación Skolkovo, presenta el vehículo de lanzamiento ultraligero Taimyr en el Salón Internacional de la Aviación y el Espacio MAKS-2015, así como el último prototipo de un motor de cohete de combustible líquido impulsado por una mezcla de queroseno. y peróxido de hidrógeno Entrevista con el CEO de RIA Novosti, Alexei Kaltushkin.
El primer cohete privado en la Federación Rusa.
"La compañía Lin Industrial está desarrollando una familia de cohetes ultraligeros Taimyr, que podrán lanzar una carga útil que pese entre 10 y 180 kilogramos al espacio. Actualmente estamos desarrollando un proyecto avanzado, así como probando prototipos de unidades individuales. En el Exhibición aérea MAKS, un prototipo de un motor de cohete líquido con un empuje de 100 kilogramos en el par de combustible "queroseno + peróxido de hidrógeno concentrado. También hicimos un prototipo de sistema de control para un vehículo de lanzamiento espacial y lo probamos con éxito durante dos vuelos de una prueba cohete de gran altura", dijo.
Según Kaltushkin, el proyecto recibió una evaluación positiva de los expertos del grupo de tecnologías espaciales y telecomunicaciones de la Fundación Skolkovo.
Primer lanzamiento de satélite posible en 2018
Respondiendo a la pregunta de en qué año es posible comenzar la producción de cohetes tipo Taimyr, el jefe de Lin Industrial dijo que el plan de trabajo incluye tres etapas: en 2016, la creación de un diseño avanzado de un vehículo espacial, en 2016-2018 - un prototipo de cohete de gran altitud y lanzamiento a una altura de hasta 100 kilómetros, y en 2018-2020 - la construcción de un vehículo espacial y el primer lanzamiento con un satélite en órbita.
Hablando sobre el costo estimado del proyecto a lo largo de los años y si se requerirá apoyo estatal, Kaltushkin señaló que la primera etapa se estima de uno a 15 millones de rublos, la segunda, de dos a 55 millones de rublos, la tercera, alrededor de 300 millones de rublos.
El director general de la empresa precisó que la primera etapa ya fue financiada por mecenas y la Fundación Skolkovo.
"Se recibió la aprobación para la mini-subvención Skolkovo de cinco millones de rublos. Para la segunda y tercera etapa, estamos buscando inversión privada, y también contamos con subvenciones de la Fundación Skolkovo y la asistencia de otras instituciones de desarrollo", dijo Kaltushkin. dicho.
Señaló la singularidad del proyecto Taimyr.
"Por el momento, no hay cohetes ultraligeros en el mundo. El cohete Pegasus XL más liviano (EE. corto plazo: hasta 3 meses desde la firma de un contrato hasta el lanzamiento frente a los 9 meses del competidor más cercano”, dijo el máximo responsable de la compañía.
Prototipo de "Taimyr" en MAKS-2015
Según él, el MAKS presentó un modelo del cohete Taimyr en una escala de uno a siete, así como un prototipo de un motor de cohete de combustible líquido con un empuje de 100 kilogramos en el par de combustible "queroseno + peróxido de hidrógeno concentrado". .
Respondiendo a la pregunta de si ya existen acuerdos sobre la implementación del desarrollo, Kaltushkin señaló: “Se han firmado acuerdos de cooperación con los fabricantes de satélites rusos Sputniks y Quazar Space; estas empresas han expresado interés en que sus dispositivos vuelen en Taimyr.
Según él, en este momento la compañía está lista para fabricar un cohete completamente con materiales y componentes rusos, con la excepción de telas y resinas para la fabricación de tanques compuestos, así como electrónica, y en el futuro es posible reemplazar todos los materiales y componentes con los rusos.
El vuelo duró varios segundos. El cohete no tuvo tiempo de perderse de vista cuando se quemó el combustible y, al perder tracción, comenzó a caer al suelo. Se lanzó un paracaídas desde debajo del cono de la nariz: las pruebas fueron exitosas. Todos exhalaron.
“Ahora estoy releyendo las memorias de los padres fundadores de la cosmonáutica soviética, todos estos clásicos, con otros ojos”, dice Alexander Ilyin. - Antes, me parecía: cómo puedes olvidar algo, terminar algo ya en los últimos minutos antes del comienzo ... Ahora está claro que esto es incluso natural. Después de todo, las tecnologías aún no se habían desarrollado y, a menudo, las cadenas de producción no existían”.
De izquierda a derecha: Alexey Kaltushkin, director ejecutivo; Alexander Ilyin, diseñador general; Andrey Suvorov, diseñador jefe de SU.
Hace un par de años, el equipo de Ilyin con el proyecto de un vehículo de lanzamiento de clase ligera de dos etapas "Adler" recibió financiación y llegó a los residentes del grupo espacial Skolkovo. De hecho, la idea parecía muy oportuna. Con el rápido crecimiento del interés por los micro, mini, nano e incluso picosatélites, existe una necesidad cada vez mayor de cohetes pequeños y baratos para ponerlos en órbita, preferiblemente con componentes de combustible respetuosos con el medio ambiente.
Sin embargo, "Adler" con una capacidad de carga de hasta 700 kg estaba más allá de la fuerza del equipo "Lin Industrial". "Taimyr también es un buen nombre, tiene dos sílabas y tiene la letra 'P'. Además, el avión planetario de los Strugatsky se llamaba así", explica Alexander. "Este cohete fue el resultado de varios intentos de 'encoger' en para encajar en el presupuesto, y en nuestras propias capacidades. Ahora la piedra angular es el bajo costo del desarrollo y la producción en serie. Por ejemplo, tuvimos que abandonar los motores RD-108 confiables, pero obviamente redundantes para nosotros, en los que "grandes "los cohetes vuelan".
“Se planearon RD-108 para la primera etapa”, corrige Andrey Suvorov, desarrollador de Lin Industrial, “y para la segunda, pensamos usar solo una cámara “desnuda” del RD-108 con el conjunto de la bomba turbo retirado. Pero esta simplificación no fue suficiente. Por lo tanto, apareció un segundo cohete, Aldan. Pensamos ensamblar su motor simplemente a partir de cuatro pequeñas cámaras de dirección de RD-108. Con su propio peso de 9-10 toneladas, Aldan podría poner en órbita hasta 100 kg. Pero incluso esto no fue suficiente.
El cohete finalmente reducido, ya bajo el nombre de Taimyr, tendrá una capacidad de carga útil de 10 a 150 kg en una configuración de siete módulos. Y el equipo de Lin Industrial suministrará sus propios motores. "Simplemente no hay motores adecuados para la venta", dice Andrey Suvorov, "al igual que no existe un mercado comercial de motores de cohetes de propulsante líquido en Rusia".
Los precios y las demandas de los contratistas son tan altos que es más fácil para Lin hacer el mismo trabajo. “En sí mismo, esto ni siquiera es malo, pero requiere tiempo y esfuerzo adicionales, y cuanto más avanzas, más”, dice Alexander. Al no encontrar un motor adecuado, Lin Industrial diseñó el suyo propio, extremadamente simple y económico.
Alimentado por un par de peróxido de hidrógeno y queroseno, está completamente desprovisto de una unidad de turbobomba compleja: el combustible se suministra por desplazamiento de los tanques con helio comprimido. Los tanques en sí estarán hechos de compuesto de carbono. “Desafortunadamente, hasta ahora no hemos podido encontrar una planta de producción en Rusia donde podamos proporcionar suficiente calidad de bobinado de fibra de carbono a un costo aceptable. No importa cómo tengas que dominar esta área por tu cuenta”, señala Ilyin.
Los cohetes ultraligeros de la familia Taimyr están diseñados para lograr el costo más bajo de poner la carga en órbita. Para ello, se cuenta con un esquema de transportador modular, combustible amigable con el medio ambiente y no criogénico, un sistema de desplazamiento simple para su abastecimiento, así como sistema de innovación control, que es un orden de magnitud más ligero y más barato que los análogos tradicionales. En el rango de cargas útiles de 10 a 150 kg, el costo de lanzamiento será de unos 60.000 dólares por kilogramo. Listo para comenzar el tiempo - tres meses.
Esto ya sucedió con el túnel de viento: resultó ser demasiado costoso para Lin, y una "purga" completa tuvo que ser reemplazada por una serie de experimentos de vuelo adicionales. Esto es lo que sucede con las pruebas de fuego del motor, los soportes para los que los ingenieros se preparan por su cuenta. Muchos componentes diseñados para vehículos de lanzamiento pesados simplemente no están a la altura de Taimyr, y deben reinventarse, encontrando soluciones cada vez más simples. El pequeño equipo de "Lin" se ve obligado a repetir el camino que han recorrido los pioneros de los vuelos espaciales. Un vehículo espacial privado, aunque sea el más simple, requiere una experiencia completamente nueva y nueva organización producción.
"Tome al menos el agente oxidante habitual: oxígeno líquido", explica Andrey Suvorov. — Cuando llenamos el depósito con ella, se evapora. Para misiles "grandes" con sus enormes tanques, esto no es tan significativo. Pero si reduce el tamaño del cohete a nuestro tamaño, la relación entre el área de superficie y el volumen del tanque aumenta y la pérdida de oxígeno se convierte en un problema. Esto nos obligó a recurrir a un componente que no es muy común en los cohetes espaciales: el peróxido de hidrógeno. No requiere condiciones de almacenamiento criogénico ni compuestos de tanques muy costosos. Simplemente se puede transportar al sitio de lanzamiento en botes: barato y fácil.
A pesar de todas las simplificaciones, la creación de un vehículo de lanzamiento espacial sigue siendo una tarea técnica increíblemente difícil. No en vano, incluso en el limitado mercado ruso de la cosmonáutica privada hay varios desarrolladores de satélites, pero solo Lin está involucrado en cohetes. El "umbral de entrada" tanto monetario como tecnológico en esta industria es demasiado alto. Solo la búsqueda constante de soluciones simples permite que el equipo de Ilyin continúe trabajando y probando nuevos sistemas.
Una familia prometedora de vehículos de lanzamiento ultraligeros "Taimyr"
Capacidad de carga: de 10 a 180 kg. Número de módulos: de uno a siete.
"TAIMYR-1A" refuerzo de tres etapas. Peso de lanzamiento: 2,6 t, longitud: 16 m, masa de carga útil en órbita terrestre baja: 11 kg.
"TAIMIR-1" refuerzo de tres etapas. Peso de lanzamiento: 2,6 t, longitud: 16 m, masa de carga útil en órbita terrestre baja: 16 kg.
"TAIMIR-5" refuerzo de tres etapas. Peso de lanzamiento: 11,2 toneladas, longitud: 16 m, masa de carga útil en órbita terrestre baja: 100 kg.
"TAIMIR-7" refuerzo de tres etapas. Masa de lanzamiento: 15,6 toneladas, longitud: 16 m, masa de carga útil en órbita terrestre baja: hasta 180 kg, en órbita heliosíncrona: 97 kg.
“Es fácil de entender: si tenemos una capacidad de carga de 10 kg, no podemos suministrar un sistema de control convencional, que pesa casi lo mismo”, explica Andrey Suvorov. “Por lo tanto, estamos obligados a mantenernos dentro de un kilogramo, e incluso menos es mejor”. sistemas adecuados no existe en ninguna parte del mundo: nunca se le ocurrió a nadie que algún día sería necesario desarrollar un cohete con una carga útil tan pequeña. “Es por eso que estoy tratando de tomar giroscopios y sensores de estado sólido convencionales que están disponibles comercialmente y usarlos en un sistema de control de cohetes espaciales”, continúa Andrey.
El número de naves espaciales lanzadas al espacio con una masa de 1-50 kg.
Los fabricantes de estos sensores no tenían idea de qué tan alto podían llegar sus productos y no los probaron para vuelos espaciales. El equipo Lean tiene que descubrir sus capacidades no documentadas por su cuenta. "Cargas G, vibraciones: ya estamos realizando la novena prueba de un modelo volador, escribiendo telemetría en unidades flash que descienden en paracaídas", dice Andrey Suvorov. “Hasta ahora estamos volando a velocidades subsónicas, pero pronto comenzaremos a ser supersónicas”.
En general, la unidad de control ya está lista: tres acelerómetros, tres giroscopios MEMS y toda la electrónica necesaria están encerrados en un dispositivo que pesa menos de un kilogramo. “Resulta que hemos aprendido a usar sensores industriales convencionales en astronáutica. Sus desarrolladores apenas imaginaron tal opción, - Andrey señala no sin orgullo. “Solo nos resta corregir levemente las inexactitudes que surjan”. La desviación sistemática que se acumula alrededor de la mitad del vuelo, los desarrolladores corregirán gracias a otra idea simple.
Módulos estándar "Taimyr": bloque cohete universal de la primera etapa (URB-1), bloque cohete universal de la tercera etapa (URB-2), bloque cohete de la segunda y tercera etapa (RB-1 y RB-2).
El módulo de control se complementará con un sensor de posición del sol. Esto requerirá ingresar datos sobre su movimiento antes del lanzamiento y, después del despegue, el cohete "atrapará" la luz con una pequeña fotocélula y se orientará a lo largo de ella, ajustando las lecturas del sensor. Tal sistema de control promete ser un producto único y, según Suvorov, los clientes potenciales que están listos para comprar tales dispositivos para sus misiles ya han mostrado interés en él.
Según las estimaciones más optimistas, el primer vuelo del prototipo Taimyr puede tener lugar a fines de 2018, y está programado un ascenso completo a la órbita para 2020. Pero Lin está lista para el hecho de que estos plazos no se cumplirán. El equipo se gestiona con un número mínimo de contratistas, profundizando de forma independiente en el desarrollo de cada detalle y retrasando cada paso. Se está formando lentamente una cadena de proveedores y contratistas, pero los desarrolladores no se desaniman y apuntan mucho más allá de la órbita.
“Seis expediciones han visitado la Luna, y en cinco años podemos enviar la séptima”, dice Alexander Ilyin. Su proyecto "Moon Seven" se basa en los mismos principios de simplicidad, bajo costo y realismo. Tal vuelo tripulado no requerirá el desarrollo y la producción de vehículos de lanzamiento superpesados increíblemente costosos y puede implementarse sobre la base de elementos ya existentes: el cohete Angara, las etapas superiores Fregat, la nave espacial Soyuz-TMA.
Según el plan, un satélite de comunicaciones y un rover lunar serán enviados a la Luna en tres vuelos, se desplegará una planta de energía solar y un “techo” ligero de fibra de carbono lleno de suelo local. Finalmente, llegarán los principales módulos de la base: servicios, científico, almacenamiento y dos residenciales. Equipados con ruedas, conducirán bajo la protección del techo y se atracarán entre sí, listos para emprender una expedición de dos...
A juzgar por las dificultades que enfrentan los desarrolladores de Taimyr, es poco probable que el proyecto Luna Seven se implemente pronto. Pero Ilyin no está avergonzado por esto: "Decidí por mí mismo que pase lo que pase, pero definitivamente llegaré al espacio".
