The program of development of means of the deducing{removing}, two directions

The technology of creation of disposable rockets-carriers{-bearers} for all period of existence of space technics{technical equipment} has promoted and has reached{achieved} very high level. In the future if there will be no new energy source if still a basis of power of space transport systems will be burnt fuel to count on solving{deciding} change of characteristics of rockets-carriers{-bearers} it is not necessary. However the formed wide cargo stream on a line the Earth - space and коммерциализация this turnover of goods forces to search for decisions which would allow to lower essentially cost of deducing{removing} into an orbit of a mass unit of a payload. This characteristic became not only very convenient criterion of comparison of rockets-carriers{-bearers} of various types and classes, but also represents a measure of perfection of a design of a booster rocket.
The analysis of economic tendencies in change of the specific costs, 36-th congress MAF reported at conference (IAF), has shown, that within first ten years there was a sharp decrease{reduction} in specific cost. Since the sixtieth years, changes of these characteristics do not give any preconditions for ощутимого decrease{reduction} in this characteristic. Dependence should be understood as quality standard of tendencies though dimension of charges in the labour expenses measured on человеко-years is applied. Such dimension releases{exempts} numerical values from influence of rates of exchange-financial and enables to present an objective picture. The second characteristic reported at conference, is formulated as the law for transport systems - a share of weight of a payload in starting weight of a booster rocket. It is shown, that with growth of dimension of a rocket the characteristic of weight feedback of this transport system improves.
It is confirmed, that by means of new generation partially or completely reusable rockets-carriers{-bearers} there are opportunities for decrease{reduction} the nearest 10-20 years of cost of their deducing{removing} on the whole order. It is noted, that the American reusable spacecraft " the Space the Shuttle " is a first step in this direction though expected decrease{reduction} in specific cost has not occured{happened} because of complexity of piloted systems and the big share of constructive elements of disposable application.
These basic characteristics known to our experts on own researches, were a basis for formation of the program of creation of means of deducing{removing} on the basis of system " Energia " - "Buran". The program has been reported by us on Advice{Council} of defense in May, 1989
The essence of the program was reduced to the following.
The universal space-rocket transport system is created. Start-up of a booster rocket of "Energia" in a transport variant and with the orbital ship "Buran" are lead. ïÑÔ¡«-design tests of a base booster rocket "Zenith" are spent. It was generated industrial and experimental bases. The test complex in structure of two starting constructions, the universal stand-start, a landing complex, technical cases of assembly is created. By the country it has been enclosed more than 15 billion rbl.
It was offered, using an available potential to continue development of this direction which birth is connected with reusable space-rocket systems. In domestic astronautics the first step has been made. Were enriched with knowledge and experience.
Following steps provided at the first stage to carry out researches and to develop on the basis of central block " Energia " aerodynamic means of returning of the orbital ship - a wing, the stabilizer, the chassis, a design of a second step returned on the Earth. This composition represented the increased copy on diameter of the orbital ship. Then, on preliminary studies, it was possible to use these means almost without change. The pilotless transport system with return of all steps was offered: the second step - on a wing, blocks of the first step - at the first stage - on parachute means. It was supposed, after end of working off of landing{planting} in an automatic mode of block TS, to pass to the winged scheme{plan} of the block And the first step.
The matter is that the problem{task} of returning of the first step essentially is easier, than returning of the second and in this connection at the first step transition to a design of the block And in the sizes of block TS was planned. The shape of two absolutely identical to returning steps was as a result defined{determined}. The first step a little smaller, than block TS, lengths with regular components of fuel (oxygen and kerosene), with four engines RD-170, with aerodynamic means of braking and planning, with thermal protection of planes of the weakened{easied} structure; and the second step - oxygen-hydrogen, with three engines RD-0120 and the means of landing{planting} fulfilled at the first stage. The opportunity in the further to pass to three-componental engines was investigated{researched}. It would be completely the reusable system borrowing{occupying} intermediate position between "Energia" with "Buran" and aerospace system of type НАСП. It was one of directions of the nearest and real prospect of creation of reusable rockets - on the basis of already turned out technology.
The second direction is a continuation of works with the created rockets. It was offered to bring to a focus to the organization of start-up of rockets in a cargo variant: to prepare a rocket of "Energia" N2 which has come to the end in manufacturing, and to carry out group start of space vehicles, in the regular program started a booster rocket "Proton". The purposes of preservation, even on the lowered mode, loadings of a technological line of manufacture of a rocket of "Energia", its{her} introduction in a number{line} of the operating{working} rockets-carriers{-bearers} participating in the organization of a space freight traffic, maintenance of a corresponding{meeting} level of reliability and the decision of problems{tasks} which earlier have been planned, for example, problems{tasks} of rescue of blocks And by means of parachute systems were pursued. The program of start-up of a booster rocket of "Energia" N3 contacted flight of "Buran".
The direction of disposable powerful carriers{bearers} is necessary, as in the general{common} freight traffic they have the best specific cost characteristic, than rockets of small dimension. The greater{big} weight enables to create the integrated compositions of space vehicles. That is why development of the cargo transport container, so-called "Buran-Ô", for a booster rocket of "Energia" was offered. This variant provided development of a platform of deducing{removing} of heavy large-sized cargoes into low, high orbits and отлетные trajectories. The complete set of this transport system included the oxygen-hydrogen block of a conclusion of a payload in weight up to 18 т into a geostationary orbit and the block довыведения the big weight up to 90 т into a low orbit.
The booster rocket of type "Vulkan" finished this direction. Earlier we showed, that at a combination of block TS some the increased sizes with восемью blocks And the booster rocket could bear{take out} into a basic orbit up to 200 т. This loading enabled more rationally to build the program of flight of expedition{dispatch} to Mars. At the appeared variant of increase in diameter of the block And till diameter of block TS the scheme{plan} by quantity{amount} of blocks has become simpler, in this connection there was an opportunity to begin{start} research works by definition of detailed shape of this new rocket which could bear{take out} into a basic orbit from 200 up to 500 т a payload at a combination from two four blocks And.
Direction of commercial space in which rockets "Zenith" and "Thunder-storm" are connected. The variant of a booster rocket "Thunder-storm" was under construction in various combinations of the sizes and a design of the central block at A.Vynosimyj's constant two blocks a payload - from 30 up to 35 т into a low orbit for all combinations.
Offers under programs basically have been approved by Advice{Council}.

Original version of the text

Программа развития средств выведения, два направления

Технология создания одноразовых ракет-носителей за весь период существования космической техники продвинулась и достигла очень высокого уровня. В будущем, если не появится новый источник энергии, если по-прежнему основой энергетики космических транспортных систем будет сжигаемое топливо, рассчитывать на решающее изменение характеристик ракет-носителей не приходится. Однако образующийся широкий грузовой поток по трассе Земля - космос и коммерциализация этого грузооборота заставляет искать решения, которые бы позволили существенно снизить стоимость выведения на орбиту единицы массы полезного груза. Эта характеристика стала не только очень удобным критерием сравнения ракет-носителей различных типов и классов, но и представляет собой меру совершенства конструкции ракеты-носителя.
Анализ экономических тенденций в изменении удельных стоимостей, доложенный на конференции 36-го конгресса МАФ (IAF), показал, что в течение первых десяти лет произошло резкое снижение удельной стоимости. Начиная с шестидесятых годов, изменения этих характеристик не дают никаких предпосылок для ощутимого снижения этой характеристики. Зависимость следует понимать как качественную оценку тенденций, хотя и применена размерность расходов в трудовых затратах, измеряемых человеко-годами. Такая размерность освобождает численные значения от влияния валютно-финансовых курсов и дает возможность представить объективную картину. Вторая характеристика, доложенная на конференции, сформулирована как закон для транспортных систем - доля массы полезного груза в стартовой массе ракеты-носителя. Показано, что с ростом размерности ракеты улучшается характеристика весовой отдачи этой транспортной системы.
Подтверждено, что с помощью нового поколения частично или полностью многоразовых ракет-носителей имеются возможности для снижения в ближайшие 10-20 лет стоимости их выведения на целый порядок. Отмечено, что американский многоразовый космический корабль "Спейс Шаттл" является первым шагом в этом направлении, хотя ожидаемого снижения удельной стоимости не произошло из-за сложности пилотируемых систем и большой доли конструктивных элементов одноразового применения.
Эти основные характеристики, известные нашим специалистам по собственным исследованиям, явились основой для формирования программы создания средств выведения на базе системы "Энергия"-"Буран". Программа была доложена нами на Совете обороны в мае 1989 г.
Суть программы сводилась к следующему.
Создана универсальная ракетно-космическая транспортная система. Проведены пуски ракеты-носителя "Энергия" в транспортном варианте и с орбитальным кораблем "Буран". Проводятся летно-конструкторские испытания базовой ракеты-носителя "Зенит". Сформировалась промышленная и экспериментальная базы. Создан испытательный комплекс в составе двух стартовых сооружений, универсального стенда-старта, посадочного комплекса, технических корпусов сборки. Страной было вложено более 15 млрд. руб.
Предлагалось, используя имеющийся потенциал, продолжить развитие этого направления, рождение которого связано с многоразовыми ракетно-космическими системами. В отечественной космонавтике был сделан первый шаг. Обогатились знаниями и опытом.
Следующие шаги предусматривали на первом этапе провести исследования и разработать на основе центрального блока "Энергии" аэродинамические средства возвращения орбитального корабля - крыло, стабилизатор, шасси, конструкцию возвращаемой на Землю второй ступени. Эта композиция представляла собой увеличенную копию по диаметру орбитального корабля. Тогда, по предварительным проработкам, удавалось использовать эти средства почти без изменения. Предлагалась беспилотная транспортная система с возвратом всех ступеней: второй ступени - на крыле, блоков первой ступени - на первом этапе - на парашютных средствах. Предполагалось, после завершения отработки посадки в автоматическом режиме блока Ц, перейти на крылатую схему блока А первой ступени.
Дело в том, что задача возвращения первой ступени существенно проще, чем возвращение второй, и в связи с этим на первой ступени планировался переход к конструкции блока А в размерах блока Ц. В результате определился облик двух совершенно одинаковых для возвращения ступеней. Первая ступень несколько меньшей, чем блок Ц, длины со штатными компонентами топлива (кислород и керосин), с четырьмя двигателями РД-170, с аэродинамическими средствами торможения и планирования, с тепловой защитой плоскостей ослабленного профиля; и вторая ступень - кислородно-водородная, с тремя двигателями РД-0120 и средствами посадки, отработанными на первом этапе. Исследовалась возможность в дальнейшем перейти на трехкомпонентные двигатели. Это была бы полностью многоразовая система, занимающая промежуточное положение между "Энергией" с "Бураном" и воздушно-космической системой типа НАСП. Это было одно из направлений ближайшей и реальной перспективы создания многоразовых ракет - на основе уже наработанной технологии.
Второе направление - это продолжение работ с созданными ракетами. Предлагалось акцентировать внимание на организацию пусков ракет в грузовом варианте: подготовить ракету "Энергия" N2, которая завершилась в изготовлении, и осуществить групповой запуск космических аппаратов, в штатной программе запускавшихся ракетой-носителем "Протон". Преследовались цели сохранения, хотя бы на пониженном режиме, нагрузки технологической линии производства ракеты "Энергия", введения ее в ряд действующих ракет-носителей, участвующих в организации космического грузопотока, поддержания соответствующего уровня надежности и решения задач, которые были ранее запланированы, например, задач спасения блоков А с помощью парашютных систем. Программа пуска ракеты-носителя "Энергия" N3 связывалась с полетом "Бурана".
Направление одноразовых мощных носителей необходимо, поскольку в общем грузопотоке они имеют лучшую удельную стоимостную характеристику, чем ракеты малой размерности. Большая масса дает возможность создавать интегрированные композиции космических аппаратов. Вот почему предлагалась разработка грузового транспортного контейнера, так называемого "Бурана-Т", для ракеты-носителя "Энергия". Этот вариант предусматривал разработку платформы выведения тяжелых крупногабаритных грузов на низкие, высокие орбиты и отлетные траектории. В комплект этой транспортной системы входил кислородно-водородный блок вывода полезного груза массой до 18 т на геостационарную орбиту и блок довыведения большой массы до 90 т на низкую орбиту.
Завершала это направление ракета-носитель типа "Вулкан". Ранее мы показывали, что при сочетании блока Ц несколько увеличенных размеров с восемью блоками А ракета-носитель могла выносить на опорную орбиту до 200 т. Эта нагрузка давала возможность более рационально строить программу полета экспедиции на Марс. При появившемся варианте увеличения диаметра блока А до диаметра блока Ц схема по количеству блоков упростилась, в связи с чем возникла возможность начать научно-исследовательские работы по определению детального облика этой новой ракеты, которая могла бы выносить на опорную орбиту от 200 до 500 т полезного груза при сочетании от двух до четырех блоков А.
Направление коммерческого космоса, в котором связаны ракеты "Зенит" и "Гроза". Вариант ракеты-носителя "Гроза" строился в различных сочетаниях размеров и конструкции центрального блока при неизменных двух блоках А. Выносимый полезный груз - от 30 до 35 т на низкую орбиту для всех сочетаний.
Предложения по программам были в основном одобрены Советом.