ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МНОГОРАЗОВОЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

© С.В.Володин, Е.Н.Машкова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и экономика космической деятельности"
2011 г.

Большинство задач космической деятельности, способных приносить прибыль, связано с выведением спутников на геостационарную орбиту. В последние десятилетия здесь произошли изменения не в пользу отечественной космонавтики. Созданы мощные зарубежные ракеты-носители (РН), имеющие стартовые позиции на более низких широтах, чем у России: «Атлас-5» и «Дельта-4» (США, наклонение старта i=28є), «Ариан-5» (ESA, i=7є). На подходе новые японские, китайские, индийские и бразильские РН.

Работы по Международной космической станции (МКС) занимают значительный объем финансирования в Федеральной космической программе, причем большую часть эксплуатационных затрат составляют транспортные операции, выполняемые космическими кораблями (КК) «Союз» и «Прогресс». Эти КК, исчерпавшие возможность для дальнейшей модернизации, создают ограничения по грузопотоку, что сдерживает развитие НИР на борту МКС. Удельная стоимость транспортных операций с использованием КК «Союза» составляет десятки тыс. $/кг. С подобными показателями проблематична даже текущая эксплуатация МКС, а обеспечение ее развития невозможно.

В России резко сокращены реальные объемы финансирования работ по многоразовым транспортно-космическим системам (МТКС), что означает фактический отказ от перспектив и позиций в этом направлении. Однако МТКС по-прежнему привлекают к себе серьезное внимание в остальном мире.

В последние годы тематические научные исследования гиперзвуковых технологий, от которых зависит возможность создания МТКС, во все большей степени дополняются фазой объектовых разработок, завершающихся летно-конструкторскими испытаниями. В 2000-е годы осуществлен ряд экспериментальных полетов гиперзвуковых и воздушно-космических систем различного назначения.

Проведенные исследования и расчеты в данной работе позволят определить целесообразность использования многоразовых ракетно-космических систем (МРКС) с учетом требований выхода на мировой рынок при высокой конкурентоспособности.

В сопоставимых условиях проводится сравнительный анализ многоразовой двухступенчатой системы выведения вертикального старта с аналогичной одноразовой системой. Показано, при каких условиях может быть получен экономический эффект за счет перехода к полной многоразовости. Оценен максимальный выигрыш при переходе к многоразовой системе выведения — удельная стоимость выведения может быть уменьшена в 4 раза. Получены соотношения для проведения оценок удельной стоимости выведения одно- и многоразовых систем.

Полученные результаты могут быть использованы при исследовании перспективных систем выведения с ЖРД. Очевидно, что в краткосрочной и среднесрочной перспективе будет продолжено их совершенствование в части использования перспективных топлив, технологий создания, внедрения многоразовости. Однако радикальное повышение летно-технических характеристик МТКС и удельных энергетических параметров их двигательных установок можно прогнозировать в долгосрочном периоде. Это может стать результатом использования энергии на перспективных физических принципах, отличных от использовавшихся в 1960-1970 гг., синергетического внедрения новых технологий в других предметных областях знаний.