W Rosji powstaje rakieta kosmiczna na LNG

fot. RKC ProgressRodzina rakiet Sojuz-5 firmy RKC Progress będzie napędzana silnikami rakietowymi zasilanymi LNG. Liczby poniżej rysunków oznaczają masy startowe/ładowności poszczególnych rakiet

Paliwem tym będzie skroplony gaz ziemny, który wykazuje szereg cech pożądanych w rakiecie. Jedną z nich jest obniżenie kosztów misji kosmicznych.

Sojuz-5 to rakieta modułowa, która początkowo będzie mieć trzy podstawowe warianty.

Wersja Sojuz-5.1 będzie miała ładowność 8,5 t (to więcej niż obecnie eksploatowane rakiety Sojuz-2.1b), Sojuz 5 - 16 t, a wariant Sojuz-5.2 zabierze na orbitę do 25 ton ładunku.

Projekt Sojuz-5 jest propozycją ośrodka rakietowo-kosmicznego (RKC) Progress z Samary, konkurencyjną w stosunku do obecnie rozwijanego programu modułowych rakiet Angara i znacznie od nich tańszą.

Rakiety serii Sojuz-5 będą zupełnie nowymi konstrukcjami znacznie mniej skomplikowanymi niż obecnie użytkowane i pozwolą Rosji na konkurowanie z najnowszymi osiągnięciami światowej techniki rakietowej. Rakieta Sojuz-5 będzie miała 2 razy mniej części niż obecnie używana Sojuz-2. W przyszłości rakiety Sojuz 5.1 zastąpią użytkowane dotychczas rakiety Sojuz-2.1a i Sojuz-2.1b.

fot. KBKhAZasilany LNG silnik rakietowy RD-0162

Sojuz-5 został zaprojektowany jako rakieta dwustopniowa z dwoma blokami bocznych siników pomocniczych. Konstruktorzy z Samary uważają taki układ za znacznie lepsze rozwiązanie niż dotychczas stosowane zwiększanie liczby stopni rakiet.

Nowością jest zastosowanie w rakietach Sojuz-5 jako paliwa metanu zamiast nafty. Pierwszy stopień rakiety ma być napędzany silnikami RD-0162 lub RD-0164 produkowanymi przez Biuro Konstrukcyjne Chimawtomatika SA (KBKhA). Drugi stopień będzie miał silnik RD-0124M (wersja metanowa silnika RD-0124 stosowanego w rakietach Sojuz-2). Misje realizowane z wykorzystaniem nowej rakiety mają być 1,5 raza tańsze niż z obecnie użytkowaną rakietą Sojuz-2.

Badania nad silnikami rakietowymi zasilanymi skroplonym gazem ziemnym były prowadzone w Rosji już w latach dziewięćdziesiątych XX w. Badania biura KBKhA wykazały, że silniki rakietowe zasilane skroplonym gazem ziemnym wykazują wyższą wartość impulsu właściwego, który jest uważany za kluczowy parametr takich silników. Ponadto ciekły metan jest znacznie tańszy niż nafta i stosowany jako paliwo rakietowe ciekły wodór. Metan ma także 3-krotnie lepsze niż nafta własności chłodzące komorę spalania silnika rakietowego.

Paliwo to jest także bardziej przyjazne środowisku i lepiej miesza się z ciekłym tlenem służącym jako utleniacz w silnikach rakietowych. Natomiast w porównaniu z ciekłym wodorem ciekły metan jest znacznie łatwiejszy do przechowywania. Wyższa temperatura w której jest przechowywany (-162ºC w porównaniu z -240ºC dla ciekłego wodoru) powoduje, że zbiorniki mogą mieć mniejszą, czyli lżejszą warstwę izolacji, co zmniejsza koszty misji kosmicznych. Poza tym metan występuje w wielu miejscach w kosmosie, co w przyszłości może ułatwić podróże międzygwiezdne.

Przedstawiciele RKC Progress walczą o włączenie projektu Sojuz-5 do federalnego programu kosmicznego. Koszt projektu to 25 mld rubli (326 mln dolarów). Jeżeli firma uzyska te środki rakieta może powstać do 2021 r.