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俄罗斯航天工业的问题与挑战– Part I

Buran-Energia可重复使用的航天飞机。照片由BuranRu提供。

维塔利·埃格罗夫(Vitaly Egorov)在三部分的第一部分中,描述了俄罗斯在太空中的现代态势以及国家航天工业的挑战和可能的发展方式。第一部分说明了曾经是太空探索领域首度获得此殊荣的国家如何达到目前的状态。

高轨道

为了了解今天’俄罗斯太空工业的现状,首先应该深入研究苏联太空探索的历史。苏联的太空计划最初是为军事目的而设计的。发展将核弹头运送到另一大陆上的目标的能力的需求刺激了该行业的积极发展。几乎所有的苏联运载火箭都是根据军事合同开发的:R7 Vostok,Soyuz和UR500(质子)运载火箭最初被设计为核和热核弹头运载工具。泽尼特和Energiya火箭被认为是军用卫星运载工具,用于与美国的战略防御计划(SDI)(也称为“星球大战”)对抗’.

另一方面,第一颗人造卫星卫星的发射和第一位宇航员尤里·加加林的飞行将空间计划定义为一种强有力的宣传工具。苏联在外太空取得的创纪录成就旨在证明共产主义政权的至高无上,支持苏联现有的政治盟友并有助于吸引新成员加入该营地。苏联自称是人类突破太空界限的先驱,确实是东欧和亚洲友好和盟国的国家太空计划的推动力,参加了联合卫星飞行任务,甚至向低空发射外国宇航员。地球轨道。机器人在月球,火星和金星上的着陆还有助于证明苏联科学和工程的至高无上,苏联的生活方式,并确认了和平太空探索的宣言。

苏联航天工业的这两种功能都是与美国冷战中军事和意识形态对峙的一部分。航天工业的民用应用是一项低优先级的任务。

1980年’看到了苏联太空计划的顶峰。 Buran-Energiya和Mir空间站项目在行业现代化,发展工业,测试和发射基础设施方面发挥了关键作用,这与Apollo项目在美国所做的类似。据一些估计,Buran-Energiya项目有很多年消耗了苏联年度财政预算的6%。所取得的成就可与美国的阿波罗计划相媲美:制造了一种超重型运载火箭,研制了先进的火箭发动机,几乎达到了能效极限,并制造了可重复使用的航空航天器。

一定要生存

1990年代初期苏联解体时,一夜之间粉碎了所有对其太空工业进一步发展的希望。从雄心勃勃的火星飞行任务到200吨的起重能力的Vulkan火箭,俄罗斯航天工程师不得不寻找生存手段。当时俄罗斯航天工业的主要挑战是国家经济危机,这场危机导致工业资金急剧下降。

军事航天应用和宣传已不再是空间计划的一部分,但变化不那么明显,但今天仍然可以感受到。随着冷战的结束,不再存在核对峙的威胁,核对峙使预警​​卫星以及用于弹道导弹的全球定位系统过时。新生的俄罗斯国家现在正忙于模仿其前意识形态对手的资本主义体系,而载人和自动太空计划对此没有多大帮助。除了失败的Mars-96任务外,行星际研究计划几乎完全被搁置。至于载人航天计划,由于美国和欧洲国家提供的资金,该计划大部分得以保留。

在这些严峻的经济条件下,俄罗斯航天工业急于为自己寻找新的目标。为生存而奋斗已成为首要任务,后来演变成“保持对外层空间的访问”的座右铭。太空探索作为一种宣传工具仍在一定程度上发挥着作用,但是由于失去了国际影响力,它现在主要针对国内观众。国防部仍然是卫星发射订单的主要客户,尽管其规模比以前小得多。

俄罗斯航天工业被迫进入全球商业发射市场,以寻求新的收入来源。在1990年初’s,该行业别无选择,只能拍卖其许多硬件资产,从历史悠久的太空服到月球土壤样品再到Lunokhod-2漫游车。甚至火箭发射器技术也被出售给其他国家。后一个事实引起了美国的愤慨,担心某些核国家可能会发展自己的弹道导弹。因此,俄罗斯和印度之间1992年关于将氢火箭发动机技术转让给后者的条约被暂停。作为补偿,俄罗斯在1990年代从美国获得了用于运营和平号空间站的资金。建立俄美合资企业的目的是在美国和全球市场上实现俄罗斯火箭技术的商业化,以及Mir-Shuttle联合计划和购买俄罗斯火箭发动机的合同。

苏联投资最多的太空技术有助于在对俄罗斯太空技术有定期需求的全球市场中找到合适的利基市场。俄罗斯转换并批量生产的火箭发射器的价格至少比美国和欧洲同类产品便宜1.5倍。俄罗斯为NASA和ESA宇航员以及私人付费客户试点的座位,成为俄罗斯太空计划的另一个重要收入来源。美国宇航局和中国航天计划正在积极学习苏俄在设计载人航天器和长期空间站方面的经验。也需要作为Buran-Energiya项目一部分开发的发动机技术。

俄罗斯太空工业成为国际“太空出租车司机”和技术顾问,从而确保了不同国家商业和载人航天计划的发展。但是,收购的资金不足以完全满足行业需求。在2000年初’的国际合同最多可提供Roscosmos收入的25%,其余的则由政府合同提供。总资金不足以支持现代技术的发展,但使逐步现代化成为可能,这通常由国际客户支付。

目前,俄罗斯的太空计划仍试图在为公民提供就业机会的同时保留其早期潜力。甚至安加拉(Angara)和联盟号(Soyuz-5)火箭等新项目也从早期的泽尼特(Zenit)和Energiya项目中大量借用。

人们不得不赞扬俄罗斯航天工业保护其苏联基础的努力取得了成功。 罗斯科莫斯的资金仅为美国国家航空航天局(NASA)的十分之一,而中国宇航局的资金仅占其三分之一,因此其具备的能力和资源可以促进各种各样的任务:

  1. 火箭发射器的整个制造周期,从轻型到重型模型不等,可以进入所有类型的利用轨道;
  2. 使用高沸点和低沸点推进剂的液体燃料火箭发动机,包括闭环火箭;
  3. 货物补给和载人航天器;
  4. 制造空间站模块和生命维持系统;
  5. 太空服,包括救援和EVA类型;
  6. 扩展坞和自动扩展坞技术;
  7. 具有载人航天飞行任务的经验,并收集了大量有关空间医学和生物学的数据;
  8. 制造具有亚米分辨率和气象卫星能力的遥感卫星;
  9. 功能齐全的全球导航系统;
  10. 制造各种对地静止电信卫星平台;
  11. 具有多重燃烧能力的高层火箭级,可提供卫星的精确轨道定位以及星际轨道的插入;
  12. 运行数个宇宙飞船,可以发射所有人造空间发射器;
  13. 火箭发动机的测试设施,包括最强大的火箭发动机和所有类型的人造航天器;
  14. 电动火箭发动机的制造;
  15. 发展核火箭发动机;
  16. 制造用于行星际和天体研究的科学仪器。

可以肯定地说,没有一个拥有如此广泛的能力和技术的太空机构,这是罗斯科莫斯自豪的一种正当理由。俄国’就固体火箭燃料引擎和深空机器人任务而言,其太空探索潜力仅次于美国。俄罗斯的星际飞行任务遭到日本,印度,中国和美国的击败,这清楚地表明,失去了科学成就在太空中的宣传作用,以及缺乏发展太空工业这一分支的其他动力。国家的领导人。

同时,功能的多样性和Roscosmos发达的基础设施导致分配给航天工业的预算被稀释,不足以为航天工业提供全部资金。国家合同必须在约70家制造商和雇用总共约20万名专家的研究机构之间平均分配。这笔钱不足以开发所有必要的技术,这导致相对于专注于开发更具体能力的更有活力的市场参与者而言,竞争优势的丧失。美国制造的Falcon 9火箭的受欢迎程度已经超过了前商业发射领导者Proton。俄罗斯的导航和电信卫星可靠性低,使用寿命是欧洲或美国卫星的两倍。俄罗斯遥感卫星的质量是其竞争对手的5到10倍,并且在数据质量方面落后。在1996年和2011年,两次尝试发起行星际机器人飞行的尝试都在太平洋深处结束。

罗斯科斯莫斯(Roscosmos)以前的经济优势-相对较低的薪酬水平-失去了美国商业航天公司更高的劳动生产率,以及正积极进入国际发射市场的印度航天工业的利益。

罗斯科莫斯可能仍会垄断的最后一个堡垒是无人驾驶太空任务。但竞争对手也在这里呼吸Roscosmos的脖子:美国正在开发三艘载人航天器,而中国拥有自己的载人和货船。中国人正准备发射自己的多模块空间站,并表示愿意将其作为与其他国家联合项目的平台。

维塔利·埃格罗夫(Vitaly Egorov)是俄罗斯现代太空姿态三部分中的第二部分,他将探讨太空探索通常如何与雄心勃勃的目标联系在一起。俄罗斯在未来几十年会选择哪一个?在公众支持和国际合作方面,什么会更有益?第二部分将于2018年3月23日星期五发布。

维塔利·埃戈罗夫(Vitaly Egorov)。照片由作者提供。

Vitaly Egorov是俄罗斯私营公司的PR专家 达里亚航空航天。他有一个 昵称为Zelenyikot的博客负责管理Facebook和vk.com上名为Open 空间的小组,其追随者总数超过一百万,并以各种可能的方式促进太空探索。他第一次在火星表面上发现了苏联探测器火星3的着陆舱,并启动了微卫星项目,为月球上的阿波罗和卢诺霍德着陆区拍照。 

 

 

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