Bronnen bij Energie grootschalig, ruimte-energie: het Energia systeem

14 jun.2008
 

Het Energia raket-systeem heeft een merkwaardige geschiedenis doorlopen. Het idee dat in de Sovjet-Unie alles gereguleerd en gepland ging, en er uitsluitend staatsmonopolies bestonden, is volkomen onjuist. In zowel de luchtvaart- als ruimtevaart-industrie zijn altijd meerdere concurrerende bedrijven werkzaam geweest, die een vaak felle concurrentiestrijd voerden - nog afgezien van de persoonlijke rivaliteiten. En die bedrijven deden ook aan eigen ontwikkeling, los van bestaande staatsplannen.
   De wortels van het Energia-systeem liggen in het plan voor een reusachtige raket genaamd Vulkan, ontwikkeld door het bedrijf dat nu Energia heet. Toen van regeringswege werd besloten een tegenhanger van de Amerikaanse space shuttle te bouwen (men dacht dat de space shuttle een militair doel had), kwam de opdracht bij Energia, dat haar plan baseerde op de Vulkan. Dit werd het bekende Energia-Buran systeem.
    De eerste echte test van het systeem werd gedaan met de losse Energia, met als payload een experimenteel satelliet voor de ontwikkeling van ruimtewapens, genaamd Polyus. Dit is de configuratie uit bovenstaande foto. De tweede en laatste test was tevens de enige test van de eerste Buran. Niet lang daarna viel de Sovjet-Unie uiteen, en werd het Energia-Buran project gestopt wegens de ontvallen militaire noodzaak, en de hoge kosten voorkwamen andere toepassingen.
    Niettemin leven delen van het systeem voort. De opduwraketten aan weerszijden van de centrale hoofdraket zijn ook los gebruikt onder de naam "Zenit", en waren dusdanig succesvol dat ze ook gekozen werden door het commerciële Sea Lauch consortium, dat raketten lanceert vanaf een voormalig boorplatform. De afstamming kan men zien in onderstaande twee illustraties, eerst van de Energia-Polyus combinatie, en dan van de Sea Launch Zenit-3 raket - duidelijk te zien zijn de vier uitlaten, die behoren tot een enkele raketmotor van het type RD-170.

De RD-170 motor is van een type dat closed combustion cycle heet, dat het meest efficiënte klassieke raketsysteem is, maar geen Amerikaanse tegenhanger kent, omat men dacht dat het onmogelijk was om zoiets te bouwen uitleg of detail (wikipedia). Toen de Amerikanen na de val van de Sovjet-Unie voor het eerst bij geruchte van het bestaan van dit soort motoren hoorden, weigerden ze het te geloven, tot ze de fysieke exemplaren mochten zien, en uiteindelijk testen uitleg of detail .
   In de tussentijd waren de verhoudingen tussen Amerika en Rusland dusdanig ontdooid, dat het haalbaar bleek het ontwerp in Amerika te gebruiken. De RD-170 werd verder ontwikkeld tot de RD-180, met twee in plaats van vier uitlaten, maar verder grotendeels identiek aan de RD-170, zie onderstaande foto:

Precies in het midden van deze foto staat verticaal het turbine- en pomp-gedeelte, dat de brandstof aangevoerd door de (dikke, witte) leidingen links en rechts ervan pompt naar de onderste horizontale (dikke witte) leidingen die naar de twee verbrandingskamers leiden (de rechter is half-zichtbaar naast het groene apparaat; de truc van de gewone raketmotor is dat hij een deel van de brandstof voorverbrandt, waarmee kleine turbines, hier de meest uit-stekende ronde schijven boven en in het midden, worden aangedreven, die op hun beurt de grotere pompturbines aandrijven die op dezelfde as zitten; de grote truc van dit apparaat is dat, ook zichtbaar, de uitlaat van de bovenste turbine verbonden is aan de middelste, en die pompt het deels verbrande, hete, gas verder tezamen met de rest van de (koude) brandstoffen, hetgeen de kring gesloten houdt en geen brandstof verloren doet gaan). Zelfs voor het niet-technische getrainde oog moet de simpelheid en elegantie van het geheel zichtbaar zijn - ook in de techniek een vrijwel zeker teken van een goed ontwerp. Bedenk hierbij dat door deze pijpen en pompen in slechts enkele minuten de gehele hoeveelheid brandstof van de raket stroomt,  een hoeveelheid die men kan inschatten door nog een blik te werpen op de foto's boven.
    De RD-180 motor wordt gebruikt in de nieuwste Amerikaanse raket, de Atlas V. Dit laat zien dat het Energia-systeem nog steeds aan het front van de rakettechnologie staat, en in principe nog steeds volkomen bruikbaar is.
    Daar komt nog bij dat het systeem is ontworpen voor herbruikbaarheid. Als men de twee foto's van de Zenit rakettrap boven vergelijkt, zie je op de versie verbonden aan de Energia rechthoekige uitsteeksels op de ronde cilinder. Die uitsteeksel waren ruimtes voor parachutes, bedoeld om de rakettrappen een zachte landing te laten maken, en her te gebruiken. En in een verdere ontwikkeling van het systeem zou ook de centrale trap hergebruikt worden, door hem uit te rusten met kleine vleugels, zie nevenstaande illustratie.
    Technisch gezien lijkt er dus geen belemmering te zijn om direct een concreet onderzoek naar de haalbaarheid van het Energia ruimte-energiesysteem te starten. Maar de kans dat het zal gebeuren is, ondanks de zeer grote, zeg maar dodelijke, behoefte eraan, uiterst miniem. Want er zijn twee, schijnbaar onoverkomelijke niet-technische barrières: ten eerste moet er vooraf overeenstemming komen over samenwerking tussen de grote landen van de wereld, omdat de kosten die van een enkel land te boven gaan, en zelfs als dit proces gestart zou worden, is er nog een tweede even grote hindernis, namelijk het verdelen van het werk. Het is natuurlijk bijna onbestaanbaar om de beste en goedkoopste oplossing te kiezen, namelijk gebruik maken van de bestaande Russische ontwerpen - nationale trots maakt dit vrijwel onmogelijk.
 

Naar Energie, grootschalig, ruimte zonne-energie , Energie, grootschalig , Economie, recycling , Globale Rijnlandmodel , Rijnlandmodel lijst , Rijnlandmodel overzicht  , of site home .