소유스-7 (로켓)
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1. 개요
소유스-7 로켓은 60년 이상 사용된 기존 소유스 로켓을 대체하기 위해 러시아에서 개발 중인 차세대 우주 발사체이다. 팰컨 9과 같은 발사체의 경쟁력에 대응하고, RP-1 연료 가격 상승 및 구조적 복잡성을 해결하기 위해 액체 메탄과 액체 산소를 연료로 사용하며, 로켓 1단계 재사용을 목표로 한다. 초기에는 소유스-7이라는 이름으로 개발되었으나, 이후 아무르(Amur)로 변경되었으며, 2020년 재사용 가능한 메탄 연료 로켓으로 설계가 공개되었다. 2020년 10월에 초기 설계 계약이 체결되었으며, 2030년 이후 보스토치니 우주 기지에서 첫 시험 발사가 계획되어 있다.
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| 소유스-7 (로켓) | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 이름 | 소유스-7 |
| 다른 이름 | 아무르 (Аму́р), 페닉스 (Феникс) |
| 로마자 표기 | Soyuz-7 |
| 종류 | 부분 재사용 궤도 중형 리프트 발사체 |
| 제조사 | JSC SRC 프로그레스 KB 키마вто마티키 |
| 원산지 | 러시아 |
| 비용 | |
| 개발 비용 | 9억 미국 달러 |
| 발사 비용 (계획) | 2200만 미국 달러 |
| 제원 | |
| 높이 | 55 미터 |
| 직경 | 4.1 미터 |
| 질량 | 360,000 킬로그램 |
| 단수 | 2단 |
| 성능 | |
| 탑재량 | 재사용: LEO 10,500 킬로그램 일회용: LEO 13,600 킬로그램 |
| 발사 | |
| 상태 | 개발 중 |
| 발사 장소 | 보스토치니 우주 기지 |
| 첫 발사 (계획) | 2028년–2030년 |
| 1단 | |
| 종류 | 1단 |
| 엔진 | 5 x RD-0169 |
| 추력 | 3330 kN |
| 비추력 | 해수면: 321초 진공: 356초 |
| 연료 | CH4 / LOX |
| 직경 | 4.1 미터 |
| 2단 | |
| 종류 | 2단 |
| 엔진 | RD-0169 |
| 추력 | 737 kN |
| 연료 | CH4 / LOX |
| 직경 | 4.1 미터 |
2. 역사
기존의 소유스 로켓은 60년이나 사용되었다. 미국의 팰컨 9호처럼 신개념 우주발사체가 발사비용을 획기적으로 낮춰서 시장을 위협하고 있다. 러시아도 신형 우주 발사체 개발을 계획했지만 Rus-M 로켓은 개발이 취소되었다. 현재는 소유스-7 로켓을 계획중이다. 소유스-2 로켓을 대체할 것이다. 소유스-2 로켓 보다 발사비용이 적게 든다.
러시아는 안가라 로켓에 전적으로 의존할 것이다. 그러나 안가라 로켓이 퇴역하거나 문제가 생길 경우를 대비한 로켓이 필요하며, 이를 위해 소유스-7 로켓 개발을 계획했다.
기존의 소유스 로켓은 RP-1이라는 로켓 연료 등급의 등유를 연료로, 액체산소를 산화제로 사용했는데, RP-1의 가격이 계속 오르고 있다. 이에 소유스-7 로켓은 액체메탄을 연료로, 액체산소를 산화제로 사용할 것이다. 외양은 기존의 소유스 로켓들과 같다.
기존의 소유스 로켓은 1단 엔진 1개에 노즐 4개, 부스터 4개에 노즐 16개, 2단 엔진 1개에 노즐 4개로 모두 6개 엔진에 24개 노즐을 사용했다. 소유스-7 로켓은 6개 엔진에 6개 노즐을 사용할 것이다.
러시아 최초의 재사용 가능한 메탄 로켓인 아무르의 초기 설계 단계 계약은 2020년 10월 5일에 체결되었다.[10] 설계 목표는 높은 신뢰성을 확보하고, 1회 발사 비용을 2,200만 미국 달러로 절감하며, 로켓 1단계를 재사용하는 것(2단계는 일회용 로켓)이다.[10] 로스코스모스는 첫 발사까지의 개발 계획 비용을 700억 러시아 루블(8억 8,000만 달러) 이하로 예산 책정했다.[13]
아무르 1단계 재사용 방식에는 미국의 스페이스X사의 팰컨 9 로켓에서 실증된 수직 이착륙 로켓을 채용했다.[11][12] 또한 로켓 엔진은 100회 이상 재사용할 계획이다.[10]
2. 1. 개발 배경
기존의 소유스 로켓은 60년이나 사용된 설계로, 기술적, 운영상으로 낙후되어 팰컨 9호와 같은 새로운 발사체와 경쟁하기 어려웠다. 특히, RP-1 연료 가격 상승과 복잡한 구조(6개 엔진, 24개 노즐)는 발사 비용 증가의 원인이 되었다.이에 러시아는 소유스-2 로켓을 대체하고 발사 비용을 절감하기 위해 새로운 로켓 개발을 추진했다. Rus-M 로켓 개발이 취소된 후, 로스코스모스는 '마기스트랄' 연구 프로그램에 따라 메탄 연료를 사용하는 발사체 연구를 시작했다. 이는 안가라 로켓에 전적으로 의존하는 상황에서 발생할 수 있는 문제에 대비하기 위함이었다.
새로운 로켓은 기존 소유스 로켓과 달리 모든 부분에 동일한 직경(3.6m)을 사용하고, 액체메탄과 액체산소를 사용하며, 각 단계에 단일 노즐을 가진 단일 엔진을 사용하여 구조를 단순화하고 자동화를 통해 발사 비용을 절감할 계획이었다. 또한, 액체 메탄은 저렴하고 러시아에 풍부하게 매장되어 있으며, 재사용 가능한 로켓 개발에도 유리한 특성을 가지고 있다.
TSKB 프로그레스의 CEO 키릴린은 2013년 카자흐스탄 잡지 ''우주 연구 및 기술''과의 인터뷰에서 이 프로젝트의 구상을 설명했다. 2015년 8월 인터뷰에서는 예비 설계가 2015년 또는 2016년에 완료될 것으로 예상하며, 2022년에 초기 시험 비행을 목표로 한다고 밝혔다.
이후 이 프로젝트는 소유스-5의 일부였다가, 소유스-5가 제니트 계열의 대체품으로 RKK 에네르기아가 제조사로 참여하면서 이르티시로 발전하면서 포기되었고, 메탈록스 로켓은 소유스-7로 이름이 변경되었다.
러시아 최초의 재사용 가능한 메탄 로켓인 아무르의 초기 설계 단계 계약은 2020년 10월 5일에 체결되었다.[10] 설계 목표는 높은 신뢰성을 확보하고, 1회 발사 비용을 2,200만 미국 달러로 절감하며, 로켓 1단계를 수직 이착륙 로켓 방식으로 재사용(2단계는 일회용 로켓)하는 것이다.[10][11][12] 로켓 엔진은 100회 이상 재사용할 계획이다.[10]
2. 2. 소유스-7에서 아무르로
기존의 소유스 로켓은 60년 동안 사용되었다. 팰컨 9호와 같은 신개념 우주발사체가 발사 비용을 획기적으로 낮춰 시장을 위협함에 따라, 러시아는 신형 우주 발사체 개발을 계획했지만 Rus-M 로켓 개발은 취소되었다. 현재는 소유스-2 로켓을 대체할 소유스-7 로켓을 계획 중이며, 소유스-2 로켓보다 발사 비용이 적게 들 것으로 예상된다.[3]러시아는 안가라 로켓에 전적으로 의존할 계획이지만, 안가라 로켓이 퇴역하거나 문제가 생길 경우를 대비한 로켓이 필요하며, 이를 위해 소유스-7 로켓 개발을 계획했다.[3]
기존의 소유스 로켓은 RP-1이라는 로켓 연료 등급의 등유를 연료로, 액체산소를 산화제로 사용했는데, RP-1의 가격이 계속 오르고 있다. 이에 소유스-7 로켓은 액체메탄을 연료로, 액체산소를 산화제로 사용할 것이다. 외양은 기존의 소유스 로켓들과 같다.[3]
기존의 소유스 로켓은 1단 엔진 1개에 노즐 4개, 부스터 4개에 노즐 16개, 2단 엔진 1개에 노즐 4개로 모두 6개 엔진에 24개 노즐을 사용했다. 소유스-7 로켓은 6개 엔진에 6개 노즐을 사용할 것이다.[3]
2010년대 중반, 소유스-7은 처음에는 확장 가능한 제품군으로 구상되었으며, 세 가지 개념적 버전이 있었다. 기본 버전은 소유스-2.1a/b 로켓을 대체하도록 설계되었으며, 200km 원형의 저궤도(LEO)에 9톤의 탑재량을 갖도록 구상되었다. 승무원 수송 차량으로 설계된 3개의 코어 단 로켓 버전은 중앙 코어와 부스터 역할을 하는 양쪽의 동일한 두 개의 코어를 사용할 예정이었다. 이 설계는 공기 점화 방식의 2단을 사용하지 않아 공기 시동 위험을 제거할 예정이었다. LEO까지 16톤의 탑재량을 가질 것으로 예상되었다. 최대 성능을 가진 가장 무거운 버전은 LEO까지 25톤의 탑재량을 달성할 것으로 예상되었다.
2020년까지, 로스코스모스는 소유스-7 개념을 재사용 가능한 메탄 연료 로켓의 새로운 설계를 가진 아무르(Amur)로 전환했다.[3] 러시아 최초의 재사용 가능한 메탄 로켓인 아무르의 초기 설계 단계 계약은 2020년 10월 5일에 체결되었다.[10] 설계 목표는 높은 신뢰성을 확보하고, 1회 발사 비용을 2,200만 미국 달러로 절감하며, 로켓 1단계를 재사용하는 것이다(2단계는 일회용 로켓).[10] 로스코스모스는 첫 발사까지의 개발 계획 비용을 700억 러시아 루블(8억 8,000만 달러) 이하로 예산 책정했다.[13]
아무르 1단계 재사용 방식에는 미국의 스페이스X사의 팰컨 9 로켓에서 실증된 수직 이착륙 로켓을 채용했다.[11][12] 또한 로켓 엔진은 100회 이상 재사용할 계획이다.[10]
2. 3. 아무르 공개
기존의 소유스 로켓은 60년 동안 사용되었으나, 미국의 팰컨 9호와 같은 신개념 우주발사체가 발사 비용을 획기적으로 낮춰 시장을 위협하고 있다. 러시아는 신형 우주 발사체 개발을 계획했지만 Rus-M 로켓 개발은 취소되었다. 현재는 소유스-2 로켓을 대체하고 발사 비용을 절감할 소유스-7 로켓을 계획 중이다.[3]러시아는 안가라 로켓에 전적으로 의존할 계획이지만, 안가라 로켓의 퇴역이나 문제 발생에 대비한 로켓이 필요하며, 이를 위해 소유스-7 로켓 개발을 계획했다. 기존 소유스 로켓은 RP-1이라는 로켓 연료 등급의 등유를 연료로, 액체산소를 산화제로 사용했는데, RP-1 가격이 계속 오르고 있다. 이에 소유스-7 로켓은 액체메탄을 연료로, 액체산소를 산화제로 사용할 것이며, 외양은 기존의 소유스 로켓들과 같다.
기존의 소유스 로켓은 1단 엔진 1개에 노즐 4개, 부스터 4개에 노즐 16개, 2단 엔진 1개에 노즐 4개로 모두 6개 엔진에 24개 노즐을 사용했다. 소유스-7 로켓은 6개 엔진에 6개 노즐을 사용할 것이다.
2020년, 재사용 가능한 러시아 발사체인 "아무르"의 설계 개념이 공개되었다. 이 설계는 "재사용 가능한 1단과 메탄 연료 엔진"을 갖추고 팰컨 9처럼 착륙하는 것으로 나타났다.[3] 아무르의 예비 설계 단계 계약은 2020년 10월 5일에 체결되었으며, "최초의 러시아 재사용 메탄 로켓"을 제작하는 것이 목표였다.[4] 설계 참조 목표에는 높은 신뢰성, 2,200만 미국 달러의 운영 발사 비용, 1단 재사용, 소모성 2단 등이 포함되었다.[4]
2020년 로스코스모스 예산은 첫 발사까지 개발 프로그램에 700억 러시아 루블 (8억 8천만 달러) 이하의 비용을 책정했다.[7] 로켓 설계는 팰컨 9을 통해 1단 재사용을 설계하는 스페이스X의 방식을 따를 것으로 예상되었으며,[5][6] 로켓 엔진은 100회 이상 재사용될 것으로 예상되었다.[4] 2024년 11월까지 진척은 미미했으며, 첫 발사 시기는 2026년에서 2030년으로 4년 연기되었다.[3]
3. 설계
아무르(Amur)는 전체 길이 55m, 직경 4.1m, 중량 360t의 2단 궤도 진입 방식 중형 로켓이다.[11][13][10] 1단을 재사용할 경우 저궤도에 10.5t,[11] 기존 로켓처럼 1회용으로 사용할 경우 12.5t의 발사 능력을 가진다.[13] 러시아 극동에 위치한 보스토치니 우주 기지에서 발사될 예정이다.[15]
로켓의 1단은 대기권 재진입 중 우주선 자세 제어를 돕기 위해 격자형 핀을 사용하며, 로켓 엔진으로 2020년 현재 KBKhA에서 개발 중인 메탄-액체 산소 계통의 RD-0169A를 5기 탑재한다.[11][10] 장기적인 목표는 대부분의 엔진이 100번 발사되는 것이지만, 지구 대기를 통과하는 하강 및 역추진 착륙을 위해 재점화되는 중앙 엔진은 착륙 다리와 함께[5] 결국 300번의 엔진 발사 수명을 목표로 한다.[4] 2단에는 동 엔진의 진공형인 RD-0169V를 1기 탑재한다.[14]
RD-0169A의 지상 시험은 2024년 후반까지 완료될 계획이다.[15]
3. 1. 개요
3. 2. 엔진
KBKhA에서 개발 중인 메탄-액체 산소 계통의 RD-0169A 로켓 엔진이 사용된다.[11][10] 1단에는 RD-0169A 5기, 2단에는 진공형인 RD-0169V 1기가 탑재된다.[14] 장기적인 목표는 엔진 대부분에서 100회 점화를 실현하는 것이지만, 중앙 엔진은 대기권 재진입 시 재점화되어 수직 착륙에 사용되므로, 최종적으로 평균 300회 점화를 목표로 한다.[11][10] RD-0169A의 지상 시험은 2024년 후반까지 완료될 계획이다.[15]3. 3. 재사용 기술
아무르(Amur)는 전체 길이 55m, 직경 4.1m, 중량 360t의 2단식 중형 로켓이다.[11][13][10] 1단을 재사용할 경우 저궤도에 10.5t[11], 기존 로켓처럼 1회용으로 사용할 경우 12.5t의 발사 능력을 가진다.[13]로켓의 1단은 대기권 재진입 시 자세 제어를 위한 그리드 핀을 가지며, 로켓 엔진으로 2020년 현재 KBKhA에서 개발 중인 메탄-액체 산소 계통의 RD-0169A를 5기 탑재한다.[11][10] 장기적인 목표는 이들 엔진의 대부분에서 100회의 점화를 실현하는 것이다. 중앙 엔진은 대기권 재진입 시 재점화되어, 착륙 다리와 함께 수직 착륙에 사용되므로[11], 최종적으로 평균 300회의 점화를 목표로 한다.[10]
RD-0169A의 지상 시험은 2024년 후반까지 완료될 계획이다.[15]
4. 버전
5. 발사 계획
5. 1. 향후 발사
wikitable| 일련 번호 | 로켓 및 일련 번호 | 날짜 (UTC) | 발사 기지 | 탑재체 | 궤도 | 결과 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 아무르(Amur) | 2030년 이후 [3] | 보스토치니 우주 기지 2A 발사대 | GVM-M (모의 질량) | 저궤도 | 미정 | 아무르(Amur)의 첫 번째 시험 비행 |
참조
[1]
웹사이트
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2020-10-06
[2]
웹사이트
Первый пуск метановой ракеты "Амур" планируется в 2028-2030 годах
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2023-07-27
[3]
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2024-11-11
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2020-10-05
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2020-10-05
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Russia to launch first reusable rocket with payload in 2026
https://tass.com/sci[...]
2020-10-05
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https://tass.com/sci[...]
2020-10-05
[14]
웹사이트
打倒スペースX！ ロシアの新型再使用ロケット「アムール」の挑戦
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マイナビニュース
2020-10-16
[15]
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