2/27/2019

우주개발역사관련 링크 몇 가지: 구소련

일단 실마리를 잡기 좋은 잡설위키(namu)에서 시작.
틀린 소리가 많지만 흥미와 키워드를 찾는 데서.



N1 : 소련이 실패한 크렘린탑 로켓.

동아일보 199년 기사에 따르면 당시
구소련의 개발방식은 완성체를 만들어 쏴보고 잘못되면 다시 만들어 또 쏴보는 것이고
미국의 개발방식은 부품 하나하나를 시험해 조립해 쏘아올리는 것이었다고 한다.
바로 느낌이 오겠지만, 이 방식은 개발진도가 무척 빠르다.
하지만 체계가 복잡해질수록 '폭죽쇼'가 될 가능성도 올라간다.

우주개발의 후반기가 될수록 전국민적 혹은 국가적인 관심이 집중되었고
"높으신 분들" 체면을 깎는 폭죽쇼는 개발에 나쁜 영향을 주었다.

위 링크에 따르면 N1 로켓은 4차례 폭발했다는데(그렇게 여러번?), 다른 단계가 아니라 모두 발사 초기 10초에서 2분 사이였다. 이러니 그만두자할 수밖에.

긴 원뿔 안에 구가 몇 개 들어가나하는 문제?
접시 아래에 작은 구멍같은 노즐이 있고 나머진 빈 것같이 허전하게 그려놨다. N1그림은 보통 이렇다.

이런 그림이 널리 알려져 "소형엔진 클러스터는 바보짓"이라는 소문이 널리 퍼졌지만,
스페이스X의 팰콘 헤비는 27개짜리를 날렸다. 이것도 애초에 공장에서 찍어내기 편하게 만들자고 정사각형으로 쌓으려다 원형으로 만들었는데, 27개 원형은 아니고 9+9+9로 3배럴을 이어붙였다.

작은 드론도 프로펠러 4개에서 수십 개를 달아 컴퓨터 제어로 띄우는 요즘이다. 큰 게 좋은 이유는 많지만, 어쨌든 작은 엔진 다발도 제어는 되니까 그쪽 염려는 접어두고 본질적인 문제에 집중하다.

소련 유인우주계획

R-7 로켓: 현재 사용모델과 초기모델은 모 미국 전투기의1960년대 개발시안과 2020년대 모델모다 더 차이난다. 아래 사진에 보이는 노즐은 무척 많지만, 노즐 추진력을 담당하는 큰 것들과 방향제어용 작은 것들이 엔진 1개에 연결되고 각 엔진에 달린 주노즐은 4개씩. 주 엔진은 결국 기둥마다 한 개로 총 5개. 

https://en.wikipedia.org/wiki/R-7_(rocket_family)

처음 모델인
https://en.wikipedia.org/wiki/R-7_Semyorka
1 단부는
RD-107 로켓 엔진 4개와 RD-108 로켓 1개.
각 RD-107은 방향조절로켓 2개가 덧붙고 RD-108은 4개가 덧붙음.
그래서 1단부 엔진은 총 (1+2)*4 + (1+4) = 17개.
2단부는
RD-108 1개에 방향조절로켓 4개로 총 5개.
그래서 로켓 자체만 보면 총 22개.


일단 이 주엔진갯수는 통제가능한 범위였고(70~00년대까지 저 로켓에 붙여 사용한 컴퓨터가 16비트긴 한데 4비트 PC보다도 한참 못한 물건이었다고 한다. 사람 한 사람보다 무겁고(!) 전기많이먹지만 저걸 제어하는 데는 문제없었던 데다 괜히 바꿨다 탈나면 버그잡기 싫다고 그냥 줄구장창 우려먹었다고), 대량생산으로 신뢰성을 높이고 단가를 낮췄다는데.. 어쨌든 이 계열은 2010년대까지 가장 성공적인 로켓. 앞으로는 상업시장에서는 스페이스X의 재사용 팰콘에게 밀릴 지도 모르지만. 그런데, 저 위키의 부란 문서를 보면, 소유즈 발사비용의 8할은 연료값이란다. 이러면 어쩌면 경쟁이 될 지도 모르겠다. 일단 ISS나 국제협력사업은 각국의 지분이 있으니 일감도 나눠야 하기도 하고.

다만, 페이로드에는 화물을 태우고 올라가는 우주선까지 포함한 것이다. 마지막 단이 위성일 때는 거의 온전하게 그 페이로드를 쓸 수 있겠지만 ISS에 보급하는 화물일 때는 그렇지 않다. 그래서 실제 ISS에 전달하는 화물은 페이로드의 몇 분의 1에 불과해서, 어느 글에는 한 번에 대량으로 보내줘야 할 때는 오히려 우주왕복선이 경제적이라는 서술이 있다. 다만 우주정거장에는 자주 인원이 교대하고 그러는 김에 보급도 조금씩 자주 해줄 테니.

2020년대인 지금은 미국, 러시아, 유럽, 일본에서 각각 무인 보급모듈을 개발했고, 유인 왕복모듈도 개발해가고 있어서(특히 미국은 민간회사들이), 각 국가는 자기순서의 보급과 인원교대는 자기나라것으로 하는 것으로 돌아가게 될 것 같네.


현역인 Soyuz-FG 로켓은 2단 또는 3단으로.
http://www.spaceflight101.net/soyuz-fg.html 
1단 구성은
부스터 4개는 RD-107A
본체 1개는RD-108A
2단부는
RD-0110 엔진 하나.

각 엔진당 노즐갯수와 방향조절로켓갯수는 초기형과 같다.
단, 연료는 하나만 케로신이라고 적혀 있고, 나머진  Rocket Propellant 1 이라고 써놨음.
탑재체에 따라 3단구성으로 쏠 경우도 있음.

발사기록을 정리한 개인 홈페이지
https://space.skyrocket.de/doc_lau_det/soyuz-fg.htm 
우리나라 우주인이 올라간 그 미션도 있다.


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