На чем американцы летают в космос
Перейти к содержимому

На чем американцы летают в космос

  • автор:

Обратная тяга: на чем США и Европа будут летать в космос после разрыва отношений с РФ

Для начала стоит сказать, что американский космос становится всё более приватным и частным. Компания SpaceX, основатель которой в своё время судился с Lockheed Martin/Boeing и Минобороны США за то, что на двух гигантов военно-промышленного комплекса приходится огромная доля космических заказов, по сути сам стал монополистом, подобрав под себя подавляющее большинство правительственных и частных заказов на космические пуски, проводимых с территории США.

Этому есть логичное объяснение: санкционное давление, технологии и относительно невысокая стоимость запуска позволяют Илону Маску диктовать любые условия на вывод космических аппаратов. Уникальность ситуации в том, что британское правительство и власти США договорились со SpaceX о запусках прямого конкурента Starlink — спутников связи OneWeb, которые изначально выводились российскими ракетами «Союз».

Модель спутника OneWeb, Wikimedia, Автор: NASA/Kim Shiflett

К монополии на космические пуски Маска привело желание ни от кого не зависеть. Чтобы компания работала как часы, он утвердил схему полного производственного цикла ракет: от двигателей до самих ракет. Но так получилось только у него.

Альтернативы российским ракетам и двигателям

Российские ракетные двигатели долгое время позволяли американским компаниям летать в космос даже после появления на мировой космической арене Илона Маска. На РД-180 в космос отправились такие миссии, как «Новые горизонты», InSight, Solar Orbiter и другие. Почти четверть века РД-180 использовали в американских ракетах «Атлас-3» и «Атлас-5», на которых выводились в космос не только научные спутники, но и военные разведывательные аппараты США. По некоторым данным, РД-180 еще остались в США в «товарных количествах», потому около года (а может и чуть больше) США смогут строить ракеты под эти агрегаты.

Модель двигателя РД-180, Wikimedia, Автор: Igel B TyMaHe - собственная работа, CC0

Поставки современных двигателей РД-181 для ракет «Антарес», верхом на которых к МКС летает космический грузовик Cygnus, приостановлены. С 2015 года в США было отправлено 26 таких двигателей, в распоряжении американцев остались еще четыре, от обслуживания которых «Роскосмос» также отказался.

Заменить эти двигатели будет непросто, но варианты у США есть. Первый из них — AR1 от Aerojet Rocketdyne. Он считался наиболее оптимальным для установки на ракеты «Атлас», но после того, как в 2018 году правительственные органы стали настаивать на ускорении испытаний, разработчики заявили, что конструкция не проверена до конца, — и отложили огневые испытания, как минимум, до конца 2022 года.

Единственная доступная альтернатива не от Илона Маска и не из России — двигатель BE-4 и тяжелая ракета Vulcan производства Blue Origin Джеффа Безоса. Метановый двигатель BE-4 часто называли «убийцей РД-180», но он пока даже не производится: вместо двух десятков агрегатов, законтрактованных как для домашней космической компании Blue Origin, так и для аэрокосмического гиганта ULA, на складах находится ровно ноль. А без него не полетит и тяжелая ракета-носитель «Вулкан» — замена для ракет «Атлас» и «Дельта». Разработкой ракетоносителей этого типа с 2014 года в ULA занимаются самостоятельно, но процесс идет медленно, нервно, а отсутствие новых двигателей еще сильнее увеличивает разрыв между огромной (почти что) госкорпорацией и маленькой, но эффективной SpaceX.

Илон Маск снова в дамках

Ситуация с разрывом дипломатических, политических и экономических связей ударила по американским и европейским производителям. Хотя много лет заявлялось, что этого никогда не произойдёт. Ситуация практически патовая — к примеру, быстро найти альтернативы ракетам «Антарес» и грузовикам Cygnus нельзя. Точнее можно, но альтернативу зовут Илон с фамилией Маск. А его и так подозревают в создании монополии на космос и других смертных грехах, а потому банкротство конкурирующей компании ему будет только на руку. У SpaceX есть и ракеты, и космические грузовики Dragon, которые летают к МКС с тем же уровнем надежности, что и российские «Прогрессы», а также грузовики Cygnus.

Кто будет получать больше после разрыва отношений с Россией

Итак, с американцами уже разобрались — собственные ракеты и двигатели у них есть, поэтому летать как на МКС, так и за ее пределы они смогут, пусть и не без неприятных ощущений и вкуса дороговизны. Заместить российские «Союзы» и «Прогрессы» попробуют и европейцы. Ракеты «Ариан-5» летают давно, летают надёжно и практически полностью на собственных технологических решениях. На этих ракетах, в частности, выводят в космос спутники европейского аналога GPS «Галилео». Ей на замену должна была прийти еще более современная ракета «Ариан-6», но после огневых испытаний двигателя первой ступени в 2019 году хороших новостей как-то не прибавилось.

Стартовый комплекс под новую ракету построили, конструкцию вроде бы признали надежной. Но первый запуск перенесли сначала на конец 2020 года, потом на середину 2021, а теперь на вторую половину 2022. Это будет неплохая, но относительно скромная тяжелая ракета — по уровню выводимой полезной нагрузки «Ариан-6» будет находиться после Falcon 9 и российской «Ангара-А5». Но главное ее достоинство не в этом, а в том, что ее производят целиком в ЕС, и для нормального функционирования космической программы никакие партнеры европейским компаниям не нужны.

Американские мётлы: На чём США будут летать без российских ракетных двигателей

За океаном уже много лет пытаются избавиться от тягостной зависимости от РД-180 разработки НПО "Энергомаш". Пока не удаётся.

<p>Ракета United Launch Alliance Atlas V. Обложка © Getty Images / Paul Hennessy / SOPA Images / LightRocket </p>

Ракета United Launch Alliance Atlas V. Обложка © Getty Images / Paul Hennessy / SOPA Images / LightRocket

Итак, судя по заявлению «Роскосмоса», Соединённые Штаты Америки остаются без двух российских ракетных двигателей, которые уже много лет обеспечивают им в том числе самые интересные и стратегически важные космические запуски, — РД-180 и РД-181.

Мы считаем, что в этой ситуации мы не можем дальше снабжать США нашими лучшими в мире ракетными двигателями, пусть они летают на чём-то ещё, на своих мётлах, эти поставки мы замораживаем, — заявил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.

Что запускают в США на РД-180 и РД-181

Модель двигателя РД-180. Обложка © Wikipedia

Модель двигателя РД-180. Обложка © Wikipedia

Как объясняют на экскурсиях в НПО «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко, РД-180 — это «поделённый пополам» знаменитый РД-170, сделанный ещё в советские времена для ракеты «Энергия» (система «Энергия-Буран»). Напомним, сейчас есть его более современные версии: РД-171, РД-171М, а РД-171МВ — это тот самый «царь-двигатель».

У этих больших четырёхкамерных двигателей тяга около 800 тонн, а у двухкамерного РД-180, соответственно, примерно 420. Американцам на тот момент именно столько и было нужно. На тот момент — это на момент середины 1990-х, когда понадобился двигатель для ракет «Атлас-3» и «Атлас-5». НПО «Энергомаш» в 1996 году выиграло конкурс, и с тех пор в Штаты поставили более сотни этих двигателей, с их участием было 97 пусков, и что характерно: все до единого успешные.

В числе прочего на ракетах с РД-180 запускали зонд «Новые горизонты» (знаменитая миссия к Плутону), Lunar Reconaisance Orbiter (который сфотографировал места высадок «Аполлонов»), аппарат «Юнона» (исследование Юпитера и его спутников), OSIRIS-REx (к астероиду Бенну), Boeing Starliner (новый корабль для пилотируемых миссий). Стоит отметить, что «Атлас-5» выводит на орбиту и американские военные спутники, за что «Энергомаш» иной раз выслушивает упрёки.

А РД-181 — это однокамерный двигатель на основе РД-191 для ракет «Ангара». Его разработали в 2014–2015 годах для ракет «Антарес». На этих носителях на орбиту запускают космические грузовики Cygnus, и это очень примечательная деталь: в свете недвусмысленных заявлений «Роскосмоса» о возможном уходе России с МКС именно на эти корабли возлагаются чуть ли не последние надежды. На сегодняшний день, кроме российских кораблей «Прогресс», только Cygnus может своими двигателями корректировать орбиту станции.

Как американские ракетчики пытались обойтись без русских

Ракета United Launch Alliance Atlas V. Фото © Getty Images / Paul Hennessy / SOPA Images / LightRocket

Ракета United Launch Alliance Atlas V. Фото © Getty Images / Paul Hennessy / SOPA Images / LightRocket

Как рассказал Лайфу ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт, американские ракеты «Атлас» всегда запускали только при участии разработчиков РД-180, но недавно решили обойтись без российских коллег.

Существует такое понятие: авторский надзор. Это, по существу, участие представителей предприятия-разработчика во всех процессах подготовки к запуску. И американцы сказали, что могут использовать эти РД-180 без участия «Энергомаша». С моей точки зрения, это очень смелое заявление, прямо совсем смелое. Они «Атлас-5» с этими двигателями уже десятки раз запускали, и всё было хорошо, но всё это было с участием «Энергомаша», — пояснил эксперт.

Он добавил, что в США были попытки не только самостоятельно запускать, но и попросту копировать российские двигатели.

В силу разных причин около десятка двигателей НК-33 от КБ Кузнецова оказались в «Южмаше» (Южный машиностроительный завод имени А.М. Макарова на Украине. — Прим. Лайфа), и американская фирма решила использовать эти двигатели без участия разработчиков. И они чуть ли не закупили партию этих двигателей и без участия разработчиков попробовали всё это дело испытать. Всё это закончилось печально. Всё это взорвалось. И когда это случилось, они пытались обратиться к КБ Кузнецова, но получили отказ. Американцы пытались воспроизвести эти двигатели при наличии полной документации, но у них ничего не получилось, — подчеркнул Натан Эйсмонт.

Чем американцы надеются заменить РД-180

BE-4. Фото © Wikipedia

Сначала в качестве заменителя рассматривали двигатель AR1 от Aerojet Rocketdyne. Он тоже кислородно-керосиновый, тяга около 250 тонн. В 2015 году оценивалось, что его разработка займёт от шести до восьми лет.

AR1 планировался для ракет «Атлас», но, когда пришло время решать, оказалось, что разработка в слишком сыром состоянии, поэтому американцы решили применить план Б. То есть использовать совсем другую ракету с совсем другими двигателями (тяжёлый носитель Vulcan с двигателями BE-4 от компании Blue Origin Джеффа Безоса). Принципиальное отличие BE-4 — он метановый. Тяга примерно такая же, как у AR1. Так что теперь именно двигатель Безоса заявлен как главный кандидат на замену РД-180.

Но его разработка, как назло, продлилась на целых четыре года дольше запланированного: то нужно было доработать турбонасосный агрегат, то не хватало нужных материалов, то нужных деталей. В 2022 году планировалось выпустить уже с десяток BE-4. По факту пока ещё ни одного нет в распоряжении United Launch Alliance (компании, которая отвечает за космические запуски по заказу правительства США). Впрочем, глава ULA Тори Бруно заявил, что всё-таки надеется в этом году получить BE-4 и начать запускать ракеты Vulcan. Как он пояснил изданию The Verge, у ULA ещё есть определённый запас РД-180 на переходный период.

Что касается AR1, то ими заинтересовалась компания Firefly Aerospace, и год назад, в январе 2021 года, для неё собрали первый экземпляр.

Что касается РД-181 для «Антаресов», с этим двигателем ситуация выглядит ещё более неопределённой: о возможных кандидатах на замену ему ничего не известно, а меж тем на ближайшие пару лет были намечены как минимум два запуска кораблей Cygnus. По словам Дмитрия Рогозина, в 2022–2024 годах планировалось поставить в США 12 двигателей РД-181, велись также и переговоры о поставке их усовершенствованной версии — РД-181М.

РД-180: могут ли США делать ракетные движки?

image

Эта фотография отлично иллюстрирует нелепость вопроса, звучащего в названии статьи. Однако энтузиазм, с которым конспирологи «разоблачают обман NASA», соответствует невежеству их аргументов. В этой статье обсуждается один из них. Согласно которому США зависят от российских ЖРД, вследствие чего американцы не могли быть на Луне (совершив 6 посадок на поверхность + еще 3 облета) и даже вовсе не летали в космос до спейс-шаттлов. Хотя есть супер-бдительные луноборцы, которые уже добрались и до них).

Возникает естественный вопрос: коль скоро мы не считаем шаттлы снятыми в Голливуде, то на каких двигателях корабли Challenger, Discovery, Endeavour, Columbia и Atlantis совершили 134 полета в сумме (катастрофа Challenger-а на старте и опытный Enterprise не в счет)? А между тем, помимо пары твердотопливных ускорителей с чудовищной тягой по 1 225 тонн каждый, шаттл выводился в космос тремя своими ЖРД RS-25, созданными легендарной Roketdyne.

На всякий случай стоит пояснить: к этому ЖРД Россия не имеет никакого отношения. В XXI веке РФ вообще не производит и не использует водород/кислородные двигатели, хотя СССР сумел создать такой движок. Это был РД-0120, разработанный Воронежским НПО Химавтоматика и успешно испытанный на второй ступени сверхмощной ракеты Энергия. Технология, которая потеряна за годы путинизма! Следуя «логике» луноборцев, которые отрицают факт существования ракеты Сатурн-5 на том основании, что она не производится сегодня, можно было бы усомниться и в реальности Энергии. Однако, та и другая все-таки существовали, хотя судьба Сатурна-5 оказалась более удачной. Заметим также, что все права на водородный двигатель малой мощности РД-0146, совместно разработанный НПО Химавтоматика и Pratt & Whitney, принадлежат американской фирме. К тому же он не производится в России.

image
RS-25 и РД-180

Для корректного сравнения с РД-180 нужно разделить последний пополам. По существу он представляет собой пару двигателей в одной «упряжке». Наиболее критичный и технологически сложный узел в ЖРД есть камера сгорания + сопло. Они должны выдерживать нагрев от раскаленных газов, в также их давление на стенки. Если эта, весьма нетривиальная проблема решена, то все остальное сделать относительно несложно. Нужен еще турбонасосный агрегат (ТНА), подающий топливо с предварительной прокачкой через рубашку охлаждения. В двигателе F-1, стоявшем на 1-й ступени Сатурна-5, контура охлаждения не было. Сама его камера сгорания была набрана из трубок, по которым подавался керосин. Это смелое решение позволило компании Roketdyne построить уникальный по мощности, однокамерный двигатель, во многом предопределивший успех программы Аполлон. Учитывая потуги луноборцев оспаривать реальность F-1 extremal-mechanics.org/archives/23662 уместно заметить, что он появился еще в конце 50-х и создавался с прицелом на US Air Force, но не нашел там применения. Зато отлично пригодился NASA!

РД-180 имеет один турбонасосный агрегат на две камеры сгорания, что дает формальное основание считать его одним движком. Но ничто не мешает разделить эту сборку на два ЖРД, оснастив каждую камеру отдельным ТНА. Что и было сделано, когда из одного РД-180 получили два РД-181, поделив тягу пополам. Интересно, что РД-180, в свою очередь, был подобным образом получен в результате «деления пополам» двигательной установки РД-170, которую в России считают самым мощным ЖРД в истории. С тягой около 800 т он превосходит даже F-1 с его

700 т на уровне земли, но РД-170 состоит из четырех камер сгорания. Этот агрегат собрали специально для носителя Энергия (2 запуска в 1987). После добровольного отказа России от этой великолепной ракеты и многоразового корабля Буран (ставшего необратимым в начале «вставания с колен») встал вопрос о применении РД-170. Вот, откуда появились РД-180 и 181.

Теперь можно корректно сравнивать RS-25 и РД-180. Последний развивает на одну камеру сгорания 187 т тяги в то время, как RS-25 дает 182 т на уровне земли. Однако, в вакууме этот водородный ЖРД несколько опережает керосиновый РД-180 (223 т против 203 т). Естественно, что у RS-25 удельный импульс больше (452 сек в вакууме и 366 сек на уровне земли против 338 сек и 311 сек у РД-180). По отношению тяги к весу российский ЖРД выглядит лучше (78.4 против 73.1), что, очевидно, связано с экономией массы за счет единого ТНА на две камеры сгорания.

image
Система Энергия-Буран и РД-170

Итак, сравнения РД-180 с RS-25 уже достаточно, чтобы опровергнуть бред о неспособности США делать мощные ЖРД. У американского движка есть принципиальное отличие — он многоразовый (reusable). RS-25 можно многократно включать/выключать на полную тягу, что и происходило при запусках спейс-шаттлов. При этом РД-180, как и любой другой российский ЖРД, рассчитан только на один космический полет. В рунете можно встретить утверждения о том, что РД-170 и 180 являются многоразовыми, но основания для таких заявлений не приводятся.

На фоне столь эффектного превосходства смешно звучат претензии по поводу того, что регламентные работы при подготовке RS-25 к полету слишком дороги. Если бы рабочие, инженеры и ученые в США получали такие же нищенские подачки, как в России, стоимость шаттлов и их запусков была бы значительно ниже. Этим же частично объясняется дешевизна РД-180, которые обошлись США в 10 млн. $ за штуку (RS-25 стоит в 5 — 6 раз дороже). Другая причина связана с тем, что Россия почти ничего не тратила на разработку ЖРД, торгуя тем, что ей досталось даром от СССР.

Поставками РД-180 в США занималось совместное предприятие RD-Amross со штаб-квартирой во Флориде, учрежденное НПО Энергомаш и Pratt & Whitney. Еще в 2002 оно купило 101 двигатель, уплатив за них вперед. По-видимому, так были скуплены запасы этих ЖРД, оставшиеся после 90-х. Тем самым Штаты не только надолго обеспечили себя дешевым, надежным и мощным двигателем, но и лишили российскую космонавтику развития под его возможности. РД-180 не стоит на наших ракетоносителях, а под него можно было бы разработать более мощную и современную ракету, чем Протон-М. В том, что этого не произошло, мы можем винить лишь свое бездарное правительство.

Двигатель РД-180 ставят на 1-ю ступень носителя Atlas-V. Это — продукт эволюции семейства Atlas-Centaur, которое NASA применяло с начала 70-х (зонды Pioneer 10 и 11, которые первыми достигли Юпитера и Сатурна, после чего покинули Солнечную систему, были запущены ракетами Atlas-Centaur в 1972 и 1973). В 1977 над эпическими миссиями Voyager 1 и 2 потрудился Titan-III с тем же разгонным модулем Centaur.

С начала эксплуатации по настоящее время компания United Launch Aliance (ULA) провела 79 запусков ракеты Atlas-V www.wikiwand.com/ru/Атлас-5#/Запуски_ракеты-носителя_Атлас_V. Почти половина из них — 38 пришлись на военные нужды: спутники раннего предупреждения, спутники-шпионы и т.д. Ближайший — 80-й по счету запуск запланирован на 17 июля 2019 … также для военных целей. За все за это «энергетическая сверхдержава» получила 1 млрд. $, включая откаты «эффективным менеджерам». Стоит заметить, что свою собственную, спутниковую группировку системы раннего предупреждения Россия потеряла в процессе вставания с колен extremal-mechanics.org/archives/14681.

image
Слева Atlas-V, справа Atlas-II (на 100% американская ракета)

Похоже это на зависимость США от РФ, вдохновляющую наших ура-патриотов? Следует также иметь ввиду, что у NASA не было насущной потребности в модификации своего Atlas-II (в Atlas-III и почти сразу в Atlas-V). Установка РД-180 на 1-ю ступень повысила стартовую массу и размеры ракеты на

20%, грузоподъемность возросла несколько больше. Однако, тяжелые версии Atlas-V взлетают за счет не столько РД-180, сколько твердотопливных ускорителей. И если кто-то полагает, что без нашего движка NASA бы не построила тяжелую ракету, то мне придется его разочаровать.

Носитель Delta-4 Heavy, летающий на своих двигателях RS-68, значительно превосходит по грузоподъемности не только (самый мощный) Atlas-V 551, но и наш Протон-М. Размеры полезных нагрузок, выводимых этими ракетами на геостационарную орбиту, равны 6.6 т, 3.85 т и 3.7 т соответственно. При этом на низкую, околоземную орбиту они способны вывести 28.4 т, 18.85 т и 23.7 т.

Видно, что самая мощная ракета в 21 веке — это Delta-4 Heavy. На пятки ей уже наступает Falcon Heavy, но он пока еще в стадии испытаний (хотя и весьма успешных). Эта ракета, грубо говоря, втрое сильней Протона-М. Она летает на собственных двигателях Merlin-1D компании Space-X, используя при старте твердотопливные ускорители. Merlin-1D развивает около 90 т тяги, но, как видно, тяга двигателя 1-й ступени не является критическим показателем при создании тяжелых ракет. Хотя и 90 тонн — это не так уж мало в свете вопроса о том, умеют ли США делать ЖРД. Кроме того Merlin-1D работает на керосине, поэтому не стоит тешиться фантазиями о том, что, по крайней мере, двигатели на керосине они делать не умеют. Еще как умеют, просто водород — это самое эффективное топливо!

Таким образом, имея с начала 21 века носитель Delta-4, NASA не нуждалась в тяжелой, одноразовой ракете, если не учитывать экономику. А она у Atlas-V лучше вследствие дешевизны двигателя RD-180 (RS-68 оценивают в 15 — 20 млн. $, на Delta-4 Heavy их 3 штуки), а также потому, что эксплуатация водород/кислородного RS-68 обходится дороже, чем керосин/кислородного РД-180. Помимо этого, более тяжелая Delta-4 естественно дороже, чем более легкий Atlas-V. С экономической точки зрения модификация ракеты Atlas-II с установкой на 1-ю ступень двигателя РД-180 себя оправдала. Америка сберегла деньги на космосе, не снижая частоты полетов и не теряя качества, а Россия осталась со старыми ракетами, отдав свой самый мощный ЖРД заокеанскому партнеру. На самом деле в 21 веке РФ утратила самостоятельность в космосе и превратилась в младшего партнера США, а по существу в извозчика на чужую МКС.

image

А что из себя представляет RS-68, созданный все той же Aerojet Roketdyne? Этот водородный ЖРД есть ни много ни мало, а самый мощный двигатель сегодня, если не заниматься фокусами с суммированием тяги от нескольких камер сгорания. RS-68 развивает 289 т на уровне моря и 307 т в вакууме. Но он не является многоразовым, поэтому значительно дешевле, чем RS-25. Миф о том, что РД-180 и РД-170 — самые мощные ЖРД окончательно разрушен вместе с мифом о том, что США зависят от российских двигателей.

В 2012 году Roketdyne предложила NASA установить на перспективный, сверхтяжелый носитель SLS модифицированный двигатель F-1 (тот самый, которого «не было»). В варианте F-1B он должен был развить 800 т тяги на уровне моря. При этом предполагалось радикально переделать систему охлаждения сопла выхлопными газами от ТНА. С целью восстановить навыки обращения с этим ЖРД в 2013 были даже проведены его пуски на малой тяге. Однако, NASA не поддержала эту идею, которая могла бы подарить вторую жизнь пламенному мотору Сатурна-5.

В 2005 году Roketdyne предлагала NASA построить керосиновый движок RS-84 с тягой 470 т, но также не нашла поддержки. В настоящий момент Roketdyne по своей инициативе разработала двигатель AR-1, способный развить около 250 т тяги. Установка из двух спаренных AR-1 могла бы заменить РД-180 на ракете Atlas-V, но конкуренция среди производителей ЖРД мешает сделать окончательный выбор, поэтому двигатель все еще в стадии испытаний.

Последний штрих к картине, на которой «CША зависят от РФ». Компания Blue Origin создала метановый двигатель Bluе Engine-4 c тягой 240 т, чтобы парой таких ЖРД заменить РД-180. Space-X испытывает метановый же Raptor. Проблема не в том, что нечем заменить РД-180, а в том, что трудно выбрать один из нескольких вариантов, на что именно его менять. Ясно, что, при всех бюрократических затяжках времени, в ближайшее время США избавятся от РД-180, поскольку этого настойчиво требует конгресс.

Три американских батута Как США побеждают Россию в космической отрасли

Корабль CST-100 на околоземной орбите (в представлении художника)

В июле 2011 года НАСА в последний раз самостоятельно отправило астронавтов на околоземную орбиту. После финальной миссии шаттла Atlantis с экипажем из четырех человек отправкой людей к Международной космической станции (МКС) занималась исключительно Россия. В распоряжении страны до сих пор имеются простые и надежные корабли серии «Союз», которые успешно летают в космос со времен СССР — с апреля 1967 года. Однако монополии России в качестве космического перевозчика скоро придет конец: на этот год НАСА с партнерами запланировали проведение серии ключевых испытаний аппаратов, которые сделают США безусловным лидером в пилотируемой космонавтике. Подробнее — в материале «Ленты.ру».

О возвращении программы пилотируемых полетов НАСА объявило в сентябре 2014 года. Тогда на специальной пресс-конференции глава НАСА, генерал-майор морской пехоты США в отставке Чарльз Болден назвал две компании, которые агентство выбрало для заключения многомиллиардного контракта на строительство пилотируемых многоразовых космических кораблей, предназначенных для доставки астронавтов к МКС. Победителями тендера стали SpaceX и Boeing, которые представили проекты кораблей Dragon V2 и CST-100 (от Crew Space Transportation) соответственно. Общая стоимость работ по созданию аппаратов составила 2,6 миллиарда долларов для SpaceX и 4,2 миллиарда долларов для Boeing.

Первый шаг к Марсу В США состоялся испытательный пуск многоразового космического корабля Orion

«Для НАСА и нации это был непростой, но наилучший выбор. Мы получили многочисленные предложения от наших аэрокосмических компаний. Высококвалифицированные американские фирмы, единые в желании вернуть отправку человека в космос с территории США, соревновались за то, чтобы служить нации и покончить с нашей зависимостью от России. Я приветствую их инновации, тяжелый труд и патриотизм», — сказал Болден. Выбор в пользу SpaceX и Boeing он объяснил успешным сотрудничеством агентства с этими частными компаниями и уверенностью НАСА в их соответствии высоким требованиям агентства.

Главным конкурентом SpaceX и Boeing считалась компания Sierra Nevada, которая предлагала НАСА летать к МКС на глубоко модернизированной версии орбитального самолета HL-20 — корабле Dream Chaser. Причины, по которым НАСА выбрало именно SpaceX и Boeing, а также распределение между ними финансирования очевидны: агентство больше доверяет крупным и надежным партнерам и вместе с тем приветствует здоровую конкуренцию со стороны молодых и перспективных компаний. С аэрокосмическим и оборонным гигантом Lockheed Martin агентство не заключило контракт, поскольку компания уже работала над марсианским кораблем Orion. Расширять сотрудничество с Orbital ATK (тогда — Orbital Sciences) в НАСА тоже не стали, поскольку к МКС уже летали ее грузовики Cygnus.

Корабль Orion в головной части ракеты Delta IV Heavy

Фото: Lockheed Martin Follow / Flickr

«Для грузового транспорта SpaceX выиграла двенадцать миссий (в настоящее время к МКС летает грузовая версия Dragon — прим. «Ленты.ру»), а Orbital — восемь. Денежная премия Orbital выше, хотя у них меньше миссий, поскольку НАСА не хочет зависеть от одного источника. Для пилотируемого полета, как я ожидаю, будут выбраны Boeing или Lockheed, которые выиграют большую часть финансирования, а мы, надеюсь, будем вторыми», — так в июне 2010 года оценивал перспективы компании SpaceX ее глава Илон Маск. Как стало известно через четыре года, он не ошибся.

Раздраконенный «Союз» Корабли компаний Boeing и SpaceX как конец российской монополии

Выбор НАСА в качестве основных партнеров для пилотируемых миссий к МКС SpaceX и Boeing привел к тому, что в 2014 году из Sierra Nevada, безуспешно пытавшейся в судебном порядке оспорить результаты тендера, было уволено около ста сотрудников, работающих над Dream Chaser. Со своей стороны агентство пообещало всяческую поддержку этой молодой компании, но не в рамках программы пилотируемых полетов. Тогда же, в 2014 году, американцы полагали, что уже к 2017-му астронавты будут отправляться на МКС исключительно с территории США, без помощи российской стороны. Взятые на себя обязательства компании SpaceX и Boeing, как показало время, выполняют, но примерно с годовым отставанием.

Аппарат Dragon V2 является глубоко модернизированной версией грузовика Dragon, успешно летающего к МКС. Корабль имеет практически моноблочную конструкцию, в грузопассажирском режиме позволяющую, вместе с полезной нагрузкой в 2,5 тонны, отправлять к МКС до четырех человек. В пассажирском режиме корабль берет на борт до семи человек. В 2017 году SpaceX планирует завершить производство трех кораблей Dragon V2, один из них в ноябре должен совершить первый тестовый беспилотный полет к МКС. Аппарат, как ожидается, состыкуется со станцией и покинет ее спустя 30 суток.

Капсула Dragon V2

Внутреннее пространство Dragon V2 организовано, по словам SpaceX, с максимально возможным удобством для экипажа. Кресла пилотов выполнены из углеродного волокна высшего качества с отделкой из алькантары. В капсуле для астронавтов четыре окна с видом на внешнее пространство. На специальной панели члены экипажа Dragon V2 смогут в режиме реального времени отслеживать состояние космического корабля во время полета. Также астронавты получат возможность вручную настраивать температуру на борту корабля (в пределах от 15 до 26 градусов Цельсия). На случай внештатных ситуаций предусмотрена система эвакуации.

Американская и сверхтяжелая В 2017 году SpaceX запустит мощнейшую в мире ракету-носитель

Первому полету Dragon V2 будут предшествовать огневые испытания двигателей Draco и SuperDraco. Последние распечатываются на трехмерном принтере и устанавливаются в качестве элементов спасательной системы и для управляемой посадки корабля. Также SpaceX испытает специальный скафандр, позволяющий астронавтам выдержать нагрузки в случае разгерметизации пассажирской капсулы Dragon V2. Аналогичную опцию для своего костюма в 2017 году сделает Boeing. Аппараты Dragon V2 и CST-100 будут приземляться при помощи парашютов — необходимые для этого системы испытают в этом году.

Пуск Dragon V2 будет осуществляться при помощи ракеты среднего класса Falcon 9 со стартового комплекса SLC-39 в Космическом центре Кеннеди (Флорида), откуда ранее в космос отправлялись миссии Space Shuttle и Apollo. Пилотируемая 14-дневная миссия Dragon V2 (с двумя астронавтами на борту) запланирована на май 2018 года. В интересах SpaceX выдержать заявленные сроки, поскольку именно финансирование НАСА разработок грузовых и пилотируемых кораблей позволило компании избежать участи Sierra Nevada; Boeing это касается в меньшей степени.

Прощай, Земля! Илон Маск представил план колонизации Марса

Аэрокосмический гигант перенес первый тестовый и беспилотный полет CST-100 с декабря 2017-го на июнь 2018-го. После этого в августе того же года должен состояться пилотируемый полет корабля Boeing с экипажем из двух человек. Как и Dragon V2, корабль CST-100 способен доставлять на околоземную орбиту до семи человек. Корабль, получивший название Starliner, как и Dragon V2, будет проходить предстартовую подготовку в Космическом центре Кеннеди. Запуски Starliner будут проводиться с тяжелой ракеты Atlas V с площадки 41-го космодрома на мысе Канаверал, а в случае необходимости — на носителях Delta IV и Falcon 9, а также создаваемой ракеты Vulcan.

Причины, по которым компании SpaceX и Boeing отложили первые пуски разрабатываемых кораблей, принципиально отличаются друг от друга. Первая компания, в отличие от второй, располагает значительно более скромными ресурсами, которые отчасти потребовалось задействовать для выяснения и устранения причин, приведших к аварии Falcon 9 в сентябре 2016 года. Тогда эксперты из НАСА раскритиковали SpaceX из-за заправки ракеты за полчаса до старта. Это означает, что в случае нештатной ситуации при заправке топливом Falcon 9 астронавты будут находиться уже в головной части ракеты, а не на безопасном от нее расстоянии. Именно на минимизацию возможных рисков SpaceX и потратила так много времени.

Корабли серий «Союз» и «Федерация» (околоземная и лунная версии)

Корабли серий «Союз» и «Федерация» (околоземная и лунная версии)

В Boeing перенос сроков пусков объяснили дополнительной подстраховкой и «некоторыми техническими проблемами». Среди них — повреждение капсулы корабля и небольшое отклонение его расчетной массы от фактической. По всей видимости, аэрокосмического гиганта мало волнуют небольшие задержки старта CST-100, поскольку ему принадлежат пять мест на российских «Союзах», полученные от РКК «Энергия» в качестве компенсации после урегулирования споров от продажи морского космодрома Sea Launch.

От Mariner до New Horizons Почему США считают себя лидерами в космосе

Даже если Boeing не успеет в заявленные сроки подготовить CST-100, свои обязательства перед НАСА компания, скорее всего, выполнит в полном объеме. Агентство уже проявило заинтересованность в приобретении у Boeing двух кресел на «Союзах» на осень 2017-го и весну 2018-го и трех — на 2019 год. Роскосмосу такие рокировки тоже выгодны в связи с планируемым временным сокращением численности российского сегмента МКС с трех до двух человек.

Трудности, с которыми сталкиваются партнеры НАСА по пилотируемой космонавтике, по всей видимости успешно разрешаются и носят рабочий характер. Можно быть уверенным, что страна, шесть раз высаживавшая людей на Луне и отправившая на Марс тонный ровер, справится и с этими задачами. В конечном итоге через год-два в распоряжении США будет парк космических кораблей, состоящий как минимум из грузовых Dragon и Cygnus, пилотируемых околоземных Dragon V2 и CST-100, а также лунно-марсианского Orion (его тоже можно использовать для полетов к МКС, но нецелесообразно — слишком дорого). Это обеспечит не только независимость США от российских «Союзов» и их готовящейся замены — кораблей «Федерация», но и обеспечит внутринациональную конкуренцию между как минимум четырьмя космическими компаниями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *