В стихотворении Александра Блока «Авиатор» есть такие строки: «Все ниже спуск винтообразный, все круче лопастей изгиб. И вдруг… нелепый, безобразный в однообразьи перерыв». Они невольно приходят на ум, когда смотришь видеозапись второй, увы не вполне удачной посадки первой ступени ракеты-носителя (РН) «Фалькон-9» на плавучую посадочную площадку размером 90х50 метров, сделанную на основе баржи.
Почему только «не вполне»? Потому что у все остальных РН в мире первая ступень после отстрела летит кувыркаясь, как брошенная палка, чтобы потом плюхнуться на землю или в воду. Это – «выбрасываемый» элемент ракеты. А у «Фалькона-9» первая ступень все-таки коснулась площадки почти в вертикальном положении, но после не удержалась и упала.
Чтобы совершить полностью успешную посадку, она должна вертикально приземлиться со скоростью не более 6 метров в секунду. Для сравнения: скорость снижения парашютиста составляет 5 метров в секунду. Перед посадкой внизу ступени раскрывается четырьмя лепестками опора – так, что ступень начинает напоминать установленную в крестовине новогоднюю елку.
Налицо прогресс. Первая попытка, предпринятая в январе этого года, была явно менее успешной. Ступень задела баржу-площадку по касательной, после чего взорвалась. Ее преемница, как уже отмечалось, смогла все же совершить посадку, хоть при этом и не устояла «на ногах».
Чтобы читатели лучше понимали, о чем идет речь, напомню: «Фалькон-9» состоит из двух ступеней. Первая имеет длину 42 метра. Она работает несколько минут, поднимая «Фалькон» с полезной нагрузкой до высоты примерно 80 километров, после чего отделяется и начинает свой путь на Землю – либо в виде брошенной палки, либо в качестве управляемого летательного аппарата.
Вторая ступень меньше – всего лишь 15 метров в длину. Ее задача – перехватить «эстафетную палочку» у первой ступени и еще 6 минут продолжать толкать на околоземную орбиту космический корабль «Дракон», пока его не станет вращать вокруг Земли сэр Исаак Ньютон, а точнее открытые им законы физики.
Зачем эти игры?
В самом деле, зачем? Одноразовые носители, к числу которых относится «Фалькон-9», потому и называются одноразовыми, что предполагают свою полную утилизацию в ходе вывода полезной нагрузки на орбиту. Данная утилизация во многом определяет простоту, а соответственно дешевизну этих РН.
Например, если стоимость запуска «Протона», способного доставить на низкую земную орбиту порядка 23 тонн, составляет 100-120 миллионов долларов, то шаттл выводил такую же нагрузку за сумму от полмиллиарда до полутора миллиардов долларов. Хотя сравнивать «Протон» и шаттл так же корректно, как полуторатонный грузовик и междугородный туристический автобус, в багажное отделение, которого, войдет по массе тот же груз, что и в кузов полуторки.
Концепция многоразовости, по крайней мере, в ее «шаттловом» воплощении, себя не оправдала – получилось слишком дорого и недостаточно надежно. Однако, то, что предлагает SpaceX в виде «Фалькона-9», способно объединить лучшие черты одноразового и многоразового носителя и, как следствие, произвести настоящую революцию на рынке пусковых услуг.
Гибридное решение
Именно по гибридному пути и решил пойти основатель и глава SpaceX Элон Маск, попытавшись придать частично многоразовое качество классическому одноразовому носителю. Это не просто эксперименты одержимого техническим новаторством бизнесмена. Здесь есть прямой экономический расчет.
Стоимость запуска «Фалькона-9» составляет в настоящее время порядка 60 миллионов долларов, включая 200 тысяч долларов на топливо. Это, конечно, только носитель. Если говорить о миссии к МКС, которая предполагает использование «Фалькона» в связке с кораблем «Дракон», то стоимость возрастает до 133 миллионов.
Возвращаемая ступень, по данным газеты «Вашингтон Пост», стоит 54 миллиона. Отнимаем от 60 миллионов 54 и получаем… 6 миллионов. Вот столько и не больше будет безвозвратно терять SpaceX на «Фальконе-9», если (а точнее – когда) данная ступень научится «интеллигентно» садиться для повторного использования. Таким образом получается, что SpaceX вполне может запросить с клиентов за запуск их полезной нагрузки на «Фальконе»… 6 миллионов долларов, ибо остальные деньги, потраченные компанией на носитель, вернутся к ней в качестве первой ступени.
Это может произвести настоящую революцию на мировом космическом рынке, ибо по подсчетам Маска, стоимость доставки 1 килограмма груза на низкую земную орбиту может упасть до 1 100 долларов за килограмм, что в среднем в 20 с лишним раз меньше, чем «берут» за аналогичную работу другие одноразовые носители.
Таким образом, «Протоны», «Союзы», «Арианы», «Дельты», «Атласы», «Великие походы» и пр. могут просто остаться без работы, если не одно «но». При всей своей многоразовости «Фалькон-9» не сможет заменить, например, «Протон», ибо грузоподъемность у российского носителя на 10 тонн больше, чем у детища Маска.
Впрочем, если речь не идет о каком-либо крупном космическом аппарате весом 20 тонн, то два «Фалькона-9» смогут вывести на орбиту 26 тонн за общую сумму 12 миллионов долларов, а один «Протон» – лишь 23 тонны за 100-120 миллионов. Получается, использовать два «Фалькона-9» неизмеримо выгоднее, чем один «Протон».
Путь «кузнечика»
Элон Маск на данном направлении не пионер. Была в США компания Kistler Aerospace, которая на рубеже 2000-х годов пыталась создать одноступенчатый носитель полностью многоразового использования (шаттл, кстати, тоже был лишь частично многоразовым, ибо возвращались челнок и твердотопливные ускорители, а кислородно-водородный бак оставался на орбите). Увы, компания разорилась раньше, чем осуществила свои замыслы. Примерно в то же время фирма «Локхид Мартин» также пробовала создать полностью многоразовый VentureStar, но и ее проект потерпел неудачу. В настоящее время частная американская компания Sierra Nevada уже приступила к аэродинамическим испытаниям рассчитанного на 7 человек мини-шаттла под названием Dream Chaser. Первый вывод этого челнока на орбиту с помощью РН «Атлас-5» должен состояться уже в 2016 году. Разумеется, совершит Dream Chaser этот испытательный полет в автоматическом, беспилотном варианте.
Пока именно компания SpaceX во главе с Маском смогла дойти до реальных испытаний «после-шаттловых» многоразовых космических систем. С этой целью она построила технологический демонстратор, представлявший собой уменьшенный прототип первой ступени под названием «Кузнечик». Действительно, было что-то общее в облике травяного стрекотуна и этого устройства, стоящего на земле на четырех тонких, суставчатых ногах.
Да и то, что делал этот прототип, полетами назвать трудно – скорее прыжки. Всего он совершил 8 успешных подскоков, самый большой из которых достиг высоты 744 метра, а продолжался 79 секунд.
После этого «Кузнечик» был отправлен «на пенсию», а его место занял другой, уже более продвинутый технологический демонстратор, максимально приближенный к техническим параметрам реальной первой ступени «Фалькона-9». Он смог достичь высоты 1 000 метров, но пятая попытка запуска стала для него последней – из-за возникшей аномалии в ходе полета система самоуничтожения ликвидировала демонстратор.
Печально, но не беда. SpaceX строит третий, еще более продвинутый демонстратор, который сможет достигать высоты 90 километров. И это к тому, что система возвращения первой ступени «Фалькона-9» уже испытывается в ходе реальных миссий этого носителя.
Деньги? Не только
Когда Маск популярно объясняет, зачем он тратит столько сил и средств на разработку системы возвращения первых ступеней на Землю, он обычно использует такой пример: «Представьте, что каждый “Боинг-747″ выбрасывался бы после первого же рейса, допустим, в Лондон. Вы видите в этом смысл? Кто из его пассажиров смог бы позволить себе билет стоимостью в миллион долларов? Если б и нашлись такие чудаки, они никогда не смогли бы сделать пассажирскую авиацию массовой. Так же и с космическими пусками. Пока ракеты не станут многоразовыми, как самолеты, они никогда не будут доступны массовому клиенту».
Но дело не только в деньгах. Мечты и планы Маска простираются далеко за пределы околоземной орбиты. Его цель – Марс, а в более широком смысле, колонизация Солнечной системы. На Марсе почти нет атмосферы, напоминает он, а значит пока люди не научатся сажать тяжелые космические аппараты и корабли на поверхность планеты с помощью двигателей, о широкомасштабном освоении Марса придется забыть.
«Совок непобедим» или безымянный самолет Хлобыстова
Мне неоднократно приходилось слышать это словосочетание от советских людей, грустно комментировавших с помощью него многие черты той действительности, которая окружала их в 1970-е – 1980-е годы. Это, в частности, бездумно-лозунговое «советское – значит отличное!», не основанное практически не на чем, кроме приказа верить в «историческую правоту выбранного пути», «светлое будущее» и пр. Тут и зависть к достижениям других, не принявших марксизм-ленинизм, стран, стремление всячески принизить эти достижения, скрупулезно выискивая в них какие-то недостатки, раздувая их и вынося на передний план. Во фразе «совок непобедим» выражалось неверие в то, что советское общество сможет когда-нибудь избавиться от этих черт.
Помню, как в конце 1970-х годов, я прочитал в книге «Летчики» из серии «Жизнь замечательных людей» рассказ о подвиге советского истребителя Алексея Хлобыстова, который в годы Великой Отечественной войны в одном бою совершил два воздушных тарана, после чего смог на сильно поврежденном самолете вернуться на свой аэродром. Отдавая должное мастерству пилота, нельзя не отметить, что это был и подвиг машины, которая сохранила управление и способность летать, несмотря на то, что одно из ее крыльев оказалось укороченным на треть.
Я несколько раз перечитал раздел про Хлобыстова, но так и не нашел упоминания типа его самолета. И лишь уже в конце 1980-х годов, в одной из публикаций, посвященных Хлобыстову, узнал, что это был… американский «Киттихок», поставлявший в СССР по ленд-лизу. Все понятно – идеологические «дозорные» Кремля решили, что советский летчик-герой по определению не мог совершить свой подвиг на американском истребителе. Но поскольку в открытую соврать было нельзя, назвав «Киттихок» – «Лавочкиным» или «Яковлевым», то решили просто промолчать.
Кстати, в той же книге «Киттихоки» упоминались в разделе, посвященном дважды Герою Советского Союза Борису Сафонову. Там было подчеркнуто, что американские истребители часто выходили из строя и вообще «наши летчики с горькой насмешкой называли эти самолеты “чудом безмоторной авиации”. Чаще всего “китти-хауки” стояли в бездействии…». По мнению авторов сборника, и в гибели Сафонова «сыграли свою роковую роль технические неполадки, свойственные “Киттихаукам”».
Понадобилось более двадцати лет, чтобы уже в нынешнем столетии интернет-ресурс Topwar.ru отдал должное американскому истребителю. «”Киттихауки”… летчикам в целом понравились, особенно дальностью полета и живучестью. Прочность 5-лонжеронного крыла стала легендарной после состоявшегося 8 апреля 1942 года воздушного боя, когда командир звена лейтенант Алексей Хлобыстов дважды таранил истребители противника!».
«Первый “Мессершмитт”, – продолжает Topwar.ru – лишился хвостового оперения после того как был настигнут на догонном курсе, второй – части крыла на встречном курсе, при этом Хлобыстов оба раза таранил самолеты правой консолью. “Мессершмитты” разбились, в то время как “Томагаук” (так в СССР нередко называли “Киттихок” – Ю.К.)благополучно приземлился на своем аэродроме и был отремонтирован. Хлобыстова, у которого не обнаружили даже царапин, представили к званию Герой Советского Союза».
От «Киттихока» Хлобыстова к плиткам «Колумбии» и «неудаче» SpaceX
12 апреля 1981 года была открыта новая страница в истории мировой космонавтики. На орбиту отправился первый в мире корабль многоразового использования «Колумбия». Миссия продолжалась два дня и завершилась полным успехом. Однако, все советские СМИ начали свое сообщения о полете шаттла с того, что от его корпуса отвалились… 15-20 термозащитных плиток. Для справки: таких плиток на «Колумбии» была 31 тысяча.
Эти примеры – самолет Хлобыстова и «Колумбию» – я невольно вспомнил, когда услышал, как российские СМИ сообщали о недавнем полете «Фалькона-9». Все начали с того, что полет завершился неудачей. Позвольте, какой неудачей? С точки зрения решения главной задачи, возложенной на «Фалькон», это был абсолютный успех: носитель благополучно вывел на орбиту космический корабль «Дракон», который должен доставить на МКС очередную партию груза.
Более того, это уже 17-й старт «Фалькона-9». Из них только один был частично неудачным, все остальные полностью успешные. Если стыковка «Дракона» с МКС пройдет штатно, то она будет уже шестой по счету, а общая масса грузов, доставленных кораблями этого типа на станцию, достигнет почти 10 тонн.
Но все равно – «неудача, неудача», хотя речь шла лишь о «бонусе» в виде возвращаемой ступени, который SpaceX по своей инициативе добавил к миссии «Фалькона-9». Да и неудачей-то вторую посадку ступени на баржу тоже можно назвать, как мы уже видели, лишь с определенной натяжкой.
Есть такая восточная поговорка: «Чтобы не быть униженным самому, нужно попытаться унизить другого». Все, что сейчас делает и планирует делать в космосе Россия, иначе, как унижением ее космонавтики и интеллектуального потенциала в целом, назвать нельзя. Планирует вывести в начале 2020-х годов на орбиту очередную, девятую по счету околоземную станцию (считая частично российскую МКС), очевидно в надежде не отстать уже не от США, а хотя бы от Китая, который тогда же построит в космосе свой многомодульный пилотируемый комплекс.
Напомню, что Китай запустил свой первый корабль с человеком на борту лишь через 42 года после полета Юрия Гагарина. А недавно руководство Роскосмоса пыталось «набиться» американцам в партнеры и это после того, как вице-премьер Дмитрий Рогозин грозился отправлять астронавтов НАСА в космосе с помощью батута вместо «Союзов».
Те, кто отвечают за научно-техническое развитие страны, не могут не понимать, что все громкие словами об «обеспечении гарантированного доступа в космос» с помощью очередной околоземной станции служат на самом деле ширмой, за которой скрывается глубочайший застой космонавтики РФ. Но ведь она призвана не только двигать вперед науку и технику страны.
На нее дополнительно возложено решение важнейшей политической задачи – создавать впечатление, в первую очередь у жителей России, что РФ – это мощная научно-техническая держава. Однако, поскольку своих достижений ни в настоящем (за исключением «неизбежных космических побед» в виде стартов-посадок «Союзов»), ни в будущем в России не предвидится, то нужно максимально «онегативить» достижения прочих космических держав.
И до тех пор, пока Россия будет пытаться возвыситься не за счет собственного роста, а за счет принижения, причем необоснованного, успехов других государств, ей никогда не подняться ни в технике, ни в экономике выше того уровня, на котором она в настоящее время находится.
Юрий Караш VOA.GOV
Leave a Reply