Skip to content
 

Ракета на заднем дворе

В течение 35 лет с момента своего возникновения пилотируемая космонавтика оставалась отраслью, находящейся в исключительном ведении государства. Космические программы обсуждались на заседаниях Конгресса и пленумах Центрального комитета. Средства на строительство техники и инфраструктуры выделялись из бюджетов специальных космических ведомств либо профильных министерств, являющихся частью исполнительного механизма государственной власти. Космонавтика была доступна лишь мощнейшим государствам, она входила в определение их статуса как таковых и была целиком им подконтрольна.

В середине 1990-х годов ситуация начала меняться, причем быстро и «с разных концов».

Стало выясняться, что космическое пространство – это не поле героической деятельности немногих специально подготовленных и самоотверженных мужчин (изредка – и женщин), а еще одна среда, где могут на досуге путешествовать любознательные и легкие на подъем люди; правда, при этом очень богатые. Космический туризм стал как бы продолжением ряда: прогулка в Альпах – сафари в Африке – поход на ледоколе по Северному ледовитому океану.

Сама по себе идея полета «некосмонавта» на орбиту отнюдь не революционна. На шаттлах летали сенаторы и конгрессмены, университетские профессора; вместе с «Челленждером» погибли школьная учительница и инженер-электрик. «Союзы» и станция «Мир» видели женщину-технолога с английской кондитерской фабрики, японского журналиста и даже помощника президента РФ по национальной безопасности Юрия Батурина.

Но эти люди, перед тем, как стартовать в космос, проходили полноценную многомесячную подготовку, и летали они на аппаратах, построенных и эксплуатируемых в рамках национальных космических программ, финансируемых и контролируемых соответствующими правительственными ведомствами.

То же самое было и с первыми туристами, посетившими Международную космическую станцию. Все они проходили тренировки в составе экипажей, их зачеты и тесты принимались государственной комиссией. Можно сказать, что от «штатных» космонавтов у них были лишь два отличия: во-первых, они платили за полет, вместо того, чтобы получать за это зарплату; и, во-вторых, на борту МКС они выполняли свои собственные программы пребывания, стараясь не мешать работе ее экипажей.

Как же можно объяснить само желание отдыхать столь небезопасным и недешевым способом?

Видимо, у современного человека из «золотого миллиарда» стало слишком мало занятий, требующих значительного напряжения сил, дающих возможность проверить себя в жестких условиях, испытать по-настоящему острые ощущения. Подтверждением этого служат многочисленные виды экстремального досуга, пышно расцветшего в последние 15 – 20 лет. Кого-то столь нетривиальный поступок может привлекать как новое и весьма яркое средство саморекламы. Ну и, конечно, сегодняшний богатые люди значительно богаче, чем, скажем, 30 лет назад.

Однако теми, кто хочет в космос, не будучи к тому назначен родом своей деятельности, часто движут не только упомянутые мотивы, довольно невыразительные с точки зрения морали и общественной ценности.

Из многочисленных интервью Денниса Тито, самого первого космического туриста, проступает образ благородного романтика, посвятившего жизнь космической технике и технологии и, уже в зрелом возрасте, воплотившего мечту, обоснованную всей его предыдущей жизнью. Вот одно из его высказываний: «Это счастливое и драматическое стремление человека – познать и открыть для себя и для людей новое – является самым благородным порывом, и оно должно находить понимание у тех, от кого зависит осуществление этой мечты».

А вот как объяснял свое желание попасть на МКС Джеймс Кэмерон, режиссер фильма «Титаник»: «Астронавты – замечательные люди и хорошо выполняют свою работу. Но, к сожалению, в их должностные обязанности не входит поэзия и страсть, которые нужны для того, чтобы передать землянам, что такое жить и работать в космосе…. Моя миссия состоит в том, чтобы снова разжечь страсть людей к освоению космоса и заработать на этом деньги». Он собирался снять на станции двухчасовую ленту в формате художественного фильма, трехмерный фильм по технологии I–Max и четырехчасовой фильм для телевидения. Кэмерону так и не пришлось слетать на орбиту, хотя он успешно прошел медкомиссию – помешала, в первую очередь, катастрофа «Колумбии»; но его мотивы вызывают уважение и сочувствие.

Примерно в то же время, когда в Роскосмосе начались разговоры о космическом туре Денниса Тито – тогда еще на станцию «Мир», – началась атака на «казенный космос» с другой стороны.

В 1996 году был учрежден «Х-приз», предназначенный тому, кто, при соблюдении некоторых условий, первым покорит 100-километровую высоту. (В США границей атмосферы принято считать высоту в 50 морских миль, то есть 92,6 км). Наш журнал уже писал об этом в ноябре 2004 года, после того, как приз был выигран на аппаратах знаменитого американского конструктора Берта Рутана. Мы не будем здесь к этому возвращаться; напомним лишь, что среди условий приза было одно экономическое: всё должно было делаться на частные деньги, привлечение государственного финансирования не допускалось.

Ставилось ли организаторами конкурса с самого начала цель – создание дешевого транспортного средства для туристического освоения околоземного пространства?

Из условий конкурса такого вывода сделать нельзя. В них речь не идет ни о надежности, ни о безопасности, ни об экономических показателях, ни об экологической чистоте. Ни о чем таком, что обязательно упоминается при формулировании требований к современной транспортной системе. Комиссия «Х-приза» не рассматривала эксплуатационную сторону предлагаемой системы; она отвергала лишь те проекты, которые признавала невыполнимыми в заданный срок.

Как вам, например, понравится заявка венгерской компании GSTGravity Control Technologies, – сделанная в июне 2003 года? Космический аппарат этой фирмы основывался на применении нетрадиционных энергий, в нем должны были использоваться сверхпроводимость и эффекты гравитации. Один из вариантов представлял собой корабль с экипажем из трех человек, на котором летели бы 1004 пассажира при 25 стюардессах. Правда, оторвать это чудо от земли разработчики собирались лишь в 2012 году.

Фонд отклонил заявку – автору не известно, решили так на основании ее очевидной фантастичности или просто по причине несоблюдения установленного срока.

А вот проекты одно- и двухступенчатых ракет с парашютным спуском обитаемого отсека регистрировались. Их описание можно посмотреть в упомянутом номере «Техники-молодежи»; для нас сейчас имеет значение то, что некоторые из них рассматривались в качестве реальных претендентов на победу в состязании еще в 2003 году.

Трудно себе представить, чтобы система, в которой ее большая часть (ракета-носитель) является одноразовой, могла стать основой для прибыльной эксплуатации при разумной цене билета. Даже если бы удалось спасать значительную часть носителя, например, двигательную установку. Здесь стоит упомянуть, что все известные автору попытки построить серийную жидкостную ракету со спасаемой ДУ пока что к успеху не привели – начиная с немецкого «полуодноразового» ракетного перехватчика «Наттер» фирмы «Бахэм» времен Второй мировой войны и кончая планами повторного использования двигателей ступеней советской сверхтяжелой ракеты «Энергия».

Так что ставить знак равенства между задачами «Х-приза» и потребностями будущей индустрии космического туризма, думается, не вполне корректно. Скорее уж стоит предположить, что для большинства участников действовал тот же набор побудительных причин, который мы обрисовали для покупателей космических туров.

Это и экстремальный отдых, и возможность заявить о себе – популярность стала самостоятельной ценностью в сегодняшнем мире. Конечно, это и чрезвычайно симпатичный энтузиазм, рождающийся из пионерского стремления к новым знаниям и желания проверить и приумножить свои силы в настоящем многотрудном деле.

Что ж, нет ничего плохого в том, чтобы нестись по крутому бугристому склону на сноуборде; для этого нужны и сила, и виртуозное умение, и бесстрашие. Но есть всё же ощущение, что тот, кто в часы досуга строит ветряную электростанцию или небольшую исследовательскую ракету, делает более полезное дело.

Если, конечно, эта ракета не упадет на конюшню знакомого фермера, живущего на том берегу реки.

Однако «Х-приз» объединил не только тех, кого можно назвать «космическими самодельщиками» – в самом уважительном смысле этого слова. В нем, как известно, приняли участие и вполне профессиональные команды, не год и даже не десятилетие работавшие в авиа- или ракетостроительной отрасли.

Ну, разве можно назвать «самодельщиком» того же Рутана, строителя великолепных и в высшей степени оригинальных летательных аппаратов? Его услугами пользовались и известнейшие авиастроительные компании («Бич эркрафт»), и Агентство по перспективным разработкам в области вооружений ДАРПА, и НАСА. Кстати сказать, не так давно представитель НАСА официально заявил, что «Белый рыцарь» – высотный самолет, доставлявший «Спейс Шип-1» на высоту старта – с весны этого года будет использоваться в программе атмосферных испытаний по программе прототипа гиперзвукового аппарата Х-37.

Два полета рутановского «Спейс Шип-1» осенью 2004 года, принесшие ему победу в «Х-призе», стали подтверждением реальности планов тех современно мыслящих бизнесменов, которые прочат космическому туризму большое деловое будущее. Эти планы быстрыми темпами претворяются в жизнь.

Рутану уже заказана эскадрилья серийных аппаратов «Спейс Шип-2». Заказчик, владелец крупнейшей компании «Вирджин» сэр Ричард Брэнсон – давний деловой партнер Берта; в частности, он оплачивал постройку рекордного самолета «Глобал Флайер», на котором Стив Фоссет в одиночку облетел земной шар.

Новый суборбитер должен обеспечить прибыльность всего предприятия, его вместимость составит 5 – 8 человек. Он будет комфортабельнее своего предшественника, высота его «прыжка» составит уже 135 – 140 км, что даст пассажирам дополнительные полторы минуты невесомости. Для организации туристической деятельности создано специальное отделение империи Брэнсона – фирма «Вирджин Галактик». Фирма собирается в 2007 году начать строить в пустыне Мохаве, недалеко от армейского ракетного полигона, коммерческий космопорт. Стоить он должен 225 млн. долларов, его проект уже разработан, и достигнуто необходимое соглашение с властями штата Нью-Мексико.

Сэр Ричард намерен стать первым клиентом своей компании; цена билета планируется в 180 тыс. долларов. За период 2007 – 2012 годов он планирует организовать со своего космодрома полеты для 3000 туристов.

С тех пор, как фирма «Спэйс Адвенчерз», которая организует туры на Международную космическую станцию, стала публично говорить о перспективности рынка космических туристических полетов, оптимизм в отношении этого рынка постоянно растет. Читая об оценках и особенно о намерениях его персонажей, невольно получаешь впечатление, что суборбитальные турполеты – уже пройденный этап, как будто они уже стали заурядным элементом повседневной жизни. На первый план сегодняшнего информационного потока по этой теме выходят уже путешествия на околоземную орбиту и далее – вокруг Луны и на ее поверхность.

Лидером нового этапа коммерческого освоения космоса проявил себя американский гостиничный магнат Роберт Бигелоу. Он уже 60 лет, и еще в юности им овладела мечта – сделать космос доступным для простого человека (ну, может быть, не совсем уж простого). Бигелоу – очень богатый человек, и он не шутит: недавно он заключил пари на 500 млн. долларов (!), что к 2015 году выведет на орбиту… космический отель.

Этим отелем американец занимается далеко не первый год, и в ноябре 2004-го его фирма «Бигелоу Аэроспейс» получила официальное разрешение на запуск в космос первого прототипа космического отеля от Национального объединенного администратора по коммерческой космической транспортировке. Прототип отеля «Наутилус» в масштабе 1:3 должен стартовать на орбиту уже в конце текущего года. А полноценный отель планируется открыть для посетителей даже раньше срока, назначенного в пари – в 2010 году.Что же представляет собой «Наутилус»? И на чём основана уверенность Бигелоу, поставившего на кон такую большую сумму?Космический отель проектируется на базе технических решений, разрабатывавшихся в НАСА по проекту «ТрансХаб» (TransHab). Это надувная конструкция из многих слоев кевлара, резины и полимеров. На орбиту он доставляется в свернутом виде, потом в него закачивается воздух, и получается сооружение, не уступающее по прочности металлическим конструкциям. Общая толщина стенок достигает 30 – 45 см, и их основной слой уже выдержал при испытаниях попадания 16-миллиметровыми алюминиевыми шариками при скорости 6,4 км/сек.Размеры одного модуля – 13,72 м в длину и 6,71 м в диаметре; на торцах устанавливаются солнечные батареи и стыковочные узлы. В окончательном виде «Наутилус» должен состоять из нескольких таких модулей и допускать стыковку с различными космическими аппаратами, в том числе и с нашими «Союзами».Трудно предсказать, насколько вероятна успешная реализация этих планов – говорят, сам Бигелоу оценивает свои шансы в заключенном пари в 60%. Но это явно не «самоделка». «ТрансХаб», до того, как его закрыли, разрабатывался в НАСА на самой, наверное, мощной в мире научно-технической базе. Его весьма высоко оценивали специалисты этой организации. А «Бигелоу Аэроспейс» не только приобрела у Агентства эксклюзивные права на материалы проекта, но и взяла на работу – тоже получив на то разрешение НАСА – одну из ключевых фигур в его разработке, инженера Уильяма Шнейдера.

Гостиница на орбите требует соответствующего средства доставки постояльцев, и в этом Роберт Бигелоу тоже не хочет надеяться на государственные организации. По примеру «Х-приза» им инициировано новое соревнование, нацеленное на получение транспортного средства от частных производителей – «Америказ Спейс Прайз» (America’s Space Prize).

Размер награды не так уж велик – 50 млн. долларов, – но любому специалисту ясно, что его условия требуют постройки аппарата, не идущего ни в какое сравнение с лучшими проектами «Х-приза».

5-местный корабль должен достигать высоты минимум 400 км и быть способным совершить два полных оборота вокруг Земли. Он должен продемонстрировать возможность стыковки на орбите и нахождения в космосе в течение шести месяцев, будучи пристыкованным к отелю в качестве спасательной шлюпки. В эксплуатации он должен допускать повторный запуск через 60 суток, при этом может быть заменено не более 20% деталей. Всё, что разрешается в части задействования государственной помощи – это использование испытательной базы правительственных ведомств. Победа присуждается в случае проведения двух полетов до 10 января 2010 года, причем второй из них должен быть пилотируемым.

Бигелоу хочет получить полноценный многоразовый космический корабль. Если у него все «сойдется», он предполагает назначить стоимость полета и недельного проживания в «Наутилусе» 7,9 млн. долларов (аналогичный круиз на МКС стоит $20 млн.), и при этом рассчитывает на первоначальный поток в 20 – 30 человек в год.

Список претендентов на новый приз еще не сформировался, так что говорить о «безукоризненно частном» проекте пока рано. Но это не означает, что частные компании не занимаются проблемой создания орбитального пассажирского «челнока».

Одним из таких проектов, по характеристикам близким к потребностям сэра Роберта, является «Охотник за мечтой» (Dream Chasher) компании «СпейсДев» (SpaceDev). Компания взялась создавать этот аппарат в содружестве с исследовательским центром НАСА и на основе проекта HL-20, начатого НАСА в 1992 году, но потом замороженного. «СпейсДев» обещает за 20 млн. долларов сделать 4-местный суборбитальный вариант «Охотника» в 2008 году, а еще за 100 млн. долларов к 2010 году – 6-местный полноценный орбитальный самолет, который может использоваться хоть для туризма, хоть для доставки экипажей на МКС.

Как и шаттл, «Охотник за мечтой» будет стартовать вертикально, а приземляться горизонтально. Так как задача доставки многотонного груза на орбиту и обратно не ставится, то он будет в 4 раза меньше и в 8 раз легче сегодняшних «космических грузовиков» НАСА – его длина составит 9 метров, а вес около 10 тонн.

Двигатель планируется гибридный, на твердом каучуке и жидкой закиси азота. Такие двигатели, новаторские по своей идее и весьма перспективные – являются продукцией самой компании «СпейсДев»; именно она изготовила силовую установку для рутановского «Спейс Шип-1». Выводиться на орбиту аппарат будет связкой из трех «гибридных» же ракет.

Наконец, чтобы достойно увенчать повествование о современной активности частного бизнеса в области освоения космического пространства, упомянем коротко про лунный проект той же компании.

После трехлетнего исследования, выполненного по заказу фирмы «Лунар энтерпрайз корпорейшн» (Lunar Enterprise Corporation), специалисты из «СпейсДев» во главе с ее основателем и исполнительным директором Джимом Бенсоном пришли к выводу, что они могут, на основе уже имеющихся либо «находящихся на подходе» технологий, создать недорогую и безопасную систему для полетов на Луну. В схеме полета задействован «Охотник за мечтой», а высадка астронавтов на поверхность нашего естественного спутника производится в капсуле по типу программы «Меркьюри» с помощью четырех «ракетных кресел». Те же «кресла» обеспечивают доставку экипажа на Землю по возвращении. Обитаемый модуль, прилетающий с каждой экспедицией, остается на Луне и используется при следующих посещениях. Таким образом без больших дополнительных затрат возникает постоянная лунная база, а при желании даже несколько. Стоимость описанной системы не должна выйти за пределы 10 млрд. долларов, а на создание потребуется всего несколько лет. * * *

…Когда просматриваешь такие материалы, рано или поздно возникает вопрос: а почему? Почему у «самодельщиков» всё так просто, а у частных компаний – пусть и не очень просто, но всё равно быстро и дешево? Почему Джим Бенсон берется за несколько лет и 10 миллиардов долларов сделать примерно то, на что НАСА требуется 13 лет и 104 миллиарда?

Можно, конечно, сказать, что государственные ведомства типа НАСА или Федерального космического агентства содержат неоправданно громоздкий аппарат, что первым их интересом является получение денег из бюджета, а не создание практический полезных систем, что их процедуры слишком сложны и забюрократизированы. И что крупнейшие компании оборонного комплекса, работающие по заказам этих ведомств, консервативны, неповоротливы и ориентированы на крупных клиентов, которые заказывают нечто большое и платят много денег за один раз. И что во многих областях деятельности прорывные достижения реализовались именно маленькими группами квалифицированных новаторов или вовсе талантливыми одиночками. Так родились персональные компьютеры, это можно и сейчас наблюдать в сфере разработки программного обеспечения для них…

Но есть один очень значимый критерий: цена ошибки. К тем занятиям, которым посвящена данная статья, требования по этому критерию должны предъявляться максимально высокие, ибо, простите за банальность, здесь цена ошибки – человеческие жизни.

Возьмем для начала «истинных самодельщиков – тех, кто, образно говоря, строит ракету у себя на заднем дворе. Что позволяет им думать, что у них всё получится сразу и навсегда? В то время как, например, королёвская «семерка» успешно взлетела только в четвертом своем пуске – и это ракета, которая на протяжении 45 лет является единственным российским средством «вывоза» людей на орбиту. Значит, мощнейшее КБ с всемирно известными специалистами не смогло, а «Счастливая семерка» (Lucky Seven, одна из команд-претендентов «Х-приза») – сможет?

Здесь в основе лежит что-то очень серьезное, какая-то очень глубокая характерная черта современного «общества досуга и развлечения».

2002 год. Американец Брайан Уолкер, сделавший миллионы на производстве детских игрушек, строит свою ракету под названием «Звезда Земли-1» (Earthstar-1). Он уже вложил в нее 250 тыс. долларов; а перед тем, как начать строить, в течение нескольких лет изучал ракетно-космическую технику (надо полагать, в свободное от работы время).

Возникает мысль, что человек действительно не знает, что такое систематические знания и для чего они нужны. Я не хочу обижать Уолкера – в конце концов, лететь собирался он сам, и даже отдавал себе отчет в том, что может погибнуть; а романтический энтузиазм мы уже в этой статье приветствовали. Но создается впечатление, что такие люди, при всем их интеллекте, находятся под влиянием голливудских боевиков с героями-капитанами и их подругами в кожаных рейтузах, починяющими свои простреленные, сыплющие искрами «крейсера» при помощи плоскогубцев и невразумительных восклицаний в адрес умирающего бортового компьютера.

А чего еще ждать от мира, где восьмилетний парнишка, оторвавшись от компьютерной «стрелялки», раздраженно объясняет бестолковому отцу про антигравитацию и Z-подпространство? Всё так просто, чего тут не понять?

Подростки 1930-х – 1970-х годов, прочитав про инженера Лося из «Аэлиты», потом шли в кружок авиамоделизма или радиодела и на практике начинали понимать, «почему оно работает» и как не сразу получается то, что задумано. А сейчас самые пытливые и трудолюбивые обходятся построением замысловатых форм в каком-нибудь пакете трехмерной графики.

Конечно, такая картинка утрирована. Однако ж вот прекрасный пример: проекты суборбитальных аппаратов «Мистар» и «Мэд Арроу» (пишу, как на сайте общественной организации «Космос для всех», предлагающей эти проекты).

Оба аппарата считаются разработанными, часть их систем – даже испытанными. Авторы вполне серьезно рассчитывают на привлечение спонсорского финансирования, предлагая заинтересованным организациям или частным лицам купить систему уже на этой стадии создания. Ими сделаны расчеты стоимости постройки и эксплуатации системы, приводятся цифры по рентабельности и срокам окупаемости.

Те, кому интересны подробности, могут посмотреть их в Интернете по адресу http://spa12.narod.ru/index7.html. Эти подробности поистине интересны, особенно тем, кто имеет представление о том, «что почём» в области летающей техники. Здесь же мы приведем только некоторые, достаточно характерные цифры планируемых затрат и положения из программы реализации проекта. Для примера возьмем «Мистар», проработки по «Мэд Арроу» совершенно аналогичны.

«Мистар» – это трехместный корабль (пилот + 2 пассажира) с жидкостным ракетным двигателем для суборбитальных полетов на высоту до 120 км. Он должен стартовать с буксира за самолетом при скорости 250 – 500 м/с, а садиться на аэродром. Его схема вполне ожидаемая – фюзеляж длиной 7 м, низкорасположенное треугольное крыло размахом 6 м с загнутыми вверх концевыми частями, ЖРД в задней части и приборный отсек – в передней.

А вот данные расчета затрат на постройку и изготовление систем довольно неожиданны.

Так, стоимость корпусов (суммарная для двух аппаратов) складывается, насколько можно понять, из стоимости 2 тонн жаропрочной листовой стали – 300 тыс. рублей, 10 иллюминаторов – 100 тыс. руб., теплоизоляции – 120 тыс. руб и неких внутренних деталей корпуса – 50 тыс. руб.

Интересно, «внутренние детали» – это силовой набор фюзеляжа и крыла: лонжероны, нервюры, шпангоуты, стрингеры, кессоны, окантовка вырезов, узлы крепления подвижных аэродинамических поверхностей и т.д.? И всё это за 50 тыс. на два аппарата? Или силовой набор планируется делать из листовой стали?

На четыре двигателя планируется израсходовать 400 тыс. рублей; правда, судя по пояснению к этой сумме (жаропорочная сталь плюс изготовление), речь идет только о камерах сгорания. А вот 160 топливных форсунок должны обойтись в 50 тыс. рублей – если бы горелки газовой плиты делались по отдельному заказу, они стоили бы дороже.

Далее, система автоматического управления, которая на «казенных» летательных аппаратах включает в качестве основных подсистем системы информационного обеспечения, стабилизации, управления и навигации. У авторов проекта это выглядит как система стабилизации и система управления, совокупная стоимость которых (опять для двух кораблей) оценена в 300 тыс. рублей.

Кроме того, есть два комплекта авиаприборов, которые, по-видимому, планируется купить в готовом виде и которые оценены в 500 тыс. рублей. Надо полагать, что речь идет о стрелочных приборах типа авиагоризонта, хронометра и т.п., которые буду использоваться в контуре ручного управления параллельно с основной автоматической системой управления или вместо нее в случае ее отказа.

Покупные приборы, числом 6 – 10 штук, оценены в 500 тыс. рублей, а на две автоматических системы управления, на которых лежит вся ответственность за полет аппарата и безопасное приземление, должно хватить и 300 тысяч… Может ли такое быть?

В целом из описания не совсем понятно, как выглядит комплекс управления аппаратом – можно считать это следствием разумного закрытия технической информации. Однако в систему стабилизации во всяком случае должна входить гироплатформа или другой комплект гироскопических приборов. Автору приходилось участвовать в создании нескольких систем управления космическими и атмосферными летательными аппаратами, что дает право утверждать, что таких дешевых гироприборов не бывает – разумеется, если говорить не о лабораторных макетах, а о том, что можно поставить на летательный аппарат, создаваемый для практических целей. Особенно если учесть, что предполагается автоматическая посадка в беспилотном режиме, подразумевающая присутствие на борту очень точной гиросистемы.

Стоимость полноценной резервированной гироплатформы, способной работать в течение нескольких часов с приемлемой накопленной ошибкой, выходит далеко за пределы миллиона рублей. Двухосные гироскопы для гиросистем других конфигураций стоят сотни тысяч каждый; а в систему управления, кроме гироскопии, входит еще много чего – вычислители, преобразователи сигналов, каналы связи, контуры управления и усилители мощности для исполнительных органов, источники стабилизированного электропитания, система обеспечения тепловых режимов…

Две системы жизнеобеспечения должны вместе стоить 70 тыс. рублей – правда, не считая летных костюмов по 30 тыс. за комплект. Вот уж воистину: «безумству храбрых…»

В проекте присутствует довольно большой раздел по испытаниям. Наземное тестирование новоразработанной двигательной установки состоит из 30 включений общей продолжительностью 1200 секунд; потом следуют 10 пробных полетов с суммарным временем работы 480 сек. Никаких испытаний двигателя на летающих лабораториях не предусмотрено – а ведь это обязательный этап отработки любой двигательной установки для летательного аппарата.

Программа летных испытаний (ЛИ) «Мистара» обширна, она включает десятки полетов в беспилотном и пилотируемом режимах. Правда, нет упоминаний о планирующих спусках без включения двигателя – этим почему-то ранее не пренебрегал никто, начиная от фирмы «Физелер», создавшей Фау-1, и заканчивая сегодняшними работами НАСА по перспективным гиперзвуковым ЛА.

Летные тесты есть, а вот о наземных испытаниях планера – ни слова. Нужно ли говорить, как важна подтвержденная прочность для аппарата, который будет гасить почти до нуля скорость 1,1 км/сек – именно такой заявлена в проекте максимальная скорость «Мистара». Гасить без всяких тормозных двигателей, «собственной грудью», то есть развернувшись под большим углом к набегающему потоку, подставив ему нижнюю поверхность крыла и фюзеляжа.

Со времен братьев Райт крепость аэропланов принято так или иначе проверять на земле, перед тем как первый раз взлетать на них. Вспоминается рассказ о том, как небольшой тогда коллектив Туполева испытывал алюминиевый лонжерон своего первенца АНТ-1, заделав его одним концом в кирпичную кладку и взобравшись на него всей командой.

Сейчас наземные испытания – целая наука, они обширны и нормированы, для них строятся специальные отдельные опытные образцы. Их проводят на конструктивных частях и изделии в целом, они включают многочисленные режимы, постоянные и знакопеременные нагрузки, испытания усталостной прочности, прочности и стойкости конструкции при климатических воздействиях, вибрациях с разными спектрами, ударах, виброударах и прочая, и прочая… По этому поводу разработаны толстенные стандарты и методики, за этим следят службы главных контролеров и представительства заказчика. Они не выпустят аппарат в полет, пока не выполнен необходимый объем наземных испытаний его конструкции и бортовых систем.

Интересно, «космические самодельщики» осознанно не признают необходимость таких процедур, или они просто не знают об их существовании?

То же самое относится к сертификации бортовых систем и оборудования. Термоциклирование, функционирование при повышенном давлении и в вакууме, в условиях соляного тумана и при выпадении росы, в агрессивных газовых средах, при механических нагрузках, бросках первичного питания и электромагнитных помехах; даже устойчивость к воздействию грызунов и плесени. Сохранение работоспособности после хранения в заводской упаковке и в составе изделия, после транспортирования на тысячи километров всеми видами транспорта. Всё это – необходимые условия для выдачи разрешения на первый полет опытного образца летательного аппарата.

А еще есть целый пласт отработки программно-алгоритмического обеспечения. Это – разработка алгоритмов, «обкатка» их на контрольных примерах, затем – перевод программ на язык бортовой ЭВМ, стенды математического моделирования, полунатурные стенды, комплексные стенды и комплексные наземные испытания в составе изделия. Потом – отработка программного обеспечения автоматических режимов по специально для этого составленной программе летных испытаний.

Например, для испытаний алгоритмов режима автоматической посадки многоразового корабля «Буран», начиная от высоты 4 км и до остановки на посадочной полосе, была выполнена программа из 24 полетов. На этом этапе испытаний задействовался специальный отдельный экземпляр корабля, оборудованный четырьмя турбореактивными двигателями от самолета Ту-154. А до этого были проведены десятки полетов на летающей лаборатории на базе того же Ту-154, у которого систему управления доработали так, чтобы самолет вёл себя в воздухе подобно «Бурану». В программе было задействовано много организаций, множество людей и, конечно, очень значительные денежные средства.

Вообще, процесс испытаний и доводки современного летательного аппарата и его систем зачастую требует больше времени и денег, чем вся их разработка и изготовление первых опытных образцов.

Теперь надо сказать о силах, которыми разработчики «Мистара» предполагают совершить задуманное. В штат предприятия входят: два пилота, бухгалтер, секретарь, инженер-авиатехник, инженер-электрик, инженер-программист, слесарь, сварщик, пять техников – всего 14 человек, плюс два человека в аппарате управления. Заметили? Один конструктор, один инженер на всю электрику и электронику и один программист. Невольно задумаешься: чем там занимаются корпорация «Энергия» или Центр имени Хруничева с их тысячами косных бездельников, да и Рутан со своей «Скэйлд Композитс»?

Срок реализации проекта составляет три года, а все расходы за это время, включая затраты на лицензирование, работу наземных служб и первые 50 полетов, составят 40 010 000 рублей. Из них на изготовление двух аппаратов отводится 1,1 млн. руб., испытания, включая стендовые испытания ДУ и 10 пробных полетов – 1,07 млн. На ангар и оборудование запланированы 3 млн. руб., общий за три года фонд заработной платы – 19 440 000 рублей.

Кстати, последняя цифра представляется вполне достоверной: 16 человек, 36 месяцев – итого в среднем по 33 750 рублей в месяц на человека – зарплата хорошая и вместе с тем вовсе не рваческая.

А вот эскизы общего вида конструкции «Мистара» и его отсеков и агрегатов выполнены превосходно. Эта та самая трехмерная графика, о которой мы говорили чуть выше.

Еще раз отметим, что сам характер занятий авторов «Мистара» и «Мэд Арроу» вызывает уважение – такое использование времени и творческого потенциала во всяком случае полезнее бесконечного скачивания рингтонов на свой мобильник или усилий по самореализации в рамках передачи «Дом-2». Но по качеству эта разработка вызывает ассоциации с курсовым проектом студента третьего курса, к тому же выполненным, скорее всего, по не основному для данного факультета предмету.

Итак, авторы предлагают два суборбитальных аппарата за 40 млн. рублей, то есть около 1,5 млн. сегодняшних долларов – вместе с первыми 50-ю полетами, и оплата услуг буксировщика включена. Затраты Рутана на программу завоевания «Х-приза» (один носитель, один суборбитер и три суборбитальных полета) оцениваются в 20 – 30 млн. долларов.

Теперь читателю должно быть понятно, откуда берутся шокирующе низкие цены у «самодельщиков». Так же, как и то, что реагировать на их предложения надо очень и очень осторожно.

Может возникнуть возражение, что приведенный пример – нетипичный или хотя бы не единственный. Что необязательно слесарю и сварщику делать аппарат из жаропрочной стали, сейчас, особенно «у них», можно купить суперсовременные технологии металлических и неметаллических, и клеящих, и герметизирующих, и теплозащитных, и всяких прочих материалов. Причем купить не в виде комплекта документации, а в виде готового оборудования, да еще с оговоренным запасом первичного сырья.

Но проектировать свою конструкцию и собирать ее придется самому, иначе она перестает быть продуктом самодеятельного творчества. Собирать из баков, труб, клапанов и сильфонов топливную систему. Из баллонов, гидромоторов, гидронасосов, гидроцилиндров, редукторов и тех же труб и клапанов гидравлическую систему уборки шасси и привода управляющих поверхностей. Из гироскопов, вычислителей, устройств ввода-вывода, усилителей, преобразователей, приемников, передатчиков, источников питания, кабелей и электроразъемов – системы управления, связи, кондиционирования, самоконтроля, электроснабжения.

Потом монтировать на стапеле силовой набор, устанавливать системы и агрегаты, закрывать обшивкой… Можно купить очень хорошей фанеры, но если плохо закрепить листы на каркасе крыла, их может «отсосать» потоком, оторвать, и аэроплан упадет, а летчик погибнет – такие случаи были.

А вот этого уже не может допустить государство.

По обе стороны океана, а также экватора, во всех сколько-нибудь цивилизованных странах, государственные ведомства следят за тем, чтобы вы пристегивали ремни безопасности при езде в собственном автомобиле. А ведь это даже не влияет на безопасность других участников движения – только на вашу.

Вот хороший пример. В 1970-х годах в нашей стране стало популярным любительское строительство автомобилей. Проводились конкурсы автосамоделок, о которых писал и наш журнал. Среди таких конструкций было немало очень интересных и грамотно выполненных образцов. А дизайн некоторых из них просто вызывал досаду по отношению к отечественным серийным автозаводам.

Так вот, для этих машин были выработаны требования, без выполнения которых их не регистрировали в Госавтоинспекции. А это значит: можешь строить, можешь ездить по своему огороду, но на дорогу тебе путь заказан. И правильно, потому что любой движущийся объект с неподтвержденной технической надежностью представляет опасность для окружающих и для себя самого.

Тем более – объект летающий. Тем более, что про аварии ракет и космических аппаратов, и в особенности про катастрофы с гибелью людей, быстро узнаёт и долго говорит весь мир.

В США регулирование осуществляется на основании Акта о коммерческих пилотируемых запусках 1984 года, к которому в 1998 году были добавлены пункты, относящиеся к космическим аппаратам многократного использования. Эту область деятельности лицензирует и регулирует Федеральная авиационная администрация (FAA) в лице Национального объединенного администратора по коммерческой космической транспортировке (AST). Регулирование осуществляется «в интересах здоровья и безопасности людей, сохранности собственности, национальной безопасности и международной политики Соединенных Штатов».

Как видим, всё очень серьезно. Сами американцы не считают, что добились полного соответствия своих законов требованиям сегодняшнего дня, идет процесс их совершенствования. Берт Рутан получил лицензию на полеты своего единственного «Спейс Шипа-1», построенного фактически только для нескольких стартов за рекордом. Он сделает и «Спейс Шип-2», но это не означает, что теперь он легко получит разрешение на полеты нескольких кораблей, прямо предназначенных для постоянных перевозок самых обыкновенных людей. Так же, как не разумеется само собой, что Брэнсону удастся быстро и без больших усилий лицензировать всю эту частную космическую деятельность./p>

Не говоря уже о том, что будет, если произойдет катастрофа с человеческими жертвами.

В нашей стране, как известно, бюрократических барьеров всегда было в изобилии. Однако не надо заходить в их критике слишком далеко и выплескивать ребенка вместе с водой. Если вы едете по полосе встречного движения, не надо говорить, что всё дело в том, что инспектор ГАИ – взяточник.

Известно крылатое выражение, что «каждая строчка летной инструкции написана кровью». Это почти буквальная правда. Можно лишь надеяться, что некоторые строчки написаны тяжким опытом, чуть не стоившим крови.

Этот опыт приобретался десятилетиями. Ведь даже системы спасения космонавтов на старте не было на первых модификациях советских космических кораблей. Теперь же, после почти полувека практической эксплуатации космической техники, разработаны очень жесткие требования к процедурам и документам, подтверждающим безопасность предлагаемой системы на всем протяжении программы ее функционирования. Для каждого этапа полета – предстартовой подготовки, выведения в плотных слоях атмосферы и в космическом пространстве, нахождения на орбите, маневрирования, стыковок и выполнения целевых операций, торможения, спуска и посадки – для каждого этапа требуются подтверждения выполнения требований по безопасности с заданной, весьма высокой вероятностью.

И очень часто предлагаемый вариант отправляется на доработку из-за того, что безопасность не обеспечивается или это невозможно доказать на основании проведенных расчетов и испытаний.

С этим сталкиваются мощнейшие и опытнейшие космические фирмы мира, которые понимают эти требования и не жалеют времени и средств на их выполнение. Что же говорить о любителях, в распоряжении которых нет больших финансовых и технических ресурсов, а часто нет и достаточных знаний для адекватного понимания проблемы.

Иное дело – суборбитальные и орбитальные проекты частных компаний, которые уже давно так или иначе работают в аэрокосмической индустрии. У них есть и нужные специалисты (или возможность их нанять), и понимание сложности и масштабности проблем, и довольно значительные денежные средства (или возможность их привлечь).

Однако тут надо разобраться чуть подробнее. Эти компании действительно частные – но ведь частными являются и «Боинг», и «Мартин-Мариетта», и еще сотни таких же столпов отрасли. Так что разграничивать частную инициативу от государственной программы надо не по признаку отношений собственности, а по тому, вкладываются ли в нее бюджетные деньги или нет.

Собственно, это и обозначил Роберт Бигелоу в условиях нового космического конкурса: проект не может финансироваться из государственных источников, будь то прямые ассигнования из бюджета или суммы, полученные от государственных организаций типа НАСА.

Получается следующее. Создание межконтинентальной ракеты «Атлас» ВВС США – государственная организация – поручили в свое время фирме «Конвэр», они обеспечивали финансирование проекта. Значит, ракета «Атлас» не соответствует условиям «Америкенз спейс прайз», хотя фирма «Конвэр» и принадлежит частному капиталу. А вот ракета «Пегасус», разработанная частной компанией «Орбитал» с участием других, в том числе и «Скэйлд Композитс» – соответствует, несмотря на то, что к настоящему времени этим носителем выведены на орбиты десятки спутников по заказу правительственного агентства НАСА.

Более сложный вариант. Упоминавшаяся уже компания «СпейсДев», разработчик орбитального «Охотника за мечтой», получила контракт от ВВС США на создание гибридного ракетного двигателя, значительно более мощного, чем тот, что она сделала для «Спейс Шип-1». Значит ли это, что, если она поставит этот двигатель на свой «Охотник», то автоматически выбывает из претендентов? Похоже, что так. А если она поставит на «Охотник» не в точности тот двигатель, за который платят Военно-воздушные силы, а другой, но на основе тех же, оплаченных ВВС, технических решений?

О том, что сам по себе «Охотник за мечтой» делается на базе многолетних исследований НАСА, мы уже говорили.

Компания «Спейс-Икс» (Space-X) вот-вот испытает свой носитель легкого класса «Фалкон», который называют частной космической ракетой. Но и это изделие вряд ли прошло бы по критерию Бигелоу – и не только потому, что с самого начала делается по техническому заданию Пентагона. В мае 2005 года «Спейс-Икс» получила контракт под эту ракету от Центра космических и ракетных систем ВВС США – государственные деньги получены до проведения летных испытаний.

Даже «Трансформэшнл Спейс» (t/Space), руководство которой стремится на практике доказать эффективность маленьких компаний в области космических технологий, имеет грант от НАСА на проведение предварительного этапа работ по исследованиям перспективных образцов пилотируемой космической техники. Значит, ее «Пилотируемый транспортный корабль» (Crew Transfer Vehicle, CTV) тоже не сможет встать в ряды соискателей «Х-приза-2», как часто называют конкурс Бигелоу.

Однако не стоит чрезмерно концентрироваться на условиях «Америкенз спейс прайз». Выполняются они или нет – мы наблюдаем всплеск активности в сфере освоения космоса. Думается, можно без лишнего ажиотажа констатировать, что зарождается «новая волна», которая к традиционным, привычным «китам» ракетостроения добавит ряд относительно молодых, относительно небольших, энергичных и, будем надеяться, успешных разработчиков и производителей.

Пройдет сколько-то лет, и они будут так же, как «патриархи» отрасли, заключать контракты прямо с ведущими государственными ведомствами. Возрастет активность, усилится конкуренция, появятся новые предложения, частные инвесторы начнут вкладывать солидные деньги в космонавтику.

Продукция новых игроков, конечно, не окажется в разы дешевле сегодняшних ракет и орбитальных станций только потому, что произведена частными фирмами. Технология создания полноценной системы содержит этапы, которые, при самой выдающейся гениальности ее творцов, нельзя исключить без негативных последствий для результата. И здесь критически важную роль должно сыграть продуманное государственное регулирование всех относящихся к делу процессов. Если опоздать с этим, то могут появиться жертвы, и тогда сама идея «демократизации» освоения космического пространства окажется дискредитированной на долгие годы.

 

Опубликовано в журнале «Техника-молодёжи», №8 за 2006 год.

Добавить в MemoriЗабобрить эту страницу!Добавить в news2.ru

8 комментариев

  1. pippin:

    Забавно, а у нас в стране факт, что ты работаешь в ЧАСТНОЙ фирме, связанной с космосом, вызывает сильное удивление, граничащее с подозрением — да кто ж вас туда пустил, и чего вам там надо?

  2. Землянин:

    Думаю, главная причина, почему космонавтика была и остается в основном в ведении государства — это то, что никто больше не готов нести те колоссальные затраты, которых она требует. Только правительство может позволить себе столь дорогие увлечения, так как только у правительства деньги появляются просто так, в то время как все остальные вынуждены их зарабатывать. Дело, по-моему, именно в этом, а не в мудром государственном регулировании, с которым не в состоянии тягаться ограниченные умы частных лиц. Большинство открытий и изобретений в истории было сделано, вроде бы, не государственными ведомствами.

  3. Аноним:

    К слову — а почему \"дискредитированной на долгие годы\" может оказаться только частная деятельность, в то время как деятельность государственную неспособно дискредитировать никакое количество провалов? Почему у Королева была возможность совершать столько неудачных запусков, сколько потребуется, никак не бросая при этом тень на государственную космонавтику? То же самое можно наблюдать и в других областях жизни — например, если пациент умер в государственной больнице, это не значит ничего. Если, не дай Бог, кто-то преставится в частной клинике, то на этом вполне может закончить свое существование и сама клиника. Здесь явно есть над чем задуматься.

  4. Аноним:

    Потому что Королёв занимался освоением нового знания. Сколько народу унесли взрывы паровых котлов периода освоения пара — представляешь? А осваивали-то частники. И что, дискредитирована идея парового двигателя? «Федеральный закон о запрете цикла Карно», хе-хе. Впрочем, вопрос с пациентом в частной клинике открыт.

  5. Аноним:

    Нифига он не открыт задача частной клиники — получение прибыли, поэтому в случае смерти человека государство проверяет нибыло ли сдесь нарушений. А государственой больнице невыгодно что бы люди болели, они с них прибыли не имеют. Поэтому и подозрений меньше. Так-то.

  6. Аноним:

    Получается, что нарушения, которые ведут к смерти человека в частной больнице, существенны, так как целью больницы является прибыль. Те же самые нарушения, ведущие к смерти пациента в государственной больнице, не значат ничего, так как государственная больница не стремится к прибыли. Получается, хотя оба человека одинаково на том свете, жизни и смерти одного из них как будто придается большее значение, причем различие проводится на основании каких-то бухгалтерских соображений. Разве жизнь человека не одинаково ценна, какие бы мотивы не двигали его лечащим врачом? Так как мотиву получения прибыли мы обязаны почти всем материально-техническим прогрессом, то не вижу ничего плохого и в том, чтобы этот мотив двигал и скальпелем хирурга. В любом случае, трактовать предполагаемую финансовую незаинтересованность государственного врача как некое преимущество по меньшей мере странно — как может уменьшение количества мотивов к работе вести к улучшению этой работы?

  7. master:

    Для Землянина. Во-первых, хорошо сказано про то, что у государства деньги появляются просто так. Серьёзно, очень изящно выражено то обстоятельство, что, если деньги на ветер вылетят у частной фирмы, то ей конец; а перед правительством такая проблема не стоит, оно в крайности пустит на ветер свои частные фирмы и прочих подданных.
    Во-вторых, уже серьёзно. Я ж говорю не о том, что только правительство может строить космическую технику. Я говорю, что оно должно осуществлять контрольную функцию в интересах большинства «ни в чём не повинных» граждан. Это сегодня; а завтра такую роль, возможно, возьмут на себя авторитетные общественные организации — как Лондонский комитет устанавливает международные стандарты финансовой отчётности. Это нормально — делают частные люди в своих интересах, а государство регулирует, чтоб плохо не стало. Ну, как «Фольксваген» делает автомобили, а госорганы устанавливают Евро-3, Евро-4…

  8. master:

    Теперь для Анонима про «дискредитацию на многие годы».
    Если у Вас есть полигон размером с Байконур, то можете пускать, только докажите, что Ваш аппарат за пределы не вылетит. Или если у Вас нет полигона, но Вас пустили на Байконур, так тоже может быть.
    Но главное не это. Я работал в аэрокосмической отрасли 30 лет, и я хорошо знаю, как надёжность на всех этапах полёта доказывается государственным комиссиям на всех этапах создания аппарата, начиная с эскизного проекта. И последняя комиссия работает на Байконуре, следит за подготовкой к пуску. И они, соответственно, забракуют проект, или не выпустят со старта, если что-то будет не испытано или недоказано. Впрочем, это же есть в статье.
    И ещё я хочу сказать, что множество, в частности, космических систем было именно дискредитировано провалами. Самый известный пример — суперноситель Н-1. Скоро прекратится эксплуатация шаттлов, и немалую роль в этом сыграли две катастрофы этих кораблей. Сходу из крупных программ могу вспомнить ещё боевой вертолёт «Шайен», на который в 1970-х американы истратили миллиарды и всё ж «задробили». Так что вряд ли можно сказать, что самодурное государство разрешаети себе всё.
    Кстати, я думаю, что есть множество примеров того, как частные компании закрывали свои программы в связи с авариями или просто трудностями доводки создаваемых образцов, и я далёк от того, чтоб обвинять руководство частных корпораций в глупости или упёртости.
    Но! Перед населением отвечает не председатель совета директоров «Локхид Мартин», и тем более не мало кому известный Роберт Бигелоу. Отвечает правительство, и оно, считаю, вправе и обязано принять на себя контрольные функции. Именно обязано!
    Кажется, это я опять уже отвечаю Землянину…

Написать отзыв

CAPTCHA изображение
*