10.09.2018 09:18
Заместитель главы ЦНИИмаш «Роскосмоса» Александр Медведев в начале прошлой недели выступил с потрясающим заявлением: «Все эти ракетно-динамические, парашютные схемы, по сути, рождались у нас в стране, а потом американцы это все успешно реализовывали. То, что реализовал Маск(глава Tesla и основатель Space-X Илон Маск. — Forbes), это было много десятков лет назад рассмотрено и предложено нашими российскими учеными, инженерами и конструкторами». Прав ли конструктор и не перегибает ли он палку? Чем на самом деле вызвано подобное заявление?
Скажем честно, заявление Медведева очень необычно. Во-первых, у ракет Маска сейчас нет никакой работающей парашютной схемы — он сажает их с помощью ракетных двигателей, «зависая» над посадочной площадкой и медленно спускаясь на нее (ракетно-динамическая схема). Да, он пытается использовать парашюты при спасении легкого головного обтекателя Falcon 9, но пока успехов нет — обтекатель не удается поймать улавливающей сетью.
По всей видимости, Медведев имел в виду именно ракетно-динамическую схему, которую используют ракеты Маска. Это действительно важнейший компонент технологий SpaceX — он позволяет посадить ракету без легкого удара, неизбежного при спасении на парашютах. Именно поэтому падающие на парашютах многоразовые ракеты пока существуют только на бумаге, а первые ступени ракет SpaceX — многоразовые в реальности.
Кто придумал садиться на хвост?
История человечества идет далеко не линейно, поэтому многое из того, что нам кажется новейшей идеей, на самом деле придумали очень и очень давно. Лукиан Самосатский во II веке нашей эры написал «Правдивую историю», в которой описал космическую войну между двумя инопланетными властителями, причем война эта шла за право колонизировать Венеру. Сочинение упоминает создание искусственной атмосферы на колонизируемом небесном теле (сегодня это называют «терраформирование»), аналоги роботов, космические путешествия, сжиженный воздух, телескоп-рефлектор и многие другие «современные» идеи.
Похожая история вышла с ракетно-динамической схемой. Уже самый древний сохранившийся японский рассказ «Повесть о старике Такэтори» упоминает о жителях Луны, забиравших с Земли свою принцессу при помощи «летающей колесницы»: «Небо быстро потемнело, пока облако не опустилось на высоту трех метров от земли. В середине облака стояла летающая колесница». То, как старинные японские иллюстраторы показывали спуск летающей колесницы, что-то упорно напоминает, не правда ли? И это притом, что повесть не моложе X века нашей эры.
Ну а в первой половине XX века посадка на хвост на собственных двигателях вообще была доминирующим способом приземления ракет во всей научной фантастике. Комиксы и рассказы про Бака Роджерса выходили с 1920-х — до того, как любой русский инженер предложил сажать ракету на хвост на ее двигателях.
Кто первый?
Впервые ракетные двигатели использовали для вертикальной посадки в 1961 году. Впрочем, сажали так не ракету, а человека, использовавшего для полета ракетный ранец Bell Rocket Belt.
Для ракет такие схемы с 1960 года детально прорабатывал американский конструктор Филип Боно, работавший на Douglas Aircraft (после слияния — McDonnell Douglas). Среди этих разработок легко узнать идеи, которые сегодня двигает Маск. Возьмем Rombus — носитель, взлетающий и садящийся вертикально. Причем на морскую платформу, ровно так же, как сегодня это делает Falcon 9. У Rombus, так же как и у ракет Маска, был не один двигатель, а сразу множество (36), — это черта, без которой посадить ракету на хвост нереально, потому что тяга одного крупного ракетного двигателя слишком велика для плавной посадки.
Mark WadeНа базе Rombus был разработан целый ряд проектов, например, межконтинентального носителя, способного высадить десант из 1200 американских солдат в любой точке мира через сорок минут после получения приказа, благо полет десанта в космосе в то время исключал перехват противником. Вариант Hyperion был поменьше и адаптирован под мирные цели — перевозку пассажиров в любую точку Земли за 45 минут. Ничего не напоминает? Все верно, это концепция BFR, недавно изложенная Маском. Только вот Rombus задумали более полувека тому назад.
NASAК огромному сожалению, Боно не повезло: для лунной гонки выбрали менее амбициозные проекты одноразовой ракеты. Ну а концепция шаттлов требовала меньших первоначальных вложений. Поэтому американское государство поставило на них, еще не подозревая, что это самая неудачная из когда-либо существовавших схем многоразовых носителей, которая похоронит больше космонавтов, чем все остальные страны мира потеряли за весь период освоения космоса.
Что важно, проекты Боно действительно могли дать полеты дешевле одноразовых ракет. Так же, как и у Маска, его носители садились бы, гася энергию своего падения ракетными двигателями, а не трением об атмосферу, как шаттлы. Это резко снижало бы тепловые нагрузки на корпус носителя и позволяло обойтись без дорогих осмотров, межполетных ремонтов и также недешевой керамической теплозащиты шаттлов.
Более того, уже после смерти Боно первая ракета (прототип уменьшенных размеров, McDonnell Douglas DC-X), способная к вертикальной посадке, осуществила ее на практике в 1993 году — и случилось это в США.
Следует отметить, что российский проект «Корона», представленный публике уже в XXI веке, концептуально очень похож на McDonnell Douglas DC-X — и не только тем, что должен садиться на хвост, но и внешне.
Скажем прямо: Боно был не один. Проекты NEXUS из 1960-х и ряд иных также были созданы в США и тоже предусматривали посадку носителя на хвост.
Что было в СССР?
В нашей стране в это время такие носители не планировались. Причиной было то, что наши проектировщики были крепко заняты на одноразовых ракетах, а после смерти Королева их и для этой задачи стало несколько не хватать.
Первая посадка искусственного аппарата на хвост, несмотря на это, состоялась именно на советской технике — так сел отечественный спускаемый аппарат, первым в истории мягко опустившийся на Луну в 1960-х. И тем не менее это трудно назвать какой-то прорывной идеей. На Луне нет атмосферы, парашют бесполезен. Нет вообще никакого варианта посадки там кроме ракетно-динамического. Ровно так же садился и американский лунный модуль. Если же брать именно успешную посадку в атмосфере, где садиться на хвост сложнее, чем на Луне (мешает ветер), то опять же первыми добились этого именно американцы — первой в истории успешной посадкой на Марс.
Самое близкое к «Ромбусам» советское начинание — это космический корабль «Заря» (1980-е), замена «Союзу», которая садилась бы без парашютов, на ракетных двигателях и за счет этого могла бы быть многоразовой. Увы, развал СССР остановил развитие проекта на бумажной стадии.
Зачем Александр Медведев это сказал?
Почему всегда аккуратный Медведев позволил себе довольно очевидным образом искажать факты — игнорировать то, что посадка ракеты на хвост впервые предложена вдали от российских берегов? И почему он приписал Маску первую реализацию посадки ракеты на хвост — ведь, как мы видим, это было сделано за многие годы до того, как Маск вообще задумался о космическом бизнесе?
Причины этого просты и для нашей страны неприятны. Маск нас очень и очень сильно теснит на космическом рынке. Поэтому у работников нашей космической отрасли на него вполне понятный зуб, который всегда будет только расти. И их можно понять. Тот же Медведев в журнале ЦНИИмаш«Космонавтика и ракетостроение» летом этого года писал, что стоимость тяжелой ракеты «Протон-М» из-за сокращения объема ее производства вырастет в 2,5 раза. Почему резко сократилось производство «Протонов» — не секрет: они отдали свою долю на рынке коммерческих запусков Falcon 9. Понятно, что без массового производства цена ракет растет, а рост этой цены в конечном счете оплачивает именно российское государство.
Вот и Медведев не смог удержаться от того, чтобы, как он это обозначил, «поязвить» в отношении Маска, обвинив его в заимствовании идей отечественных конструкторов. Возникает только один вопрос: поможет ли это его «поязвить» в реальной конкурентной борьбе со SpaceX?