Главная » 2014»Январь»5 » Очередной зигзаг космической политики, часть 4
21:07
Очередной зигзаг космической политики, часть 4
Первая часть – откуда вообще взялся конкурс 2009 года? Почему вдруг соревнование на новый корабль и новую РН? С чего «Энергия» бросила свой «Клипер», а новую РН поручают не «Хруничеву», который так далеко продвинулся с «Ангарой»?
Во второй части другое удивление: как-то странно стоит задача для нового корабля: полёт к Луне. А посадка? Почему молчат про посадку, когда ясно, что сам по себе этот ПТК НП её не обеспечит?
Третья часть – почему посадка ракетная? И – не опасно ли располагать сопла посадочных двигателей под самой теплонапряжённой частью конструкции? Процесс обгорания абляционной защиты – он же поддаётся расчёту, но не поддаётся управлению…
Будем надеяться, разработчики знают что-то такое, что позволяет им расположить таким образом критически важную систему. Может быть, будет всё-таки не покрытие, а экран, просто пока это не рисуют на общедоступных схемах. Но есть же ещё понятие отказоустойчивости. И вот тут я уже не смущаюсь, а просто боюсь.
У «Союза» есть резервная парашютная система, которая вводится автоматикой, если та видит, что время идёт, а скорость не уменьшается. А тут…
Посмотрите на картинку – «вид сзади». Что видим? 12 сопел. Это много или мало? Мне кажется, очень мало. И не только мне.
Тут пришла пора вспомнить, что у ПТК всё-таки был предшественник, который тоже должен был садиться не на парашюте, а на двигателях. Имя ему «Заря».
Он разрабатывался на той же «Энергии» во второй половине 1980-х, и ко времени закрытия программы в январе 1989-го эскизный проект был уже почти два года как защищён, а на «Энергии» и у её смежников был уже закончен выпуск основной конструкторской документации. Но – финансирование иссякло.
Так вот, «Заря» для посадки имела 24 жидкостных движка по полторы тонны тяги каждый.
24 – это всё-таки не 12. Но это ещё не всё! Видите, откуда «дуют» движки? От боковой поверхности. А там при спуске нагрев на десятичный порядок меньше, чем на днище, вперёд которым падает аппарат. То есть движков вдвое больше, и они стоят в решительно менее «стрёмном» месте.
Вот я и говорю, что 12 двигателей в днище – это вызывает сомнение не только у меня. Уже в 1980-х годах поставили не 12, а 24 двигателя, и кто? самые что ни на есть опытнейшие и ответственные разработчики – работу над «Зарёй» контролировал лично Валентин Глушко.
24 жидкостных двигателя, неподвижных, – это и есть надёжность. Неподвижные двигатели – значит, меньше конструктивных деталей, нет приводов – нечему отказывать. А если откажет сам движок – так ведь можно увеличить тягу у трёх-четырёх соседних ЖРД, или снизить тягу трёх-четырёх движков на противоположной стороне – регулирование тяги жидкостных двигателей, причём часто в очень широких пределах, это самое обычное дело в ракетной технике, для любых величин тяги, от десятков килограммов до сотен тонн. Дальше – всё, простейшая гировертикаль или любой другой датчик углового положения обеспечивает автоматическое парирование асимметрии тяги.
Но, граждане, это ещё не всё! Оказывается, у ПТК сопел-то 12, а вот двигателей… Оказывается, там применены не двигатели, а газогенераторы, работающие каждый на несколько сопел. Посмотрите ещё раз на рисунок «вид сзади». Что ещё может быть газогенераторами, кроме продолговатых цилиндрических как бы баллонов, числом четыре? Их четыре, и четыре сектора между опорами, и в каждом секторе – по три сопла. Получается, что каждый из газогенераторов работает на три сопла, сосредоточенные в одном секторе.
Что будет, если он, газогенератор, накроется?
Пишут, что двигатели, хоть и твёрдотопливные, но имеют систему регулирования тяги. Это вроде как хорошо; похоже, ради этого-то и сделаны не обычные моноблочные РДТТ, а система из газогенератора с несколькими соплами. Наверное, если накроется одно сопло в группе, то можно как-то перепустить газ в два оставшихся, нарастив их тягу.
Но, повторяю, что будет, если накроется газогенератор?
Понимаете, я воспитан на «Буране». Мы делали систему управления, там можно было задавать требования по резервированию. Крыло, допустим, не зарезервируешь; а процессор, датчик, канал связи зарезервировать можно.
Так вот, у нас были, конечно, обычные требования по надёжности: вероятность отказа за такое-то время работы не более, скажем, 0,995. Но было ещё и прямое требование по безотказности: система должна сохранять работоспособность после двух любых отказов её элементов. То есть, например, должна держать отказ двух процессоров. Поэтому у «Бурана» было четыре центральных процессора с алгоритмом, позволявшим нормально лететь при двух сломавшихся. И ещё много чего там было по четыре.
Вот я и думаю, что здесь должно бы быть то же требование. Ну, не два отказа, а один. На «Союзе» с его запасным парашютом это требование – держать один отказ – выполнялось однозначно. На «Заре» его легко выполнить (один отказ посадочного двигателя), мы уже об этом поговорили. А на ПТК?
Может быть, действительно, отказ сопла компенсируется. Тем более что пишут, что эти сопла будут иметь систему отклонения вектора тяги. Мол, это уже знакомая технология, отработанная на боевых ракетах.
Да, есть такие системы, причём вовсе не обязательно с качающимися камерами. Есть способы отклонения реактивной струи при помощи введения в неё с нужной стороны некоей управляющей струи газа. Не знаю, не разбирался, наверное, и ещё какие-то есть. Однако закавыка здесь в том, и это очередной мой трабл, что иметь проверенную систему на старой боевой ракете – ещё не значит иметь её на новом космическом корабле.
Если ты не заимствуешь весь двигатель вместе с элементами управления – считай, что у тебя нет двигателя. А есть у тебя отработанная идея и, до некоторой степени, прообразы конструктивных решений, которые ты можешь применить в своей разработке. А разработка будет совершенно новой, и помучаешься ты с ней, как все мучились до тебя с новыми разработками.
Хорошо, примем, что удастся сделать. Если делать, то рано или поздно удастся, так ведь? Будет у ПТК система отклонения вектора тяги. Сколько это может быть? Процентов несколько, скажем, 3–5. Я имею в виду, что, отклонив вектор тяги такого-то сопла, мы можем добавить несколько, немного, процентов к моменту, поворачивающему корабль относительно вертикали. А сколько процентов искажения даёт отказавшее сопло? Правильно, 100 делить на 12, то есть более 8%. Теперь, если отклонить тягу нескольких движков на противоположном боку аппарата, глядишь, и выровняем его.
Правда, при этом получим немалую горизонтальную составляющую скорости, что очень вредно. Может и перекувырнуть при касании, может и «ножки» сломать, они ведь не больно-то рассчитаны на удар в горизонтальном направлении. Так что, наверное, зря я про вектор тяги писал, маловероятно, что его будут использовать для компенсации отказа двигателя.
А даже если и будут, то вряд ли его могущества хватит больше, чем на отказ одного сопла. И опять роковой вопрос:
А если откажет газогенератор?
***
Короче, опасаюсь я, патриции… Одно хорошо (оно же и плохо): граждане с «Энергии» до сих пор время от времени «меняют показания».
Года полтора назад промелькнуло предложение сажать корабль не на сушу, а на воду. Тогда требования по точности посадки кардинально снижаются. Хотя непонятно, что дальше – назад к парашюту? И, главное, выбрать воду в качестве поверхности приземления при штатной посадке можно, но вот в аварийной ситуации выбираете не вы, а авария. При каких-то условиях она заставит-таки садиться на сушу, а там ¬– необозримые дальневосточные леса, подходящие для приземления площадки невелики и немногочисленны, и на одну из них надо прирулить. Требование по точной посадке в случае аварии на стадии выведения осталось, и про приводнение говорить перестали.
А заговорили о резервной парашютной системе, маленькой такой, весом в 250 кг. Однако тогда надо иметь посадочный вес 4,5 т, для чего требуется отделить отсек с посадочными двигателями и опорами. Так, кстати, и планировали делать на «Заре». Но это отделение – это уже тянет на другую концепцию аппарата…
В начале 2009-го где-то в неофициальной информации появились сведения о новом шаге эволюции ПТК НП: введении совсем уж небольшой, «неполноценной», парашютной системы весом всего 80 кг в штатную схему работы системы посадки, то есть не вместо двигателей, а вместе с ними. Сначала, на высоте порядка километра, включаются посадочные двигатели, потом, метрах на 700, вводится парашют, а перед самой землёй срабатывают старые знакомые – маленькие РДТТшки мягкой посадки (вопрос: а «ноги» тогда не нужны?).
Точность в этом случае, как я понимаю, получается средняя между чисто парашютной и чисто ракетной схемами посадки. Цифры мне, конечно, неизвестны, но я успокаиваю себя тем, что они вряд ли известны и самим авторам всех этих вариантов.
А критики говорят, что, мол, никуда не денутся, вернутся к парашюту, и все эти телодвижения есть подготовка к такому отступлению. От себя добавлю: ПТК НП похож на «Орион», а «Орион» планировалось сажать на парашюте. Разве это не аргумент?
В общем, ребятам с «Энергии» я не завидую. Чтобы получить деньги, им приходится соглашаться с требованиями, а заказчик оных требований облегчать не хочет. И приходится им вертеться, как уж на сковородке…
Их я понимаю. А вот кого не понимаю, так это Роскосмос. Спрашивается: на что деньги-то дали? Перефразируя Леонида Филатова: как у вас корабль сажають – с парашютом али без? В смысле, будет система чисто ракетная или комбинированная ракетно-парашютная? Или, может быть, будет штатная ракетная посадка плюс аварийный парашют, а с ним и аварийное отделение отсека посадочных систем от отсека экипажа? Или ещё что?
Вся конструкция корабля самым кардинальным образом зависит от решения этих вопросов.
Я выше сказал, что, поскольку официально заявляемая чисто ракетная система посадки у очень многих вызывает сомнения, то хорошо, что по этим вопросам «возможны варианты». Но, сказал я, это и плохо. Потому что – если не решены эти вопросы, то ЧТО же выиграло конкурс? Коническая форма капсулы, как у «Аполлона» и «Ориона», а не «фара», как у «Союзов»? Экипаж из шести человек (пока слова)? Десятикратная многоразовость (тоже слова)?
Опять я возвращаюсь к началу, к первой серии. Чего хватило Роскосмосу, чтобы объявить «Энергию» победителем конкурса? Какая документация была представлена, какая, чёрт возьми, посадка была в ней прописана? На что именно даны деньги, что должно быть сделано за эти 800 млн? По известным мне данным, в июле 2010 года должно быть закончено «предварительное проектирование» ПТК НП. Это что такое – предварительное проектирование? А когда эскизный проект? Или это он и есть?
Честное слово, темна вода в облацех…
Создаётся впечатление, что «Энергия» делает вид, что дурит голову Роскосмосу, – потому что вряд ли в «Энергии» могут серьёзно полагать, что в Роскосмосе нет специалистов, понимающих, что принцип посадки – это не пустячок, с которым можно разобраться по ходу дела. А в Роскосмосе понимают, на какой стадии понимания облика своего нового изделия находится «Энергия» – на почти никакой, – но мирятся с ситуацией. И все вместе дурят голову – кому? Кудрину? Иванову? Или ещё выше? (Опять напомню: статья 2009 года).
***
А с философской точки зрения, да простится мне такое суждение, – правильно делают. Потому что – не будет денег, не будет и настоящей работы. Вне зависимости от того, нравятся мне или кому-то ещё идеи, которые демонстрируются сегодня перед публикой и официальными лицами, для того, чтобы их хорошо проработать, понять, годятся они или нет, для этого нужны деньги. И, если деньги можно получить только так, – флаг в руки!
ПТК НП в конфигурации для полёта к Луне. Эта картинка, как и проекции, с сайта журнала «Новости космонавтики» http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/
Повторяю, не думаю, что сегодня кто-то может заниматься космическим кораблём эффективнее, чем РКК «Энергия». Конечно, если говорить о реальном корабле, непритязательном, но работающем, а не о суперпроектах, которые в нынешних условиях всё равно останутся на бумаге. Если за 800 млн рублей концепция корабля будет выработана и по-честному, как положено, обоснована, то эти деньги надо, как говорится, урвать.
Другое дело, что не могу я поверить в декларируемые сроки – беспилотный старт, да на новой ракете, да с нового космодрома, в 2015 году, пилотируемый – в 2018-м. Но это дело обычное, так всегда было, во всяком случае, после первой половины 1960-х, и так ещё долго будет.
Лишь бы что-то действительно было… Лишь бы не распилили…
***
Всё, осталась одна часть, про ракету-носитель. Она будет маленькой. И последний в этой серии.
Если вы считаете, что данный текст или изображения нарушают ваши авторские и/или смежные права,
сообщите об этом администрации сайта через Гостевую книгу или на e-mail vemsev@gmail.com для принятия мер по устранению нарушения.
