Войти

Каждому свое

4994
11
-4
Сверхтяжелая ракета-носитель Falcon Heavy
Сверхтяжелая ракета-носитель Falcon Heavy.
Источник изображения: SpaceX / AP

Россия просит помощи у США, а SpaceX запускает ракету на Марс

Последний раз сверхтяжелая ракета стартовала почти 30 лет назад, когда советская "Энергия" вывела на околоземную орбиту многоразовый корабль "Буран". В ближайшие несколько лет должны полететь еще несколько носителей такого класса, что позволит человеку по-настоящему начать освоение дальнего космоса. Похоже, американская SpaceX и тут станет первой. "Лента.ру" рассказывает о том, как компания Илона Маска опередила всю российскую космонавтику и почему "Роскосмос" просит помощи США.

Традиционно тяжелыми ракетами считаются носители, способные доставлять на низкую околоземную орбиту (от 160 до 2 000 километров над уровнем моря) от 20 до 50 тонн полезной нагрузки. Средства выведения, отправляющие в космос более 50 тонн, относятся к сверхтяжелым. В мире всего четыре страны — США, Россия, Франция (фактически ЕС) и Китай — располагают тяжелыми ракетами, и только две — США и СССР — запускали сверхтяжелые носители.

Исторически потребность в сверхтяжелых носителях возникла в годы холодной войны, когда США и СССР участвовали в космической гонке. Победителем в ней стали Соединенные Штаты, которые после запуска первого искусственного спутника Земли и полета Юрия Гагарина решили первыми доставить человека на поверхность Луны. Вызов принял СССР, который ранее рассматривал более амбициозные проекты, прежде всего полеты к Венере и Марсу.

Первой в мире сверхтяжелой ракетой стал американский Saturn V, который до сих пор остается самым высоким (110,6 метра), тяжелым (около 3 000 тонн при старте), грузоподъемным (выводил до 140 тонн полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту) и мощным (по развиваемой тяге) носителем, когда-либо запускавшимся человеком. Конструктивно Saturn V состоял из трех ступеней, первая оснащалась пятью двигателями F-1.


Пуск Saturn V с миссией Apollo 8.
Источник: AP

Всего с 1967 по 1973 год Saturn V запускали тринадцать раз. Все старты, кроме последнего (запуска первой американской орбитальной станции Skylab), проходили в рамках лунной программы Apollo. Из этих двенадцати пусков всего два старта (беспилотная миссия Apollo 6 и пилотируемая Apollo 13) считаются частично удачными. Всего при помощи Saturn V астронавты девять раз летали к Луне, в том числе совершили шесть высадок на спутник Земли.

Стоит отметить, что работы над однокамерным F-1 были начаты компанией Rocketdyne (сегодня входит в Aerojet Rocketdyne) по заказу ВВС США еще в 1955 году, в результате чего первые огневые испытания двигателя состоялись уже в 1959 году. Первоначально в камере сгорания двигателя наблюдалось нарушение режима стабильного горения, с чем к 1961 году успешно удалось справиться. К моменту пилотируемых пусков Saturn V технология двигателей F-1 была отработана практически идеально.

В СССР работы над двигателями НК-15 для первой ступени пятиступенчатой (в лунном варианте) сверхтяжелой ракеты Н-1 начались только в 1962 году, на семь лет позже, чем в США. К 1967 году, когда куйбышевскому ОКБ-276 (часть современного ПАО "Кузнецов") удалось завершить разработку НК-15, США уже запустили Saturn V. В период с 1969 по 1972 год было проведено четыре пуска советской сверхтяжелой ракеты, рассчитанной на выведение на околоземную орбиту до 90 тонн полезной нагрузки, все они оказались неудачными. Проблемы возникали из-за неотлаженной одновременной работы 30 двигателей НК-15, устанавливаемых на первую ступень носителя.

Альтернативой Н-1 с тридцатью куйбышевскими НК-15 на первой ступени могла бы стать ракета УР-700 с девятью РД-270, созданными в 1962-1967 годах химкинским ОКБ-456 (современное НПО "Энергомаш"). РД-270, в отличие от НК-15, работавших на кислороде и керосине, использовали токсичные гептил и тетраоксид диазота, а ОКБ-456, в отличие от ОКБ-276, отказалось разрабатывать для сверхтяжелой ракеты более экологичные агрегаты.

Хотя фактически причина отказа сводилась к личному конфликту конструкторов Валентина Глушко из ОКБ-456 с Сергеем Королевым из ОКБ-1 (данное бюро занималось советской лунной ракетой), формально свою позицию первый объяснил невозможностью ОКБ-456 в сжатые сроки разработать для сверхтяжелой ракеты мощный двигатель на кислороде и керосине. Доля правды в этом есть, экологический двигатель РД-170 КБ "Энергомаш" разработал только к 1981 году.

С другой стороны, агрегат НК-33, созданный ОКБ-276 в 1968-1972 годах на основе НК-15, разработан с использованием передовых технологий, которые получили широкое распространение только несколько десятилетий спустя. Это привело к тому, что даже сегодня тяговооруженность экологичного НК-33 уступает только токсичным двигателям РД-253 (созданы к 1963 году тем же ОКБ-456) и современным агрегатам Merlin 1D (компания SpaceX).

Стоит отметить, что СССР, в отличие от США, так и не удалось решить задачу стабильного горения топлива в камере двигателя. По этой причине РД-170 оказался четырехкамерным, а не однокамерным, как F-1, который так и остался самым крупным и мощным в мире однокамерным ракетным двигателем, работающим на жидком топливе.


Универсальная ракетно-космическая транспортная система "Энергия" с орбитальным кораблем многоразового использования "Буран" на стартовом комплексе космодрома Байконур, 1988 год.
Источник: © Альберт Пушкарев/ТАСС

С другой стороны, именно РД-170 и РД-171 (модификация РД-170 для ракет семейства "Зенит"), созданные почти 20 лет спустя после F-1, оттеснили последний на третье место в рейтинге самых мощных жидкостных ракетных двигателей.

По одному РД-170 получили четыре боковых ускорителя (нулевая ступень) сверхтяжелой ракеты "Энергия", рассчитанной на запуск до 100 тонн на низкую околоземную орбиту. Носитель запускался в 1987-1988 годах всего дважды — оба раза успешно. В ходе второго пуска также был успешно отправлен в автономный полет (первый и единственный раз) многоразовый корабль "Буран", который стал советским ответом на американскую программу Space Shuttle. Как и в случае с Н-1, СССР снова догонял США, которые свой первый шаттл запустили еще в 1981 году.

В 1990-е и 2000-е годы после завершения космической гонки интерес к сверхтяжелым ракетам упал, для обслуживания околоземных станций и запуска спутников и межпланетных миссий хватало тяжелых носителей. Дорогие проекты сверхтяжелых ракет в лучшем случае разрабатывались слишком медленно либо, в худшем, существовали только на бумаге. В итоге в ближайшее время стоит ожидать запуска коммерческой Falcon Heavy.

Глава компании SpaceX Илон Маск 28 января 2018 года заявил, что Falcon Heavy полетит 6 февраля. Ракета должна доставить личный автомобиль бизнесмена Tesla Roadster на околомарсианскую орбиту, хотя скорее всего полезная нагрузка пролетит мимо Красной планеты на минимальном расстоянии 80 миллионов километров и станет одним из искусственных спутников Солнца. Маск отдельно подчеркивает, что ему нравится мысль о том, что спустя миллионы лет Tesla Roadster может быть обнаружен инопланетянами.

Конструктивно первая ступень Falcon Heavy состоит из центрального блока и пары боковых ускорителей, представляющих собой модернизированные первые ступени тяжелой ракеты Falcon 9. На низкую околоземную орбиту носитель способен выводить 63,8 тонны груза, стоимость пуска в зависимости от полезной нагрузки составит 90-120 миллионов долларов. Как и в случае Falcon 9, после старта Falcon Heavy компания планирует посадить центральный блок и боковые ускорители.

Между тем ранее Маск сомневался в успешности первого пуска Falcon Heavy, требующего синхронной работы 27 двигателей Merlin 1D (девять агрегатов стоят на первой ступени Falcon 9). Никто в мире, кроме СССР, никогда не пытался запускать ракеты, содержащие такое большое число двигателей на первой ступени. В случае, если старт носителя SpaceX пройдет успешно, свернутый советский эксперимент полувековой давности, запуски Н-1 с 30 двигателями на первой ступени, перестанет казаться таким уж бесперспективным, а двигатели типа РД-170 — уникальными и безальтернативными.


Сверхтяжелая ракета-носитель SLS.
Источник: NASA / MSFC / Reuters

После Falcon Heavy в 2019-2020 годах стоит ожидать запуска американской лунно-марсианской сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System). Разработанная компанией Boeing ракета рассматривается в качестве основного средства выведения модулей планируемой международной окололунной станции DSG (Deep Space Gateway). В 2022 году Маск пообещал запустить сверхтяжелый носитель BFR (Big Falcon Rocket), хотя наверняка сроки существенно сдвинутся вправо. К 2025 году Китай пообещал запустить свой первый сверхтяжелый носитель Long March 9. Эскиз российской сверхтяжелой ракеты должен быть готов к 2019 году, ее летные испытания запланировано начать к 2027 году. Также в 2020-х не исключено создание сверхтяжелого носителя New Armstrong американской компании Blue Origin.

Ракета SLS практически готова, носитель Long March 9, учитывая интерес Поднебесной к космосу, также скорее всего будет создан. Тем временем финансирование российской сверхтяжелой ракеты пока даже не прописано в Федеральной космической программе на 2016-2025 годы. Поэтому неясно, что будет делать Россия, если не успеет создать собственный сверхтяжелый носитель.

Выход был найден в ходе собрания многостороннего координационного совета по разработке DSG в Токио. "Роскосмос" предложил создать для проекта многоцелевой модуль стоимостью 706 миллионов долларов, но запускать его не на чем. Поэтому, за неимением собственной сверхтяжелой ракеты, была выдвинута идея отправить его к Луне на американской SLS.


Андрей Борисов

05.02.2018
Права на данный материал
принадлежат Lenta.ru
Материал размещен правообладателем
в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
03.08.2018
Дешевые, многоразовые, на метане
08.02.2018
Пять вопросов и ответов относительно ракеты-носителя Falcon Heavy
09.01.2018
Чужие победы
20.09.2017
Веселые поминки
31.05.2016
Не догоняем
11 комментариев
№1
06.02.2018 14:08
Нечего нам делать на Луне и Марсе. У нас 2/3 территории не освоено. На которых условия обитания бесконечно лучше чек на Луне и Марсе. 8)
+4
Сообщить
№2
06.02.2018 14:41
Цитата, Олег Бахарев сообщ. №1
На которых условия обитания бесконечно лучше чек на Луне и Марсе. 8)

Да вообще России надо 300-400 миллионов население, тогда можно хоть на Альфу-Центавру. Дальний Восток это луна для России. Там должно 100 миллионов жить.
+4
Сообщить
№3
06.02.2018 21:32
Одни обещания. Как говорит Дональд Трамп: фейк ньюс.
+1
Сообщить
№4
06.02.2018 22:26
Шо..., новые космические павильоны  Голливуда ввели в эксплуатацию?
Нашим нужно на Мосфильме на Альфу Центавра сгонять, а то так можем и отстать от Маска.
-3
Сообщить
№5
07.02.2018 08:42
Ой.... а ракета-то разбилась... А какой был пиар. Как все красиво нарисовали...
Про Марс, про молочные реки и кисельные берега...
+1
Сообщить
№6
07.02.2018 09:57
Хотя американская тяжелая ракета успешно стартовала, агрегат с 27 двигателями все равно останется потенциально опасным.
+2
Сообщить
№7
07.02.2018 10:08
Цитата, Baltas сообщ. №6
агрегат с 27 двигателями все равно останется потенциально опасным.
А может и наоборот рассматриваться как запас надёжности. Если только запуск производится не с предельной нагрузкой или близко к оной - образуется резерв мощности. Тогда при отказе некоторых двигателей - можно продолжать полёт. В случае F9 и FH - только отказ центральных движков является критичным, поскольку лишь они рулевые.
0
Сообщить
№8
07.02.2018 12:47
лента-ру конечно говно.
Но чистосердечно поздравляю Маска с успехом, это ведь успех человечество в совокупности.
Без конкуренции нет прогресса.
Роскосмосу же желаю меньше пи..деть, больше работать, пока есть еще спрос.
0
Сообщить
№9
07.02.2018 20:04
Цитата, Vadim Martinov сообщ. №8
лента-ру конечно говно.
Но чистосердечно поздравляю Маска с успехом, это ведь успех человечество в совокупности.
Недавно Греф рекламировал говорящую надувную бабу по имени София,  прям ссал кипятком от восторга...
Правда баба недолго разговаривала, зависла от непростого вопроса, как победить коррупцию в Украине..., но это не беда, главное ПЕРЕВОРОТ В ТЕХНОЛОГИЯХ...
Вот и эти дешевые понты с кабриалетом Вы называете успехом человечества?
Мда..., если это успех человечества то сабчачка точно президент России.
Пусть ваш клоун Маск, вначале научится своих астронавтов на орбиту доставлять, а потом посмотрим на его марсианские проекты.
0
Сообщить
№10
07.02.2018 20:58
Цитата, q
СССР, в отличие от США, так и не удалось решить задачу стабильного горения топлива в камере двигателя. По этой причине РД-170 оказался четырехкамерным, а не однокамерным, как F-1
Любопытная подробность, не знал. Со слов г-на Рогозина создается впечатление, что линейка РД-170/180/190 едва ли не непревзойденный мировой шедевр.
Или опять Лента фсеврет?
0
Сообщить
№11
07.02.2018 21:08
много обозревателей, лент и Масков.
В истории освоения луны и космоса появился новый фрагмент с полетом .. автомобиля самого раскрученного иллюзиониста мира к ... красной планете с прекрасным посылом для инопланетян: "Don't worry".
Не знаю, что имел в ввиду некто @Андрей Борисов, в своем утверждении ("Россия просит помощи у США"), но в этом случае, действительно - каждому свое.
Этим летать на ненужном на земле электромобиле вокруг красной планеты (?), кому-то выстраивать собственную космонавтику без понтов, плагиата и Голливуда.
Беспокоит одно в этой связи: все эти первооткрыватели и просветители мира хорошо успели проникнуть в индустрию производства технологий во всем мире, и, похоже, их долго еще придется вытряхивать из национальных кошельков и технопарков.
+4
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 17.12 17:55
  • 55
Взяли на мушку: "Панцирь" научили бороться с "фантомами"
  • 17.12 17:38
  • 22
На Западе описали ход неядерной войны России и НАТО
  • 17.12 17:30
  • 14
Военные роботы избавят от убийства на поле боя
  • 17.12 16:53
  • 29
G11: "немецкие часы с кукушкой"
  • 17.12 16:08
  • 1
Александр Лукашенко: Ереван отказался от предложения закупить РСЗО "Полонез"
  • 17.12 15:52
  • 10
Шаманов не исключает, что в случае новой атаки беспилотников на базу РФ в Сирии управляющий ими самолет будет сбит
  • 17.12 15:47
  • 2
Калибровка великанов. Зачем атомоходы "Антей" вооружают новыми ракетами
  • 17.12 15:42
  • 1752
Как насчёт юмористического раздела?
  • 17.12 14:24
  • 2
Виталий Давыдов: испытания жидкостного дыхания человека уже не за горами
  • 17.12 13:59
  • 23
ВДВ получат порядка 600 модернизированных БМД-2
  • 17.12 13:44
  • 1
Деньги на гражданку: почему «Ростех» продал «Технодинамику» банкиру
  • 17.12 13:33
  • 62
Убийцу "Боинга" прячут в ангаре
  • 17.12 11:27
  • 34
Иран хочет закупить 500 самолетов Sukhoi Superjet 100
  • 17.12 11:23
  • 2
Вопросы по подъёму ПД-50 и состоянию аэрофинишера "Адмирала Кузнецова"
  • 17.12 11:13
  • 163
С опозданием на 10 лет