США прекратят эксплуатацию российских ракетных двигателей после 2030 года
За последнюю четверть века российский РД-180 стал самым востребованным ракетным двигателем, который напрямую повлиял на становление современной американской космической программы. Оснащенные этими двигателями ракеты доставили аппараты NASA/ESA к Марсу, Юпитеру и Венере.
РАБОЧИЕ ЛОШАДКИ
Российско-американское соглашение о закупках РД-180 было заключено в середине 1990-х и вывело сотрудничество двух стран в аэрокосмической отрасли на новый уровень. Надежные «рабочие лошадки» помогали не только исследовательским космическим программам, но и поспособствовали укреплению обороны США. До появления SpaceX именно РД-180 позволил американским военным вывести на орбиту львиную долю спутников видовой и радиотехнической разведки. А также сверхсекретный орбитальный беспилотник X-37B, задачи которого до сих пор требуют прояснения.
Самостоятельно американские специалисты долгое время не могли создать собственный недорогой и надежный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), в связи с чем детище НПО «Энергомаш» разбирали как горячие пирожки.
При этом закупкам не помешали ни антироссийские санкции, ни Стратегия национальной безопасности США, предписывающая наладить производство американских комплектующих к 2022 году – у России были приобретены лицензии и патент на технологию изготовления РД-180. Как отметил военный эксперт Виктор Литовкин, «их выпускает совместное предприятие AMROSS». То есть двигатели изготавливаются у нас, а затем перевозятся в Соединенные Штаты, где получают соответствующую маркировку – и только тогда американцы могут запускать свои ракеты с использованием этих двигателей, поскольку американское законодательство запрещает использовать иностранные комплектующие».
Соглашение рассчитано до 2030 года. Так что у США остается не так много времени на создание собственного жидкостного ракетного двигателя, как минимум не уступающего российскому.
НА КОНЮШНЕ МАСКА
Ситуация начала меняться после появления частников на рынке аэрокосмических услуг. Ракета Falcon 9, оснащенная многоразовыми двигателями Merlin, начала теснить носители, на которых устанавливались РД-180. Так незаметно Россия потеряла монополию на доставку космических аппаратов на орбиту.
К слову, по данным РИА Новости за 14 сентября 2021 года, Falcon 9 вывела на полярную орбиту очередную партию из 51 спутника Starlink. Они обеспечат пользователей широкополосным доступом к интернету в труднодоступных местах.
Фазированные антенные решетки диапозонов Ku, Ka и V (такими же антеннами оснащаются радары военных самолетов, а также систем обнаружения ПВО и воздушно-космической обороны) позволяют этим аппаратам не только снабдить рядовых пользователей Сети зрелищами и доставкой хлеба насущного. Они позволяют спутникам заниматься орбитальной разведкой, а также создавать помехи, «ослепляющие» электронику противника. Причем по сравнению с аппаратами спутниковой системы Пентагона SATCOM спутники Маска стоят дешевле. И в силу габаритов могут, как показал недавний запуск, сразу выводиться целыми группировками.
Всего SpaceX планирует вывести 12 тыс. аппаратов Starlink. А это, по сути, 48 тыс. радаров (на каждом спутнике размещены четыре ФАР), способных обнаруживать и распознавать объекты, а также создавать их трехмерные модели вместо привычных плоских снимков. Расположение на полярной орбите удобно в первую очередь для дистанционного зондирования Земли. А также для разведки, которая направлена в том числе и против российской «ядерной триады».
В связи с этим SpaceX нашла активную поддержку у американской армии. В рамках соглашения о совместных исследованиях и разработках сеть Starlink будет расширяться и совершенствоваться до 2022 года. При этом американские военные поддерживают связь не только со Starlink, но и с другими провайдерами, такими как Telesat и O3B. Кроме того, спутниковая сеть Илона Маска обзаведется милитаризированной версией, которую уже окрестили Blackjack.
В рамках проекта в 2022 году будут запущены первые 20 космических аппаратов, которые смогут обмениваться данными не только с Землей, но и друг с другом. Таким образом, в случае потери части группировки оставшиеся спутники смогут взять на себя функции своих уничтоженных или временно выведенных из строя собратьев.
По этой причине наращивание группировок «космических инспекторов» для России крайне необходимо. Ведь если оставить разрастание Starlink и его будущую военную версию без внимания, то можно лишиться собственных орбитальных инструментов. Это приведет к тому, что в случае крупного военного конфликта Россия может лишиться спутниковой связи, а также средств орбитальной разведки, которые на современном этапе являются незаменимыми инструментами в рамках сетецентрической концепции.
ПРОСТОЕ РЕШЕНИЕ
Помимо SpaceX заметным участником космической гонки стала и всемирно известная компания Amazon. Ее основатель Джефф Безос в начале нулевых создал компанию «Blue Origin и заявил о намерении предложить ракетные двигатели с полным производственным циклом. 20 июля этого года состоялся первый пилотируемый запуск New Shepard – капсулы с одноступенчатой многоразовой ракетой, оснащенной ЖРД BE-3 (Blue Engine-3).
В отличие от РД-180 двигатель BE-3 – водородно-кислородный и предназначен для суборбитальных полетов. Его тяга составляет около 50 т (490 кН). В ходе полета ракета совершает вертикальный разгон длительностью около 110 секунд и достигает высоты около 40 км, где происходит отделение капсулы, а затем ракета совершает самостоятельный спуск и посадку с помощью маршевого двигателя. Его модификация – BE-3U с открытым циклом детандера – рассчитана на применение на разгонных ступенях New Glenn и изготавливается в штате Алабама с 2020 года. Ранее предполагалось, что наряду с модификацией «тройки» начнется выпуск двигателя BE-4, работающего на кислороде и СПГ и имеющего тягу около 245 т (2,4 мН). Первоначально, по расчетам Blue Origin, BE-4 должны были применяться на New Glenn вместо своих предшественников. Однако в 2014 году было решено использовать их на ракете-носителе Vulcan Centaur United Launch Alliance (ULA) – преемнице ракеты-носителя Atlas V, на которую до недавнего времени и устанавливались РД-180. Но разработки «голубого» оказались полны подводных камней: к примеру, в 2015 году несовершенная конструкция форсунок привела к взрыву во время испытаний на стенде.
Невозможность выработать оптимальную конструкцию турбонасосов, нестабильность сгорания, постоянные перегревы и, как следствие, более короткий, чем изначально планировалось, срок службы привели к тому, что разработка «четверки» значительно отстает, и когда двигатель пройдет летную квалификацию – неизвестно. Тем не менее НПО «Энергомаш» должно быть готово к тому, что после появления BE-4 или его аналогов, призванных стать «убийцами РД-180», продажи российского ракетного двигателя могут пойти на спад. А интерес со стороны стран с менее развитой космической программой может разве что превратить этот двигатель в штучный продукт – и, таким образом, лишить его самоокупаемости.
Что же касается американской «двигательной гонки» – наряду со SpaceX и Blue Origin на поисках замены РД-180 в данный момент сконцентрирован целый ряд компаний, таких как Aerojet Rocketdyne, Boeing/Lockheed, Northrop, Sierra Nevada, Orbital ATK и др. Однако никому из них пока так и не удалось создать относительно простую, дешевую и надежную конструкцию. Итог: хотя США прекратили закупки РД-180, о появлении его американского аналога не может быть и речи, пока американские специалисты не найдут оптимального решения конструкционных задач.
УПРЯЖКИ ПОДНЕБЕСНОЙ
Еще не так давно предполагалось, что Китай может стать потенциальным покупателем РД-180. Однако сейчас КНР имеет собственный аналог данного двигателя, которым оснащает ракеты-носители семейства «Чанчжэн».
Дело в том, что Россия вопреки опасениям критиков делится далеко не всеми ключевыми технологиями в рамках сотрудничества. По данным портала Sina.com, КНР предпринимала попытки приобрести двигатель РД-180, однако Россия уклонялась от сделки. Что, в свою очередь, подтолкнуло Китай на разработку аналога – кислородно-керосинового YF460, тяговооруженность которого составляет 500 т.
Ранее Китай не располагал двигателями тяжелого класса. Их разработка позволит Поднебесной повысить тяговооруженность в четыре раза по сравнению с другими двигателями этого типа. Ранее предполагалось, что первый двигатель YF460 будет выпущен уже в конце 2018 года и станет основой для перспективной ракеты-носителя «Чанчжэн-9». Однако перспективы развития данного проекта стали расплывчатыми после объявления КНР планов создания еще одной ракеты-носителя, близкой к «тяжеловозам» Delta IV Heavy от United Launch Alliance и Falcon Heavy от SpaceX и столь необходимой для развития дальней космонавтики. В интервью CCTV заместитель директора Национального космического агентства Китая У Яньхуа (Wu Yanhua) заявил, что основной целью новой ракеты будет обеспечение «любой пилотируемой высадки на Луну или Марс», которую может осуществить страна. По словам китайских чиновников, первый запуск может состояться в начале 2030-х годов.
Стоит отметить, что за последние годы Китай добился больших успехов. Два года назад на обратной стороне Луны был размещен китайский луноход, действующий по сей день. Впервые за 40 лет Китай доставил на Землю образцы лунного грунта, которые помогут понять происхождение Луны и Земли, а также дать представление о том, как именно предстоит осваивать Луну.
Успехом увенчалась и миссия «Тяньвэнь-1», приуроченная к 100-летнему юбилею Коммунистической партии Китая. Как сообщило агентство «Синьхуа» 23 августа этого года, китайский марсоход «преодолел по поверхности планеты более 1 тыс. м» и движется в направлении южной части марсианской равнины Утопия, где предположительно находился стык древнего моря и суши. Там аппарат выполнит ряд задач по изучению грунта. И хотя Поднебесная обошлась без российских ракетных двигателей, Россия выступает в этой отрасли консультантом и участвует в экспертизах китайских силовых установок.
Людмила Гундарова
Людмила Владимировна Гундарова – политолог.
