В околоземном пространстве тоже можно получать прибыль, а не только прожигать миллиарды
Когда запускали первый спутник Земли, вряд ли кто думал о прибыли, которую можно получать в космосе. Но наверняка не сомневались, что полеты на Луну и Марс уже не за горами. С Марсом конечно погорячились. Но на Луне могли побывать вместе с астронавтами США, если бы побольше везения с ракетой Н1. В делах с космосом без везения пока никак. Однако во времена создания орбитального самолета «Буран» вера в Бога была еще не в моде, и главный конструктор Глеб Евгеньевич Лозино-Лозинский на авось никогда не рассчитывал. Была реализована огромнейшая программа лабораторно-стендовых и летных испытаний, благодаря которым автоматический полет и посадка «Бурана» прошли успешно.
В настоящее время космическая отрасль находится в глубокой стагнации. Ни об одном прорывном или даже просто значительном проекте, близком к реализации, не слышно. Возможно, небольшие группы проектантов что-то новенькое и творят, но поверить в это трудно, зная, что крупнейшие предприятия ракетно-космической индустрии – РКК «Энергия» и ГКНПЦ им. Хруничева – в долгах и кредитах. Винить их в этом трудно, так как многолетнее госбюджетное финансирование кого хочешь отучит от современных приемов делания денег.
Да и Роскосмос, возглавляемый генералами, видимо, плохой помощник в разработке и реализации высокоприбыльных бизнес-проектов. В космической сфере извлечение прибыли – дело не простое; и для одного предприятия может быть недостижимой целью. Поэтому роль Роскосмоса в таком сложном виде бизнеса является главной и решающей. В этой связи очень хотелось бы, чтобы данная организация стала работать на порядок более творчески и успешно. В противном случае космический бюджет надо урезать, и не сжигать бездарно в ракетных двигателях деньги налогоплательщиков.
В данной статье мы хотели внести посильную лепту в понимание вопросов повышения рентабельности усилий по развитию освоения космоса и верхних слоев атмосферы.
Спутники вместо вышек
Буквально на поверхности лежит идея о том, чтобы сотни миллионов мобильных телефонов оторвать от сети наземных ретрансляционных вышек и переориентировать на спутники, летающие на низких орбитах (600-800 км). Прототип такой системы в виде группировки из нескольких спутников спецсвязи «Гонец» существует уже довольно давно.
Для обслуживания огромного количества персональных мобильных телефонов нужно будет примерно 6–8 спутников массой около 100 кг на каждой из 18–20 орбит с наклонением 70–110 градусов. Выведение таких спутников достаточно простое и дешевое дело, поскольку могут использоваться ракеты-носители легкого класса, снимаемые с вооружения. Несложные расчеты показывают, что выведение всей группировки низковысотных связных спутников сопоставимы по массе (а значит, примерно, и по стоимости) с выведением одного геостационарного спутника связи массой полторы тонны.
Преимущества предлагаемой системы очевидны. На бескрайних просторах России не будет территорий с плохой связью или ее отсутствием. Надежность связи увеличится, а стоимость – уменьшится, особенно роуминг. Ведь каждый момент времени пользователь имеет в распоряжении в зоне радиовидимости 4–6 спутников, передающих информацию в любой регион Земли путем ретрансляции через каналы всей группировки. Количество пользователей не обязательно должно ограничиваться только жителями России. Следует также иметь в виду, что такая телекоммуникационная система спутников будет удобным дополнением к системе «Глонасс» в решении навигационных задач и операций спасения на водах, во льдах и труднодоступных регионах. Неоценима помощь такой сети в обеспечении безопасности и при войсковых операциях.
Нельзя не учитывать и такой момент. Для спутниковой системы потребуются сотовые телефонные аппараты несколько другой конструкции. В первых строчках изготовителей новых телефонов мы вряд ли будем, но в кооперации с ведущими европейскими фирмами свое место в этом бизнесе получим.
Малоформатные орбитальные станции
Проекты дешевых орбитальных станций неоднократно предлагались еще в СССР, начиная с восьмидесятых годов прошлого века. На наш сегодняшний взгляд, целесообразно иметь две такие двухмодульные станции, состоящие из квантов типа «Салют» или «Алмаз». Одна из таких станций должна быть на гелиосинхронной орбите с полетом над линией терминатора, где длинные тени. Другая станция может располагаться на орбите с большим наклонением.
Этими станциями обеспечивается детальный и точный обзор, и зондирование всех без исключения районов Земли с использованием длиннофокусных объективов, а также с помощью специальных устройств в гиперспектральном, инфракрасном и рентгеновском режимах. Кроме того, применяются радиолокаторы бокового обзора. В связи с увеличивающимся вниманием к арктическим зонам проводится мониторинг двух полюсов с использованием дроп-технологий (то есть высокоточный сброс капсул для озоно-метео-пыле-нуклонного зондирования). Не менее важен непрерывный мониторинг течения Гольфстрим, а также ведение постоянной службы Солнца.
Извлекать прибыль из такого рода деятельности космических станций – это уже дело техники.
Другой доходной сферой может быть выращивание в истинной невесомости сверхчистых монокристаллов редких металлов для радиоэлектроники (чего нельзя сделать на МКС, где погрешности в невесомости заметны). Станции могут быть и портами для периодически прибывающих многоразовых орбитальных самолетов, которые доставят дорогостоящую продукцию с орбиты. Причем сделают это бережно, с мягкой посадкой на любые аэродромы, ибо позиционирование станций это позволяет.
Авиационно-космические системы
При определении путей, как зарабатывать на космосе, нельзя не отметить способы более дешевого вывода грузов, чем при использовании традиционных ракет-носителей. До настоящего времени изобретен пока только один такой способ – использование тяжелых транспортных самолетов. Два десятка лет назад был разработан под руководством Глеба Лозино-Лозинского проект МАКС (Многоцелевая авиационно-космическая система). С помощью самолета «Мрия» (Ан-225) орбитальный самолет (с топливным баком) поднимались на высоту около 12 км, после чего отделялись и достигали больших высот самостоятельно.
Несмотря на то, что проект МАКС был поддержан в то время английскими и германскими фирмами, а также нашим Минобороны, он был доведен только до этапа конструирования и испытаний. Дальше у молодой России духа не хватило. Справедливости ради надо сказать, что в то время объединенными усилиями авиастроительной и ракетно-космической отраслей была проведена огромная научно-техническая работа. Спроектированы высокоэффективные кислородо-керосино-водородные двигатели. Созданы и опробованы высокопрочные, легкие алюминиево-литиевые сплавы, сверхпрочные, ультралегкие и герметичные по водороду емкости из термопластичных композитов типа полисульфон. Планер авиакосмического самолета спроектирован на 70% из композитов. То есть задел для полной реализации проекта был создан очень серьезный.
Система типа МАКС обладает явными преимуществами по экологичности топлива, по возможности запуска спутников с обычных аэродромов разных стран-заказчиков и на орбиты любых наклонений, многоразовости использования большинства блоков. И в этой связи абсолютно невозможно понять, почему в ВПК, Минобороны, Роскосмосе и Минпромторге мысли чиновников направлены мимо решения этой важной и интереснейшей задачи. А, говоря проще, в указанных ведомствах МАКСы никого не интересуют. Вообще создается впечатление, что сегодняшние чиновники ВПК, в отличие от своих коллег по ВПК периода СССР, стараются убегать от самостоятельного решения крупных технических вопросов.
В США тоже долго думали, нужна ли такая система как МАКС. Но вот уже несколько лет активно идет работа по ее созданию. У России, с учетом имеющегося задела, есть возможность создать такую систему быстрее, чем в США. Но мы, кажется, привыкли быть всегда в роли догоняющих, и о других вариантах не мечтаем. Жаль, конечно.
Трансатмосферные самолеты
Начало трансатмосферным технологиям положено в программе «Энергия-Буран» созданием в 1984-1985 годах экспериментальных орбитальных ракетопланов «Бор-4» и «Бор-5». Они со скоростями, близкими к орбитальным, могли двигаться в атмосфере. Развитию этого направления авиакосмической техники способствовали применение новых методов тепловой защиты и освоение движения с суборбитальными скоростями в верхних слоях атмосферы. Такие средства полета на высотах 65–75 км на дальность несколько десятков тысяч километров были впервые названы трансатмосферными самолетами Г.Е. Лозино-Лозинским. Так была открыта эра планирующих трансатмосферных полетов. Но дальше «открытия эры» дело не пошло.
Научно-исследовательские работы, которые удавалось временами проводить, привели к ряду принципиальных технических решений, позволяющих спроектировать и построить ракетопланы как военного, так и гражданского назначения. Отличительная особенность ракетопланов военного назначения – огромная скорость горизонтального перемещения без применения прямоточных двигателей; дальность полета до 20 000 км, а также высокая маневренность в горизонтальной плоскости. Все это делает их практически неуязвимыми для поражения.
Немалая прибыль, которая возникает при использовании беспилотных боевых ракетопланов, материализуется при сокращении затрат на триаду стратегических ядерных сил, каждая из которых (а возможно, и вся триада) уступает по боевой эффективности ракетопланам. Специалисты в США уже несколько лет как это поняли и интенсивно развивают проект FalkonNTV-2.
Гражданский вариант ракетопланов также может давать высокую доходность при использовании его для срочного перемещения небольших грузов. В современном бизнесе это часто бывает критичным. Наверняка найдется немало состоятельных смельчаков, желающих за два часа переместиться из Америки, Европы, России в Австралию или Китай, а также в обратном направлении. При этом вероятность успешного полета и приземления может быть не ниже, чем на обычном самолете.
Триплан борозды не испортит
Одно из главных искусств летчика – не свалиться в штопор, а если попал в него, успешно выйти. Но даже опытные летчики нередко не справлялись с ситуацией и покидали самолет, а иногда погибали. Когда прекратили финансирование по «Бурану», Лозино-Лозинскому неожиданно пришла идея – а не сделать ли небольшой гражданский самолет, для которого эта смертельная пилотажная фигура будет исключена. Возрастает безопасность полета и снижаются требования к квалификации летчика. Но после грандиозного «Бурана» ограничиваться только этим было неловко, и техническое задание усложнили требованиями устойчивости к болтанке и плавного прохождения атмосферных возмущений.
Самолет «Молния-1» был спроектирован по схеме триплан-тандем, и задуманные требования удалось выполнить на 100%. В начале 1990-х он изготавливался серийно и успешно демонстрировался во Франции на выставке Ле-Бурже.
Авиационная ниша, которую раньше занимали самолеты-трудяги типа Ан-2, давно пуста и прогресс там не намечается. Поэтому на основе «Молнии-1» был разработан проект ближнемагистрального грузового варианта триплана, грузоподъемностью 2,5 тонны, специально предназначенного для полетов в северных районах и в бездорожных регионах России. Без такой машины Сибирь не освоить. Но в середине 90-х никому об этом думать не хотелось, и проект «заморозили».
В этой статье мы хотели акцентировать внимание не столько на самом самолете, сколько на том, что он был спроектирован с использованием некоторых подходов и технических решений, найденных и опробованных при создании космического челнока «Буран».
Другим эффектным примером использования новаторских решений на МКС «Буран» является высокоточное производство панелей антенн для радиотелескопов. Наземные радиотелескопы для наблюдения за космическими объектами имеют размеры десятки метров в поперечнике. Огромная чаша радиотелескопа обладает криволинейной поверхностью и должна быть покрыта более чем 400 специальных панелей двойной кривизны. При этом ступеньки, которые возникают при состыковке двух панелей, не должны быть больше 0,2–0,3 мм. Иначе резко падают качественные характеристики этой махины.
Решить сложнейшую инженерную проблему удалось, использовав технологию, созданную для изготовления многоразовых плиток теплозащиты орбитального самолета. Одновременно та же задача решалась инженерами США, Японии и Германии. Выполнить требования по точности удалось только российским и германским инженерам. К тому же российские панели оказались в два раза легче и в пять раз дешевле, чем немецкие.
Практика создания новой авиакосмической техники заставляет разрабатывать уникальные материалы, находить новаторские решения, которые могут быть перенесены в сферы, далекие от авиакосмонавтики, но крайне нужные человеку и способные приносить прибыль, а иногда и сверхприбыль. Но этими вопросами надо серьезно и целенаправленно заниматься какому-то руководящему и координирующему органу и, возможно, не одному. Там, где может быть получен ощутимый доход, полагаться только на волю рыночного случая неумно.
Михаил Осин, Николай Светлов
