В мире

21 декабря 2019, 16:10

Почему США терпят неудачи в создании замены российским «Союзам»

Испытания американского космического корабля Starliner, похоже, идут не слишком успешно. А ведь в том числе с помощью этого проекта США пытаются вернуть себе возможность самостоятельно выводить человека в космос, без посредничества России. Как случилось, что заокеанская сверхдержава потеряла ключевые знания о важнейших космических технологиях?

Американский космический корабль Starliner, запущенный на орбиту в прошедшую пятницу, будет нештатно сведен с орбиты уже в это воскресенье. Это связано с неполадкой автоматического таймера, который неверно отсчитал продолжительность включения манёвренных двигателей корабля, в силу чего Starliner сжег непропорционально много топлива, а его штатная стыковка с МКС стала крайне маловероятной.

Дебютный запуск Starliner на орбиту стал серьезной проверкой для Boeing, который в настоящее время конкурирует с компанией SpaceX Илона Маска. Вот уже восемь лет США лишены возможности запускать астронавтов к МКС со своей территории. С 2014 года Boeing и SpaceX соперничают за контракт НАСА, который призван вернуть Америке околоземную орбиту. Сейчас астронавты могут летать на МКС только с помощью российских кораблей «Союз».

Пока что в соперничестве SpaceX формально вырвался на «полкорпуса вперёд»: в марте он осуществил успешный беспилотный полет своей капсулы Crew Dragon на МКС. Однако и это лидерство SpaceX тоже совсем не безоблачно: в апреле 2019 года слетавшая к МКС беспилотная капсула Crew Dragon взорвалась в ходе наземных испытаний системы аварийного спасения.

Так с чем же связаны столь частые ошибки и неудачи подрядчиков НАСА в деле возрождения американской пилотируемой космонавтики?

Инженерная археология

Интересный факт: на сегодняшний день ни одна из американских космических компаний не может воссоздать американскую лунную космическую ракету «Сатурн-5». Обычно это объясняется различными экономическими или технологическими причинами – мол, слишком дорого, устарело, да и не нужно в принципе. Хотя США сегодня делают новую тяжёлую ракету SLS, по своим параметрам и назначению во многом схожую с «Сатурном-5».

Однако, что странно, ровно такой же результат получается, когда на современном уровне пытаются повторить отдельные, казалось бы, достаточно простые и понятные элементы «Сатурна-5». Например, ещё в 2007 году компанией Aerojet Rocketdyne был получен от НАСА контракт на воссоздание водородного ЖРД J-2, который в 1960-1970 годах использовался на двух верхних ступенях «Сатурна-5». На работы по созданию модифицированного ракетного двигателя J-2X было выделено без малого 1,2 млрд долларов США – однако их единственным результатом стала семилетняя возня на испытательных стендах Rocketdyne, в результате чего модифицированный J-2X так и не был создан.

В 2013 году эту программу тихонечко закрыли, а на перспективных американских ракетах, в том числе и на упомянутой SLS, решили использовать другой водородно-кислородный двигатель – RL10. Единственным преимуществом RL10 перед J-2X была не его цена или техническое совершенство – он просто был «в металле», а J-2X капризничал на стендах.

Подобная ситуация сложилась и при возвращении США к исследованию Марса с помощью автоматических аппаратов на его поверхности. В начале 1990 годов, когда в США начали готовить новую посадочную марсианскую миссию Mars Pathfinder, конструкторы решили проверить архивы программы «Викинг», в рамках которой всего лишь десятилетием ранее была осуществлена удачная посадка на Марс двух американских автоматических станций – «Викинг-1» и «Викинг-2». Каково же было удивление инженеров, когда они нашли в архивах только обрывочные сведения об использованных конструкциях, технологических решениях и испытаниях: как оказалось, большую часть информации разработчики «Викингов» держали у себя в головах. Благо, в отличие от создателей «Сатурна-5», в случае «Викингов» нужные «старожилы» все-таки нашлись и всё вспомнили: с помощью каких приёмов они успешно посадили на Марс автоматические станции всего лишь за пару десятилетий до запуска Mars Pathfinder.

Такие странности с потерей критически важной информации в современном сложном мире уже привычно называют «технологической амнезией», а процесс болезненного их восстановления – «инженерной археологией». Связано это с тем, что за прошедшие полвека и в США, и в России уже неоднократно менялась не просто инженерная школа – по факту в мире уже несколько раз пересматривался сам подход к созданию сложных технических систем. Конечно, некоторые методы или обозначения могут наследоваться десятилетиями, но в то же время многие существенные для проектирования концепции могут стремительно устаревать и выходить из употребления – и быть просто неизвестными новому поколению инженеров. Даже когда формально в документации вроде бы ничего не изменилось, часто меняются представления о том, что надо или не надо указывать в явном виде, что можно и нельзя предполагать заложенным в материалах или комплектующих.

При этом даже сплошная оцифровка документов докомпьютерной эпохи в процессе «инженерной археологии» помогает крайне плохо. Любой сложный технический документ надо не просто прочитать, не только понять, но и соотнести с теми задачами, которые стоят перед разрабатываемым проектом на текущем этапе – и учесть все это в новом решении. А вот это и является наиболее весомой проблемой, так как два последних шага уже требуют инженерного творчества, которое в чём-то сродни высокому искусству.

Получится ли у Boeing довести Starliner?

Отсюда понятно, почему у SpaceX и Boeing процесс создания их новых пилотируемых кораблей движется с таким количеством ошибок и неудач. В последний раз созданием пилотируемых капсул для астронавтов в США занимались ещё в середине 1960 годов, во время работы над лунной программой «Аполлон». После этого в США сосредоточились на космопланах – именно в такой компоновке были решены пилотируемые челноки Space Shuttle, закончившие свои полёты в 2011 году, и беспилотный аппарат Boeing X-37В, который до сих пор находится в эксплуатации.

От «Аполлонов» до Starliner и Crew Dragon сегодня лежит пропасть в целые полвека – и ещё немало «подводных камней» может возникнуть там, где, казалось бы, уже всё создано, придумано, пройдено, много раз испытано и... столь же успешно забыто. Наглядный пример: создаваемый сейчас в США одновременно со Starliner и Crew Dragon космический корабль «Орион» для программы освоения дальнего космоса – болтается в программе испытаний уже без малого с 2004 года, более 15 лет!

Одна из наиболее критичных проблем, которая важна для корабля дальних космических миссий – это создание теплозащитного экрана, способного выдерживать 2700 °С при возвращении на Землю против 1600 °С, до которых нагреваются экраны Starliner и Crew Dragon.

Решена она была только спустя десять лет после начала работ по «Ориону». Как оказалось, просто «взять и поставить» на «Орион» теплозащитный экран «Аполлона» было невозможно – трудности у новой команды конструкторов начались уже в момент создания нужного абляционного материала. В итоге проблемы с теплозащитой вроде бы побороли, только вот оконечное испытание этого экрана «Ориона» мы увидим не раньше 2020 года, в первом запуске новой мощной ракеты SLS, которая должна вывести космический корабль на высокоэллиптическую орбиту. Так как в тестовом пуске 2014 года «Орион» испытали всё-таки не на второй космической, а на промежуточной скорости возврата, составившей 8,9 км/c при входе в атмосферу Земли. Тогда «Орион» не сгорел, так что надежда на успех в беспилотном полёте в следующем году есть.

Судя по всему, дополнительные испытания предстоит пройти и в случае Starliner. НАСА, скорее всего, потребует от Boeing повторить беспилотный орбитальный испытательный полет, чтобы продемонстрировать полную программу испытаний Starliner, хотя это может существенно задержать график НАСА и увеличить общие расходы на возврат США к собственной пилотируемой космонавтике. При этом аналогичные проблемы сегодня стоят и перед инженерами SpaceX, у которых погиб Crew Dragon во время наземных испытаний. Взорвавшиеся двигатели критически важны в качестве системы аварийного спасения (САС) этого корабля – и их неполадки должны быть устранены до пилотируемого запуска Crew Dragon.

В любом случае и вне зависимости от того, насколько удачно совершит посадку Starliner в воскресенье, один момент уже очевиден – в том числе для российских конструкторов. Даже сделав что-то чудесное полвека назад, в современном мире ты не застрахован от ошибки или неудачи в ровно таком же начинании. Просто потому что «тогда» это делали твои родители, а «теперь» это делать приходится уже тебе, читая книги, инструкции и... думая самому.

Текст: Алексей Анпилогов

Вам может быть интересно

Путин и Трамп провели телефонный разговор
Темы дня

Новый аятолла Ирана сразу разозлил Израиль и США

Тегеран нанес «щелчок по носу» американцам и израильтянам – именно так, по словам экспертов, стоит воспринимать избрание новым верховным лидером Ирана сына убитого рахбара Хаменеи. Почему же был выбран именно он – и что будут делать в ответ Израиль и США?

В борьбе за высший пост Зеленский получил опасного конкурента

Соперником Зеленского в борьбе за высший пост на Украине станет боксер Александр Усик. Как спортсмен он непобедим, и Зеленскому тоже победа не светит, даже если поединок между ними кажется шуткой. Истории комика-президента и боксера в мэрии Киева доказывают: такими вещами на Украине не шутят. А Усик – это очень серьезно, Дональд Трамп подтвердит.

Британия поменяла планы по поводу использования своего авианосца на Ближнем Востоке

Советская лыжница отметила упадок Швеции и развитие России

Певцов назвал варварством иностранные псевдонимы артистов в России

Новости

Премьер Грузии Кобахидзе поблагодарил российских тренеров за успехи на Олимпиаде

Грузинский премьер-министр Ираклий Кобахидзе выразил благодарность российским тренерам, участвовавшим в подготовке грузинских фигуристов, которые принесли Грузии первую в истории выступлений на зимних Играх медаль, сообщает корреспондент газеты ВЗГЛЯД в Тбилиси.

Орбан призвал ЕС немедленно отказаться от энергетических санкций против России

Премьер-министр Венгрии Виктор Орбан направил письмо главе Еврокомиссии Урсуле фон дер Ляйен с предложением немедленно отказаться от санкций Евросоюза против российской энергетики.

Reuters сообщило о планах Трампа снизить цены на нефть

Лукашенко позвал узбеков жить в Белоруссии

Белорусская сторона готова принять граждан Узбекистана, они получат конкретные рабочие места и полные социальные гарантии для их семей, заявил президент Белоруссии Александр Лукашенко.

Рубио озвучил цели операции против Ирана

Американский госсекретарь Марко Рубио объявил, что ключевая цель миссии США – полное уничтожение иранских ракет и их инфраструктуры.

В Швеции арестовали капитана задержанного сухогруза Caffa

Капитан задержанного у берегов Треллеборга сухогруза Caffa, гражданин России, был арестован по подозрению в использовании поддельных морских сертификатов, сообщила прокуратура Швеции.

Эксперт рассказал о растерянности Вашингтона из-за войны с Ираном

Американская администрация демонстрирует явную растерянность на фоне войны с Ираном, заявил вице-президент Института Куинси Трита Парси в интервью политологу Федору Лукьянову, главному редактору журнала «Россия в глобальной политике».

Иран нанес удары по базам США и Израиля на Ближнем Востоке

В ответ на недавние атаки Иран осуществил ракетные удары по военным объектам США и Израиля, применив ракеты «Гадр», «Хорремшахр» и «Хейбар-Шекан».

На Паралимпиаде впервые с 2014 года прозвучал гимн России

На церемонии награждения горнолыжницы Варвары Ворончихиной на Паралимпийских играх впервые с 2014 года прозвучал национальный гимн России.

Россотрудничество назвало удар Израиля по Русскому дому агрессией

В результате удара Израиля по Русскому дому в ливанской Набатии здание было разрушено, несмотря на отсутствие в нем военной деятельности, говорится в заявлении Россотрудничества.

Путин обозначил условия энергетического сотрудничества с Европой

Владимир Путин сделал в новых условиях предложение потенциальным европейским покупателям нефти и газа, поставки которых из региона Персидского залива резко сократились.

В Испании призвали провести референдум о выходе из НАТО

Испанская левая партия предложила вынести вопрос о дальнейшем пребывании страны в НАТО на всенародное голосование, акцентируя внимание на эскалации международных конфликтов.
Мнения

Борис Акимов: Великий пост и квантовая реальность

Что такое личная великопостная аскеза в нашу эпоху и как ее можно превратить в увлекательный челлендж, улучшающий нашу общую жизнь? Как ни странно, на этот непростой вопрос помогает ответить физика.

Юрий Мавашев: Турция пытается стать центром Евразии

Началась активная фаза борьбы за то, кто и на каких условиях свяжет Европу и Азию. Преуспеть в ней могут решительные, энергетически богатые или обладающие солидным транзитным потенциалом игроки.

Андрей Сулейменов: Попытка поворота русских рек ускорила коллапс техноутопии СССР

В Советском Союзе спор вокруг мегапроекта разворота северных рек стал элементом демонтажа социализма, когда перешел из инженерного в разряд ценностного – о необходимости поступаться национальными интересами ради благополучия союзной экономики.
Вопрос дня

Почему замедляют Telegram в России?