В мире

21 декабря 2019, 16:10

Почему США терпят неудачи в создании замены российским «Союзам»

Фото: NASA/Global Look Press

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

Подавший сигнал тревоги самолет Москва – Оренбург успешно сел в Шереметьево
Темы дня

Россия отрезвит Макрона и Кэмерона ядерным оружием

Владимир Путин поручил начать подготовку учений ракетных соединений Южного военного округа, ВКС и сил ВМФ. Российские военные будут отрабатывать применение нестратегического ядерного оружия. Решение принято на фоне агрессивной риторики европейских лидеров о возможном вводе сухопутных войск стран НАТО на Украину и применении дальнобойного оружия для ударов по территории России. Смогут ли ядерные учения остудить пыл западных политиков?

Преодолена критическая зависимость от западных турбин

Россия преодолела зависимость от газовых турбин большой мощности Siemens и General Electric, заявил глава Ростеха Сергей Чемезов. И Россия, в отличие от Ирана, сделала это благодаря собственным мозгам и технологиям. Первая серийная турбина будет установлена на электростанцию на Таманском полуострове. Как Россия вообще оказалась в такой критической зависимости от западных турбин?

Российские войска освободили Соловьево в ДНР и Котляровку в Харьковской области

Актер из «Улиц разбитых фонарей» попал в ДТП в Петербурге

Боррель предложил производить оружие на Украине

Новости

Стало известно о ликвидации именитого трио ВСУ

Российские войска в зоне СВО ликвидировали знаменитых украинских боевиков Александра Луковца с позывным «Броня», Оксану Демчук («Гуцулка») и Андрея Сидора («Малюк»), сообщил военкор Руслан Татаринов.

ВСУ безуспешно попытались вернуть позиции в районе Сватово

Подразделения ВСУ в минувшие выходные безуспешно попытались вернуть ранее утраченные позиции в районе Сватова ЛНР, силы России отбили атаки противника и заняли более выгодные рубежи, заявил военный эксперт Андрей Марочко.

На Украине сравнили российскую бомбу с землетрясением

Удар российской бомбы, сброшенной с самолета ВКС России, был сравним с землетрясением.

Мужчина попытался сбежать с Украины в женском платье

Украинские пограничники задержали 44-летнего мужчину, который пытался незаконно выехать из страны в Румынию, переодевшись в женщину.

Черноморский флот уничтожил пять катеров ВСУ у побережья Крыма

Силами Черноморского флота ВС России в районе северо-западного побережья Крымского полуострова уничтожено пять безэкипажных катеров ВСУ, сообщили в Министерстве обороны.

ЕС допустил удар Украины по Крымскому мосту «в рамках самообороны»

Евросоюз не исключает возможности нанесения Украиной удара по Крымскому мосту, рассматривая это в контексте права на самозащиту, заявил представитель Европейской службы внешних действий Петер Стано.

Путин на заключительной встрече поблагодарил уходящее правительство за работу

Президент России Владимир Путин провел заключительную встречу с действующим составом правительства, которое сложит полномочия 7 мая.

В Кремле объяснили объявление в розыск украинских политиков

МВД объявило в розыск украинских политиков – нынешнего президента Владимира Зеленского и экс-президента Петра Порошенко – в рамках расследований преступлений киевского режима, сообщил пресс-секретарь главы российского государства Дмитрий Песков.

Умер экс-скрипач и клавишник «Крематория» Вячеслав Бухаров

В возрасте 62 лет после продолжительной болезни скончался скрипач и клавишник рок-группы «Крематорий» Вячеслав Бухаров, сообщила рок-группа.

В киевской школе учитель издевался над учеником из ЛНР

Учитель физкультуры школы №37 в Киеве издевался над учеником-переселенцем из Луганской народной республики (ЛНР), сообщили местные СМИ.

Госдума одобрила запрет иноагентам быть кандидатами и наблюдателями на выборах

Госдума приняла пакет поправок к законопроекту, которые запрещают иностранным агентам баллотироваться на выборах всех уровней, быть наблюдателями и занимать посты в органах власти.

Польский судья попросил политического убежища в Белоруссии

Судья воеводского административного суда Варшавы Томаш Шмидт обратился к президенту Белоруссии Александру Лукашенко с просьбой предоставить ему политическое убежище из-за несогласия с политикой польских властей, следует из его заявления в Минске.
Мнения

Игорь Мальцев: Чем смешны убеганты

«Популяризатор науки» считает, что именно из средств от ее лекций в Европе можно будет составить бюджет нового государства в Монголии. Теперь вы понимаете, каков уровень государственного мышления у людей, которые на Болотной кричали «Мы здесь власть!».

Геворг Мирзаян: Средней Азии придется играть по новым миграционным правилам

Если в аэропортах счет непропущенных в РФ идет на десятки и сотни человек, то на сухопутных пунктах пропуска (на российско-казахстанской границе) – на тысячи. Пытающихся попасть в Россию гастарбайтеров – прежде всего таджиков – тщательно проверяют.

Игорь Караулов: Спор «красных» и «белых» отстал от жизни

Российское государство отстаивает традиционные ценности, но это не исключительно ценности «России, которую мы потеряли». Это ценности семьи, Отечества, традиционных религий, но это и ценности труда, справедливости, солидарности. И «красные», и «белые» найдут здесь то, что им дорого.
Вопрос дня

Что известно о новом главкоме ВСУ Александре Сырском?