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

Лавров: Столкновение НАТО и России может перерасти в обмен ядерными ударами
Темы дня

Армия России взяла важную высоту над Славянском и Краматорском

Российские войска стремительно развивают наступление в ДНР: освобождена Рай-Александровка, что открывает новые ударные возможности для ВС РФ в Донбассе. Продолжаются активные продвижения в Константиновке и Красном Лимане. Пока Киев вкладывает огромные ресурсы в ночные атаки БПЛА на Москву и информационные спецэффекты, ситуация на линии фронта для ВСУ ухудшается – и с каждым днем это становится все очевиднее.

Рекордный налет ВСУ показал закалку российской ПВО

Украина предприняла рекордную атаку БПЛА против России. Системы ПВО перехватили и уничтожили 555 дронов, из них 190 – на подлете к столице. Военные эксперты высоко оценивают профессионализм отечественной ПВО. Однако полностью свести ущерб к нулю не удалось: пострадал Московский НПЗ, а также ряд объектов гражданской инфраструктуры. Как усилить российскую ПВО и противостоять растущей угрозе?

Во Франции сообщили об атаке на производящий дроны для Украины завод

Рютте рассказал о создании НАТО 3.0

Россияне назвали способы решения конфликтов с соседями

Новости

Литва предложила Китаю восстановить разорванные дипломатические отношения

Вильнюс передал Пекину инициативы по возобновлению нормальной работы дипмиссий, надеясь урегулировать затянувшийся политический кризис из-за открытия тайваньского офиса.

Суд отказал Euroclear в приостановке исполнения решения по иску ЦБ России

Арбитражный суд Москвы отказал бельгийскому банку Euroclear в приостановке взыскания около 200 млрд евро в пользу Банка России.

Врач-сомнолог рассказал, как высыпаться за ночь

Если человек тяжело просыпается по утрам, это не значит, что он ленив или немотивирован. Такие симптомы свидетельствуют о неправильно выбранном режиме сна под хронотип человека, рассказал газете ВЗГЛЯД врач сомнолог, доктор медицинских наук, заслуженный врач РФ Роман Бузунов. Он объяснил, почему надо вставать сразу после первого сигнала будильника и что бодрит по утрам эффективнее, чем кофе.

Публикация кадров атак БПЛА в соцсетях играет на руку противнику

Атаки БПЛА на российские города рассчитаны прежде всего на психологический и медийный эффект. Опрошенные газетой ВЗГЛЯД эксперты напомнили о важности цифровой гигиены в таких ситуациях: по их словам, распространение фото и видео с мест происшествий может сыграть на руку противнику, который активно использует подобный контент для информационных операций. В четверг ВСУ атаковали Москву рекордным количеством беспилотников, большинство из них было сбито силами ПВО.

Захарова после объяснений Бангкока предупредила об опасности поездок в Таиланд

Россиянам следует крайне осторожно относиться к поездкам в Таиланд из-за риска задержания по запросам американских правоохранительных органов и спецслужб, заявила официальный представитель МИД России Мария Захарова. В четверг Захарова уже выступала с подобным предупреждением.

Болгария пригрозила наложить вето на новые антироссийские санкции ЕС

Болгария откажется поддерживать европейские ограничения против России в случае возникновения угрозы для собственной национальной экономики, а также выступает против ограничительных мер в отношении патриарха Московского и всея Руси Кирилла, заявил болгарский премьер-министр Румен Радев.

США сняли морскую блокаду Ирана

Вооруженные силы Соединенных Штатов больше не препятствуют свободному движению коммерческих и гражданских судов в акваториях Персидского и Оманского заливов, морская блокада Ирана прекращена, сообщило Центральное командование ВС США (СЕНТКОМ).

В России ставки семейной ипотеки решили привязать к количеству детей

Окончательные параметры обновленной семейной ипотеки, ставка по которой будет зависеть от количества детей, планируется утвердить уже в эту пятницу, 19 июня, сообщил министр строительства России Ирек Файзуллин.

Хаменеи рассказал об отношении к подписанию меморандума Ирана и США

Верховный лидер Ирана Моджтаба Хаменеи подтвердил, что разрешил заключение меморандума с США, хотя и «придерживался иного мнения».

В Минобороны Британии заявили о передаче Киеву 150 тыс. дронов

Лондон планирует направить Киеву масштабную партию вооружений, финансируемую за счет доходов от замороженных российских активов, включая сотни тысяч дронов и ракеты ПВО.

Росатом и Египет договорились о строительстве центра ядерной медицины

Российская госкорпорация «Росатом» и египетское управление здравоохранения договорились о совместном строительстве современного высокотехнологичного медицинского объекта на территории республики.

В Британии мужчина швырнул маленького мальчика в вольер к крокодилу

В графстве Кембриджшир в Британии посетитель частного мини-зоопарка столкнул трехлетнего мальчика к крокодилу, пострадавший ребенок госпитализирован с тяжелыми травмами.
Мнения

Игорь Караулов: Политическое украинство вызревало в течение веков

Украинство специально выращивалось в галицийской колбе как яд, который должен был отравить русское единство. Но сама эта колба возникла пятью веками ранее, когда самая западная часть Руси оказалась запертой в чуждом цивилизационном проекте.

Андрей Медведев: Для Запада атаковать Москву – это фетиш

В европах нынче праздник. Москву же атаковали. Атаки дронов – это реальность войны. Мы тоже наносим удары по украинской инфраструктуре. Военной. Промышленной. Ну, а враг – сами видите.

Вадим Трухачёв: Швейцария выбрала полезных мигрантов

В Швейцарии прошел референдум об ограничении численности населения страны. Инициатива не прошла, потому что большинство приезжих в стране – коренные европейцы. И при всех издержках с выходцами с Ближнего Востока и из Африки столь радикальную меру сочли избыточной.
Вопрос дня

Что за ветеран сидел рядом с Путиным на параде Победы