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

ФСБ задержала в Ставрополе девушку за подготовку теракта против военных
Темы дня

Россия совершила инженерное чудо в авиации

Глава Минтранса Андрей Никитин заявил, что Россия совершила инженерное чудо в обслуживании иностранных самолетов. С 2022 года наши лайнеры Airbus и Boeing остались без технического обслуживания и запчастей от оригинальных производителей. Однако Россия удержала безопасность и масштабы авиаперевозок в стране. Как ей это удалось?

Африка требует расплаты от Франции

Платить и каяться. Именно это отныне требуют бывшие колониальные территории Африки от своих бывших колонизаторов. Речь идет прежде всего об Алжире, который принял соответствующий закон, объявивший французскую колонизацию преступлением. Это может иметь последствия куда более масштабные, чем просто отношения между Парижем и Алжиром.

Бойцы «Востока» показали захваченный штаб ВСУ в центре Гуляйполя

США проявили интерес к майнингу на Запорожской АЭС

Китай показал грузовое судно с 60 вертикальными пусковыми установками

Новости

Стоимость золота достигла нового исторического максимума

На торгах в Нью-Йорке стоимость золота установила очередной рекорд, превысив 4561 доллар за тройскую унцию по февральскому фьючерсу.

Трамп заявил об ударе по «террористическим подонкам» в Нигерии

Американский лидер Дональд Трамп сообщил в соцсети True Social об атаке по боевикам ИГ (ИГИЛ, террористическая группировка, запрещенная в России) в Нигерии в качестве возмездия за их нападения на христиан.

Роскосмос сообщил о переносе первого пуска ракеты «Союз-5»

Роскосмос и Казкосмос совместно приняли решение скорректировать сроки первого пуска ракеты-носителя «Союз-5», сообщили в госкорпорации «Роскосмос».

КПРФ призвала обеспечить рабочих и крестьян бесплатным Wi-Fi

Сенатор и член ЦК КПРФ Айрат Гибатдинов направил главе Минцифры Максуту Шадаевус письмо с предложением обеспечить бесплатный Wi-Fi в общественных местах по всей стране на фоне частых отключений мобильного интернета.

Китай построил самый длинный в мире тоннель под Тянь-Шанем

В северо-западном регионе Китая открыт для движения уникальный автотоннель через горы Тянь-Шань длиной 22,13 километра – самый длинный в мире.

Вышла новогодняя серия «Простоквашино» с Путиным

Президент России Владимир Путин стал персонажем новогоднего эпизода мультсериала, который вышел в онлайн-кинотеатре Okko и получил название «Настоящий Новый год».

США внесли 27 украинцев в базу «худших из худших» преступников

Американское министерство внутренней безопасности включило 27 украинцев в электронную базу наиболее опасных иностранных преступников.

ФСБ задержала в Ставрополе девушку за подготовку теракта против военных

В Ставрополе задержали 18-летнюю жительницу Краснодарского края, которая пыталась установить взрывное устройство у войсковой части под влиянием телефонных мошенников, сообщили в ФСБ.

Захарова напомнила о первопричинах трагедии с крушением самолета AZAL

Дипломат напомнила, что 25 декабря – день боли и скорби для нескольких народов, так как в авиакатастрофе погибли граждане России, Азербайджана и Казахстана, пострадали граждане Киргизии.

В ДНР заявили о стягивании украинских войск к трем ключевым городам Донбасса

Украинские войска перебрасывают значительные силы к трем ключевым городам Донбасса – Краматорску, Дружковке и Славянску, сообщил советник главы ДНР Игорь Кимаковский.

Захарова показала подарок Путина на день рождения

Официальный представитель МИД России Мария Захарова выложила в Telegram-канале фото подарка, который вручил ей в день рождения президент страны Владимир Путин.

Маск: Брюссель уже перестал быть бельгийским

Американский предприниматель Илон Маск прокомментировал свежие демографические данные о Брюсселе, отметив, что столица Бельгии уже не бельгийская.
Мнения

Игорь Горбунов: Украина стала полигоном для латиноамериканского криминала

Бесконтрольная накачка Украины оружием и людьми оборачивается появлением новых угроз для всего мира. Украинский кризис больше не локальный – он экспортирует нестабильность на другие континенты.

Сергей Миркин: Когда на Украине появится новый гетман Скоропадский

Скоропадский формально не был объявлен гетманом немецкими генералами, а был провозглашен монархом на всеукраинском съезде хлеборобов. Имя нового руководителя Украины не столь важно, его главной функцией будет заключить мир с Россией.

Владимир Можегов: Брюссельская ведьма крадет Рождество

Из официальных поздравлений ушло слово «Рождество», а на уличных билбордах вместо привычного «Счастливого Рождества!» парижанам желают «Веселых праздников». Кроме того, опасаясь реакции мусульман, в Париже в этом году отменили массовые рождественские мероприятия.
Вопрос дня

Почему заблокировали Roblox?

Суть игры, риски и угрозы для детей, позиция Роскомнадзора и мнение экспертов