Взрыв - через 6 секунд после старта! - новейшей американской ракеты «Антарес» (Противомарс - так за цвет назван ярчайший красный сверхгигант в созвездии Скорпиона) с грузовым кораблём «Цигнус» (Лебедь - созвездие северного полушария) породил много споров. Чтобы их природа стала понятна, цитирую (с мелкими редакторскими поправками) раздел «Конструкция» википедической статьи об этой ракете.
«На первой ступени установлены два кислород-керосиновых ракетных двигателя AJ-26 - разработанная компанией «Аэроджет» и лицензированная в США для использования на американских ракетах-носителях (в том числе в «Антаресе») модификация советского двигателя НК-33, создаваемая путём снятия некоторой оснастки с оригинальных НК-33 (из числа 37 экземпляров, приобретённых у СНТК им. Н.Д. Кузнецова), добавления американской электроники, адаптации двигателя к производимому в США топливу, а также оснащения карданным шарниром для управления вектором тяги. Использованные в «Антаресе» двигатели НК-33 изготовлены в 1970-х годах и куплены в середине 1990-х годов фирмой «Аэроджет Рокетдайн» по цене $1 млн. По состоянию на 31-е марта 2010-го года у фирмы в наличии имелось около 30 этих двигателей.
Поскольку компания Orbital имела недостаточно опыта по работе с большими жидкостными ступенями и криогенными компонентами, для работы по первой ступени «Антареса» заключён контракт с ГП КБ «Южное» (Украина, Днепропетровск) - разработчиком ракет космического назначения серии «Зенит». Участок работ «Южного» включает основной этап работ с топливными баками и связанным с ними оборудованием. Основная задача КБ «Южное» - разработка и контроль изготовления на заводе «Южмаш» ёмкостей для топлива, баков высокого давления, клапанов, датчиков, системы подачи топлива и питания, труб, проводов и другого связанного с ними оборудования.
Вторая ступень твердотопливная с двигателем Castor 30, разработанным Alliant Techsystems, - модификация первой ступени Castor 120 ракеты-носителя «Таурус-1», а та в свою очередь - модификация первой ступени МБР Peacekeeper. В различных компоновках РН на второй ступени возможно использование нескольких модификаций Castor - 30A, 30B или 30XL. Последний вариант - 30XL - входит в стандартную конфигурацию и является увеличенной версией предыдущих вариантов ступени. РН допускает добавление третьей ступени - «Star-48BV» или «BTS»; в данном случае масса полезной нагрузки, выводимой на НОО, может быть увеличена до 7000 кг».
Взорвалась первая ступень. Насколько я могу судить по теленовостям, взрыв случился не в самом двигателе, а в топливоподающей аппаратуре или баке: по крайней мере длина газовой струи из двигателя оставалась нормальной, даже когда пламя резко расширилось. Это всего лишь мнение на глазок: эксперты, несомненно, изучат не только каждый видеокадр, но и все обломки конструкции, даже самые оплавленные. Но вся предыдущая статистика работы двигателей, созданных под руководством Николая Дмитриевича Кузнецова для советской лунной ракеты Н-1 (увы, так и не вышедшей на орбиту: все 4 пробных пуска кончились авариями, поскольку лунная гонка не позволила советским конструкторам создать полноценный комплекс стендов для наземных испытаний) и по сей день остающихся в числе наиэффективнейших, не даёт оснований для серьёзных подозрений: даже на Н-1 они останавливались из-за сбоев топливоподачи, но не взрывались, а при расконсервации каждый из них проверен всеми доступными способами. Поэтому вероятнее, на мой взгляд, поломка частей, созданных «Южмашем», или стыков между частями системы.
Реклама Новости СМИ2
Разработка интернет-магазинов
Значит ли это, что главная причина аварии (не катастрофы - так в технике именуют только аварии с человеческими жертвами) - организованный Соединёнными Государствами Америки государственный переворот 2014.02.22 в Киеве и таким образом зло вернулось к своим создателям?
Вряд ли. И не только потому, что цикл производства и монтажа компонентов ракеты занимает многие месяцы, так что взорвавшаяся первая ступень создана, вероятно, ещё задолго до начала шабаша на киевской площади Независимости. Скорее всего, авария - проявление того, что в старые времена именовалось на флоте «неизбежная в море случайность».
Ракетная техника до сих пор остаётся одной из сложнейших отраслей. Главные сложности - даже не в конструкции, где многие тысячи деталей должны согласованно работать при тяжёлых перегрузках и мощной вибрации. Куда важнее работа на пределе возможностей техники. В двигателях бушует пламя, способное расплавить металл за считанные секунды (его охлаждают потоком топлива, прокачиваемым через трубы, образующие корпус камеры сгорания, но даже в таком режиме он остаётся работоспособен всего несколько минут). Турбонасосные агрегаты размером с тарелку прокачивают сотни литров топлива в секунду (среди достижений Кузнецова - дожигание в двигателе выхлопа турбин, вращающих насосы: это резко повысило экономичность комплекса). Гибкие трубы и прокладки на стыках компенсируют не только механические нагрузки, но и различия в тепловом расширении разнородных металлов при нагреве на многие сотни градусов. Можно долго перечислять подобные сложности, но и так ясно: из конструкции выжимается всё, что можно, - запас прочности и надёжности ничтожно мал.
Более того, коммерческая конструкция зачастую нагружена больше, чем военная. Каждый лишний килограмм - лишние центнеры топлива, лишние затраты. Это вынуждает дополнительно снижать запас надёжности.
Даже наисовременнейшие способы расчёта конструкции, даже наитщательнейшие наземные испытания компонентов не позволяют вполне убедиться в достаточности запаса для предотвращения поломок даже при стечении нескольких неблагоприятных воздействий. Без пробных пусков не обойтись. В начальный период отработки любой конструкции почти неизбежны аварии. Только анализ их причин позволяет выявить и устранить слабые места. Это, кстати, один из источников сомнений в реальности американской лунной программы: очень уж удачно летала ракета «Сатурн-5», построенная на пределе тогдашних возможностей всех её компонентов.
Вспомним, сколько раз падала наша ракета «Булава» до первого успешного полёта. Правда, причины её аварий связаны не только со сложностью расчёта конструкции. В лихие девяностые приватизированы и немедленно закрыты или перепрофилированы несколько ведущих предприятий высокотехнологичных отраслей - в частности, производители специальных пластмасс и каучуков для прокладок, используемых в космической технике. Ракеты старых типов обходились складскими запасами: те же прокладки куда проще наштамповать большой партией, чем изготовлять отдельно для каждого пуска. Но когда начали создавать новую ракету, все необходимые для этого технологии пришлось осваивать с нуля другим предприятиям - взамен закрытых.
Но и в американской космической промышленности случился изрядный перерыв производства - он связан с космическими челноками. Одноразовую ракету для каждого пуска делают заново - и с учётом предыдущего опыта. Более того, в каждом пуске можно один из нескольких дублирующихся компонентов сделать экспериментальным и по результатам пуска доработать конструкцию или принять этот вариант в качестве базового. Поэтому наши ракеты «Союз», внешне неотличимые от первой межконтинентальной баллистической Р-7 Сергея Павловича Королёва, впервые (увы, неудачно) стартовавшей 1955.05.15, внутри устроены совершенно иначе, сохраняя при этом безупречную надёжность, наработанную в первых десятках пусков. Челнок же после изготовления летает без особых доработок: менять его компоненты довольно трудно, и приходится следовать американскому правилу «не чини то, что не сломано». Поэтому очень многие нюансы производства и - главное! - проектирования комплектующих для ракет американцы утратили.
Но в целом, на мой взгляд, дело не в деградации отрасли. Авария всего лишь напомнила, сколь сложна кооперация в столь большом проекте множества предприятий и множества специалистов на каждом предприятии.
Так что не думаю, что прискорбное событие свидетельствует о каких-то глубоких неполадках в американской (или хотя бы украинской) космической отрасли. Скорее всего, это текущий случай, неизбежный на начальном этапе отработки сложной конструкции. В скором времени причины этого случая будут выяснены - и будут приняты меры по недопущению подобных несчастий.
Словом, дело очень неприятное, но совершенно естественное в космической технике, неизбежное и вряд ли способное привести к долгосрочным отрицательным последствиям.
