Метановый двигатель 4

МЕТАНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ-4

 МЕТАНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.

15 ноября 2016 г. В.В.Путин провел очередное совещание по проблемам космической деятельности России. Обсуждалась стратегия развития госкорпорации «Роскосмос» до 2030 г. Считается, что Федеральная космическая программа России на 2016 – 2025 годы утверждена постановлением Правительства РФ от 23 марта 2016 г. № 230. Само выступление В.В.Путина на совещании, как и выступление 01.12.2016. перед Федеральным собранием, выдержано в тональности песни Л.Утесова «Все хорошо прекрасная маркиза…» По результатам совещания Д.О.Рагозин сказал, что есть указание В.В.Путина правительству РФ принять рассматриваемую стратегию в течение 3-х месяцев. Можно считать, что никаких существенных изменений в программе до 2025 г. не будет. Поэтому можно подвести некоторые итоги реформирования Роскосмоса и ближайших перспектив космической деятельности РФ. Начну со своей больной темы. 10.11.2016 г. КБХА заключило контракт на разработку перспективных метановых двигателей. Сейчас самое главное это деньги (разумеется, из госбюджета), а не технические показатели, поэтому о деньгах. Контракт заключен на 3 года на 808 828 000 рублей (удивительная точность расчета), но это в 10 раз меньше, чем найдено наличными в одной из квартир полковника МВД Д.Захарченко. Из Федеральной космической программы на 2016 г. в сумме 104,5 млрд. руб. (столько же планируется и на 2017 и на 2018 т.) на метановые двигатели приходится  примерно 0,3% в годовом исчислении. Для сравнения работы по созданию мифического мегаваттного транспортного модуля расценивались в 18 млрд. руб. на период с 2010 по 2018 г. Работы по созданию модуля зашли в тупик. Электрических двигателей для модуля как не было, так и нет. Экспериментально доказано, что турбомашинный преобразователь и холодильник-излучатель с нужными характеристиками создать невозможно, в этих условиях создание ядерного реактора для транспортного модуля не имеет смысла, но работы по модулю продолжаются. На 2017 г. планируется 2,2 млрд. руб. а всего по программе на 2016-2025 гг. почти 23 млрд. руб.

Финансирование создания метановых двигателей ведется не через разработчиков перспективных РН, а через искусственно созданное объединение Энергомаша с КБХА, которое нужно только соответствующей дирекции реформируемой госкорпорации Роскосмос для удобства управления. Такое объединение не направлено на достижение конечного результата в создании РН или КРК. По закону самое главное «Как сели» (Б.Н.Ельцин). Финансирование испытаний метанового двигателя С5.86 КБХМ идет от Роскосмоса к Энергомашу, затем к КБХА и от него к КБХМ. Большей дури не придумаешь. Такая цепочка выстраивается впервые в российской космонавтике. Сколько денег дойдет до конкретных исполнителей большой вопрос. В МОМ существовал двигательный второй главк, но финансирование двигателистов шло от ракетчиков и работы велись по их ТЗ.

В США разработка метанового двигателя БЕ-4 Д.Безоса тягой 250 т. ведется частной фирмой на собственные деньги. Трудно сказать, сколько Д.Безос вложил в разработку БЕ-4 для РН «Вулкан», он одновременно ведет разработку многоразовой РН с космическим кораблем New Shepard для туристических суборбитальных  полетов с водородным двигателем БЕ-3 и тяжелой РН New Glenn с многоразовыми двигателями БЕ-4 на 1-й и 2-й ступенях. В 3-х ступенчатом варианте РН на 3-й ступени будет высотный БЕ-3. На Восточном побережье Флориды рядом с пусковым комплексом метановых ракет сооружается завод по их производству. Построены стенды для испытания 250-тонных метановых двигателей. По разным источникам Д.Безос истратил на свое космическое хобби от 500 млн. до 1 млрд. долларов. Во всяком случаи на долю БЕ-4 приходится несколько сот миллионов долларов реальных денег.

Что же предлагается сделать по метановым двигателям за 3 (2016-2018) года? В КБХА это разработка двигателя тягой 85 тс. для 2-й ступени РН (???). Двигатель не может разрабатываться сам по себе, без привязки к РН. Ранее КБХА участвовало в разработке эскизного проекта по двигателю 2-й ступени РН «Союз 5.1» тягой 73 тс. по ТЗ РКЦ «Прогресс». ЭП «Союз 5.1 разработан. Ранее был разработан ЭП на семейство РН «Союз 5». Защиты этих ЭП не было. Может быть, там и были отдельные недостатки, но, в целом, это был настоящий прогресс в развитии средств выведения и всей отечественной космонавтики. Но для лиц принимающих решение нельзя было допустить, чтобы все финансирование шло через Самару, а не через московский куст предприятий Роскосмоса. Весомый аргумент – отсутствие разработанных метановых двигателей и наличие лучших в мире кислородно-керосиновых двигателей РД-180, разработанных на основе двигателей РД-171 30-летней давности. К чему же привязан разрабатываемый метановый двигатель тягой 85 тс.? Ответ дает визит Д.О.Рагозина в Казахстан. Принято решение о трансформации КРК «Байтерек» в ОКР «Феникс» и далее в «Сункар» (по- казахски «Сокол»). На 1-й ступени РН будет двигатель типа РД-171, а на 2-й ступени двигатель взамен РД-120, откуда и тяга 85тс. Очень главный конструктор РН А.А.Медведев сказал о возможности применения на 2-й ступени метана. Совместная разработка двигателя Энергомашем и КБХА почти гарантирует схему двигателя с кислым газогенератором. Общая стоимость разработки КРК 30 млрд. руб. Сроки создания КРК «Байтарек» не названы, как и объем финансирования со стороны Казахстана. Это будет ясно после встречи В.В.Путина с Н.А.Назарбаевым 26.12.2016 г. Похоже, что головным по созданию КРК будет РКК «Энергия», а РКЦ «Прогресс» только как изготовитель РН.

Здесь же прослеживается долговременное использование «Байконура» для запусков РН «Протон» и его легкого и среднего вариантов, на пусковых комплексов которого будут обучаться казахские специалисты будущего КРК «Байтерек». Решение о создании РН «Ангара» принималось для замены «Протона» на экологически чистую РН. После того, как выяснилось, что «Ангара» не годится для коммерческих запусков, сусликам и сайгакам придется потерпеть. Космодром «Восточный» должен остаться экологически чистым. Решение о создании КРК «Байтерек»-«Феникс»-«Сункар» типичное тактическое решение для наших руководителей. К стратегии развития отечественной космонавтики это не имеет отношения.

 Вторая позиция по разработке метановых двигателей это испытания двигателя тягой 40 тс., разработанного по ТЗ РНПЦ для МРКС-1. Неизвестно, существует ли еще МРКС-1 в космической программе до 2025 г. Многолетние попытки разработки возвращаемой крылатой 1-й ступени РН для повторного использования не дали положительного результата. Такая ступень съедает очень много от выводимой ПН, что не дает экономической выгоды при повторном использовании. Экспериментально, даже на малых моделях, не удалось продемонстрировать посадку крылатой ступени. В последние годы Д.Безос и Э.Маск показали возможность вертикального возвращения 1-й ступени на собственных маршевых двигателях. Этот же способ, даже в улучшенном варианте предлагал ГРЦ им. Макеева, но проиграл конкурс на МРКЦ центру Хруничева. В настоящее время муссируются разговоры о создании легкой ракеты с возвращаемой 1-й ступенью. Работы в КБХА ведутся по ТЗ на ОКР «ДУ СВ». Похоже ТЗ от «Энергомаш», а не от ракетной фирмы. В «Энергомаш» нарисован метановый двигатель РД-106, с участием И.А.Клепикова. Испытания метанового двигателя в 40 тс. не добавят ничего нового к проблеме внедрения метана в космонавтику. Но если есть железо, то его нужно испытывать, т.к. экспериментальная база КБХА будет нужна для будущих метановых двигателей, заодно будет проверена нужность предлагаемой КБХА схемы двигателя.

По вопросу испытаний двигателя С5.86 КБХМ в НИЦ РКП. Это единственный в мире замкнутый метановый двигатель, выполненный по сладкой схеме т.е. с восстановительном газогенератором. Испытание будет проведено на максимально возможный ресурс по времени работы и числу включений, чтобы снять остающиеся сомнения о возможности многократного использования и отсутствия необходимости обработки полостей двигателя для повторного использования. В контракте КБХА ничего не говорится о возможности продолжения испытаний двигателей такого типа. Из всех будущих замкнутых метановых двигателей, двигатель с восстановительным газогенератором обладает повышенной проектной надежностью при высоких экономических показателях. Но эти двигатели нуждаются в специфической системе регулирования. Метановые двигатели будущего должны иметь большие запасы по форсированию и глубокому дросселированию, как при посадке для повторного использования, так и для дублирования в многодвигательных двигательных установках ступени РН. Двигатель С5.86 создан на основе кислородно-водородных двигателей 11Д56 и КВД-1, где работа проводилась на постоянном режиме и не требовалось глубокого дросселирования. Необходимо доработать его систему управления, установив дроссели по двум линиям питания газогенератора, чтобы при любом возможном форсировании или дросселировании газогенератор работал при постоянном соотношении компонентов, т.е. при постоянной температуре. Это дает возможность изготавливать турбину и газовый тракт из не высокостойких по температуре материалов. До испытаний такого двигателя следует провести автономные испытания газогенератора с новой системой управления, а на самом испытании двигателя определить границы возможного форсирования и дросселирования.  

КОСМИЧЕСКАЯ ПРОГРАММА РФ.

Я имею в виду только часть космической программы, которая относится к средствам выведения. В принятой правительством программе, непонятно какие конкретно у нас будут РН к 2025 г. Непонятно под какие РН нужно строить старты на «Восточном». Через 3 месяца будет принята «Стратегия развития госкорпарации Роскосмос до 2030 г.», а не стратегия развития космонавтики РФ, так что вряд ли будут существенные изменения по средствам выведения. Первое на что следует обратить внимание это сроки разработки программы на 2016-2025 гг. Ее официально начали разрабатывать весной 2013 г. В нее периодически вносились изменения, не только из-за сокращения финансирования, но и из-за того, что не могли определить, какие же, нам нужны средства выведения к 2025 г., а теперь и к 2030-му. Практически уже давно остановлена разработка новых РН и двигателей к ним на предприятиях РКП. Заводы и опытные производства этих предприятий работают только по изготовлению давно разработанных изделий. На экспорт работает только Энергомаш по изготовлению двигателей РД-180 для обеспечения заказов Пентагона. Конструктора КБ и НИИ деградируют, кроме разве спорадически работающих проектантов. Все КБ и НИИ РКП по разработке РН и двигателей продолжают существовать, некоторые, не имеющие заказов МО, «оптимизированы» на сокращенную рабочую неделю. Безработицы нет, но и нет былых квалифицированных конструкторов. Кто может сказать какие РН малого, среднего, тяжелого и сверхтяжелого класса у нас будут стартовать с «Восточного» и Плесецка в 2025 или в 2030 г.? А они уже должны быть в разработке, а не только в программе. Единственная постсоветская РН «Ангара» разрабатывается уже свыше 20 лет, а конца не видно. В итоге, отсутствие конкретной программы по средствам выведения ведет к разрушению всей РКП былой «Великой космической державы».

В чем причины такого положения с учетом существующего финансового положения, когда каждый вложенный рубль должен приносить реальную отдачу. Разбор хронической коррупции не относится к данной теме. Причина в абсолютной некомпетентности руководства РКП. Раньше все знали, что президент Академии Наук М.В.Келдыш «Теоретик космонавтики», а С.П.Королев Главный Конструктор. Кто сейчас теоретик космонавтики? Д.О.Рагозин? Или сам В.В.Путин? Где сейчас Академия Наук ? Везде господствуют эффективные менеджеры из числа юристов-экономистов или выпускников военных училищ. После фактического разрушения КБ и завода в Филях ради размещения на их площадях элитного жилья с соответствующей инфраструктурой, у нас осталась единственная ракетно-космическая фирма РКЦ «Прогресс». ГРЦ им. Макеева оставим пока в покое с его «Сарматом»,  «Синевой» и «Лайнерами», хотя именно она предложила 1-й авиационно-космический комплекс «Рикша» с метановыми двигателями и 1-й отечественный частично многоразовый комплекс «Россиянка» с вертикальной посадкой ступени на метановых двигателях для повторного использования.  РКЦ «Прогресс» в тяжелых для всей РКП условиях не только изготавливает РН и обеспечивает их запуски для пилотируемой, народно-хозяйственной, научной и военной космонавтики, но и частично их модернизирует. Мало того, он основной разработчик космических аппаратов ДЗЗ военного и «двойного» назначения. Сохраняя традиции Д.И.Козлова, ученика и соратника С.П.Королева РКЦ ведет инициативные работы и вносит глобальные предложения по развитию отечественной космонавтики, как в свое время делал С.П.Королев в КБ-1.

В марте 2013 г. появилось сообщение, что «ЦСКБ» в Самаре ведет в инициативном порядке разработку семейства РН среднего и тяжелого класса на метане «Союз-5». Они должны заменить существующие РН «Союз», «Зенит» и «Протон». Это начинание нашло поддержку у руководителя «Роскосмоса» В.А.Поповкина, макеты «Союза 5» были отправлены на выставку в Ле Бурже, где вызвали большой интерес. К сожалению В.А.Поповкин вскоре заболел, в октябре 2013 г. покинул свой пост, а в июне 2014 г. скончался. Генеральная линия «ЦСКБ» заключается в том, что с начала нужно создать одноразовые надежные и дешевые РН на метане, а затем переходить к их многоразовому использованию. И.Маск в США делает наоборот, отрабатывает повторное использование на простых и дешевых керосиновых двигателях, а затем переходит на высокоэнергетические метановые двигатели.   Предложения «ЦСКБ» по «Союзу-5» противоречили интересам центра Хруничева и РКК Энергии. Кроме того они противоречили проекту космической программы Роскосмоса, где РН Ангара наше все настоящее и будущее. Защита эскизного проекта по «Союз-5» искусственно затягивалась, была ли его экспертиза со стороны ЦНИИМаш неизвестно. В 2014 г. ЦСКБ разработало аванпроект «Космический комплекс сверхтяжелого класса» на 90 т. ПН на основе ракетных блоков «Союз-5». В отзыве ЦНИИмаш на аванпроект говорится, что постройка метанового сверхтяжелого РН на «Восточном» нецелесообразна, так как там будет строиться пусковой комплекс на основе тяжелой «Ангары» со 2-й водородной ступенью. В этих условиях А.Н.Кириллин решил ограничиться разработкой только РН для пилотируемых полетов для замены РН «Союз-2». Это всегда было прерогативой ЦСКБ и не должно было встретить возражений. Был разработан ЭП на РН «Союз-5.1 со стартовой массой 270 т., которая выводила на опорную орбиту 9 т. ПН. (больше чем «Союз 2») Под «Союз-5.1» можно доработать существующие пусковые комплексы на Байконуре, Плесецке и Куру, правда уже без возможности пусков «Союза-2». На «Восточном» предлагалось построить 2-й пусковой стол с общим пусковым комплексом с «Союз-2». Гарантировалась ежегодное производство «Союзов» в количестве 20 изделий, товарная стоимость «Союза-5.1» не превышала 50 млн. долларов, что было дешевле «Фалькона» И.Маска. Это сулило широкие перспективы международного сотрудничества. Был доработан эскизный проект и выпущена инженерная записка о возможностях использования «Союза-5.1» в интересах МО. Решение по ЭП и инженерной записке должно было состояться во 2-й половине 2016 г. На сегодня 10.12.2016 г. нет ясности какие РН будут разрабатываться у нас к 2025 и к 2030-му году, и какая же будет принята космическая программа в части средств выведения.

О КОСМОДРОМАХ.

Здесь интересно отметить, что одновременно с разработкой космической программы на 2016-2025 гг. велась разработка «Программы развития космодромов». И та и другая программы должны обеспечить гарантированный выход в космос. Программа развития космодромов до сих пор не утверждена, и как ее можно утвердить, если неизвестно, какие РН будут стартовать с «Восточного». Общая стоимость программы составляет сотни миллиардов рублей. Львиная доля приходится на «Восточный», но есть еще Плесецк и Байконур. На май 2016 г., с учетом успешного запуска РН «Союз-2.а», освоено 84 млрд. руб. На программу 2017-2025 гг. планируется еще порядка 500 млрд. Изменение номенклатуры средств выведения 2-й и 3-й очередей ведет к изменению проектно-технической документации, срыву промежуточных сроков строительства, выполнению новых, ранее не запланированных работ, перерасходу средств и задержки в выплате зарплат. И это все на фоне процветающей коррупции. «То ли еще будет».

Для чего же нам нужен «Восточный»? « Союз-2» не нуждается в новом старте на «Восточном», он был нужен только для «Флаговтыка» на новом космодроме. Других готовых экологически чистых РН у нас не было, и нет. Подразумевалось, что вторая очередь пойдет под старты «Ангары». «Ангара А5» оказалась непригодна для коммерческих пусков. Фактически скончались, не родившись, «Ангара 5В» и «Ангара 5П». Романтические планы пилотируемых полетов к Луне с созданием окололунных орбитальных станций и «Барминдома» на Луне отложены на неопределенный срок из-за непонятных целей и отсутствия необходимого финансирования. Что делать с «Ангарой-5»? Раз она почти сделана по заказу МО, то ее нужно принимать на вооружение, как в свое время сделали с «Булавой». Для нее нужно построить 2-й старт в Плесецке, дооснастив его водородной инфраструктурой по РБ типа «12КРБ». Количество пусков на высокие орбиты и стационар будут ограниченными, поэтому большого количества УРМов и двигателей РД-191 не потребуется. РН «Сармат» на «Восточный» нетранспортируема, а других керосиновых РН на «Восточном» вряд ли будет.

Когда закладывался «Восточный», указ подписал В.В.Путин в ноябре 2007 г., тогда никто не планировал многоразового использования РН. Сейчас выяснилось, что крылатые первые ступени типа МРКС для повторного использования малоэффективны. Для вертикальной посадки ступени необходимы площадки приземления на значительном расстоянии от места старта по проекции траектории полета. И.Маск сажал ступень на морскую платформу в 300 км. от места старта. Посадка ступени в близи от места старта ведет к значительному уменьшению выводимой ПН и снижению экономического эффекта от повторного использования. Принципиально посадить ступень недалеко от места старта возможно. Это доказал И.Маск за счет снижения массы ПН. Это демонстрирует Д.Безос при возврате одно ступенчатой ракеты «Б-3» для вертикального полета многоместного туристического корабля Нью Шепард. ГРЦ для возврата первой ступени РН «Россиянка» к месту старта предлагает какую-то хитрую траекторию, но это только в проекте. На «Восточном» создавать посадочные площадки в сотнях км. от старта невозможно в глухой тайге и бездорожье. Когда будут созданы РН тяжелого класса с возвращающимися ступенями неизвестно, как и их эффективность. Космодром «Восточный» на многие десятилетия обречен, как космодром надежных и дешевых одноразовых и частично многоразовых метановых РН.

Что касается «Авиационного старта», то это область РН легкого класса. За ним будущее. Его широкому внедрению мешают два фактора. Первый это организационный. У нас искусственно космонавтика отделена от авиации, а ведомственный барьер очень прочный. В США НАСА единое Национальное Управление, объединяющее все исследования в области авиации и космонавтики. У нас к объединению сделан полушаг. В 2015 г. созданы «Воздушно-космические силы»(ВКС) в армии. В гражданке все разрознено.  Особенно страдает двигательное производство, как авиации, так и космонавтики. Второе, авиация не заинтересована в разработке и производстве самолетов для «Воздушного старта», что вносит ограничения по ПН. В свое время самый большой в мире грузовой самолет Ан-225 «Мрия» был создан попутно с разработкой «Бурана». ГРЦ им. В.П.Макеева разработан проект КРК воздушного старта «Рикша» с метановой РН. Проект не нашел поддержки ни у Роскосмоса, ни у ВПК. Воздушный старт не нуждается в космодромах. Ему нужен аэродром рядом с предприятием, где заправляется РН, а запуск РН он может делать с любой точки, хоть с экватора. Транспортный самолет может использоваться параллельно для перевозки любых гражданских и военных грузов. С помощью «Воздушного старта» можно сделать возвращаемой и 2-ю ступень, если на ней будет гиперзвуковой прямоточный двигатель. «Воздушный старт» намного эффективней и мобильней «Морского старта» и он должен занять достойное место в космической деятельности РФ. Что касается «Морского Старта», то, несмотря на изящное инженерное решение, его эксплуатация приносила одни убытки, также будет, если с него запускать РН типа «Сармат». Самое разумное продать его на металлолом, а не искать нового владельца, который оплатит долги Боингу.

Заканчивая о космодромах не лишне обратиться к истории, которая, «как известно не чему не учит». В мае 1945 г. первым из наших наркомов в Германии побывал нарком боеприпасов Б.Л.Ванников. Считалось, что Фау-2 это большой снаряд. 01.05.1945 г. И.В.Сталин подписал указ  ГКО «О проведении работ по выявлению и вывозу документации и образцов трофейной военной техники ….и о передаче их в НКБ». Б.Л.Ванников был в Германии до конца июля 1945 г. Ежемесячно писал докладные, которые доходили до И.В.Сталина. В них, кроме всего, говорилось, что в Фау-2 своя система управления, много точных приборов и электроники, производство Фау-2 требует высокой культуры производства. Все это выходит за возможности одного наркомата. Для определения, что и кому делать была создана комиссия под руководством наркома авиации А.И.Шахурина, но он был в это время в опале у Сталина и инициативы не проявлял. Тем временем образцы трофейной техники поступали в НКБ. Там предполагалось организовать для изготовления Фау-2 ГЦКБ-3 при заводе № 70 (бывший завод Михельсона, где было покушение на В.И.Ленина). На завод уже поступали образцы Фау-2. 1-му заместителю НКБ П.Н.Горемыкину было поручено определить место, где можно проводить испытания Фау-2. Горемыкин выбрал место для полигона в 80-90 км. от Махачкалы на побережье Каспийского моря. Далее 15.08.1945 г. Б.Л.Ванников был назначен заместителем Л.П.Берия по Спецкомитету № 1 при СНК СССР (атомный проект). Авиапром оставил за собой только работы по реактивным истребителям Ме-262 и крылатым ракетам Фау-1. Работы по всем реактивным снарядам взял на себя нарком вооружения Д.Ф.Устинов, после настойчивых предложений своего 1-го заместителя В.М.Рябикова, который работал в комиссии А.И.Шахурина. Д.Ф.Устинов вместе с маршалом артиллерии Н.Д. Яковлевым определили местом испытаний Фау-2 артиллерийский полигон в Капустином Яре.

Выбор места ракетного полигона, сделанный П.Н.Горемыкиным, как оказалось сейчас, был на порядок более правильным, чем для космодрома «Восточный».

Это географическое положение. 90 км. на север от Махачкалы это 43,5 град. с.ш., Байконур 45,6 град., Восточный 51,9 град. Капустин Яр 48,3 град., Плесецк 63 град.

Район падения экологически чистой 1-й ступени море.

Для вертикальной посадки 1-й ступени может быть морская платформа.

Наличие поблизости ж.д., аэродрома и морского порта.

доставка ступеней тяжелых и сверхтяжелых ракет или ступеней водным путем из Самары.

Если в районе «Восточного» недостаток населения, то в Дагестане большой процент безработных, особенно среди молодежи.

 Если «Восточный» может послужить освоению малонаселенных районов Дальнего Востока, то в Дагестане это вопрос его сохранения в составе РФ и снижения влияния радикального ислама.

«Восточный» расположен вблизи границы с КНР, где радикальные националисты считают эту территорию исконно китайской.         

 Так или иначе, но «Восточный» уже существует, и его будущее напрямую зависит от надежности и эффективности метановых РН, стартующих с его пусковых комплексов.

РАЗНОЕ.

 Перспективы применения метана в средствах выведения принимают все более явные очертания. Все идет к тому, что в РН с ЖРД в качестве компонентов топлива будут только кислород и метан с водородом. Метан заменит на нижних ступенях РН керосин и твердое смесевое топливо. Процесс этот идет медленно и трудно.

Это вызвано тем, что в СССР и России удалось создать высокоэффективные кислородно-керосиновые ЖРД по замкнутой схеме. Начало положили работы А.П.Ваничева и Н.Д.Кузнецова, затем В.П.Глушко, В.П.Радовский и Б.И.Катаргин в Энергомаш довели эти двигатели до предельного совершенства. Эта высокотехнологическая продукция экспортируется в США, которые являются лидерами научно-технического прогресса, приносит не только так необходимую нам волюту, но и поднимает престиж России в глазах всего мира.

В США на фирмах химической промышленности, на основании созданного в Калифорнийском технологическом институте смесевого ракетного твердого топлива, разработаны и изготавливаются лучшие в мире образцы твердотопливных двигателей. Ракеты подводных лодок США на твердом топливе разработки 70-х годов превосходят по своим характеристикам созданную у нас ракету «Булава». ТТД США по лицензии изготавливаются для европейских ракет типа «Ариан» и «Вега» и японской «Н-11В».

В США инициатива применения метана в средствах выведения шла не от НАСА, а от частных фирм, в первую очередь от владельца торговой фирмы «АМАЗОН» Д.Безоса. Эта инициатива была поддержана корпорацией УЛА, производящей РН «Атлас-5» (с двигателями РД-180 на 1-й ступени) и РН «Дельта-4» при создании новой РН «Вулкан» с метановым двигателем Ве-4, заменяющей существующие. Двигатель Ве-4 тягой 250 тс. (при Рк-132 атм.!) планируется испытать в 1-м квартале 2017 г. Все работы по созданию метанового двигателя Д.Безос (4-й человек в мире по богатству) проводит через созданную частную фирму Blue Origin на собственные средства.

В Европе РН тяжелого класса «Ариан» имеет твердотопливные бустера. Их производство, как и двигателей РН легкого класса «Вега» сосредоточено в Италии. Французское космическое агентство (КНЕС) еще в 2001 г. предлагало заменить твердотопливные бустера «Ариана» на метановые. Из-за тяжелого экономического положения Италии, и особенностей финансирования в ЕКА, новая «Ариан-6» с 2020 г. заложена с твердотопливными бустерами. В июне 2016 г. космические агентства Франции и Германии приняли решение о разработке многоразовых метановых двигателей открытого типа («Прометей») для замены твердотопливных двигателей на бустерах нового поколения «Ариан» пока за счет собственных средств. Низкая стоимость этих двигателей предполагает конкурентоспособность новой РН («Ариан-7»?) с РН США с двигателями Д.Безоса и И.Маска. Решение о полном финансировании этих работ европейскими правительствами может быть принято уже в декабре 2016 г.

ЦНИИМаш и метан. В.В.Вахниченко, руководитель подразделения отвечающего за средства выведения, еще с 1993 г. был сторонник применения метана в РН. Его всегда интересовали результаты, которые можно было получить только в результате огневых испытаний. Его подпись под ТЗ на проведение НИР по контракту с Роскосмосом была определяющей. Так было до тех пор, пока он с трудом еще мог добираться до работы. Совершенно другое отношение к метану было в марте 2013 г., когда ЦНИИМаш давал заключение Роскосмосу на мои обращения в Роскосмос и выше с предложениями включить работы по метану в космическую программу 2013-2020гг. Это заключение есть на моем сайте в разделе «Метановый тупик». Впоследствии, такое же отрицательное положение к метану было в отношении ЦНИИМаш к ЭП «ЦСКБ» по «Союз-5» и предложениям по созданию сверхтяжелого носителя. В мае 2016 г. ЦНИИМаш не поддержал предложение РКЦ «Прогресс» о включении в программу развития космодромов создания пускового комплекса с РН на метане на «Восточном».

Центр Келдыша и метан. Начало работ в КБХМ по проверке возможности работы кислородно-водородного 11Д56 на метане началось после моих разговоров с Г.П.Колмыковым в начале 1993 г. Его интересовал вопрос о возможности создания 3-х компонентного ЖРД, который после работы на керосине переходил на водород. Это давало возможность создать одноступенчатый носитель. Меня интересовала возможность получить от РКА контракт на НИР. Сошлись на возможности перехода на водород с метана. Так начался НИР «Иней», для него в КБХМ выделены для доработки под метан два двигателя 11Д56, ранее прошедшие испытания. Уже первые их испытания  показали преимущество метана над керосинам при повторных включениях. Про трехкомпонентную схему забыли, но и метан стал рассматриваться только применительно к многоразовым системам. Головная роль по метановым двигателям перешла к центру Келдыша. Метановый двигатель был объявлен двигателем 21 века. КБХМ исключили из темы «Волга», которая финансировалась от ЕКА. Центр Келдыша, не имея ни конструкторов, ни соответствующей производственной базы, взялся за разработку метанового двигателя-демонстратора для МРКС, который превратился в 3-х тонную КС для изучения охлаждающей способности метана с испытаниями на стенде центра Келдыша в ГИПХ. Все мои попытки узнать о результатах этих испытаний были неудачны.  Ничего сделать практически не удалось, а работы КБХМ были сведены до плинтуса по финансированию. Об этом подробнее в главе 10-й книги, тема № 7.

. В соответствии с принятым решением по «Сункару» 09.12.2016 г. в «Энергомаш» проведено заседание НТС по разработке метанового двигателя. Впервые идет речь о разработке и испытаниях настоящего метанового двигателя. Удивительно, что двигатель по частям будут разрабатывать одновременно «Энергомаш» и КБХА, по какому ТЗ неизвестно.

Здесь небольшой экскурс в историю. В 1955 г. я начал свою трудовую деятельность ведущем инженером-испытателем в ОКБ-3 НИИ-88. На моем стенде проводились междуведомственные испытания ракетных топлив. Мне, как молодому специалисту поясняли, что только по результатам огневых испытаний можно говорить о пригодности той или иной пары окислителя и горючего в качестве ракетного топлива. Такой практики придерживался Главный конструктор ОКБ-3 Д.Д.Севрук еще с работы в «казанской шарашке» под руководством В.П.Глушко. Продолжалась она и в ОКБ-456 в Химках, где Д.Д. Работал заместителем В.П. по экспериментальной части. Кстати, Севрук был инициатором перевода КБ из Казани в Химки и куратором создания экспериментальной базы по образцу в Пенемюнде. Испытания топлив проводились на штатных КС от С3.25 и СО 9.29 или на специальной экспериментальной КС. У меня на стенде проводились испытания только на стойких, долго хранимых топлив, как требовало МО. Еще какие-то испытания топлив проводились на опытных КС в ГИПХ и на стендах в Днепропетровске.

Руководство «Энергомаш» утверждает, что метаном в качестве ракетного топлива они начали заниматься с 1981 г. За прошедшие 35 лет нарисованы различные варианты двигателей с метаном. Получено больше десятка патентов. И.А.Клепиковым по метановым двигателям защищена действительно научная и практически полезная докторская диссертация, но не было проведено, ни одного огневого испытания, хотя имелись производственные и финансовые возможности. В тоже время проводились сомнительные экспериментальные работы с ацетамом, и по исследованию детанационного горения. Это дало возможность ЦНИИМаш до сих пор утверждать об опасностях работы с метаном, о том, что он не дает выгоды в одноразовых РН, что нет сертификации метана, как ракетного топлива и т.д. Центр Келдыша рассматривая метан только для МРКС, говорит о необходимости НИР по метану. Все это на много затормозило работы по метану в РФ.

В США у Д.Безоса уже 3 года проводятся различные стендовые работы по метану: по форсункам КС и ГГ, по насосам и турбинам, огневые испытания ГГ и модельной КС. К испытаниям полноразмерного двигателя в первом квартале 2017 г. он приходит полностью подготовленным. Причина нашего отставания в разработке перспективных средств выведения не только в том, что мы судорожно держимся за керосиновые двигатели, которые нас тянут обратно в 20-й век, но и в кадровой политике.

На своем опыте знаю, что в двигательных КБ все зависит от двух-трех десятков высококвалифицированных специалистов в отделах двигателей, КС, ТНА и проектно-расчетном. Только они являются творческими работниками, обеспечивающими прогресс космонавтики. Остальные работают по частным ТЗ от двигательных отделов. Д.Безос и И.Маск набирали эти 2-3 десятка действительно компетентных специалистов со всех штатов и из других стран. Именно они являются самыми высокооплачиваемыми работниками их фирм. У нас они ни чем не отличаются от конструкторов других отделов, а высокооплачиваемыми (иногда на порядок) будут административные работники, не занимающиеся творческой работой.

В конце ноября 2016 г. произошло интересное кадровое событие. В.В.Путина возмутило, что руководящие правительственные чиновники стремятся стать членами или кандидатами Академии наук РФ. При этом он отметил, что на государственной службе они выполняют рутинную работу, но зачем им еще ежемесячно доплачивать 100 000 руб., как члену АН, если они не занимаются творческой работой. Мне вспомнилось, что это в какой-то степени созвучно с требованием к конструкторам главного конструктора КБХМ А.М.Исаева. Он был категорически против, чтобы конструктора были кандидатами или докторами наук. По его мнению, работа над диссертацией отрывает конструктора от настоящей творческой работы по созданию новых двигателей или двигательных установок за которую им платят зарплату. Он был совсем не против, когда над диссертациями работали в экспериментальных отделах. Для конструкторов он считал хорошим тоном получение авторских свидетельств на конструкцию. При этом основная оплата по авторскому свидетельству проводилась только после его внедрения в эксплуатацию или приема на вооружение. Творческая атмосфера в КБ способствовала быстрой разработки новых изделий, которые отмечались ленинскими и государственными премиями, орденами и медалями. И здесь значительная часть приходилась на творческих работников КБ. Что касается самого А.М.Исаева, то он всегда подчеркивал, что он доктор наук «профсоюзный», что он инженер и гордился этим званием. Он дважды отказывался быть избранным в Академию наук СССР. Я был свидетелем, как он отказался писать заявление о приеме в действительные члены, куда его рекомендовали Президент Академии наук М.В.Келдыш и министр общего машиностроения С.А.Афанасьев. Сейчас у нас все наоборот. Количество людей с учеными степенями сравнимо по количеству с юристами-экономистами. Творческие инженеры не ценятся.

Немного о пилотируемой космонавтике. На совещании по стратегии космонавтики В.В.Путин высказал сомнение, что значительные бюджетные средства направляемые на пилотируемую космонавтику, соответствуют получаемой от нее отдачи для народного хозяйства и науки. Речь шла о ближнем космосе и работах на МКС. Еще в СССР были определены условия, при которых человек может работать в космосе и какие основные задачи он там может выполнять. Проведены медико-биологические исследования в условиях длительного пребывания на земной орбите. Проведены различные эксперименты в условиях невесомости. Принципиально новых задач для МКС нет. В настоящее время для РФ пилотируемая космонавтика, как чемодан без ручки. Десятки организаций кормятся от пилотируемой космонавтики за бюджетные деньги. В них работают много тысяч людей, не принося практической отдачи. МКС или подобные национальные ДОС просуществуют еще десяток другой лет, скорее по инерции мышления ученых от техники. Новый этап пилотируемой околоземной космонавтики начнется тогда, когда будут созданы космические отели, не меньше чем в 4 или 5 звезды для туристов на относительно короткий срок. Длительное пребывание человека в невесомости вредно для здоровья. Вторым условием прибыльного космического туризма является дешевый трафик. Это многоразовые РН и многоразовые КК. РН «Ангара-5В» и КК «Федерация» для этих целей не годятся. Скорей всего будут нужны многоразовые РН на метане со своими КК. Пока это даже не просматривается в перспективе. Так что частная пилотируемая космонавтика у нас может быть не раньше конца 30-х годов или несколько позже, но это будет уже в ином государстве. Первыми космическими туристами будут граждане США с трафиком от Д.Безоса. Пока же нужно думать, как мы будем доживать при ныне существующей МКС. Экипаж российского сектора уменьшится или перейдет на вахтовый способ посещения. С 2019 г. к МКС будут летать два типа пилотируемых КК США. Кроме грузовиков США будут грузовики Японии и ЕКА. Какие в этих условиях будут наши пилотируемые и грузовые КК? Что мы должны делать с недоделанными модулями российского сектора МКС? Сколько еще лет мы сможем содержать свою пилотируемую космонавтику за государственный счет?

Пара прекратить разговоры о пилотируемых полетов к Луне и на Луну. Долговременное пребывание на Луне или на ее орбите невозможно из-за радиации. Флаговтык сделали США. Следующим этапом возможен с большим риском флаговтык на Марсе, если КК будет надежно защищен от радиации на траектории к Марсу и обратно. Более длительные полеты в открытом солнечном пространстве смертельны для человека. Мечты о переселении человечества на другие планеты от К.Э.Циолковского до И.Маска так и останутся мечтами, пока не будет выведена порода человека, стойкого к радиации, если это, вообще, возможно. Человечество обречено вечно жить на Земле. Космонавтика должна способствовать продлению благоприятных, экологически чистых условий жизни на Земле, и не засорять земную атмосферу своими обломками, и тем более, ядерными веществами.

В заключении об аварии грузового КК «Прогресс МС-04». Не дожидаясь объявления  официальной причины аварии 20.12.2016 г. выскажу свое мнение. РН «Союз-у» эксплуатируется с 1973 г. Ее частотные характеристики с учетом переменной массы в полете известны досконально. Любой КК выводимой этой ракетой должен быть проверен на виброиспытаниях в полном диапазоне частот РН с имитацией штатного закрепления с РН. Видно эти трудоемкие испытания проведены не полностью или не качественно. Это напоминает мне попытки списать аварии РБ «Бриз-М» на маршевый двигатель, хотя не были проведены в полном объеме термостатированные испытания РБ с учетом моделирования теплопроводности в условиях вакуума. В настоящее время подлинная работа по повышению надежности разрабатываемых и изготавливаемых изделий ракетно-космической техники подменяется назначением высокооплачиваемых заместителей директоров по качеству и дикарским освящением КРК перед стартом.         

                

      17.11.-18.12.  2016 г.


Метановый двигатель 5 НОВАЯ ГЛАВА!!!

Владимир Завьялов написал новую книгу "Метановый двигатель 5"

Ознакомиться можно пройдя по ссылке http://zavjalov.okis.ru/metanovyi-dvigatel-5

Новая статья!

Владимир Семенович Завьялов опубликовал новую статью под названием Размышления-2 "Терроризм и ядерное оружие".

Метановый двигатель 4

Опубликована новая глава "Метановый двигатель 4" Владимира Семеновича Завьялова

Размышления

Сегодня опубликована новая статья Владимира Семеновича Завьялова - Размышления.

Новая книга Метановый двигатель 3

Владимир Завьялов написал новую книгу Метановый двигатель 3

счетчик посещений