Новый шаг на пути к созданию многоразовых ракет и космических кораблей

Объясняю детально.

В полете ничего, кроме топлива не расходуется. Межполетное обслуживание проводится в течение недели.

Ни ступени, ни корабль не приводняются в агрессивную морскую воду.

Топливо для полета обходится не дороже 150 тысяч, межполетное обслуживание, запуск, управление 1-2 недельным полетом, по расчетам компании, не превышают 150-180 тысяч. Остается немножко денег на прибыль.

Сейчас они готовятся строить свой космодром с частотой запусков до 10 в месяц. У них очень много заказов. 120-200 полетов в год - вполне реализуемый план для их частного космодрома.

Боинг и Локхид в панике. СпейсХ уже влез в их святая-святых, оттяпал у них 2 контракта с Пентагоном. Конкуренция в действии: полет, за который Боинг берет 330, СпейсХ берется провести за 125 миллионов. Пару раз удачно слетают, Конгресс перестанет ассигновать на Атласы и Дельты.

А СпейсХ идет ещё круче - пол лимона за полет к МКС 5-6 человек или 5 тонн груза.В 2013 году Кузнечик должен добраться до суборбитальных полетов с посадками на площадку полигона.

В 2014 году планируют добраться до МКС. На 2015 год планируют пилотируемый Кузнечик...

А-Ф-И-Г-Е-Т-Ь можно от этого Элона Маска.

Вы, я думаю, в общих чертах представляете, как строятся самолеты и пароходы.

Строится каркас из балок и шпангоутов, который одевается листами обшивки. Листы крепятся к шпангоутам сваркой или заклепками.

С ракетами так не получается. Внутри давление очень большое, а снаружи вплоть до космического вакуума. Не удерживает ни сварка ни клепка листы обшивки на шпангоутах.

А шпангоуты необходимы - это ребра жесткости конструкции.

Поэтому во все мире, все производители ракет берут толстый лист алюминия и вырезают в нем "вафельки" - фрезерованием спиливают металл, чтоб оставались квадратиками ребра жесткости. Стоит это немеряно, 70% металла идет в отходы, время, оборудование, энергия - всё псу под хвост.

А СпейсХ использует профили, которые приваривает к тонкому листу алюминий-литиевого сплава по новейшей технологии FSW (Friction stir welding - http://en.wikipedia.org/wiki/Friction_stir_welding)

Сварочный шов по прочности не уступает монолитному металлу.

Технология производства ракетных корпусов сбила цену на ракету в 2 раза.

Я был на заводе СпейсХ в Хавторне месяц назад. Видел это всё своими глазами. Щупал эти сварочные швы.

Невероятно!

Как дешево вернуть такую махину с орбиты на землю? При входе в плотные слои ВСЁ выгорает, а защита – очень дорогая.

Нет, что вы, НИЧЕГО не выгорает.

Есть тепловой экран. Уже давным давно научились этому экрану придавать такую форму, что плазменный кокон просто обтекает объект, не касаясь его.

Сейчас есть два типа материалов теплового экрана: керамика и композит. По конструкции, недавно начали испытывать для новых кораблей (Орион и CST-100) надувные кевларовые тепловые экраны, которые работают и как воздушные тормоза.

СпейсХ использует керамический тепловой щит.

Я видел своими глазами тот, самый первый Дракон, который летал в космос. Есть следы нагара от теплового щита на белоснежных стенках корабля, а трастеры двигателей корабля сверкают хромом. Ничего не погорело.

Это на спускаемых аппаратов кораблей Союз, как и на Востоках-Восходах используется выгорающая теплозащита.

Американцы выгорающей теплозащитой, на сколько я знаю, вообще никогда не пользовались.

У вас всё просто и красиво (сам я не в курсе). Однако при возвращении из космоса американский челнок погиб (7 человек?) из-за отрыва лишь одной (выгорающей) плитки теплозащиты.

Вот фотография корабля после возвращения на землю. От щита копоть на стенке корабля, но она просто смывается.

От теплового щита копоть на стенках корабля, но она просто смывается моющими растворами. При желании, можно корабль просто подкрасить.

А на этом снимке - корабль до полета, виден тепловой щит желто-коричневого цвета.

Во первых - это челнок, который входил в атмосферу брюхом вперед. Во вторых, там совсем другая площадь тепловой защиты, в третьих, другая технология, в четвертых - не одна плитка, там был пробой и в корпусе крыла.

Вы понимаете (или нет?) разницу между возвращением на землю:

– небольшой головной части (ГЧ) ракеты (фото выше, где "просто подкрасить")

– ВСЕЙ ракеты (а вы начали в статье именно с этого), состоящей из огромного корпуса (из одной ступени?!) и малой ГЧ.

Мы ведем какой-то бессмысленный разговор...

Я понимаю разницу. И понимаю очень хорошо.

Но вы, видимо, не понимаете.

Первая ступень не выходит на орбиту, не достигает орбитальных скоростей. А именно скорость определяет температуру нагрева.

Первые ступени пытались и раньше возвращать на землю, только посадку производили на парашютах. Проблема только в том, что парашютная посадка в воду разрушает двигатели, а на землю - разбивает их. Единственный успешный опыт возврата первой ступени - это боковые ускорители шаттлов. Простеньким твердотопливным двигателям морская вода не вредила.

Возвращение второй ступени - бОльшая проблема. Этого никто и никогда не делал.

Но и это принципиально не отличается от посадки корабля. Вторая ступень по габаритам не на много больше корабля, то есть ГЧ по вашей формулировке.

Дракон - первый в истории корабль-моноблок. Это означает, что у него нет отдельного агрегатного отсека и отдельной посадочной капсулы. Все агрегаты, двигатели, баки, системы жизнеобеспечения, навигации и связи - всё находится под полом обитаемого отсека. Всё возвращается на землю после полета уже сейчас.

Собственно, возврат в атмосферу и связанный с этим разогрев не представляют такой сложной технической задачи и не делают систему дороже.

На шаттлах, кстати, за всё время поменяли только 14% всех плиток теплозащиты. Это за 130 полетов кораблей. Да и удельная стоимость полетов шаттлов была значительно ниже аналогичного показателя для одноразовых ракет.

Судите сами: на каждый полет шаттла требовалось потратить 420 млн долларов. За эти деньги шаттл возил на МКС и возвращал 6-7 человек плюс до 25 тонн груза.

6 человек - это 2 полета Союзов, по расценкам Роскосмоса 3*63 = 189 млн долларов. Плюс груз до 25 тонн.

Протон может только доставить груз на орбиту, а доставить его к МКС нужен корабль. Если использовать грузовой корабль Прогресс для доставки на МКС 25 тонн груза - это 10 полетов по 100 миллионов. Собственно и 10 полетов не решают проблему доставки модулей станции, а Протон этого делать не может вообще.

Ко всему, шаттл мог вернуть на землю до 17 тонн груза. Единственный, кроме шаттла корабль, способный возвращать груз с орбиты - это Дракон.

То есть, даже с учетом относительно дорогого межполетного обслуживания, полеты шаттлов были экономически выгоднее.

Сейчас летают мини-шаттлы Х-37В. 2 полета прошли замечательно, сейчас в космосе летает первый аппарат, в первом повторном полете. Вопросов к термозащите нет.

СпейсХ занялся вариантом Кузнечик не просто так.

Сначала возник вопрос с кораблем и системой аварийного спасения (САС). Из 54 млн стоимости полета - 12 млн это стоимость САС. Причем, если теоретически всё остальное может быть многоразовым, то САС в любом случае утрачивается.

Частники бабки считать умеют. Элона Маска такой расклад не устраивал.

Вот он и придумал использовать встроенные двигатели самого корабля для аварийного спасения - сорвать корабль с аварийной ракеты, отвести в сторону и потом сажать корабль на парашютах.

НАСА согласилась.

Дальше больше.

Когда и где придется отрывать корабль от ракеты предугадать нельзя. После отрыва корабль может опуститься не на воду, а на твердь земную. Удар при посадке будет очень сильным.

Надо сажать корабль не на парашютах, а как самолет вертикальной посадки, на тяге движков.

Посчитали - хватает.

Тогда, зачем вообще парашюты? Почему не использовать двигатели при посадки, раз уж всё равно топливо для этого в баках остается после успешного старта?

Сделали для корабля двигатели Супер Драго. Испытали - годится. Корабль можно сажать на их тяге.

А первая ступень?

Собственно, первая ступень в космос, на орбиту не выходит. Возвращение её на землю планировалось и раньше, но на парашютах.

Принципиально надо решить только вопрос с управляемостью, чтобы при посадке ступень шла в заданную точку и не раскачивалась, чтобы держать ось. Вопрос достаточно сложный, но компьютеры управления ступени достаточно мощные, чтоб управлять этим процессом.

В баках ступени всегда остается некотороый запас топлива, но его придется несколько увеличить за счет грузоподъемности. Вместо 7 человек корабль будет брать 5-6, вместо 7 тонн груза - 5 тонн. Это приемлимо.

Математическое моделирование показало, что первая ступень вполне подходит для вертикальной посадки, горючки хватает, по тяге есть огромный запас (достаточно работы 3 движков из 9), дополнительная теплозащита не требуется.

Собственно, отработку систем управления вы и видите на видео. Фантастика - ступень поднялась на 40 метров и зависла практически идеально неподвижно. Потом так же, сохраняя ось баланса, мягко опустилась на землю. Работает.

Следующий этап - полеты на большую высоту и с большей скоростью. В 2013 году первая ступень должна начать суборбитальные полеты на границе атмосферы. Если всё пройдет нормально, то с ней вопрос будет решен.

Вторая ступень - это комбинация вопросов по первой ступени (управляемость) и корабля (теплозащита).

Корабль - отработка использования двигателей Супер Драго в роли САС и посадка, отработка спуска корабля с высоты 30-40 км без парашютов. Тоже в планах 2013-2014 годов.

Возвращение с орбиты и посадка 2-й ступени определена в плане 2014 года.

Комплексные испытания всего Кузнечика в орбитальном полете запланированы на 2015 год.

Пока работы идут вполне успешно. На данном этапе решены главные вопросы по системам управления посадкой. Это мы и увидели на видео.

Надо ещё решить вопросы с посадочными опорами, с их сохранностью и надежностью в полете, при входе в атмосферу, при касании с землей, при старте (долджны надежно держать вес всей ракеты и корабля).

Вопрос с управляемостью первой ступени -- наверно, это проблема компьютера, т.е. его вычислительной мощности, объёма памяти и т.п. (и соответственно масса в кг для установки на ракету). Понятно, что тридцать лет назад компьютеры не обладали ещё той миниатюрностью, чтобы решить эту задачу в полёте. Но уже 20 лет назад можно было поставить и решать эту задачу (т.е. задачу Кузнечика).

Наверно, это совокупность проблем психологии конструкторов, нежелания космических фирм напрягаться, когда и так заказы есть, монополизм в космической сфере (альянс фирм Боинга и Локхида по запуску ракет), а в результате -- застой

в развитии, который мог продолжаться ещё лет тридцать (судя по заявлениям НАСА о сроках полёта на Марс -- всегда впереди было 25 лет).

И никакая пресловутая конкуренция и никакая свободная экономика не спасали ситуацию.

Должен был прийти человек и сказать: "Ребята -- вы просто бараны, нужно делать не так, а вот так."

И тут наступило прозрение. И стало ясно, что трубящие фанфары о достижениях в космических полётах прикрывали скудость мысли и откровенный обман народа (в том числе и американского) о неспособности идти дальше и непонимании того, куда идти.

"это проблема компьютера, т.е. его вычислительной мощности, объёма памяти и т.п. (и соответственно масса в кг для установки на ракету)."

Абсолютно верно, но это не всё. "Железо" как раз менять не приходится. Компьютеры ступени достаточно и даже с запасом мощные. Гораздо важнее алгоритмы программ, скорость прямой и обратной связи, системы ориентации, гироскопы - длинный перечень.

"откровенный обман народа (в том числе и американского) о неспособности идти дальше и непонимании того, куда идти."

Не так.

Фон Браун в начале 70-х уже был готов строить ракеты для марсианского проекта. Уже прошли огневые испытания атомных ракетных двигателей NERVA, которые должны были таскать корабли на орбиту Марса. Но...

Луну потоптали потому, что была лунная гонка. Политические амбиции СССР и США схлестнулись лоб в лоб. Американцы победили. 6 экспедиций Аполлон высаживались на Луну.

Был шанс, что в СССР пошлет американцам следующий вызов, мол вы первые на Луне, а мы будем первыми на Марсе. И американцы были к этому готовы.

Но...

Не сложилось. У Союза уже было гигантское технологическое отставание. Марсианской гонки не произошло и от дальнего космоса отказались все.

Вы знаете, а ведь спейс-шаттлы - это останки "марсианской программы", которая была разработана коммиссией под руководством вице-президента США Спиро Агню.

Ещё и на Луну не высадились, а Агню и компанияуже планировали, что делать после программы Аполлон.

Большая Программа была красива, продумана и амбициозна.

Чтоб лететь на Марс нужно собрать большой корабль на орбите Земли.

Для этого нужна огромная орбитальная станция. Человек на 100 постоянного экипажа. Там будут сборочные стапели.

Нужны космические буксиры, которые будут таскать блоки и модули, выводимые на орбиту Сатурнами, к Большой Станции.

Нужны челноки, которые будут регулярно мотаться между Станцией и Землей - возить людей, инструменты, приборы, расходуемые материалы и т.д.

И тогда, к 75-78 году будет возможным создание "малой" станции (до 20 морд) на орбите Марса.

Была разработана ещё и Малая Прогрмма.

Но в обеих программах фигурировали шаттлы.

Конгресс денег не дал. От всего предложенного со скрипом прошли только шаттлы.

Программа была хорошая, но очень дорогая. Кажется, ещё по заказу президента Буша в девяностых был проведён подсчёт расходов на марсианскую экспедицию и вышло где-то 500 млрд баксов -- это даже для США очень дорого, почему и отказались.

Проблема была и остаётся в цене вывода на орбиту 1 кг груза. До тех пор, пока она равна 10000 баксов за 1 кг, на Марс никто не полетит.

Поэтому, только решив техническую проблему Кузнечика, будет открыта возможность полёта на Марс по приемлемой цене.

Не совсем так.

При Буше произошел другой случай.

Он запросил у НАСА баланс между затратами на МКС и "возвратом" от этой программы.

Тупик.

От МКС толка ноль. Никакой научной или технологической пользы нет. Всё гоняют по кругу, одни и те же эксперименты, новых научных знаний нет, технологических прорывов тоже.

Буш решил, что продолжать эту бессмысленную трату на хрен незачем. Поставил срок прекращения финансирования 2015 год.

Вместо МКС предполагалось развернуть работы по программе Созведие: сборочная орбитальная станция (вариант - в точке Лагранжа), межпланетные корабли испытываются в полете к Луне, потом астероиды и Марс.

Программа серьёзно проработана и рассчитана до мелочей.

Подвела НАСА.

Там уперлись в проект носителей Арес. Арес-1 спроектировали бездарно, выбросив на ветер огромные бабки.

При Буше была разработана программа COTS - commercial orbital transportation (или taxi) services.

Вот по этой программе и прошел Фалькон и Дракон. Собственно, именно благодаря Бушу-младшему мы сейчас и видим СпейсХ во всей его мощи.

23 декабря 2008 года НАСА заключила контракты по программе COTS с компаниями SpaceX и Orbital Sciences, 4 июня 2010 года первый полет Фалькона-9, 8 декабря 2010 - первый орбитальный полет Дракона (с головкой сыра на борту), 22 мая 2012 года - первый полет Дракона к МКС, 8 октября 2012 - первый полет Дракона во исполнение контракта от 23 декабря 2008 года.

Скорость просто невероятная. Для сравнения, Орбитал Сайенз, ради экономии времени и денег, решили использовать старые советские движки НК-33, которые так рекламировали в России. Первую ступень поручили делать НПО Южное.

Движки пришлось полностью переделать на Аэроджете.

И что?

Где сейчас этот Орбитал?

Первый полет ракеты Антарес планировался на 2010, 2011, декабрь 2012, сейчас ожидается в 2013 году. Ракета на космодроме, но в ноябре и декабре были не совсем удачные попытки пройти цикл предполетных испытаний с заправкой и сливом топлива.

До того, были аварии на испытательном стенде - сгорела первая ступень - пожар двигателя.

Стартовав одновременно, имея готовый двигатель, имея менее амбициозный проект (только грузовик) Орбитал отстал от СпейсХ минимум на 2 года за первые 4 года проекта.

500 000$ за полет вместо 330 млн????

Да, Элон называет именно эту сумму. Я сомневаюсь, что он уложится в пол-лимона, но даже, если будет полный лимон, это уже нечто другое. Хотя, с него станется втиснуться в 500 тысяч. Вот он теперь говорит о "билете на Марс в один конец" за 500 тысяч. Если учесть, что парниша считать бабки умеет неплохо, то...

Очень трудно приходится его конкурентам. Боинг с Локхидом уже воют... Пытаются через прессу оплевать СпейсХ, правда звучат неубедительно, а Маск Боинга ущипнул болезненно и очень корректно - предложил им помощь с электрооборудованием Лайнера Мечты, по которому проблемы.

"...Собственно, первая ступень в космос, на орбиту не выходит..."

Тут есть интересный момент.

Корабль, понятно, сходит с орбиты по баллистике, упирающейся в космодром, а потом садится на движки

2-я ступень тоже понятно, она практически достигает первой космической, а потому, вполне понятно, сделавши виток, приходит по баллистики же на космодром и сажается на движки.

Но как с 1-й ступенью у Кузнечика? Ведь к моменту разделения с остальным паровозом, ступень оказывается смещённой по горизонтали на очень много десятков километров. Значит ли это, что Первая после разделения должна развернуться, полностью погасить горизонтальную составляющую, и не просто погасить её, но дать обратный "отрицательный горизонтальный" импульс, чтобы прийти на космодром и сесть на движки, как в кине?

Но, если это так, как спейсиксы планируют циклограмму такого возврата? Ведь по сути, ступень будет свободно падать с высоты около 200-300 км, с начальной нулевой скорости относительно Земли. Будет ли она всю эту дорогу палить движки? Или использует какие-либо ухищрения по аэродинамическому торможению всею многосотметровой боковой поверхностью ступени?

И, кстати, такая громадная боковая поверхность ступени подсказывает один из вариантов горизонтального маневрирования на падении посредством направленного планирования. Что там слышно в масковых кулуарах?

Первая ступень отделяется на высоте примерно 80 км.

Но вы задали правильный вопрос и мы тут его уже обсуждали.

Пока мы можем только гадать, как это реализуется на Фальконе. Скорее всего, они используют управляемый спуск с помощью аэродинамических поверхностей с последующим переходом на управление траекторией с помощью тяги двигателей.

Впрочем, что гадать?

Первая попытка должна состояться через пару недель.

По графику, они должны запускать канадский спутник Кассиопея с новой площадки на базе ВВС Ванденберг - 18 июня.

Это будет первый полет новой версии носителя и первая попытка управляемого спуска первой ступени.

На этом этапе они попытаются сажать ступень в океан, чтоб не наломать дров на земле, ежели что пойдет не так.

Вчера на полигоне тестировали первую ступень этой версии.

Я твиттался с Маском - вроде они смогли без проблем выйти на расчетную тягу 550 т.с. на уровне моря.

Аэродинамические поверхности.

Тут классический "изобретательский клинч". Их не должно быть на взлёте, но они должны быть на участке управляемого планирования. Лично мне представляется наиболее эффективным вариант, при котором падение Первой начинается "лёжа плашмя", с небольшим дифферентом на двигатели. В этом случае гигантская площадь боковой поверхности будет максимально эффективно тормозиться об уплотняющуюся атмосферу. При этом небольшой дифферент обеспечит возникновение параллелограмма сил - возникнет поступательное движение в направлении, куда движки глядят. Не уверен абсолютно, но мне представляется, что для того, чтобы подворачивать горизонтальную составляющую перемещения в сторону космодрома, может вполне хватить очень небольших аэродинамических поверхностей. Скорей даже активных воздушных тормозов типа приподымаемых над обшивкой небольших сегментов обшивки же.

В идеальном случае, с этой задачей могли бы справляться сами посадочные лапы. Ведь незначительным изменением их положения относительно набегающего воздуха можно привносить ощутимую разницу в картину обтекания гладкой поверхности ступени.

Не?

Примерно так мы это себе и представляем.

Теоретически, это должна быть система аналогичная управлению высокоточными JDAM: небольшое хвостовое оперение, небольшие щитки и система управления.

Есть надежда, что всё это будет в прямой трансляции по сети. Следите за обновлениями и сообщениями. Как только и если я буду знать где и когда можно будет смотреть, я напишу заметку.

Это должно быть очень интересно, ведь никто так никогда не делал.

Интересно вас послушать,ребята. Вы явно в теме.

Есть другой вариант.

Если он не совсем плохой, то придумать советскиу проект, с которого это срисовали.

На самом деле, были проекты кораблей с вертикальной посадкой. В СССР дальше рисунков и разговоров дело не пошло. Не было технологий.

А в Америке был проект DC-X Дельта Клиппер. Сделали экспериментальный корабль, который несколько раз взлетал.

7 июля 1996 года, при посадке корабль опрокинулся на бок. К сожалению, тогда НАСА поставило требование к изготовителям хоть в чем-то сотрудничать с Россией. Вот и заказали топливные баки из литий-алюминиевого сплава НПО Энергия, академику Фридляндеру.

Баки сделали, но в сварочных швах были трещины по метру длины. И, хотя Фридляндер доказывал американцам, что ничего страшного в этих трещинах нет, баки разорвало по сварным швам.

После взрыва и гибели летного образца, НАСА проект закрыла.

спасибо, очень интересно; патриоты, наверное, тоже будут в душе благодарны за подсказку; "мы", как всегда, были первые, но... (варианты), а они, гады, как всегда... (варианты)

Русские патриоты -- это не такие дебилы, как вы думаете, товарищ непатриот.

Вы хорошо всё описываете, мне нравится. Видно, что вы этим увлечены. К сожалению, мало на макспарке тех, кто это может оценить: тут или лжепатриоты России со своей дурацкой ненавистью к США, или люди, которые в этих делах, как говорится -- "ни в зуб ногой".

Кстати, насчёт Фридляндера: ну понятно, что он хотел сбыть гнилой товар, как это сейчас принято в России. Но ведь виновата-то в конечном итоге НАСА: надо было после этого прокола заказать такой же корабль американской фирме и довести эту прекрасную идею до завершения, а не кивать, что мол это русские виноваты.

значит, они какие-то другие дебилы, которыми их, вероятно, видите Вы?

НАСА контролируется из Вашингтона.

В 90-х годах было политическое направление, которое определяло и действия НАСА.

После распадаСоюза, финансирование ракетно-космической отрасли сошло практически в ноль. Была опасность, что квалифицированные ракетные кадры разбегутся в поисках заработков по всяким неприятным-неудобным режимам, типа Ирака, Ирана, Северной Кореи, Судана, Сирии, Ливии и т.п.

Было решено по возможности загружать бывшие советские авиа-ракетные производства и КБ заказами для НАСА.

Фридляндер считался первооткрывателем литий-алюминиевых сплавов в мире. Весь ракетный мир, кроме России, тогда переживал бум вокруг этого суперного сплава, но была одна проблема. Алюминий-литиевый сплав очень плохо сваривается.

НАСА заказала технологию сварки ал-ли сплавов Кембриджскому Институту сварки.

В декабре 1991 года англичане получили патент на Friction-stir welding (FSW) - сварку трением вращения с перемешиванием. По этой технологии, к примеру, сейчас работает СпейсХ, но в России она и сейчас используется только парочкой частных компаний. А в середине 90-х, в России, этого вообще не было.

Баки сваривали электронно-лучевой сваркой. Результат известеен.

В НАСА настаивали на участии России в проекте DC-X.

МкДоннел Дуглас, где строили этот корабль, получили баки с большим опозданием и такого качества, что все сроки пришлось сдвигать на несколько месяцев.

Всё это время американцы как могли пытались переварить швы, залить трещины и т.д.

Пока инженеры МкДоннал Дугласа бились с этими баками, бригада российских орлов во главе с Фридляндером, ездила по американским заводам авиа-ракетной техники, "изучала передовой опыт". Академик Фридляндер в своих мемурах очень живо описывает пребывание в Америке, как их принимали, как им показывали аэродромы, цеха производства ракет на Боинге, Локхиде, МкДоннал Дугласе, как их встречали и провожали аплодисментами...

А потом Клиипер прилег на бочок и рванули баки.

В НАСА сочли слишком дорогим строить второй летный образей и программу прикрыли. К сожалению.

Тогда много космических программ позакрывали. Закрыли потрясающий проект VentureStar, когда уже шла сборка первого летного образца Х-33... А к этому проекту уже испытали уникальный клиновоздушный двигатель XRS-2200.

Ну, SLS и Фальконы в разных весовых категориях, не конкурируют друг с другом.

У СпейсХ работает проект по созданию линейки даже более мощных ракет, чем SLS, но...

Сейчас готовится к вывозу на стартовую площадку на базе Ванденберг Фалькон-Хэви, грузоподъемностью 53 тонны на НОО. Но это предел для ракет семейства Фалькон с двигателями Мерлин-1.

Разрабатывается сверхмощный Мерлин-2 с проектной тягой 780 т.с. на уровне моря. По последней информации, топливом будет метан.

Идет проработка конструкции.

Под Мерлин-2 разрабатывается линейка ракет Фалькон-Х (3 двигателя), Фалькон-Х-Хэви (3 блока по 3 двигателя), Фалькон-ХХ (6 двигателей) и чемпионская Фалькон-ХХ-Хэви (3 блока по 6 двгателей Мерлин-2). Грузоподъемность ракет на НОО ракет семейства Фалькон-Х приблизительно оценивается от 85 до 420 тонн.

Это семейство "марсианских ракет". Потому топливом избран метан, который возможно вырабатывать на Марсе.

Твердотопливные ускорители как раз очень неплохо переносят встречу с морской водой. Там примитивные движки - ни тебе клапанов, ни турбонасосов. Эти ускорители многоразово хорошо отработали на шаттлах.

SLS и Фальконы разные в весовых категориях, но это только пока. В 2013 году полетит Фалькон Хэви, а более мощной ракеты сейчас нет. Если бы Маск получал такие деньги, какие даёт НАСА на SLS (кажется 3 млрд баксов в год), то через пять лет были бы уже многоразовые Фальконы до 400 тонн полезной нагрузки, а полёт SLS на 70 тонн планируется только в 2017 году, а на 130 тонн только, кажется, в 2022 году.

И потом ракета SLS проектируется одноразовой всё-таки (многоразовые твердотопливные ускорители на этой ракете не смогут удешевить стоимость вывода 1 кг груза на орбиту, что доказала эксплуатация Шаттла), а следовательно, цена вывода 1 кг груза будет где-то 10000 $ за 1 кг. Но это же дорого и зачем опять на это тратить деньги, когда уже понятно, что нужно делать многоразовые ракеты.

Далее. Разработка новых двигателей на метане у Маска. Это не только для Марса, но и для Земли.

У двигателя на метане удельный импульс = 377 сек, а на керосине = 300 сек. При такой разнице Фалькон 9, работая на метане, при той же исходной массе = 333 тонны, сможет вывести на НОО полезный груз = 20 тонн, т.е. в два раза больше, чем на керосине.

"При такой разнице Фалькон 9, работая на метане, при той же исходной массе = 333 тонны, сможет вывести на НОО полезный груз = 20 тонн, т.е. в два раза больше, чем на керосине."

Во первых, с двигателями Мерлин-1Д грузоподъёмность Фалькон-9 поднимается до 17 тонн.

Я был на заводе СпейсХ в Хавторне, видел эти движки рядом со старыми Мерлин-1С. Новые примерно на треть меньше по габариту, примерно на столько же легче. При этом тяга увеличилась с 44 до 62 т.с. на уровне моря.

Фалькон-9 получит эти движки с 6 полета (ещё 2 раза слетает на старых двигателях), Кузнечик испытывается с новым движком (пока 1 на ступени), а Хэвик пойдет сразу на новых Мерлин-1Д.

Во вторых, с керосина на метан так просто двигатель не перевести. Это другая конструкция всего, включая турбонасосы. Так что, Мерлин-1 остается на керосине и кислороде.

Фалькон-Хэви собираются запустить с базы Ванденберг в третьем квартале 2013 года. На него есть много заказов. 3 контракта уже подписаны - 2 полета для Пентагона и 1 контракт с евроспутником на геостационарную орбиту.

Хэвик сделан на базе Девятки. Те же самые унифицированные блоки. Как только вариант Кузнечика пойдет в эксплуатацию, так и для Хэвика блоки первой ступени станут многоразовыми. Оценочная стоимость полета тяжелого Кузнечика примерно 1 млн., грузоподъемность 49 тонн. Удельная цена заброса 1 кг. груза на НОО около 20 баксов.

Касаемо стоимости отправки на орбиту 400 тонн на Фалькон-ХХ-Хэви, говорить пока рано. Двигатель пока в стадии проектирования.

В июле Маск на пресс-конференции подтвердил, что работы идут активно и с некоторым опережением графика.

На счет денег - это правильно. Но всякие силы имеют границы и пределы.

Элон вкалывает по 12-14 часов в день без выходных. У него одновременно в работе горы проектов и замыслов, в каждом он является ключевой фигурой.

СпейсХ - это его главное направление. В СпейсХ одновременно идут полеты к МКС, полеты по другим контрактам, модернизация Дракона в пилотируемый Дракон Райдер и Дракон-Лаб, Кузнечик, Фалькон Хэви, Мерлин-2, серия Фалькон-Х, строительство собственного космодрома, строительство нового завода двигателей с конвейерно-поточным производством, плюс тонна всяких мелких проектиков.

Одновременно, Элон создал фирму Тесла Моторс и делает там офигеннейшие электромобили.

Сборочный корпус Теслы в 30 метрах от главного корпуса завода СпейсХ.

Вы Теслу Х и Теслу S видели?

Спешу продемонстрировать http://www.youtube.com/watch?v=mURbzh9t0_0&feature=share&list=UU5WjFrtBdufl6CZojX3D8dQ

А заодно, вы увидите и этого удивительного парня.

Мозги там феноменальные, но и деловая хватка невероятная.

Понимая, что массовая электрификация автотранспорта потребует много электричества, Элон создал ТРЕТЬЮ свою компанию - СоларСити. Они производят солнечные батареи, которые НЕ продают, а сдают в лиз хозяевам домов. При этом цена лизинга примерно половина цены за электричество, которую хозяин платил.

На самом деле он зарабатывает дважды.

Первое - есть небольшой запас между тем, что платит хозяин за лизинг и ценой потребленного электричества.

Второе - батареи вырабатывают в разы больше электричества, чем дом потребляет. Это всё идет в сети, за что СоларСити получает деньги от электрокомпании.

Все довольны, все с прибытком, а для Теслы есть дополнительное электричество в сетях.

Модель S на одном заряде батарей ($7) ездит около 500 км.

Модель S разгоняется с 0 до 100 км/час за 6,4 секунды.

Порш Каррера - за 5,6 секунды

8-местный мини-вэн Тесла Х - за 5,2 секунды

Пока модель Х существует в 3 экземплярах. Первый водит сам Элон, а ещё 2 мучают испытатели и конструкторы. Но скоро ожидается начало серийного производства.

Модель S производится сейчас по 2 тысячи машин в месяц, но спрос требует минимум увеличения вдвое. Для этого Маск подписал контракт с Тойотой. За заводы Тойоты в Северной Калифорнии, Маск модернизировал Toyota Rav-4 в электромобиль. Рав-4 Электрик уже в продаже. Видел их на диллерской. Пипец-тачка, но кусачая - 54 тысячи базовая цена. Моя супруга тихо пискнула и сползла по стеночке с мольбой в глазах...

Ничего, пока поводит свой лексус. Подождем-с.

Это я всё к тому, что 9 беременных не родят 1 ребенка за 1 месяц.

С этой нагрузкой, и дополнительные миллиарды вряд ли позволят ускорить процесс создания ракет для полетов на Марс.

Я написал о миллиардах и пяти годах для создания тяжёлых Фальконов потому, что читал заявление Тома Мюллера о том, что для создания двигателя Мерлин 2 нужно 1 млрд $ и 3 года трудов конструкторов. Не уверен, что у Маска сейчас есть свободный миллиард баксов, поэтому сроки могут растянуться, но при наличии денег посчитаем: три года на создание Мерлин 2, параллельно разрабатывается сама ракета, затем два года на изготовление, ну пусть ещё два года на непредвиденные трудности и в 2019 году всё реально может летать, как вы говорите, за 20 $ за 1 кг полезной нагрузки (при этом реальная нагрузка может достигнуть для начала 200 тонн); и ещё через три года наконец-то появляется SLS с выводимой нагрузкой аж 130 тонн и стоимостью вывода 10000 $ за 1 кг и с затратами НАСА на это чудо техники где-то 12 млрд баксов.

Я, собственно, про то же самое.

Не знаю, откуда взылась цифра про миллиард на разработку Мерлин-2. Тем более, что это не одномоментная инвестиция, а растянутая во времени. Но, чтоб эти деньги у СпейсХ появились, надо выполнять свои контрактные обязательства в первую очередь.

Маск не прожектер и не беспочвенный мечтатель. Свои идеи он реализует на прочном экономическом фундаменте, который сам и создает шаг за шагом.

Прибыль вкладывается в развитие, в следующие проекты. Конечная цель - полет на Марс.

Вы, возможно, слышали, что сам Элон мечтает полететь на Марс, основать там колонию и остаться там до конца своих дней.

Но к мечте он идет основательными шагами.

Уже есть несколько проектов, связанных с Марсом и СпейсХ. Например, проект Рэд-Драгон, который реально провести в 2018-2020 гг. Над этим тоже работают.

Главная задача перед пилотируемым полетом на Марс - создать маршевый двигатель, возможно на базе VASIMR или недавно показанного термоядерного импульсного движка, см. http://rnd.cnews.ru/tech/reviews/index_science.shtml?2012/11/13/509954

Есть много других проблем, которые надо решить. Например, защиту экипажа от космической радиации.

VASIMR реально уже создан (на 200 кВт), проблемой является источник питания для него, т.к. нужно 10000 кВт (а лучше, чтобы было 30000 кВт) для полёта на Марс, а для этого нужен ядерный реактор небольшой (лет 7 хотя бы нужно для проектирования и изготовления).

Защита от космической радиации в полёте: уже показана возможность создания компактного "магнитного щита" ( в основном от солнечных вспышек), но ещё никто этого не разрабатывал для практического применения на реальном космическом корабле. Но можно сделать на корабле радиационное убежище с толщиной стенок в 50 г/см2 (где-то 20 тонн весом)и это решит проблему.

О миллиарде $ на Мерлин 2 по словам Тома Мюллера (главного двигателиста у Маска) точно читал я, он это сказал в 2011 году.

Фалькон-Хэви использует все 3 блока первой ступени от Фалькон-9. Как только эти блоки пойдут в варианте Кузнечика, Хэвик тоже станет многоразовым полностью. Чуть меньше станет грузоподъемность, но цена полета упадет до 1 млн на НОО. Стоимость 1 кг груза на НОО ожидается порядка 20 баксов.

Дракон по плану должны начать гонять по варианту Дракон-Райдер (пилотируемый) уже с посадкой на своих двигателях. Первые тесты ожидаются в 2013 году. Это должен быть отрыв корабля от "аварийного" носителя и посадка на своих движках.

Эти тесты будут принимать НАСАйцы.

Маск недавно на пресс-конференции смеялся, что если бы какой-то отморозо пробрался зайцем на Дракон, который летит к МКС, то добрался бы живым и без проблем. В принципе, корабль готов возить людей. Но НАСА предъявляет неслыханные прежде требования, которые не предъявляют даже к Ориону и CST-100.

Полностью удовлетворить все эти требования СпейсХ сможет к середине 2014 года, а первый пилотируемый Дракон-Райдер полетит в 2015 году.

Как я уже писал выше, Райдер - это пилотируемый Дракон от Кузнечика.

Центральный блок Falcon Heavy работает дольше боковых, следовательно разгоняется до большей скорости, чем они. больше скорость- больше нагрев. Не потребуется ли для него тепловой щит?

А чем отличаются требования к Dragon от требований к Ориону и CST-100? Зачем НАСА ставить палки в колёса Маска? 60000000$ за билет на Союзе нравится платить?!

"Центральный блок Falcon Heavy работает дольше боковых, следовательно разгоняется до большей скорости, чем они. больше скорость- больше нагрев."

Не совсем так - боковые ускорители работают в основном на то, чтоб оторвать от земли и дать первичный разгон значительно бОльшему весу.

Работа центрального блока завершается незначительно выше и до выхода на орбиту.

Собственно, первая ступень после отделения начинает сама падать, как обычно, без особого разогрева. Но тепловой щит на неё поставят.

Если просто по баллистике отправить эту махину, то тепловой щит и не нужен, но ребята хотят посадить её прямо на стартовую площадку космодрома. Это значит, её придется разворачивать, тормозить и возвращаться по более сложной траектории, с разогревом.

Поэтому, на неё тепловой экран поставят безусловно.

Технология изготовления щита отработана, математические модели формирование щитом плазменного кокона без соприкосновения с спускаемым объектом - имеются. Остается разогнаться до суборбитальной скорости и проверить работу.

По планам - в 2013 году.

Ждем с нетерпением.

"Зачем НАСА ставить палки в колёса Маска?"

НАСА давно уже не так организация ученых и конструкторов, какой она была во времена Аполлонов и Сатурнов.

Сейчас это абсолютно бюрократическая, почти советская-социалистическая контора.

Боинг и Локхид - давние партнеры насайских бюрократов, Альянс - совместное предприятие Боинга и Локхида. Орбитал - партнер Локхида, тоже давно работает с НАСА.

Все они держатся в одном ценовом поясе, конкурентоспособны друг с другом и к производителям ракет и кораблей других стран.

СпейсХ стоит особняком.

С продукцией СпейсХ никто конкурировать по деньгам не может.

Атлас забрасывает 35 тонн, а Фалькон Хэви - 53 тонны.

Атлас стоит 330-360 миллионов, а Фалькон Хэви от 90 до 130.

Выход СпейсХ на массовое производство рубит по старым связям и старым конторам, как и по многим личным интересам.

Маск отказывается продавать акции СпейсХ, чтобы компанию не захватили акционеры конкурентов из Боинга и Локхида. Иначе цены вздуют и пипец фирме. А пока туда-сюда, Маск добился контракта на 2 полета Хэвика для Пентагона. Это было поле, которым владел Альянс, но Маск начинает их выбивать. Это очень непросто.

У Боинга и Локхида остаётся только два выхода: или застрелиться самим или нанять на паях киллера для устранения Маска (как говорил наш незабвенный Иосиф Виссарионович -- "Нэт человека, нэт и проблемы").

Ну, не надо так резко!

Это всё-таки не Едимая Россия, а вполне респектабельные американские компании.

Но там тоже коленки сейчас трясутся.

Тем более, что они теряют не только НАСА и Пентагон. Перспективный рынок у Бигелоу Аэроспейс. Они там финансировали программу гигантских надувных кевларовых орбитальных станций. У Бигелоу готовят модули по 330 кубов и по 2200 кубов.

МКС - 950 кубов - вся станция, вместе с переходами.

Боинг и Локхид хотят войти в этот бизнес, но в марте Бигелоу подписал важнейший контракт с Маском. СпейсХ будет заниматься маркетингом, запускать модули на орбиту, а Драконы будут возить пассажиров и грузы.

Они -то респектабельные, но кто знает.

А вообще-то, если даже Боинг и Локхид и потеряют заказы на космические запуски из-за Маска, то ведь у них и другой бизнес останется, например, у Боинга есть мировой рынок самолётостроения, да и у Локхида много чего есть, а если Маск сделает многоразовые ракеты, и расширится сильно космический бизнес, то и они начнут делать такие же (но уже за свой счёт, а не за бюджетные деньги), да и все остальные мировые космические игроки никуда не денутся и начнут делать свои Кузнечики.

Потому-то это так важно!

Конкуренция двигает прогресс! Хочешь зарабатывать на рынке - предлагай лучшее и за меньшие деньги.

Вы сами видите, что после лунной гонки особой конкуренции в космосе не было. Пошло топтание орбиты Земли, бессмысленное и бестолковое. Деньги улетали только на то, чтобы просто не прекратить полеты в космос.

Выход в космос Индии, Китая, Японии и Европейского агентства тоже конкуренции не добавил. Они пока проходят этапы 60-х годов прошлого века.

А вот частники...

Сразу начинается рывок.

Орбита становится полем коммерческих интересов, конкуренция вызывает новые технологии и снижение цен, плюс открываются прорывные перспективы в дальний космос и частникам и странам.

Вы следите по новостям за станцией Кассини?

Специально за этой станцией не слежу. Знаю, что для исследования Сатурна, что 14 января 2005 зонд Гюйгенс совершил посадку на Титан. Всё это здорово, но меня это не вдохновляет, потому что я считаю, что любой космический корабль с экипажем сделает в тысячу раз больше, чем любой автомат (это пока. Когда будет создан искусственный интеллект, тогда ситуация изменится, только вот как бы дело не кончилось тогда Терминатором).

"космический корабль с экипажем сделает в тысячу раз больше, чем любой автомат"

Абсолютно согласен.

Но, давайте честно. В состоянии ли сегодня человечество отправить пилотируемый космический корабль к Юпитеру или Сатурну? Вопрос, конечно, риторический.

Означает ли неспособность совершить пилотируемый полет, что не следует так далеко запускать автоматические космические аппараты???

С другой стороны, посмотрите на этот проект, какая гигантская, блистательная работа проделана!

Чтобы отправить станцию к Сатурну, баллистики разработали, а инженеры реализовали тройную "пращу" - аппарат сначала полетел к Венере, разогнался в её гравитационном поле, потом также разогнался в гравитационном поле Земли и Марса - набрал достаточную скорость, чтоб пройти мимо Юпитера к Сатурну. При подходе к орбите Сатурна, были включены тормозные двигатели и аппарат плотно "сел" на задуманную орбиту.

Потом аппарат маневрировал, собирал уникальную информацию, брал пробы вещества, фотографировал кольца Сатурна "в упор" и, наконец, высадил Гюйгенс на Титан, переправив на Землю бесценную информацию и фотографии.

Вдумайтесь! На Титане сидит аппарат, сделанный землянами!

Посмотрите на сайт Кассини

http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/main/index.html

Конечно же, это замечательно.

Но... этого мало.

"В состоянии ли сегодня человечество отправить пилотируемый космический корабль к Юпитеру или Сатурну? Вопрос, конечно, риторический."

Сегодня -- нет. Но через 15 лет (при желании) это возможно (т.е. технологические возможности это позволяют). И не за 500 млрд $, а за 50 млрд $.

Экипаж из 10 человек, масса корабля = 3000 тонн, мощность электрич двигателей VASIMR = 30000 квт, три тепловых ядерных реактора по 30000 квт, длительность экспедиции = 7 лет, посещаемые планеты с их спутниками -- Юпитер, Сатурн, уран, Нептун, высадка на спутники этих планет и взятие материалов и доставка их на Землю.

Как я понимаю, полёт на Юпитер и далее имеет чисто научный интерес. Колонизация спутников тех планет не имеет смысла, т.к. они покрыты слоем льда в сотни км.

А вот на Марсе смогут люди жить, причём со временем десятки миллионов людей, причём без скафандров. Это будет вторая Земля.

И даже Венеру можно будет привести в жилой вид (но вряд ли раньше, чем через двести лет).

Так что смысл имеет направление усилий на достижение Марса и его колонизацию, а потом и Венеры.

Чисто научный интерес - не так уж и мало. А на счет колонизации, я бы так категорически не говорил. Мало ли что, да как. На Титане атмосфера есть, хоть и метановая. Есть реки (недавно Кассини сфотографировал такую, на Нил похожую). Вполне возможно, что и жизнь в каких-то формах там есть. На Энцеладе из под поверхности - в космос бьют гейзеры из паров воды. А что там под корочкой, если там вода в жидком виде? Всё может быть.

Так что, пожуём-увидим.

Я сам большой поклонник VASIMR, но там есть миллион вопросов, и не только по энергопитанию. Многое пока неясно.

Скоро должны на МКС поставить такой движок для коррекции орбиты. Есть совместный проект Астры и СпейсХ по беспилотному буксиру с VASIMR на лунные трассы, но как он идет пока не слышно.

С рабочим телом тоже пока не решили. То ли будут криптон пробовать, то ли что-то потяжелее. Не знаем пока.

Не известна пока и степень надежности таких двигателей, не испытывали их на продолжительность работы, многоразовое включение в условиях температурных перепадов.

Мощный электромагнитный кокон, который защищает экипаж - тоже непонятно как он подействует на другие приборы, устройства и агрегеаты, как связь держать с кораблем в магнитном коконе.

Вобщем, поспешай медленно. Увидим, как оно пойдет.

Одно несомненно - время интереснейшее, грядет очередная технологическая революция, которая изменит мир.

Буксир с VASIMR -- да, это надо бы. Ведь для чего он нужен? Например, Фалькон Хэви должен выводить на НОО 53 тонны, а на ГСО только 12тонн, а ещё надо до Марса лететь (но это уже на VASIMRах). Поэтому, если корабль на Марс должен иметь массу, например 530 тонн, то для вывода его на НОО нужно 10 запусков Фалькон Хэви, а на ГСО уже нужно 44 запуска, то есть в 4,4 раза больше, ну и дороже. Соображает Маск.

Рабочее тело для VASIMRа сейчас -- это аргон (на нём и испытания провели успешно).

"Мощный электромагнитный кокон, который защищает экипаж" -- насколько я знаю, VASIMR не создаёт никакого кокона для защиты экипажа от радиации.

Время грядёт, конечно, интересное.

Спасибо, я смотрел вашу статью.

Честно говоря, смысл этого проекта до меня не очень доходит. Как испытательный полигон для технологий колонизации, я бы ещё мог понять, но привлечение "поселенцев" меня как-то смущают.

Существует несколько проектов колонизации Марса.

Первоначально, рассматривается возможность создания небольшого поселения на базе кораблей Ред-Драгон, соединенных герметичными переходами и шлюзовыми камерами для входа-выхода. Эти первопоселенцы, вероятно, смогут построить большего размера станцию на основе больших надувных модулей Бигелоу, прочно закрепленных на фундаментах. Это называют "станция второго этапа". Поселенцы "второго этапа" должны будут создать большой купол для перманентного поселения на примерно 80 тысяч человек, получившего название Марс-Оазис.

Проблема всех этих проектов в том, что колонисты станут вынужденными вегетарианцами, поскольку завозить на Марс животных проблематично.

Но всё это ещё достаточно далеко. Пока надо научиться летать к Марсу, возить людей и грузы.

Назым, Маск большой прагматик. Он свою мечту реализует шаг за шагом, на прочной технологической и финансовой основах, которые сам и создает.