Почему падают российские ракеты?

 

К слову, в космическом ведомстве выбрали довольно странный музыкальный ряд, так что досмотреть видео до конца не так-то просто. Но если убрать назойливую мелодию, то по меркам Роскосмоса — вполне качественный медийный продукт. Тут и неплохая анимация, и демонстрация производственных процессов, и комментарии конструкторов. Для настоящей революции в сфере двигателестроения этого, увы, мало. 

Детали проекта

Начнем с самого важного. РД-171МВ должен лечь во главу концепции перспективной ракеты «Иртыш», которую ранее знали под несколько странным наименованием «Союз-5». Почему странным? Дело в том, что новая ракета не будет иметь прямого отношения к советским «Союзам». Это, скорее, современная реинкарнации «Зенита», где также найдут свое воплощение некоторые технические решения закрытого ранее проекта «Русь». Сам по себе «Иртыш» — без преувеличения главная надежда российской космической индустрии. И потенциально основная российская ракета-носитель будущего, еще как минимум, на 50 лет. Это, конечно, при условии, что ее создадут. 

Уже известно, что кроме использования на первой ступени «Иртыша», двигатель РД-171МВ также намерены применить для первой ступени перспективной российской ракеты «Енисей», которую видят инструментом покорения Луны в будущем. В России. В Америке высадку на Луну осуществят с помощью других носителей: пока что Штаты вообще не горят желанием включать РФ в новый лунно-орбитальный проект. 

Грубо говоря, РД-171МВ — основа всей российской космонавтики будущего. К сожалению, ничего революционного, в широком смысле, в нем нет. Разберем по порядку. Пожалуй, первое, о чем нужно говорить, это «наследственность». Двигатель РД-171МВ является очередной версией советского РД-170, работать на котором начали в 1976 году. Его создавали для ракеты «Энергия», которая должна была стать частью комплекса «Энергия — Буран». Говоря совсем просто, двигатель должен был выводить в космосе советский челнок — аналог американского шаттла. Развал СССР похоронил и сам корабль, и огромную ракету. Но вот двигатель не только их пережил, но и породил целое семейство разных изделий, одно из которых — РД-180 — американцы до сих пор используют на первой ступени своей ракеты «Атлас V», хотя в будущем уже не планируют закупать российские изделия (как оно будет на самом деле — покажет время). 

Сам РД-171МВ, как и его далекий предок, является жидкостным ракетным двигателем закрытого цикла. Он имеет четыре камеры сгорания, и использует пару кислород-керосин. По состоянию на 2019 год это не «трагедия», однако уже в скором будущем появятся новые двигатели, которые ориентированы на потенциально более удачную почти во всех смыслах топливную пару сжиженный природный газ/жидкий кислород. Самый яркий представитель — перспективный Raptor от компании SpaceX. Еще можно вспомнить BE-4 от Blue Origin, который хотят устанавливать сразу на две перспективные американские многоразовые ракеты: Vulcan и New Glenn. 


Сравним? 

Вернемся к тезису о том, что ряд в Роскосмосе РД-171МВ самым мощным ракетным двигателем из числа существующих. Так ли это? На официальном канале ведомства прямо утверждают: «самый мощный в мире — 246 тысяч лошадиных сил. При массе в 10 тонн тяга двигателя превысит 800 тонн». И далее: «турбонасосный агрегат развивает мощность 180 тыс. киловатт, что соответствует мощности трех атомных силовых установок крупнейших ледоколов». «Двигатель РД-171МВ действительно будет самым мощным в мире», — подчеркнул в свою очередь генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов.

Сухие характеристики выглядят так: 

– Масса: 10 300 кг;
– Высота: 4 150 мм;
– Диаметр: 3 565 мм.

Много это или мало? Смотря с чем сравнивать. Ракетный двигатель Merlin 1D+ для ракет Falcon 9 FT и Falcon Heavy имеет тягу на уровне моря 845 килоньютонов или 94.981778 тонн-сил. Казалось бы, превосходство огромное. Но не стоит забывать, что «Мерлин» имеет массу менее чем 500 килограмм. То есть, он находится в совсем другой весовой категории. Малая масса позволяет установить на Falcon Heavy 27 «Мерлинов», так что «коллективный двигатель» этой ракеты намного мощней того, который будет на «Союз-5». Сейчас, напомним, Falcon Heavy является вообще мощнейшей из всех существующих ракет-носителей. 

Но это все условности. Важнее другое. Если говорить о сухой мощности одного изделия, как таковой, то здесь лидером является двигатель Solid Rocket Booster, который использовали для шаттлов, а сейчас будут использовать для новой американской сверхтяжелой ракеты Space Launch System. Один такой ускоритель имеет стартовую тягу (на уровне моря) примерно 12,45 меганьютонов или по-другому 12450 кН. 


Говоря иными словами, ведомство Рогозина ошиблось, назвав РД-171МВ мощнейшим. РД-170 и его модификации по-прежнему — очень эффективные ракетные двигатели и совершенно заслуженно входят в число лучших. Однако в силу возраста им объективно трудно претендовать на какие-то рекорды общемирового значения. Чисто условно РД-171МВ можно назвать «мощнейшим жидкостным ракетным двигателем», однако в Роскосмосе по какой-то причине не стали делать таких уточнений. Наверное, не столь красиво это выглядело со стороны. 


На новом двигателе — в «сказочное» будущее

В заключении хочется отметить, что лучшим вариантов для России было бы изучение новых направлений двигателестроения. Вместо мега-проектов типа ракет «Дон» и «Енисей» можно было бы сфокусировать внимание на разработке принципиально нового метанового двигателя, тем более, что одну из таких разработок в стране уже ведут. «Двигатель получил название РД-169. Это фактически новый двигатель, создающийся на основе тех знаний, которые мы формировали с начала 2000-х годов», — заявил упомянутый выше Игорь Арбузов в прошлом году. Более того, по его словам интерес к разработке уже проявили другие страны. «Наших китайских коллег очень интересует вопрос совместной разработки метанового двигателя. Мы рассматриваем такой вариант, как возможность привлечения дополнительных инвестиций в создание метанового двигателя с последующим, как вариант, лицензионным соглашением по его производству в Китае», — добавил специалист.

Но работа в новых направлениях не всегда предполагает громкие лозунги. А ведь очень приятно сказать «у нас уже есть самый мощный в мире двигатель», вместо того, чтобы заявить что-то вроде «мы постараемся догнать Blue Origin и SpaceX». Платить за подобную недальновидность престижем страны придется в будущем.