Удивительная, особенно по нынешним временам, история, когда вложено огромное количество человеческого труда, инновационных передовых идей и исследований, средств, конечно же, и всё это пущено на ветер, практически забыто…
Хотя, чему это я удивляюсь?! Таких историй мильон в постсоветское время. Но, эта особенная. Беспредельно УНИКАЛЬНАЯ.
Получается так, что в момент смерти Главного Конструктора, наша страна стала резко терять лидерство в космосе, сложилось впечатление, что власть не знала, на что направлять конструкторскую и производственную мысль по космосу, в первую очередь. Тут помогли американцы, они вырвались вперед и стали задавать тон, что делать в этом направлении.
Наши как-то встрепенулись и стали создавать много чего в ответ. Это оказалось легче, чем придумывать самим невесть что и для чего. Тем более, что по образу и подобию можно было сделать лучше, надежнее и дешевле, учитывая трудности противника.
Так вот, ракета Энергия стала таким скачком, что вроде бы и создавалась как ответ на многоцелевую военно-гражданскую программу США Space Shuttle, но заложено туда было столько, что повторить, в итоге, не могут и сейчас.
Давайте попробуем кратко проанализировать информацию, которая есть в сети по отечественному проекту, с простой обывательской точки зрения и посмотреть, что мы потеряли, и чем, может быть, помогли мировому прогрессу.
Началось всё с того, что в 1971–1975 годах Институт прикладной математики АН СССР совместно с НПО «Энергия» проводил исследования, в ходе которых доказал, что Советскому Союзу необходимо построить многоразовую космическую систему. Подразумевалось, что СССР при этом получит паритет с США по возможности нанесения удара с помощью орбитальных сил.
Так космическая отрасль Советского Союза получила задание создать многоразовую космическую систему многоцелевого военно-гражданского назначения с характеристиками, аналогичными системе Space Shuttle.
Первая версия программы копировал американскую, но потом в силу вступило правило «сделай лучше», и наши решили сделать более универсальную вещь: не челнок с ускорителем, а отдельно ракету и космический корабль многоразового использования. Причем, не только в планер, но и в конструкцию ракеты начали закладывать элементы неоднократного применения. Это как раз то, чем так усиленно занимается и пиарит Илон Маск.
В 1976 году была официально утверждена строго засекреченная программа «Энергия — Буран». За 18 лет её подготовки израсходовали более 16 миллиардов рублей. Для сравнения американцы потратили на Шаттлы 160 миллиардов долларов.
Про Буран я уже писал несколько ранее, если интересно, найдите на моем канале. А вот Энергия оказалась ещё интереснее, поскольку туда закладывалось гораздо больше идей и возможностей. Ракета относилась к классу супертяжелых (и вот здесь есть варианты) и предназначалась не только для выведения на орбиту челноков, что она и сделала однажды, но и для запуска других тяжелых грузов, а также станций в дальний космос.
Самая мощная и на тот момент, и на сегодняшний день, ракета Сатурн V создавалась, как раз, для лунной программы и запусков кораблей Аполлон. Она выводила на орбиту 150 т груза. Один из вариантов новой советской системы должен был выводить на орбиту 200 т. Это сделало бы её самой мощной в мире.
Первый испытательный пуск РН «Энергия» с тяжелым спутником «Полюс» состоялся 15 мая 1987 года с универсального комплекса стенд-старт космодрома Байконур. Ракета отработала нормально, выведя «Полюс» на переходную траекторию, но сам аппарат не вышел на расчетную орбиту из-за сбоя в автономной системе управления.
Второй запуск состоялся уже 15 ноября 1988 года с челноком Буран. В этом случае все элементы программы сработали в плановых режимах. Корабль дважды облетел вокруг планеты и сам в автоматическом режиме приземлился на Байконуре.
Ну запустили и запустили, среди советских граждан большого ажиотажа это не вызвало. Подумаешь, повторили американские шаттлы…
Между тем, спецы на Западе эти полеты оценили по-другому.
Британский специалист по аэронавтике, создатель двигателей для космического самолёта Алан Бонд: «Со времени запуска первого спутника в 1957 году, каждая ракета и каждый ракетный двигатель, создаваемые Советами, всегда соответствовали современному уровню развития и всегда были наголову выше всех остальных разработок аналогичных систем в мире. Вариант «Энергии» с шестью и даже с восемью ускорителями будет ещё более мощным. Большая гибкость системы «Энергия» обеспечивает довольно широкие, далеко идущие возможности. Она является тем самым звеном, которое во много раз повышает потенциал остальной космической техники».
Выдержка из опубликованных исследований Стенфордского университета: «…при объединении усилий и использовании носителя «Энергия» пилотируемый полёт на Марс может потребовать только 60 млрд. $, а не 400 – 500, как полагает Национальное космическое агентство. «Энергия» - это единственная возможность добраться до Марса в обозримые сроки и за приемлемую цену».
Чем же поразила новая космическая система знатоков освоения космоса?
Важная особенность «Энергии» — ее универсальное построение на базе основного блока второй ступени и унифицированных модулей первой ступени. Это позволяло на последующих этапах создать ряд перспективных носителей тяжелого и сверхтяжелого классов в зависимости от числа модулей второй ступени в их составе — в частности, на базе «Энергии» планировали создать семейство унифицированных ракет-носителей, в том числе — с целью пилотируемой экспедиции на Марс.
Это была первая советская ракета, использующая криогенное горючее (водород) на маршевой ступени, и самая мощная из практически воплощенных отечественных ракет.
Уникальные четырёхкамерные двигатели РД-170, специально разработанные для первой ступени «Энергии», обладают рекордными параметрами по тяге и удельному импульсу и не имеют аналогов за рубежом до сих пор. Предназначен для многоразового использования, аттестован для 10-кратного использования. Мощность РД-170 составила рекордные 20 миллионов лошадиных сил. Он мощнее, чем однокамерный F-1 американской ракеты-носителя «Сатурн-5», летавшей на Луну, и меньше его в 1,5 раза и экономичнее.
Вот как раз на основе этого двигателя и был создан знаменитый РД-180, который используется в американских ракетах «Атлас» и который является главным предметом гордости отечественного космического машиностроения. Этот движок двухкамерный, он как бы считается половинкой РД-170. Говорят, что этот вариант американцы используют эксклюзивно. Это не значит, что у них совсем нет разработок подобного класса. Это значит, что наш аппарат гораздо эффективнее всех остальных, надежнее и лучший по стоимости. А деньги считать в США умеют. Поэтому поставки этого компонента для своих ракет они всячески уберегают от всяких санкций.
Ещё один практический вариант, разработанный на основе 170-ки – РД-191, предназначался для ракеты легкого класса «Ангара», он был однокамерный, четвертинка от своего предшественника.
Двигатели второй ступени Энергии РД-0120 — первые мощные отечественные двигатели, использующие в качестве горючего жидкий водород. Несмотря на практическое одноразовое применение РД-0120, двигатель имел трехкратный полетный ресурс. То есть он тоже разрабатывался многоразовым.
И вот сейчас самое время рассказать об унификации всей системы «Энергия». Она могла компоноваться во множестве вариантов, и выводить на орбиту грузы от 30 до 200 т, но основные были три:
1. «Энергия-М» (изделие 217ГК «Нейтрон») была наименьшей ракетой в семействе, с уменьшенной примерно в 3 раза грузоподъёмностью относительно РН «Энергия», то есть с грузоподъёмностью 30-35 тонн.
Число боковых блоков первой ступни было уменьшено с 4 до 2, вместо 4 двигателей второй ступени РД-0120 на центральном блоке был установлен только один. В 1989—1991 гг. проходила комплексные испытания, планировался запуск в 1994 году. Однако в 1993 году «Энергия-М» проиграла государственный конкурс (тендер) на создание новой тяжёлой ракеты-носителя; по итогам конкурса было отдано предпочтение ракете-носителю «Ангара» (первый запуск состоялся 9 июля 2014 года). Полноразмерный, со всеми составляющими компонентами макет этой ракеты хранится на Байконуре.
2. «Энергия II» (также называемая «Ураган») проектировалась как полностью многоразовая. В отличие от базовой модификации «Энергии», которая была частично многоразовой, конструкция «Урагана» позволяла возвращать все элементы системы «Энергия» — «Буран». Центральный блок «Энергии II» должен был входить в атмосферу, планировать и садиться на обычный аэродром.
3. «Вулкан» («Геркулес») Наиболее тяжёлая модификация: её стартовая масса составляла 4747 т. Используя 8 боковых блоков и центральный блок «Энергии-М» в качестве последней ступени, ракета «Вулкан» или «Геркулес» (что совпадает с проектным именем тяжёлой ракеты-носителя РН Н-1) должна была выводить до 175-200 тонн на низкую околоземную орбиту. С помощью этой колоссальной ракеты планировалось осуществлять наиболее грандиозные проекты: заселение Луны, строительство космических городов, пилотируемый полёт на Марс и т. д. Именно этот комплекс и должен был стать самым мощным в мире. Кстати, все современные перспективные разработки по плановой грузоподъемности уступают этому варианту системы.
Таким образом, она превосходила аналоги даже не на 30 лет вперёд, а намного больше!
Однако в 1990 году работы по программе «Энергия — Буран» были приостановлены, а в мае 1993 года программа окончательно закрыта.
Председатель научно-технического совета Роскосмоса Юрий Коптев рассказал, что закрытие проекта «Энергия-Буран» было связано с вопросом его экономической эффективности.
«Как и американский «Шаттл», наша система оказалась дорогой. Связка «Энергии» с «Бураном» выводила на орбиту грузов чуть больше, чем ракета «Протон», а стоимость пуска была 300 миллионов рублей против 5,5 миллиона. А самое главное, не нашлось полезных нагрузок под «Энергию» и «Буран». То есть на тот момент, когда закрывались все отечественные программы по развитию дальнего космоса, мощности Энергии просто стали не востребованы.
Если нечего запускать, то ненужными оказались и носители.
Когда над «Энергией» нависла угроза полного забвения, научно-производственные круги, пытались спасти проект. Ракету-носитель планировали приспособить под международные проекты. В частности, под эгидой ООН, с помощью международной кооперации, ожидалось осуществить серию марсианских миссий.
Эти планы вызвали большой интерес у целого ряда стран – США, Японии, Китая и стран Евросоюза. К сожалению, «Энергию» ждала плохая участь. Эта ракета настолько напугала определённые круги в Соединённых Штатах, что искушение навсегда похоронить ракету-носитель №1 оказалось сильнее, чем дивиденды от всевозможных международных проектов.
В современное время, когда человечество созрело-таки с необходимость развития дальней космонавтики, идеи Энергии пытаются реанимировать, конкуренция по созданию сверхтяжей обострилась по всему миру. У нас пока другой альтернативы нет, правда также, как и возможности её воссоздать. Кооперация Советского Союза утеряна, поэтому или делать всё заново, или новый проект. По оценкам специалистов, правда, новый проект оценивается минимум в 1,5 дороже.
Что-то из производственно-технологической инфраструктурыещё осталось. Есть в городе Самаре завод-изготовитель «Энергии» Ракетно-космический центр «Прогресс». Работает в Воронеже изготовитель двигателей РД-0120 АО «Конструкторское бюро химавтоматики». Тоже самое можно сказать про НПО «Энергомаш», которое в подмосковном городе Химки до сих пор производит двигатели нулевой ступени РД-170. Успешно работает предприятие-создатель этой ракеты – НПО «Энергия».
Так нужен ли для мировой космонавтики сверхтяжёлый носитель не нужен? Китайцы и американцы так не думают. Они работают над этим полным ходом. Если запуск китайской ракеты «Великий поход-9» дело будущего (2028 год), то пуск американского носителя SLS запланирован практически «на завтра» (2018 год).
У нас же в мае 2016 года в Центре имени Хруничева восстановили департамент по многоразовым средствам выведения — для работы в нем пригласили специалистов, которые в свое время работали над проектом «Энергия».
20 июня 2017 года в новостях появилось сообщение о том, что новая российская ракета-носитель «Союз-5» будет проектироваться исходя из опыта советской программы «Энергия — Буран». Такое заявление сделал глава РКК «Энергия» Владимир Солнцев на авиакосмическом салоне во французском Ле Бурже:
— Исходя из опыта, как создавался комплекс «Энергия — Буран», мы идем тем же самым путем. Мы также создаем сначала ракету-носитель среднего класса, затем она превращается в элементы первой и второй ступени ракеты сверхтяжелого класса. Не в стопроцентном исполнении, но можно говорить об определенной унификации, — цитируют Солнцева «РИА-Новости». — Перед нами поставлена задача создать в максимально сжатые сроки ракету-носитель сверхтяжелого класса.
Ранее Россия и Республика Казахстан согласовали программу по ускоренному созданию ракеты «Союз-5» и стартовой инфраструктуры для нее на Байконуре — предположительно запуск программы запланирован на 2022 год. Россия взяла на себя финансирование и разработку ракеты, Казахстан — модернизацию стартового комплекса.
Получается, что дело комплекса «Энергия» пока ещё живет. Будет ли процветать? Посмотрим.
Рациональные идеи прошлого пригодятся обязательно!
Валерий Бурдаков, в прошлом - начальником отдела НПО "Энергия", а ныне - профессором МАИ, доктор технических наук:
На смену углеводородной грядет эра атомной и солнечной энергетики, немыслимой без широкого использования самых разных космических средств. Для создания космических солнечных электростанций, подающих энергию земным потребителям, потребуются носители на полезный груз в 250 тонн. Они будут созданы на базе МОВЭН. А если говорить о космонавтике в целом, то она будет обеспечивать все потребности человечества, а не только информационную, как сейчас.
Что ещё почитать о космонавтике:
- Мнение американцев о состоянии российской космонавтики.
P.S. Друзья, на своем канале я публикую материалы на разные темы. На те, которые мне интересны, и я не хочу зацикливаться на чём-то одном. Если вам они тоже интересны – подписывайтесь, и будете получать новые статьи первыми. Поройтесь на самом канале под моей фамилией, найдете там ещё много чего. Буду благодарен за положительную оценку в виде нажатого большого пальца кверху. Сам буду оценивать ваши ценные комментарии и пожелания!