Цикл статей про "Лунные корабли" (который пока не закончен) получился совершенно случайно, спонтанно. В дзене попалась на глаза статья "Валентин Глушко о ракете Сатурн, двигателе F-1 и полетах на Луну"
Валентин Глушко был талантливый человек, но, судя по некоторым имеющимся фактам, с "очень своеобразным" характером и такими же "своеобразными" другими личностными качествами. Достаточно известны некоторые "напряжения" между Сергеем Павловичем и Валентином Петровичем. Менее известны сложные отношения разработчиков системы "Спираль" и Глушко, а так же несколько негативное отношение к качеству и особенностям его изделий.
Это то же очень интересная тема, а так же особенности конструктива подобных аппаратов, в том числе и силовая схема. Может быть и про нее что то напишу. Со временем...
К вышеупомянутой статье на дзене я оставил комментарий, и тут же подтянулась известная "команда" с критикой, минусами и прочими особенностями поведения. Сейчас, более чем месяц спустя, всех их наблюдаю в различных темах, в том числе и моих, с вполне определенной, стандартизованной методикой общения, наводящей на мысль о некой единой "методичке".
Приводить более менее сложные аргументы в комментариях не очень удобно, и после некоего общения я пообещал изложить свое мнение о Сатурне-5, Н-1 и Энергии в отдельной статье, и показать, что Сатурн был лучший - по совокупности характеристик превосходит даже более позднюю Энергию.
Покопавшись в сохраненных у себя на компе материалах, по ракетам нашел сравнительно мало информации и ссылок и гораздо больше по Лунным Кораблям. А так как ЛМ весь из себя такой уникальный и особенный, решил быстренько сделать небольшую статью и перейти затем к ракетам. Но в небольшую статью "впихнуть" хотя бы небольшое количество особенностей с пояснениями не получилось и все затянулось...
Но теперь, наконец то я добрался до основной темы. Итак, три ракеты:
Или примерно так, в сравнении с некоторыми другими:
Есть интересный момент в том, что тонны есть и используются разные. Есть обычная метрическая, в 1000 кг, есть "длинная", в 1016 кг, есть "короткая", в 907 кг. С Сатурном-5 была в свое время небольшая путаница, когда его возможности по грузоподъемности указывали в "коротких" тоннах.
Прежде чем что либо сравнивать, стоит определить критерии, по которым ведется сравнение.
В комментариях к вышеупомянутой статье я озвучил критерии сравнения ракет:
1. Надежность.
2. Стоимость вывода 1 кг груза на орбиту. С этим все не так просто, потому это все дальше разворачивается в вытекающие отсюда критерии - убывающие по степени важности:
3. Отношение полезной нагрузки к стартовой массе ракеты.
4. Отношение сухой массы ракеты и заправленной, но без полезной нагрузки.
5. Конструктивистская сложность и вес. отнесенный к тяге, двигателя (двигателей) первой ступени.
6. УИ двигателей второй ступени.
7. Вес/тяга двигателей второй ступени
8. УИ двигателей первой ступени.
Отдельным пунктом - сложность подготовки к старту и время предстартовой подготовки.
Немного дополню и разверну:
1. Ракета-носитель должна выполнять свою задачу. Т.е. полезную нагрузку заданной массы выводить на заданную орбиту, придавая ей необходимую скорость на определенной траектории.
2. Надежность. Это важно при выводе беспилотной нагрузки и особо важно при пилотируемых полетах. Надежность завязана так же на первый пункт - выполнение задачи - и на третий пункт - стоимость.
3. Стоимость вывода единицы массы на орбиту.
Вот этот критерий сразу немного "развернем". Собственно, любая стоимость складывается из себестоимости и маржи. Будем рассматривать далее только себестоимость. В соответствии с налоговым законодательством и бухгалтерским учетом нашей страны (и, во многом похожим законодательством других стран) затраты на себестоимость делятся на прямые и косвенные, которые далее разворачиваются на много пунктов и подпунктов.
Посмотрим на это несколько иначе - с позиции обыкновенного здравого смысла. Далее по тексту "себестоимость" заменим на "стоимость", подразумевая, что маржу совсем не рассматриваем. Итак, грубо разделим стоимость запуска:
1. Стоимость заправленной ракеты на старте. Это стоимость изготовления ракеты, двигателей, системы управления, стоимость топлива и окислителя.
2. Стоимость работ по запуску. Работа ЦУП, служб космодрома, станций связи и слежения и много чего другого.
3. Стоимость амортизации капитальных сооружения космодрома, различных служб. Это можно включить в предыдущий пункт, можно рассмотреть отдельно.
4. Стоимость разработки ракеты, двигателей, систем. Самый интересный пункт.
В соответствии с ЕСКД - виды изделий - различают детали, сборочные единицы, комплекты и комплексы.
Стоимость разработки изделия можно сопоставлять в соответствии с со стоимостью последующего изготовления. Простая деталь - например, изготовленная из листа - может иметь стоимость ее разработки меньше, чем стоимость изготовления.
Вся разработка - 10 - 20 минут работы конструктора.
Простые сборочные единицы - например упомянутая в первой части лунных кораблей бочка
так же могут иметь стоимость разработки меньше, чем стоимость ее изготовления.
Более сложные изделия - например редуктор
могут иметь стоимость разработки примерно равную десятикратной стоимости готового изделия. В стоимость разработки закладывается стоимость изготовления опытного образца, проведение испытаний, последующая доработка, изготовление следующего образца и т.д.
Сложные изделия - например самолет - могут иметь стоимость разработки, стократно превышающую стоимость готового изделия.
Но самую большую стоимость разработки имеют изделия, требующие проведения большого количества испытаний, постройки специальных испытательных стендов - это двигатели. Как авиационный
так и ракетный
Стоимость разработки может в 1000 раз и более превосходить стоимость последующего изготовления изделия в серии.
Ту есть еще один интересный нюанс - при разработке сложного изделия очень легко устраивать так называемые "попилы" - не целевое или почти не целевое использование средств. Здесь интересно сравнить затраты по "лунной гонке" СССР и США - если все привести к одному знаменателю, то затраты СССР были намного меньше, хотя разработано было примерно то же.
Так же интересно сравнить СССР и сегодняшнюю Россию - почему все новые разработки остаются на уровне картинки или макета от "юных техников" - до реальной разработки и реальных разработчиков выделяемые средства просто не доходят.
Разумеется, стоимость разработки изделия затем включают в стоимость готовых изделий. И здесь все зависит от серийности последующего выпуска. Стоимость банального "метиза" - металлического изделия, которым чаще всего называют различный крепеж
намного меньше стоимости его разработки, но все компенсируется массовостью производства. И в каждом метизе стоимость его разработки составляет какие то доли процента.
Ракетная техника, даже включая двигатели - это единичное производство и только в некоторых случаях - мелкосерийное. Потому, самый большой "кусок" в стоимости готового изделия составляет его разработка.
Получается интересная картина - долгожители Протон и Союз - как ракета, так и одноименный корабль - все затраты на разработку были списаны под вполне определенные программы, остается только стоимость изготовления. И несмотря на достаточно низкие технические показатели, на дороговизну топлива и окислителя Протона (про это поговорим отдельно) и плохую экологию - у этих изделий долгая жизнь.
Почему не получили дальнейшего развития Сатурн-5 и F-1? Вся стоимость их разработки (особенно по двигателю - его надежность достигнута за счет долгой и тщательной наземной отработки) - была списана на лунную программу.
Из пушки по воробьям? Не было целей и соответствующей нагрузки? А если "пушка" просто бесплатна? Или почти бесплатна?
На этом небольшую вступительную часть закончим.
Продолжение в следующей части...