После четырёх лет задержек Blue Origin наконец-то добились прогресса в разработке своего двигателя BE-4. В настоящее время инженеры компании занимаются сборкой двух первых лётных образцов на главном заводе Blue Origin в Кенте, штат Вашингтон.
Компания стремится передать их в использование ULA до конца года, однако это кажется всё менее вероятным. Поставка может задержаться до начала 2022 года, и чтобы уложиться в срок, Blue Origin готовы пойти на несколько рискованный шаг - передать двигатели клиенту до завершения их полного цикла тестирования.
Эта доставка откладывается уже далеко не первый раз. Впервые о намерении приобрести двигатели BE-4 в ULA заявили ещё в 2014 году. Для компании "голубых кровей" положиться на новичков рынка было довольно смелым поступком, но Джефф Безос заверил, что Blue Origin способны обеспечить ULA относительно недорогими и высокопроизводительными двигателями, которые по своим характеристикам могут сравниться с двигателями Space Shuttle - RS-25. Тогда компании было обещано, что они будут "готовы к полёту" в 2017 году.
Затянувшаяся разработка и постоянные переносы всё чаще вызывают повышенный интерес у космической общественности. Двигатели BE-4 должны использоваться на ракете Vulcan, созданием которой уже насколько лет занимаются в ULA, возлагая на неё весьма большие надежды. Эта программа также важна для военных. Предполагается, что использование двигателей BE-4 позволит удешевить стоимость контрактов на запуски [ред. - в противовес использованию российских двигателей на ракете Atlas V].
Однако, несмотря на повышенный интерес космической общественности, Blue Origin не утруждают себя публичными заявлениями о прогрессе разработки. Отвечая на интересующий всех вопрос, пресс-секретарь Blue Origin Линда Миллс (Linda Mills) ограничилась одним единственным предложением: "Поставка двигателей планируется в этом году". Поэтому в основе всех приведённых ниже объяснений лежат анонимные заявления представителей отрасли и сотрудников компании.
Согласно этим источникам, сборка двух первых лётных двигателей, на поставку которых рассчитывают в конце года - ещё не завершена, но большинство компонентов уже готовы. Хорошая новость заключается в том, что, по мнению Blue Origin, все значительные технические риски к настоящему времени - были устранены. Инженеры завершили испытания двигателя, близкого к лётной конфигурации, и он хорошо показал себя во время огневых тестов, которые примерно соответствуют полному циклу работы первой ступени ракеты Vulcan.
В текущий план Blue Origin входит тестирование этой осенью ещё двух производственных образцов BE-4, которые не будут соответствовать лётному варианту двигателей (но будут довольно близки). После этих испытаний лётный двигатель №1 будет отправлен в Техас для прохождения короткого цикла тестов, известного как "приёмочные испытания". Если всё пройдёт в штатном режиме, его передадут ULA. Практически идентичный ему двигатель прибудет в Техас немногим позже и подвергнется гораздо более обширным испытаниям, направленным на выявление всех возможных изъянов. Аналогичный сценарий ждёт лётный двигатель № 2: после короткой серии тестов и отправки клиенту, его копия пройдёт полноценные квалификационные испытания.
Риск заключается в том, что ULA получит свои двигатели до того, как будут завершены все необходимые для их квалификации тесты. Испытательные копии будут проходить тестирование на стендах Blue Origin в Техасе в то время, как лётные образцы будут установлены на первой ступени Vulcan для испытаний и, в конечном итоге, запуска, который запланирован на вторую половину 2022 года. Таким образом, если Blue Origin в последнюю минуту обнаружит проблемы с BE-4, ULA, возможно, придётся свернуть свою работу над Vulcan прямо на финальных стадиях подготовки.
"Этот подход ориентирован на успех, но он определённо может обернуться неприятными последствиями", — говорит один из источников.
В чём же причина задержек
Похоже, виной этому сразу несколько факторов. Это и отвлечённый от дел компании Джефф Безос, и нанятый им исполнительный директор Боб Смит, и третья напасть - пандемия сами знаете чего. По словам источников, одна из наиболее серьёзных проблем заключается в том, что программа испытаний и разработки двигателя BE-4 в последние годы страдала от недостаточного аппаратного обеспечения. На заводе в Вашингтоне не хватало компонентов для создания тестовых образцов двигателей, и испытательные стенды в Техасе долго простаивали без дела.
Примечательно, что ещё в 2017 году Blue Origin публично заявляли о том, что их программа разработки обеспечена всем необходимым оборудованием. Но, судя по всему, после прихода Боба Смита в конце того же года, большая часть усилий была направлена на реорганизацию руководства. Кроме того, команде разработки BE-4 не хватало свободы действий и ресурсов, необходимых для работы в полную силу.
Богатое оборудованием производство определённо требует дополнительных денежных затрат, но именно этот фактор обычно является ключевым для скорости развития программы. Самый яркий из известных тому примеров - программа разработки Starship. SpaceX "штампуют" прототипы Starship один за другим. За последние два года SpaceX построили примерно столько же полномасштабных прототипов Starship, сколько двигателей BE-4 произвели Blue Origin за последние пять лет. Именно поэтому всё те же анонимные источники приводят её в качестве примера "правильно организованной" программы разработки.
Положение дел в компании немного улучшилось после вмешательства двигателиста Джона Вилья (John Vilja), который занимает пост старшего вице-президента по двигателям. Уже сейчас его деятельность начинает приносить плоды для компании.
Помимо прочих проблем, Blue Origin потратили большую часть 2019 года на модернизацию турбин в двигателе BE-4, и часть 2020 - на тестирование внесённых исправлений. Также, компания столкнулась с жёсткими требованиями ULA по таким аспектам, как вибрационное горение. Эта потенциальная проблема преследует американские ракетные двигатели ещё со времён двигателя F1, созданного для ракеты Saturn V. Явление неустойчивости процесса горения включает в себя быстрые и неожиданные изменения давления внутри камеры сгорания при взаимодействии компонентов топлива. Эта нестабильность может привести к полному разрушению двигателя.
Сложность положения Blue Origin заключается в том, что, сотрудничая с ULA, компании приходится иметь дело с военными, предъявляющими строгие требования к характеристикам ракетных двигателей. А поскольку BE-4 почти с самого начала своей эксплуатации будет использоваться в миссиях в интересах военных, он должен доказать своё соответствие строгим стандартам заранее, а не после испытательных полётов. Но самое сложное в этом - не столько техническое соответствие, сколько подтверждающие его документы: "Безумно сложно исполнить требования военных. Масса документов превышает массу двигателя", — сказал один из источников.
Но несмотря на это, Blue Origin рассчитывают увеличить количество изготовленных двигателей до 10 единиц в 2022 году, а в будущем - планируют превысить и этот показатель.
Все эти факторы привели к задержкам в разработке BE-4 и способствовали ухудшению отношений между Blue Origin и ULA. Не лучшим образом на них также отразились попытки поднять ценник для BE-4 в 2017 году. Источники сообщили, что Боб Смит хотел договориться о продаже двигателей по ценам, превышающим изначальные, так как затраты на разработку и производство оказались значительно выше, чем предполагали в Blue Origin, и сделка обещала стать убыточной для компании. Не ясно, что мешает Blue Origin вести более открытую политику в разработке двигателя. Но постоянная скрытность вызывает лишь недоверие и порождает новые вопросы (ну и конечно мемы! много мемов!).
Более того, Blue Origin было выделено $255,5 млн из федерального бюджета, и тот факт, что разработка BE-4 идёт на деньги налогоплательщиков, полностью объясняет, почему общественность так активно борется за своё право знать о прогрессе развития программы. Вероятно, у Blue Origin всё ещё есть шанс стать лучше в глазах космического сообщества, и для этого компании всего лишь необходимо сделать несколько элементарных шагов в сторону большей открытости. Ведь, как мы знаем - именно открытость порождает доверие.
Отблагодарить авторов вы можете подпиской на канал и лайком статьи. Все статьи перенесены на Яндекс.Дзен из ВКонтакте авторами SpaceX, а фотографии взяты из открытых источников.