Недавно я имел сомнительное удовольствие вступить в дискуссию с одним из читателей по поводу того, кто же носит пальму первенства в создании и развитии ракетных двигателей на метане.
С ненавистниками «всего не нашего» и любителями лишний раз ввернуть в дискуссию «зато мы вообще-то были первыми» общаться непросто, но каждый раз есть надежда, что человеку интересны именно факты, ради которых он и начинает дискутировать.
Началось всё, как это часто бывает, с публикации, в которой говорилось, что «Роскосмос» слишком оттянул начало создания метанового двигателя, существенно отстав от зарубежных коллег.
У «урапатриотов» какой-то уникальный склад ума. К примеру, если раньше полетела ракета на двигателе конкурента (особенно, если это США), обязательно надо начать выяснять, кто первым высказал идею. Вспоминают всех, кого только можно, доходя до отца космонавтики, Константина Циолковского.
Как только указываешь человеку, что те же американцы в этом деле были первыми, получая порцию оскорблений, вроде «подпиндосник», узнаёшь от настоящего патриота и «профессионала в ракетной технике», что «наши вообще-то делом занимаются, пока америкосы прототипы взрывают».
Сохраняя хладнокровие, говоришь человеку, что делать 20 лет демонстратор — это вообще-то ненормально. И на это есть ответ:
«Ну ты сравнил! Они вон бумажки свои просто так печатают, поэтому у них бюджет в десятки раз больше, а у нас постоянно проблемы с финансированием»
В общем, какие доводы не приводи, тебе «докажут», что SpaceX просто работу «Энергомаша» копирует, и не было бы никаких «Рапторов», если бы не Россия.
Но кто действительно был первым?
Ни SpaceX, ни даже «Энергомаш» с КБХА, само собой, не являются создателями двигателей на метане. Первым на ум приходит проект пилотируемого космоплана HL-42 времён середины 90-х, разрабатывавшийся на основе HL-20, который, в свою очередь, за прототип взял советский БОР-4, о котором я уже писал (ссылка в конце публикации).
Если уж на то пошло, то первыми были, собственно, отцы современной космонавтики — немцы. Герман Оберт, один из пионеров создания ракетной техники, математически обосновавший принципиальную возможность пилотируемой астронавтики, уже рассматривал метан в качестве топлива, но практически сразу отбросил эту идею. Преимуществ метан давал не много (на тот момент никто не думал ни об экологии, ни, тем более, о многоразовости), а вот возни c ним было существенно больше, чем, например, с керосином.
Тем не менее, Иоганн Винклер, ещё один из пионеров ракетной техники, не только заинтересовался этой идеей, но и построил ракету Hückel-Winkler I (HW I), двигатель которой работал на метане и жидком кислороде. 14 марта 1931 года HW I взлетела на 60 метров, вместо планируемых 500, перешла в горизонтальный полёт и упала в 200 метрах от места старта. Тем не менее, это был первый в Европе успешный запуск жидкостной ракеты.
Следующие 30 лет никто даже не думал о том, чтобы использовать метан в качестве топлива в ракетных двигателях. Тут, повторюсь, всё просто — относительно незначительный прирост удельного импульса никак не оправдывал возни с криогенной инфраструктурой, а об отсутствии сажи при его сгорании никто не задумывался — коптили, как говорится, с удовольствием.
А вот в середине 1960-х, когда всем было очевидно, что после Луны до полёта на Марс осталось совсем чуть-чуть, о метане вспомнили. Тут опять же, цель сама диктовала, какие технологии нужно развивать.
Для экспедиций на Марс требовалось топливо, которое можно долго хранить в условиях космоса. Американские инженеры стали рассматривать пару метан-фтор. Опуская подробности создания, на основе неиспользованных водородных двигателей RL10 была создана модификация RL10A-1, которую приспособили для работы на паре фтор-метан.
Всего было проведено девять огневых тестов этого двигателя, в результате некоторых из которых были проведены дополнительные доработки. Суммарная продолжительность огневых испытаний составила 120 секунд, на протяжении 65 из которых давление в камере сгорания стабильно поддерживалось на уровне 13 атмосфер (200 psi). После тестов двигатель находился в хорошем рабочем состоянии.
В 1969 году инженеры Pratt & Whitney опубликовали отчёт, в котором было сказано, что нет никаких принципиальных технологических ограничений на пути к достижению расчётных 250 psi (17 атм.). Проект был закрыт, так как целью его, собственно, было выяснение именно этого факта.
Таковы исторические факты, друзья.
1. Отчёт инженеров Pratt & Whitney.
2. Отчёт NASA 1994 года «Доступ к исследованию космоса», в котором рассмотрены и двигатели на метане.
2. Советские космические разработки, которыми пользуются США, но не Россия.
Подписывайтесь на S&F, канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.
