Данная статья отличается от основной направленности канала "Кинооператор рассказывает" и является реакцией автора на заявления
Главы "Роскосмоса" Д.Рогозина по поводу санкций США.
*
Несколько лет назад я посмотрел интереснейший документальный фильм - "Ракета, пришедшая с Холода" ("The Engines That Came In From The Cold"). Ссылка на фильм в конце статьи. Возможно, что название фильма следует переводить иначе, диктор за кадром произносит заглавный титр как «Горячие двигатели холодной страны».
Кто-то писал, что в названии фильма присутствует игра слов, поэтому фильм можно назвать: «Двигатели, взявшиеся ниоткуда». Название фильма обыгрывает известный шпионский фильм "The Spy Who Came in from the Cold", 1963 г. («Шпион, пришедший с холода»), поставленный по роману Джона Ле Карре из эпохи холодной войны.
Это один из редких западных фильмов, хоть как-то признающих достижения и приоритет СССР в космической гонке. Вышел он в 2001 году.
В фильме речь идёт о советских двигателях, разработанных в конструкторском бюро Николая Кузнецова. Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) НК-15 разрабатывался по постановлению Совета Министров СССР с 1959 года для первой ступени тяжёлой ракеты-носителя Н1, предназначенной для полета человека на Луну. В процессе летных испытаний двигатель доработался до модели НК-33.
В рецензии на этот фильм, в 2013 году, журнал "Военное обозрение" написал:
С началом космической эры в СССР и США не существовало ничего более закрытого, чем национальные секреты создания ракет. Ракетостроение стало главным критерием военной мощи государств и их принадлежности к кругу сверхдержав.
Как рассказывал кинооператор Борис Смирнов, учивший первых советских космонавтов пользоваться фото- и киноаппаратурой - всё связанное с космосом было настолько секретно, что даже космонавтов на занятиях называли просто "слушателями".
Этот американский фильм, "Ракета, пришедшая с холода", журнал "Военное обозрение" называет "уникальным".
«Уникальный» - потому, что американцам даже в голову не пришло хоть как-то вуалировать факты прямого, на мой взгляд, предательства национальных интересов России рядом лиц, причастным к её космическим секретам. (Настолько, очевидно, режиссеры были уверены в необратимости нашей капитуляции перед Западом).
Авторы фильма не скрывают, что узнали о его существовании от разведки. Американский фильм демонстрирует кадры, как их МБР, потенциально «нацеленная на Россию» проводит успешный испытательный пуск. При запуске этой МБР присутствует вальяжный российский представитель, которого я идентифицирую как Ю.Н. Коптева, главу Росавиакосмоса. (В его адрес впоследствии поступало немало обвинений в преждевременном затоплении советской космической станции «Мир» - не без настойчивых рекомендаций со стороны американских «партнеров»). Российский специалист на старте американской боевой ракеты, оснащенной нашим двигателем?
В 1974 году отечественная «лунная» программа была волюнтаристским образом свёрнута. Более сотни уже изготовленных двигателей НК-33 и НК-43 подлежали уничтожению. Однако Кузнецов пошел наперекор властям и сохранил свои двигатели, законсервировав и спрятав их на предприятии под Куйбышевым (сейчас Самара).
В 1990-е годы, в годы развала нашей страны, многие оборонные предприятия находились в режиме выживания. Государство дало им «зеленый свет» на самостоятельную международную торговлю. Фактически, М.Горбачёв продал наши военные секреты. Здесь и получила продолжение история двигателей НК-33. Извлеченные Николаем Кузнецовым из запасников, они с большим успехом были продемонстрированы широкой публике и привлекли внимание иностранцев. Зарубежные специалисты поразились оригинальности конструкции НК-33 и высочайшей надёжности двигателей. Один из образцов НК-33 проработал на стенде более 4 часов, при том что расчетное время работы двигателя в космосе – около 200 секунд.
Особенно двигателем заинтересовались американцы, они выкупили часть сохранившихся НК-33 для своей космической программы.
Вот что о двигателе НК-33 говорят в фильме сами американские специалисты:
- Мощность этих двигателей превосходит американские аналоги на 10-15%. Мы не привыкли к таким технологиям, это был переворот в нашем научном мировоззрении.
- Это настолько уникальная технология, что западные ученые считали ее невозможной.
- В его конструкции (НК-33) использовались технологии, с которыми американцы не были знакомы.
Обычная конструкция двигателя довольно проста: кислород и топливо по-отдельности закачиваются в камеру сгорания, поджигаются и толкают ракету вперёд. Чем больше давление в камере сгорания, тем больше мощность двигателя.
Давление создается насосами, они изображены в виде прямоугольников слева и справа на трубопроводах. Эти насосы приводятся в действие газовой турбиной. Её, в свою очередь, питает малая камера сгорания, которая забирает часть топлива и кислорода себе.
В то время все двигатели работали по схеме открытого цикла. Выхлоп из малой камеры сгорания выводился наружу. Это была расточительная конструкция.
Российским инженерам пришлось пойти по неисследованной рискованной тропе, - признают американские специалисты. - Они направили выхлоп из малой камеры сгорания в большую. Это чревато взрывом, но повышает КПД ракеты на 25%.
В закрытом цикле эта струя из газогенератора турбо-насосного агрегата подается в камеру сгорания, пройдя предварительное окисление кислородом для полного выгорания, и таким образом увеличивает тягу. Схема, приведённая в фильме, конечно, является упрощённой. Точнее следует называть "РЖД с дожиганием генераторного газа". Эту чрезвычайно сложную технологию впервые разработали и использовали в СССР.
Аналогичная схема применяется в ракетном двигателе РД-180. Весной 1999 г. завершена сертификация двигателя для использования в составе РН "Атлас 3". Летом 2001г была завершена сертификация двигателя для использования в составе РН "Атлас 5". Российское НПО Энергомаш с конца 1990-х годов отправило в США 130 двигателей РД-180 и РД-181 для американских ракет-носителей. Илон Маск не смог сдержать своего восхищения и назвал этот двигатель "великолепным".
Прежде чем дать ссылку на фильм "Ракета, пришедшая с холода", я прокомментирую одно высказывание американского эксперта из этого фильма.
Чтобы оторваться от Земли, нужно добиться мощности больше, чем сила гравитации. Мы решили работать с пятью двигателями. Русские начали работать над 30-ю. Значит, каждый их двигатель был примерно в 6 раз слабее двигателя для "Сатурна-5".
Прокомментируем сказанное. Первая ступень "Сатурна-5" имела пять однокамерных двигателей F-1.
Учитывая, что общий вес американской "лунной" ракеты составлял (по разным источникам) от 2800 до 3300 тонн, то получается, что каждый двигатель должен поднимать примерно 650 тонн. И если мы посмотрим на рабочие характеристики F-1, то его тяга на уровне моря (по данным Википедии) равна 690 тс. То есть 690 тонн на одну камеру сгорания.
А вот чтобы поднять советскую лунную ракету Н1, потребовалось 30 двигателей: 6 в центре и 24 по кругу.
Советская лунная ракета была высотой 110 метров, стартовый вес – около 2500 тонн.
По логике американского эксперта получается следующая картина. Сверхтяжёлую ракету США поднимают 5 двигателей, а для примерно такой же по весу советской ракеты требуется 30 двигателей. Вот поэтому он считает, что мощность американского двигателя F-1 в 6 раз выше, чем у советского.
Тяга НК-33 - около 150 тонн. Двигатели уникальные из-за самого высокого в отрасли удельного импульса для керосиновых двигателей. Высокий УИ означает высокую скорость истечения и более эффективное расходование запаса топлива. Почему же тогда американские специалисты называют двигатель НК-33 "фантастическим", если он "слабее" американского в 6 раз?
Да потому что никакого F-1 с заявленной тягой 690 тонн у США никогда не было. Для них двигатель с тягой 150 тонн - уже фантастика! Он в полтора раза превосходил по мощности любой ракетный двигатель США того времени.
Есть технологический предел тяги для однокамерного жидкостного ракетного двигателя, теоретически рассчитанный - около 230 тонн. И мы, в России, практически приблизились к этому значению.
Однокамерный ракетный двигатель РД-191, работающий на топливной паре "керосин-жидкий кислород", установлен на первой ступени ракеты-носителя "Ангара". Его тяга 196 тонн.
Россия продала в США более 130 двигателей РД-180. РД-180 используется для для запуска тяжелых ракет Atlas V, а РД-181 устанавливается на ракету Antares. Но этот двигатель - двухкамерный. Его тяга 390,2 тс на уровне моря, или 195 тонн на одну камеру сгорания.
В свою очередь, двигатель РД-180 является половинкой двигателя РД-170, который был установлен на РН "Энергия" (разработка 1976-1986 гг.). У РД-170 (и его модификации РД-171) 4 камеры сгорания.
Тяга 4-камерного двигателя РД-171М - 790 тонн, что даёт 197,5 тонн на одну камеру сгорания.
Уже в 60-е годы ХХ века СССР разрабатывал жидкостные реактивные двигатели с тягой 100-150 тонн. А что же в это время было у наших конкурентов? Оказывается, всего 90 тонн на одну камеру сгорания.
И вдруг появляется фантастический F-1. Он используется с 1967 года ("Аполлон-4") по 1973 год (Скайлэб), а затем бесследно исчезает. И после этого американцы вновь переходят на двигатели с тягой всего 90 тонн.
Обращаю внимание, что речь идёт о жидкостных керосиновых двигателях, водородные двигатели нет рассматриваются. Вот как это выглядит на схеме:
В 2012 году, компания Space X, проводила огневые испытания последней модификации двигателя Merlin 1 – D. Этот двигатель способен развивать тягу у земли в 67 т. На ракете-носителе Falcon 9 1.1 используются 9 таких двигателей, общая тяга получается 600 тс. На сверхтяжёлой ракете Falcon Heavy - 27 таких двигателей.
А где же "самый мощный в мире" ракетный двигатель F-1? Почему он нигде больше не используется?
Если и существовал чисто конструктивно двигатель F-1, то работать на полную мощность он не мог из-за возникающих вибраций, которые возникали из-за неравномерности горения топлива в камере сгорания. F-1 не обладал заявленными характеристиками и не мог оторвать от Земли стартовый вес ракеты в три тысячи тонн. Вероятнее всего, вес американской "лунной" ракеты был в несколько раз меньше, и при этом вторая и третья ступени "Сатурна-5" были пустышками, просто муляжом. Штатно работала только первая ступень.
И конечно, никаких людей там, внутри "Аполлонов", не было. Мы уже писали в предыдущих статьях, что в течение 40 минут, что предшествовали старту "Аполлону-11" показывали всё что угодно (ракету вблизи, ракету издалека, ракету сбоку и снизу, людей в Центре управления, людей на площадке наблюдения), вот только лиц астронавтов внутри "Аполлона" ни разу не показали. Не показали лиц и после старта "Аполлона".
Мир до сих пор не предложил модель космического двигателя, которая бы превзошла советские/российские разработки по стоимости и надежности в эксплуатации. Они до сих пор составляют основу отечественной космонавтики. Мы опередили США в области двигателестроения лет на 15-20, а может быть, и более.
Буквально на днях (26 февраля 2022 г.), в связи с санкциями, введёнными США против нашей космической отрасли, гендиректор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин назвал невозможным участие США в российском проекте «Венера-Д». «В условиях санкций участие США в проекте невозможно».
По его словам, миссия будет реализована Россией самостоятельно или вместе с Китаем. Рогозин уточнил, что дал указание начать переговоры с китайской стороной по согласованию и взаимной технической поддержке миссий в дальний космос. После введенных санкций Д.Рогозин считает неуместным «продолжение участия США в российском проекте разработки и создания межпланетной станции». Ранее Рогозин заявил, что «Роскосмос» приостанавливает сотрудничество с Евросоюзом по запускам ракет «Союз-2» с космодрома Куру.
3 марта 2022 г. Дмитрий Рогозин заявил, что Россия перестанет поставлять в США продукцию Научно-производственного объединения "Энергомаш". Речь идет о двигателях РД-180 и РД-181, которые используются для ракет Atlas-5 и Antares.
"В этой ситуации мы не можем дальше снабжать США нашими лучшими в мире ракетными двигателями, пусть они летают на чем-то еще, своих метлах, не знаю на чем", - заявил он в эфире телеканала "Россия 24".
И ещё. Если раньше это казалось далёкой перспективой, то сейчас совершенно очевидно, что продолжит сворачиваться программа МКС, её точно прекратят после 2025 года. Сотрудничество России со странами Запада сведется до минимума. Роскосмос уже разорвал с Германией соглашение по космической сфере. У МКС нет своих двигателей, её орбиту корректируют с помощью двигателей российского космического корабля "Прогресс". Если этого не делать, то МКС может сойти на нерасчётную орбиту. Кроме "Прогресса" управлять МКС может только грузовой корабль Cygnus, который запускался с помощью Antares-230. На данный момент у американцев есть еще 4 двигателя РД-181 (на два запуска "Antares") и 24 двигателя РД-180 для «Atlas V».
Теперь США придётся перекраивать свои планы по освоению космоса. Ведь кроме двигателей, США получал ещё ёмкости для топлива, баки высокого давления, системы подачи топлива и питания - с завода "Южмаш". И это будет остановлено.
А чем же будем заниматься мы теперь? Рогозин заявил, что задачей Роскосмоса станут запуск и производство военных спутников или проектов двойного назначения.
Через год уже можно будет подводить предварительные итоги - уровень ущерба, который может быть нанесен космической программе США таким решением Роскосмоса. А также будет понятно, потерял ли что-то от этого шага Роскосмос или нет.
И теперь для тех, кто дочитал статью до конца - ссылка на фильм "Ракета, пришедшая с Холода". Приятного просмотра!
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!