- Часть 1
- Часть 2
В первой части мы видели, что классическая конструкция современной (и не только современной) тяжёлой ракеты выглядит так: центральная жидкостная ступень с параллельно работающими ускорителями (чаще твердотопливными), поверх которой расположена верхняя ступень (чаще водородная). Эту схему используют все страны до единой, в арсенале которых есть тяжёлые носители, то есть ракеты с полезной нагрузкой около 20-25 тонн на низкой орбите. Для такого выбора имеются как минимум две причины.
- На старте ракете нужна большая тяга, и параллельная схема легко позволяет её обеспечить. Последовательная (тандемная) схема потребовала бы либо небольшого числа очень мощных двигателей, либо большого числа менее мощных, но крайне надёжных (чтобы не увеличить вероятность аварийного исхода). Оба варианта дóроги. Вдобавок твердотопливные бустеры чрезвычайно дёшевы и надёжны сами по себе в сравнении с жидкотопливной ступенью равной тяги. Параллельная схема и твердотопливные бустеры увеличивают, конечно, массу ракеты — но одновременно удешевляют её.
- Многие ракеты, построенные по такой схеме, фактически образуют семейство: меняя число бустеров, можно выводить ПН в широком диапазоне масс (порой самый тяжёлый член семейства выводит в 2-3 раза больше, чем самый лёгкий, летающий вообще без бустеров). Стоимость отдельной ракеты такого семейства может быть далека от оптимальной: специально созданная под фиксированную нагрузку отдельная ракета оказалась бы дешевле. Но всё семейство в целом оказывается намного дешевле набора отдельных ракет, оптимизированных под разные нагрузки. Ракеты в семействе состоят из (почти) одинаковых блоков, выпускаемых большой серией, и серийность снижает стоимость. Ракеты оказываются также надёжнее: конструктивные недостатки быстро выявляются в силу массовости блоков и устраняются. Иными словами, оптимизируется стоимость не одной ракеты, а всего семейства.
На ракете, построенной по такой схеме, верхняя ступень — единственная, запускаемая в полёте. При ПН ракеты в диапазоне 20-30 тонн масса такой ступени составляет лишь несколько десятков тонн, и она просто не нуждается в двигателе тягой больше примерно 20 тс. Гравитационные потери верхней ступени в любом случае уже невелики, и увеличение тяги двигателей привело бы к ненужному утяжелению и удорожанию ракеты.
В результате мощных ЖРД, запускаемых в полёте, в мире так мало, что их можно пересчитать по пальцам. На любом топливе! И все они либо принадлежат сверхтяжёлым носителям, либо ракетам, построенным по тандемной схеме (каковых среди РН тяжёлого класса почти не осталось). Есть ли исключения? Конечно. Например, «Протон», чьё устарение и неэффективность были давно осознаны, и на смену была создана «Ангара». Или самая массовая и дешёвая тяжёлая ракета современности «Фалькон-9» — но в её случае дешевизна была достингута многоразовостью. Для многоразовой ракеты тандемная схема очень благоприятна (меньше возвращаемых ракетных блков), как и мощный двигатель на верхней ступени (благодаря унификации с двигателями нижней ступени). Уменьшается даже число ступеней: хотя оптимум для полностью керосиновой ракеты (каковой является «Фалькон-9») ближе к трём, всё-таки «Фалькон» может похвастаться лишь двумя ступенями. Почему, ведь трёхступенчатая ракета равной грузподъёмности была бы легче? Да потому, что спасать вторую ступень было бы гораздо труднее, а двигатели третьей ступени уже не были бы унифицированы с двигателями первых двух. В результате масса ракеты бы упала, но её стоимость существенно возросла бы!
Имело бы смысл ставить водородник на верхнюю ступень «Фалькона-9»? Разумеется, нет, и по всё той же причине: унификация с двигателями нижней ступени была бы утеряна, невозвращаемая верхняя ступень сильно подорожала бы, а приращение ПН оказалось бы невостребованным. Даже в нынешнем виде «Фалькон-9» проиграл бы всем своим конкурентом, будь он одноразовым.
Существовали ли проекты мощных водородников для верхних ступеней? Разумеется. Например, неоднократно поминаемый Еськовым ранний проект «Ариана-5». Точнее, целых два проекта: полностью водородный Ariane-5C (от него отказались в силу дороговизны) и Ariane-5R — «апгрейд» предыдущей версии «Ариан-4» (заменой керосиновой второй ступени на водородную). От 5R отказались потому, что вторая ступень оказалась бы несоразмерно велика из-за малой плотности водорода, вдобавок сохранение дополнительной ступени сделало повысило бы стоимость и снизило надёжность. Классическая схема оказалась лучше и вдобавок допускала более простое увеличение грузоподъёмности.
Существуют ли другие, неводородные, ЖРД на верхних ступенях? Как бы... да. На летающих сегодня космических ракетах имеется один (да, всего один) запускаемый в полёте ЖРД тягой более 100 тс: это керосиновый «Мерлин» на уже упомянутом «Фальконе-9», причём его тяга лишь самую малость превышает сотню тс. И если Еськов уверяет нас, что «раз запускаемых в полёте мощных водородников нет, то они невозможны, ведь иначе их непременно бы делали», значит ли это, что вообще никакой мощный ЖРД в полёте не запустить? Конечно, нет. Просто сам посыл о пользе мощного ЖРД на верхних ступенях ошибочен. Их не делают, потому что такой выбор не оправдан, и ни топливо, ни возможность запуска здесь не при чём.
Так что, мощные ЖРД на верхних ступенях никто и не планирует? Почему же нет. Метановый «Раптор» на «Старшипе» и его бустере, например. С тягой выше 250 тонн. Почему планируют? Во-первых потому, что это будет сверхтяжёлый носитель с грузоподъёмностью во много раз больше упоминавшихся здесь ракет. Во-вторых, речь идёт о многоразовой ракете, аналогичной «Фалькону-9»: тандемная схема и унификация двигателей значительно удешевляет и упрощает именно многоразовую ракету.
Но Еськов, конечно, не может смириться с тем, что его теория очень нужного, но невозможного водородника ошибочна самой в своей основе. В результате он выдумывает логическую цепочку из 12 (двенадцати, Карл!) пунктов, призванную объяснить, почему «Ариан-5» сделали таким же, как остальные тяжёлые ракеты, а не таким, как ему хотелось бы видеть. Оказывается, создатели «Ариана-5» очень хотели поставить мощный водородник на вторую ступень, но это оказалось невозможным, и им пришлось запускать его от земли, так что они вынуждены были добавить бустеры. Но сделать жидкостные бустеры они не могли, потому что им позвонили из НАСА и сказали (или они сами до того додумались), что так нельзя. Ведь тогда народ задаст себе вопрос: а зачем вообще тогда бустеры, почему они не сделали более лёгкий и эффективный тандем? И сразу же догадается: ну конечно, ведь это потому, что мощный водородник нельзя запустить в полёте! А значит, американцы не летали на Луну!
Почему народ не догадался о том, что американцы не летали на Луну, глядя на летающие с начала 90-х годов китайские ракеты (от CZ-2 до последних CZ-5) с жидкостными бустерами, Еськов не рассказал. Или глядя на индийскую GSLV. Вероятно, он об этих ракетах никогда не слышал. Или даже на советскую «Энергию» (о ней он не слышать не мог). В конце концов, был ведь и сам «Ариан-4», который в некоторых своих версиях летал с жидкотопливными бустерами. Что же выходит, годами «Ариан-4» своими полётами разоблачал американцев на Луне, да так и не разоблачил? А потом европейцы решили на всякий случай изменить конструкцию, чтобы не дразнить гусей? Но ведь те же китайцы ничего менять не стали и до сих пор их CZ регулярно разоблачает лунную аферу — так зачем же европейцы вообще беспокоились? Этого Еськов нам не рассказал, к сожалению.
Последний старт «Ариана-4», в котором он в последний раз разоблачил своими ЖРД-бустерами лунную аферу. Следующие версии европейской ракеты больше так делать не будут. Видите? Ракета с ЖРД-бустерами. Значит, запуск мощных водородников в полёте невозможен, и американцы не летали на Луну. Уловили безупречную логику рассуждений? Если нет, ловите лучше.
Зато Еськов рассказал что-то гораздо более потрясающее: оказывается, бустерам «в параллель обязательно нужен ЖРД, который позволит регулировать в определенных пределах тягу в полете». К сожалению, суть этого открытия в ракетостроении Еськов также не пояснил. Возможно, дровяных ракетных дел мастер не знал, что никакой нужды активно регулировать тягу с помощью ЖРД нет, что твердотопливные двигатели прекрасно справляются и с программой изменения тяги, и с управлением её вектором. Быть может, он не слышал даже о том, что существуют ракеты с твердотопливными нижними ступенями (та же европейская «Вега», старинные японские серии «Мю», израильский «Шавит»).
...В предыдущей статье ваш покорный слуга рассказал, что объединяет конспирологов, пытающихся объяснить свои теории, и пациентов, страдающих параноидальным бредом: систематизированность и логичность построений, но полная утеря связи с реальностью. Реальность подкидывает Еськову новые загадки, и он успешно их решает, вписывая в свою теорию. Создатели следующей, шестой, версии «Ариана» также не захотели ставить него запускаемый в полёте мощный водородник? Объяснение готово:
Но современный космос - уже не тот, что раньше. Политика (взаимных "договорняков") здесь занимает значительно больше 50% и уверенно перевешивает и науку, и технику, и экономику.
Выходит, лунный заговор давно не американский, он всемирный. В нём уже полвека состоят ракетчики от Америки до Азии, и они продолжают создавать новые и новые тяжёлые ракеты с оглядкой на то, как бы не выдать тайну, как бы народ не догадался, что американцы не летали на Луну. Любопытно, думает ли Еськов, что со студентов соответствующих вузов берут клятву: мол, «вы, конечно, очень скоро поймёте, что мощный водородник нельзя запустить в полёте, а значит, американцы никогда не летали на Луну, но вы должны поклясться, что никому об этом не скажете и будете проектировать технику так, чтобы никто не догадался»? Так или иначе, но, похоже, тайну держат все, и за полвека раскрыли её до неё лишь Еськов с Лактюхиным.
В следующей статье мы познакомимся техническими разоблачениями, до которых уже додумался Еськов. С вами тяжёлые ракеты и конспирологию изучал El Selenita.
- Часть 1
- Часть 2