Опять дискуссии. Заслуживающие внимание. Опять Максим Родин. Только в оппоненты ему, на защиту официальной версии, бросился Пустынский. Лучший друг Алексей Королева (он же Родина Слонов)))
Тема дискуссии - снова про двигатели, на этот раз РД-0120
Это двигатель центральной (второй по классификации в СССР, первой по американской) ступени РН "Энергия".
Вот они хорошо видны на иллюстрации:
Дискуссии про "Энергию" и ее наследие многократно повторяются, почти без новых подробностей, в основном по принципу: "на колу мочало - начинай сначала".
Желающие прочитать весь диалог Максима Родина и Влада (или Вадика) Пустынского, вступить в него и прокомментировать - могут найти его вот по этой ссылке.
Я же возьму только "вишенку на торте" - весьма характерную фразу:
"Это просто неважно. РД-0120 мог быть продан другим государствам, но они не нуждались в нем по причине избыточной мощности."
Это Пустынский. Кстати многие его "подручные" любят повторять эту фразу - про избыточную мощность.
Хотя вся история космонавтики говорит о другом - за мощность всегда борются, и каждая следующая модификация двигателя - или такая же по мощности, но чаще несколько больше, а иногда и значительно большей мощности.
Про "избыточную мощность" поговорим немного позже.
Пока же - про РД-0120.
Буран и Энергия, а так же двигатели, РД-170 и РД-0120 разрабатывались с середины 70-х годов прошлого века и доводились/испытывались почти до конца 80-х, почти до развала СССР.
Энергия, по своим характеристикам получилась достаточно неплохой "сверхтяж", но до Сатурн-5 (если его официальные параметры верны) все же не дотягивает. Притом, что Энергия создавалась почти на двадцать лет позже, двигатели по удельному импульсу много выше. Однако - компоновка играет свою роль. Тандем против пакета, три ступени против двух.
Нужен ли был кому то в это время - 90-е годы 20-го века - наш замечательный РД-0120?
Илона Маска в космической тематике еще не было, Китай и Индия только начинали свой самостоятельный (относительно) путь в космос. Япония - со своей спецификой. Из реальных "игроков", кого мог бы заинтересовать этот двигатель - НАСА и ЕКА.
НАСА?
У НАСА на тот момент времени был свой замечательный двигатель RS-25.
По всем параметрам, в том числе и по тяге - лучше РД-0120. То есть, никакой "избыточной мощности" не было. Более того, в это же время в НАСА начали разработку еще одного "водородника" RS-68
с тягой под 300 тс. Избыточная мощность, говорите?
ЕКА?
А вот здесь все интереснее. В 80-е годы европейское космическое агентство разрабатывало для будущей Ариан-5 мощный "водородник" с вакуумным запуском HM60. С минимальной тягой в 60 тс, и перспективой до 100 тс, или даже выше. Для второй ступени. То есть что то, весьма похожее на J-2. И вариант на 100 тс с запуском у земли - для первой ступени, собрать этакий "пакет" - примерно так, как поступил в последующем Илон Маск с керосиновыми "Мерлинами". Первая и вторая ступень - однотипные двигатели, различаются исполнением по запуску, и, разумеется, по количеству.
И зачем ЕКА РД-0120, если он запускается только у земли? Кроме того, ЕКА весьма щепетильно относится к собственным специалистам и своему производству - старается поддерживать компетенции на надлежащем уровне. То есть "российского подхода" - продадим нефть и газ, а все остальное купим - там нет и в помине. Ибо они эти нефть и газ сами покупают. А продают - технологии, разработки - то есть "мозги".
И получается, что наш замечательный (для нашей страны) РД-0120 никакой не замечательный (для других стран) - у него запуск только у земли, по мощности он отстает от лидеров, нет опыта его эксплуатации - вопрос его реальной надежности.
Основной минус РД-0120 - это отсутствие возможности вакуумного запуска. Энергия с таким двигателем второй ступени получилась, конечно нормальная (хотя и "кривая" из за боковой подвески ПН - но тут уже "обезьянничанье", старательная попытка сделать систему во всем внешне похожую на Спейс-Шаттл), но никак не выдающаяся, не "бриллиант".
В.П. Глушко был двигателистом. По изначальному призванию. Но ведь была его команда. Почему Энергию сделали такой? Почему на старте запускается не только первая, но и вторая ступень? Глушко не знал о существовании Сатурн-5? Ведь он двигателист - на первую ступень сделал двигатель немного превосходящий официальные данные F-1 по тяге, значительно превосходящий по удельному импульсу, и почти не проигрывающий по тяговооруженности? Да еще и дросселируемый достаточно глубоко. Ведь если поставить на первую ступень пять РД-170 (смотрим аналог Сатурн-5) а на вторую и третью то, что было по оф версии на Сатрурн-5, то ПН на НОО весьма значительно превысит те самые официальные 140 т.
И Энергия, если бы РД-0120 мог запускаться примерно так же, как J-2, на высоте, при той же массе ПН получилась бы меньшей стартовой массы (выше техническое совершенство) и меньше стоимости (экономическое совершенство).
Но выдающийся двигателист за этот двигатель не взялся (РД-0120 разрабатывался в "КБ химической автоматики" г. Воронеж), и соответствующим ТЗ и консультациями разработчиков не обеспечил.
Может мы чего то не знаем? А В.П. Глушко знал? Потому и задал разработчикам реальную задачу - мощный "водородник" с запуском у земли. Ведь прошло уже 50 лет - а такой двигатель (мощный и с вакуумным запуском) так и не создан. Нигде и не у кого. Пока добрались до 20 тс. На 50 тс с вакуумным запуском смотрят как на далекую перспективу.
РД-0120 не стали покупать вовсе не по причине "избыточной мощности" как пишет Пустынский, а из за того, что аналогичные двигатели с запуском у земли у потенциальных покупателей уже были. Свои. Возможно, его покупку могли бы рассмотреть, если бы наоборот, он был мощнее, например в два раза, и соответствовал про тяге будущий RS-68, или немного его превосходил. И уж совсем беспроигрышно - вакуумный запуск. Но, увы, не получается ни у кого, не получилось и у Глушко. Потому единственным и реальным "покупателем" был СССР. Не стало СССР - не стало и двигателя.
Теперь о "избыточной мощности".
Сей миф базируется на двух фактах:
1. Двигатель F-1, после триумфального выигрыша в Лунной гонке больше нигде не применялся.
2. НАСА не покупало у Роскосмоса РД-170/171, а только его половинку РД-180.
Разберем эти факты. Посмотрим на РН среднего класса
Трудяга Протон
Стартовая масса около 700 т, ПН на НОО до 24 т. Тяга на старте 1020 тс
Зенит
Стартовая масса около 450 т, масса ПН на НОО около 14 т. Тяга на старте 740 т
Дельта 4 - Дельта Хеви
От 250 до 730 т стартовая масса, и от 9 до 28 т масса ПН на НОО. Тяга на старте от 320 тс до 960 тс.
Атлас-5
Стартовая масса от 335 до 550 т, масса ПН на НОО от 9 до 18 т. Тяга на старте от 390 тс до 1250 тс.
Ариан-5
Стартовая масса 777 т, масса ПН на НОО 18 т, тяга на старте примерно 1500 тс.
Двигатель РД-170/171 вписывается на первую ступень вышеперечисленных РН просто идеально - если просто смотреть стартовую массу и стартовую тягу. На "Зените" он и установлен. На "Ариан-5" могли стать два двигателя. Замечательная могла бы быть ракета.
Кто то возразит - гибкость применения, несколько вариантов ракеты с разным количеством бустеров (Атлас-5 и Дельта-4) позволяют легко варьировать массу ПН. Получается очень выгодно - малая ПН - малая РН, большая ПН-большая РН.
Позволю себе выразится - все это - туфта.
Кто сомневается - читайте статью:
Стоимость выведения 1 кг на НОО
Все те "гибкие" системы по стоимости выведения ПН - на вершине списка. То есть, несмотря на всю "гибкость" - самые дорогие в своем классе.
Почему так получается - статья:
Краткий анализ стоимости выведения ПН различными РН
Далее все просто. Если есть хорошая ракета - например, Фалкон Илона Маска (или Протон, или Зенит, или Союз) - то ему не нужны никакие "костыли" в виде бустеров. Даже будучи частично загруженной, данный РН выведет ПН за меньшую стоимость. Но как правило, всегда есть масса "попутной нагрузки".
Тогда почему же американцы не купили РД-171? А заказали, и специально для них разработали новый двигатель - РД-180, используя наработки по КС и сопло?
Все элементарно, если рассуждать логически и учитывать не только технику, но и немного политику и психологию.
F-1, в соответствии с официальной версией, а так же высказыванием многочисленных защитников, транслирующих ту же официальную версию, списали про причине ненужности. А ненужность - из за мощности.
Он слишком большой и по своей тяге никуда, ни на какие ракеты не подходил. Только на Сатурн-5. Сатурн-5 закончился - закончился и двигатель.
И ничего, что на следующий космический аппарат поставили SRB
с тягой больше тысячи тс.
Ну списали и списали. Причину озвучили и озвучили.
И тут, пару десятков лет спустя, занявшись очередной ракетой, специалисты НАСА обратили внимание на один из последних двигателей СССР - РД-170/171
Достаточно доведенный (в том числе и на Зените) кислородно-керосиновый двигатель, по тяге идеально подходящий для ракеты среднего класса, высокий удельный импульс. Да сложный, да предельный - но если покупать в России - выйдет сравнительно недорого. Вряд ли дороже стоимости изготовления F-1
который был очень дорог в разработке и доводке (по оф версии) но в производстве - "гаражная наколенная технология" - можете оценить приведенное фото.
- Но стоп! - сказали американские политики. И топ-менеджеры НАСА. - А как же это будет выглядеть? Мы списали свой F-1, объясняя на каждом углу, что он очень большой по мощности (тяге) - а теперь покупаем такую же керосинку, только еще процентов на 10 мощнее? Это как? F-1 оказывается вовсе не такой большой? Может его начать производить - документация сохранилась, технологии изготовления простые, все, что было сложное - это доводка - так двигатель доведен?
И тут кто то, очень умный, из этой ситуации предложил выход:
- Попросим русских сделать нам новый двигатель - РД-180. Это будет хуже, и дороже, нежели использовать РД-171, но навешаем связку ТТУ, или даже подвесим второй такой РД-180 (получится РД-171, но этого никто не заметит) или даже два - зато величайшее достижение 20-го века - Лунная афера - так и останутся незапятнанной.
Вот так (вероятно) и появилась "половинка" РД-170 - двигатель РД-180.
