Почему Маск перестал возвращать ступени?

artyom_ferrier — 10.04.2018

Такой вопрос задал намедни один юный товарищ. Он, чувствуется, был разочарован Илоном Маском, что тот в последние месяцы даже не пытался сажать первые ступени Фалконов. Ведь именно видео посадки — самое интригующее и прикольное. И вот парень задался вопросом: неужели Маска так обескуражила эта досадная неудача с центральной ступенью Хевика, которая плюхнулась в океан рядом с дрон-платформой и повредила волной её двигатели?

Что ж, вопрос, конечно, по адресу. Ибо, помимо всех прочих областей человеческого знания, я, безусловно, являюсь и экспертом в космонавтике, поскольку мой сын как-то делал серию летсплеек по Kerbal Space Program на своём ютъюбовском канале.

А если серьёзно, то мотивы и намерения Маска — лучше всего, конечно, ясны самому Маску. Но в данном случае, думаю, ничего нет удивительного в том, что они последние месяцы не предпринимают попыток возврата первых ступеней. Думаю, соображения тут довольно простые и очевидные. Что же до «обескураживающего» эффекта от «водоплюха» центральной ступени Хевика — ну, таки и да, таки и нет.

Во-первых, что бы ни говорили всякие завистники и злопыхатели, сама по себе концепция возврата ступеней и многократных пусков — более чем разумная и перспективная. Прежде всего, как ни зловеще сие прозвучит, - по военным причинам.

Да, будем смотреть правде в глаза: всё, что связано с космосом — связано и с военщиной. И война будущего между более-менее серьёзными игроками — это, как я не раз говорил, будет война спутников. Что, впрочем, гораздо гуманней, чем сразу начинать бомбить города друг у дружки. Спутники — это очень дорогое, но всё-таки бездушное железо. Их не так жалко. И вот, думаю, понятно: кто сумеет убрать с неба вражескую группировку спутников наблюдения и связи, при этом нарастив свою — тот и победил. Он получает колоссальную фору во всех последующих возможных операциях.

А для этого, конечно, желательно иметь возможность как можно интенсивней выводить на орбиту новые спутники. В том числе — истребители вражеских спутников. Которые сами по себе — давно уже не фантастика. Они существуют даже у России, не говоря уж про Штаты, Китай и ту Корпорацию, к которой я имею честь принадлежать. И, замечу, им совершенно необязательно полностью уничтожать вражеский спутник. Достаточно будет немножко ткнуть в него лазерным лучиком, на его поверхности вскипают считанные микрограммы вещества, от этого спутник получает то или иное ускорение — и уже начинает сход с орбиты. Если у него нет собственного двигателя для коррекции — он обречён. А если есть — ему придётся тратить топливо, что сокращает срок службы.

Не хочу быть понят так, будто кто-то уже это делает с чужими спутниками, тихой сапой (не мы — так точно), но — все стараются быть готовы это делать.

И вот тут многоразовые ракеты — просто незаменимы. Они могут быть хоть втрое дороже одноразовых — но у войны другие прейскуранты. Какие-то смешные лишние десятки или сотни миллионов долларов — это мизер, когда речь идёт о превосходстве спутниковой группировки. Ибо одно дело наклепать сотни одноразовых ракет (которые надо где-то держать, как-то обслуживать), а другое — иметь парк из пары десятков многоразок, которые будут доставлять на орбиту сотни новых спутников в «курьерском» режиме.

Поэтому эксперименты Спейсов с возвратом ступеней были бы более чем оправданны, даже если б стоимость запуска была заведомо выше, чем у одноразовых конкурентов. Ибо военные — готовы платить за возвратность и многоразовость как таковую.

Анекдот, правда, в том, что запуски у Спейсов, благодаря возврату первой ступени, реально обходятся ещё и дешевле. Поскольку первая ступень Фалкона (а у него она не чисто разгонная, как у отечественных наследниц королёвской Р-7, а основная, она выводит непосредственно в космос) — это довольно сложное технологическое изделие. Ракета — она ж только с виду болванка болванкой, а так там много всяких наворотов, всяких трубочек, проводочков, релюшечек, не говоря уж про двигатели, и всё это реально приходится делать очень качественно, из очень непростых материалов, поскольку всему этому приходится выдерживать такие нагрузки, что ни боже мой. И всё это довольно дорого стоит (даже у китайцев). Терять — обидно. Идея возвращать всё это добро — очень даже здравая.

Да, конечно, возврат требует дополнительного расхода топлива, и это несколько снижает максимальную полезную нагрузку, но — овчинка стоит выделки. Когда ты каждый раз на одной и той же ракете выводишь пусть и половинную нагрузку — но получаешь назад саму ракету. Чья цена просто несопоставима со стоимостью самого чистого и «вычурного» топлива. Ладно, водород, который используется во французских Арианах, реально дорогой, но керосин (как сейчас в Фалконах) или метан (как планируется в BFG) – копейки, в общем-то, стоит. И стоит тебе получить реально надёжную ракету, которую можно запускать, сажать, чуточку осмотреть после посадки и снова гнать в космос, десятки раз — ты безусловно будешь в огромном плюсе.

Это соображение, конечно, понимали многие. И прорабатывали проекты возврата ступеней. Но приходили к выводу, что если спускать на парашютах, то неизбежны будут очень серьёзные деформации (такие, что проще новую ракету сделать, чем эту кувалдой выправлять), а посадка на двигателях — слишком сложное дело (когда на Землю, а не на Луну или Марс).

Безусловно, сложное. Поэтому и первые попытки Спейсов — были преимущественно провальные. Но они не отчаивались, они упёрлись рогом — и вот в декабре пятнадцатого состоялась первая успешная посадка вернувшейся из космоса главной ступени. На наземную площадку. А в апреле шестнадцатого — на плавучую.

Да, почему вообще Спейсы используют эти дрон-шипы, когда посадка на море, тем более при волнении — заведомо более сложная затея, чем на землю? Почему бы им не запускаться из Калифорнии на восток (а ракеты выгоднее всего запускать на восток и поближе к экватору, чтобы максимально использовать вращение Земли) — и садиться милях в трёхстах на сушу?

Ну потому, что это образует множество рисков куда превыше утраты собственно ракеты или её груза. Вот что-то пойдёт не так, ракета плюхнется на город, на какой-нибудь офисный небоскрёб или торговый центр, или вокзал — и скандал будет такой, что век не расплюёшься с исками (ни Маск, ни американская военщина). Может, в Китае или в России всё было бы проще («Не было у нас такого города!», как с Хаитом), но в Штатах — приходится считаться даже с очень малой вероятностью падения ракеты на населённый пункт. Поэтому им предпочтительней потратиться на плавучие посадочные платформы.

Так или иначе, в шестнадцатом году у Спейсов наряду с удачными посадками было несколько не вполне удачных, но в семнадцатом все четырнадцать попыток возврата первых ступеней (на общее число в 18 пусков) — были удачны. И на сушу, и на воду.

То есть, для них это сделалось вполне рутинным делом — и возврат ступеней, и повторное их использование.

Но вот в феврале 18-го, действительно, две боковые ступени Хевика сели очень элегантно и успешно, а центральная — «ни шмагла». Предположительно — нарушение трубок, по которым подаётся пирофорная жидкость в боковые двигатели, и поэтому они не сумели включиться на торможение, и эта махина рухнула с огромной скоростью в океан.

Тут доводилось читать у некоторых российских авторов, претендующих на объективность, мол, господа, вот вы всё злорадствуете по поводу любых неудач Роскосмоса, и небось, если б у него вышла такая накладка с возвратом ступени, как у Маска — тоже бы изошли желчью.

Что ж, за всех не отвечу, но скажу за себя: если б ракета Роскосмоса хотя бы попыталась включить движки на тормозной прожиг при вхождении в плотные слои атмосферы с намерением сесть — я бы честно ему аплодировал. А если б услышал новость, что «после успешного запуска тяжёлой российской ракеты удалось вернуть всего лишь две боковые ступени, а центральная сесть не смогла» - я бы сказал: «Ущипните меня!» Впрочем, потом скажу пару слов и в защиту Роскосмоса.

Сейчас же реальность такова, что кроме Спейсов — этого вообще никто не делает на практике, возврат ступеней. Даже не пытаются. В лучшем случае — имеют некие подобные проекты, к испытанию коих намерены приступить где-то так в ближайшие годы. Но прекрасно же понятно, что в проектах оно может быть всё замечательно, и в мультиках-презентациях всё может быть очень красиво (когда, конечно, их рисуют не криворукие школьники, как было в путинских страшилках, где ракета прямо сквозь горы проходит), а практическая уверенная реализация — требует изрядной доводки напильником в любом случае.

И сейчас, по факту, только Спейсы, пройдя непростой путь проб и ошибок, сумели достичь довольно надёжного и уверенного возврата первых ступеней. Ну, 14 успешных посадок подряд за 17 год — это не хрен собачий.

Тем не менее, с центральной ступенью Хевика действительно вышла накладочка. Но это вполне объяснимо. Поскольку условия, в которой ей пришлось работать, - совершенно уникальны. Ибо никто ещё в принципе не запускал такую связку из трёх мощных ракет. Понятно, какие там чудовищные идут нагрузки, в том числе вибрационные, на центральную ступень — от сестрёнок сбоку. Понятно, и в принципе рассчитываемо — но вот все расчёты проверяются практикой. И на самом деле удивительно то, что вся эта связка сумела с первого же раза успешно стартануть, а не то, что центральная ступень не смогла успешно сесть.

Да, ну и вывод двухтонного груза (машинки) на гелиоцентрическую орбиту — это не так «жалко», как некоторым кажется. В действительности все миссии с высадкой исследовательских модулей на Марсе (меньших, но сравнимых по массе) — требовали меньше энергии, поскольку там задача была уцепиться за гравитацию Марса на выгодном сближении, что и не требовало полного выхода из земной гравитации на второй космической. Достаточно просто, находясь у Земли, дать такой прожиг, чтобы поднять апогей примерно на две трети расстояния до Марса. Дальние же зонды-разведчики, действительно набравшие вторую космическую и уходящие ко всяким Плутонам по более «размашистой» гелиоцентрической орбите — они просто несравнимо легче того «символического» груза, какой вывел Хевик.

Однако ж, сегодня у нас — про возврат ступеней.

Вероятно, для Спейсов это и не стало таким уж потрясающим сюрпризом, отказ движков центральной ступени Хевика при посадке. И в любом случае, после десятков удачных (и не очень удачных) возвратов, учтя все ошибки и выявив все уязвимости, они, как утверждают, создали финальную версию — Блок 5.

То есть, сама по себе модификация ракеты — Falcon 9 Full Thrust, а конкретно оснастка, отвечающая за посадку, у них отдельно обозначается как Блок 3, базовый, Блок 4, промежуточный, и вот финальный Блок 5.

Всё то, что летало и садилось раньше — это Блок 3 и Блок 4. Системы, где удалось достичь очень хорошей надёжности — но всё-таки «промежуточной». А вот Блок 5 — они рассматривают как уже в полном смысле доведённую до ума систему, которая должна позволить реально серийные многократные полёты с минимальным сервисным обслуживанием «промежду» стартами. Её первый запуск планируется на 26 апреля.

И при этом сохраняется некоторое число ракет с более ранними версиями посадочных блоков, в основном уже летавшие. Эти ракеты, повторю, довольно надёжны — но вот всё-таки менее надёжные, чем Блок-5. Всё-таки — есть пусть небольшой, но риск неудачной посадки с выводом из строя плавучей или даже наземной платформы. Поскольку от крушения центральной ступени Хевика — платформа Of Course I Still Love You получила-таки повреждения, которые пришлось ремонтировать.

Отсюда вопрос: а нахрена Маску допускать хоть какой-то риск того, что более ранние и менее совершенные ракеты всё-таки облажаются при посадке и попортят ему платформы, что вынудит сдвигать запуски уже новейших ракет с Блоком-5? Зачем ему пытаться сажать это «старьё»? Чтобы порадовать фанатов очередным красивым видосом? Ну, их уже десятки имеются.

Нет, романтизм романтизмом, но тут уместнее прагматичный подход. Не пытаться возвращать прежние версии ракет — а избавляться от них, когда уже есть более свежая, потенциально более надёжная. Ну, при этом пользоваться, конечно, случаем, чтобы собирать какие-то последние «предсмертные» телеметрические данные с этих старых ракет, когда они в последний раз входят в атмосферу. Но сажать их, ставя под угрозу площадки — смысла особого нет. То есть, он был — когда только шли к «финальной» версии, экспериментируя. Но когда она уже существует — только и остаётся, что с пользой растратить прежние версии, освободив ей дорогу. Ибо и само их хранение, обслуживание — тоже в копеечку вылетает, что уже не оправданно.

Поэтому я лично посадок ракет с Блоком 4 — от Маска и не ожидал. А вот что действительно жду с интересом — так это дебюта Блока 5 в конце апреля. Вернее, даже не самого его дебютного полёта (он-то скорее всего будет успешным, включая возврат первой ступени, тут ничего нового) — а вот как в принципе пойдёт повторное использование этих Блоков 5. И если действительно они будут использоваться так, как Маск предполагает (пусть не с суточным, но недельным интервалом между запусками) — вот это будет уже очень серьёзно. Это будет революция (наряду с «модульной» организацией сверхтяжёлых ракет, как реализовано в Хевике).

Теперь же, для «симметрии», надо, наверное, как обещал, сказать и пару добрых слов про Роскосмос. Ибо впрямь обидно, как его пинают. Я же за то, чтобы всё-таки разделять условного «Гитлера» и условного «Фон Брауна». То есть, полагаю, постоянным читателям нет смысла напоминать, как я отношусь к Путинскому режиму (так, что сами удивляемся своей доброте, что до сих пор этих крысят не передушили), но космическая российская отрасль — это, ей-богу, одно из немногих «человекообразных» проявлений, оставшихся в нашем «Мордоре».

И вот очень часто встречалась в Сети такая диаграмма, где утверждается, что если в пятнадцатом году у Роскосмоса было 70% рынка космических запусков, а у Спейсов всего 10%, то уже в 17-м — всё в точности наоборот. То есть, Роскосмос как бы безнадёжно сливается.

Ну и что трудно отрицать — Спейсы действительно очень динамично развиваются, они за считанные годы действительно выбились из разряда «маргинальных чудаков, возомнивших шо-то такое за космос» - в число ведущих игроков на этом рынке. Может, уместно назвать SpaceX и самым крупным игроком. Самым перспективным, во всяком случае. Это будет справедливо.

Но тем не менее, я упорно не понимаю, о чём идёт речь в той диаграмме (не буду её искать: полагаю, многие и так видели, а коли нет — найти несложно по ключевым словам) и на какого рода статистике она основана.

Там учитываются только лишь и именно коммерческие запуски по заказу негосударственных или иностранных клиентов? Не буду её анализировать, но при таком подходе — да, может быть, такие цифры и получатся, поскольку у Роскосмоса таких заказов сделалось меньше, а у Спейсов больше. Но это, наверное, несколько некорректный подход, поскольку собственно-то запускающей компании в целом пофиг, чьи заказы обслуживать: то ли сторонних коммерческих клиентов, то ли собственного государства. Главное — чтобы денюжки платили.

И сокращение сторонних заказов у Роскосмоса связано не столько с тем, что «в нём разочаровались», а с тем, что увеличилась доля заказов от российского государства или связанных с ним госкомпаний.

Общее же количество запусков за семнадцатый год выглядело так. У Роскосмоса — 19, из них 17 полностью успешных (в двух случаях — небольшие накладки, типа, промахнулись с орбитой, потеряли связь). У Спейсов — 18, все успешные. То есть, как бы паритет, а вовсе не провал Роскосмоса до 10% против 70% у Спейсов.

При этом, о чём вообще мало кто говорит, в последние годы очень серьёзные заявочки делает Китай. За прошлый год они запустили 18 своих Чэньчженей (они совершенно разных типов, от совсем лёгких до примерных аналогов Протона или Фалкона), из них 16 успешных. То есть, примерно на уровне что Роскосмоса, что Фалкона.

Но китайские космоланчеры — они обслуживают преимущественно китайских же заказчиков, благо, там огромный запрос и у вояк, и у коммуникационных компаний. Поэтому прочий мир — китайские дела не так уж интересуют, благо, там не наблюдается и чего-то технологически прорывного, как у Спейсов. В принципе — те же веками проверенные кондовые и сравнительно надёжные ракеты советского генезиса, идейно восходящие к Р-7.

Вообще же, рынок космических запусков — это штука на данный момент практически неограниченной ёмкости. В том смысле, что спрос там колоссально превышает предложение. И кто бы что бы ни запускал — клиентов он найдёт влёгкую. Поэтому в принципе неправомерно говорить, что кто-то там у кого-то «отбивает» клиентов. Нет, даже если у кого-то сравнительно ниже рейтинг успеха — ну, чуть дороже будет страховка. Но большинство клиентов готовы заплатить — если их быстрее поставят в очередь.

А главное, ну вот уже по этим цифрам за 17-й год — никак не получается, чтобы какой-то из игроков имел 70% запусков. В действительности, и трети не получается. Поскольку помимо Спейсов, Роскосмоса и китайщины — были ещё и американские запуски помимо масковских, от ULA (совместное детище Боинга и Локхида). Да, их меньше, чем запускали Спейсы (и у амеров-то реально его доля где-то 70%), но они есть, запуски Атласов и Дельт. Были французские Арианы, немнокжо — индийских, японских, южнокорейских.

За восемнадцатый же год — цифры такие. У Спейсов 7 запусков, включая тестовый Хевика (все успешные), у Роскосмоса 5 (включая один с Куру, с частично успешным выводом спутников немножко не на ту орбиту, откуда им пришлось добираться «на вёслах»), у китайцев 10. И чтоб не так обидно было Роскосмосу — один из двух французских Арианов тоже вывел груз не на ту орбиту, каким-то образом на 10 градусов сместив её наклонение, когда пропала связь.

В целом видно, что и Спейсы, и китайцы — рвутся вперёд. Но только Спейсы на новых-модерновых ракетах (и после введения Блок-5 можно ожидать их резкого ускорения по частоте запусков, вплоть до 30-40 за этот год), а китайцы — ну вот на чём-то, что «в принципе тоже летает». И Роскосмос — примерно на таком же, хотя в целом, вопреки некоторым поверьям, рейтинг надёжности Союзов и Протонов считается «удобоваримым». При этом, Протон несколько настораживает своей неэкологичностью, с использованием гептила — но это проблемы жителей Хабаровщины, которые заказчиков парят мало. Хотя казахи могут и подвинуть Протоны с Байконура.

Как бы то ни было, ни у кого из игроков нет такого, что клиенты от него отвернулись, заказы найти не удаётся, всё пропало. Просто — одни развиваются динамичнее других, но, повторю, рынок это по сути своей такой, что отсутствие клиентуры не грозит никому, кто хоть как-то умеет заливать горючку в жестянку и запулять её в космос.

В худшем для Роскосмоса случае можно говорить о том, что он стагнирует (но едва ли больше, чем что-либо иное в путинской России) и превращается в этакое «пароходное агентство». Но следует понимать, что хотя пароходы морально устарели десятилетия назад — тем не менее они строились вплоть до шестидесятых где-то, а уж эксплуатируются некоторые и сейчас. Благо, спрос на морские перевозки таков, что можно задействовать всё, что плавает, даже если оно не самым эффективным образом плавает.

Рынок же космических грузоперевозок — он в принципе близок к «необъятному». По мере роста возможностей таких перевозок - будут только расти аппетиты. Сейчас речь идёт преимущественно о спутниках и исследовательских миссиях (включая МКС), но как только это сделается «разумно возможно» - естественно, все бросятся возводить орбитальные коммерческие индустриальные объекты. Энергостанции, прежде всего. С десятками тысяч тонн грузооборота в год.

Понятно, что Спейсы имеют наилучший шанс отхватить самые лакомые куски на этом рынке. Но и всем остальным — тоже хватит. И я бы не хотел, честно, чтобы Роскосмос загнулся. Всё-таки потенциал-то он имеет. И это, как ни крути, одно из наиболее обширных собраний наиболее вменяемых в нынешней России людей. Как бы ни саркастировать на тему, скажем, поповской заботы о стартующих ракетах, с этими всякими окроплениями.

К слову, подумалось: а как бы я и мои друзья отреагировали, если б узнали, что далай-лама благословил китайские ракеты, сказав, что познание человеком мира приближает гармонию, соответствует восьмеричному пути, и всё такое?

Ну, сказали бы, что это очень мило со стороны дедушки далай-ламы, когда он не чурается прогресса. И пусть про нравы былых тибетских лам в отношении угнетаемого ими крестьянства ходят жутковатые легенды (в которых, правда, очень трудно отделить истину от коммунистической китайской пропаганды), но про нынешних лам не известно ничего плохого.

С другой стороны, про РПЦ, за изъятием отдельно взятых каких-то деревенских приходских батюшек, которые имеют шанс оказаться приличными людьми, про тех иерархов, что на виду — точно не известно ничего хорошего. Конченое сборище маниакальных ублюдков, ещё похлеще недобитых упырей из совковой военщины. Поэтому такая и бывает реакция на все эти «освещения ракет». Делали б это люди пусть духовного звания, но какой-то пристойной репутации — отношение было совсем другое. Как к бесполезному, но безобидному и по-своему трогательному ритуалу.

P-s.: Да, и всех - с наступающим Днём Космонавтики. Или, как его называют некоторые мои друзья-негодяи: "День Первой Ловли Алиенов на Живца" :-)

Оставить комментарий

Популярные посты:

severus

К чему снится бывший муж

natalia_goodler

Красивой карельской осени репортаж

matsam

Откопайте мне Томагавк

val000

Сатира в картинках. 2.

irina_sbor

Грузия. Тбилиси. Собаки

vikond65

Было дело в Инкермане

inna1903gr

Когда на кухне нет еды

thor_2006

Бобер, который не

pro100_mica

Фото и событие дня

• Ранее
• Архив