Метановий двигун 4
Фінансування створення метанових двигунів ведеться не через розробників перспективних РН, а через штучно створене об'єднання Енергомаш з КБХА, яке потрібно тільки відповідної дирекції реформованої держкорпорації Роскосмос для зручності управління. Таке об'єднання не спрямоване на досягнення кінцевого результату в створенні РН або КРК. Згідно із законом найголовніше «Як сіли» (Б. М. Єльцин). Фінансування випробувань метанового двигуна С5.86 КБХМ йде від Роскосмоса до Енергомаш, потім до КБХА і від нього до КБХМ. Більшої дурниці не придумаєш. Такий ланцюжок вибудовується вперше в українській космонавтиці. Скільки грошей дійде до конкретних виконавців велике питання. У МОМ існував руховий другий главк, але фінансування двигателистов йшло від ракетників і роботи велися по їх ТЗ.
У США розробка метанового двигуна БЕ-4 Д.Безоса тягою 250 т. Ведеться приватною фірмою на власні гроші. Важко сказати, скільки Д.Безос вклав у розробку БЕ-4 для РН «Вулкан», він одночасно веде розробку багаторазової РН з космічним кораблем New Shepard для туристичних суборбітальних польотів з водневим двигуном БЕ-3 і важкої РН New Glenn з багаторазовими двигунами бе 4 на 1-й і 2-й ступенях. У 3-х ступеневу варіанті РН на 3-го ступеня буде висотний БЕ-3. На Східному узбережжі Флориди поруч з пусковим комплексом метанових ракет споруджується завод з їх виробництва. Побудовано стенди для випробування 250-тонних метанових двигунів. За різними джерелами Д.Безос витратив на свою космічну хобі від 500 млн. До 1 млрд. Доларів. У всякому випадки на частку БЕ-4 доводиться кілька сот мільйонів доларів реальних грошей.
Тут же простежується довгострокове використання «Байконура» для запусків РН «Протон» і його легкого і середнього варіантів, на пускових комплексів якого будуть навчатися казахські фахівці майбутнього КРК «Байтерек». Рішення про створення РН «Ангара» приймалося для заміни «Протона» на екологічно чисту РН. Після того, як з'ясувалося, що «Ангара» не годиться для комерційних запусків, ховрахів і сайгаків доведеться потерпіти. Космодром «Східний» повинен залишитися екологічно чистим. Рішення про створення КРК «Байтерек» - «Фенікс» - «Сункар» типове тактичне рішення для наших керівників. До стратегії розвитку вітчизняної космонавтики це не має відношення.
Друга позиція по розробці метанових двигунів це випробування двигуна тягою 40 тс. розробленого за ТЗ РНПЦ для МРКС-1. Невідомо, чи існує ще МРКС-1 в космічній програмі до 2025 р Багаторічні спроби розробки повертається крилатою 1-го ступеня РН для повторного використання не дали позитивного результату. Така ступінь з'їдає дуже багато від виведеної ПН, що не дає економічної вигоди при повторному використанні. Експериментально, навіть на малих моделях, не вдалося продемонструвати посадку крилатою ступені. В останні роки Д.Безос і Е.Маск показали можливість вертикального повернення 1-го ступеня на власних маршових двигунах. Цей же спосіб, навіть в поліпшеному варіанті пропонував ГРЦ ім. Макєєва, але програв конкурс на МРКЦ центру Хрунічева. В даний час мусуються розмови про створення легкої ракети з повертається 1-м ступенем. Роботи в КБХА ведуться по ТЗ на ДКР «ДУ СВ». Схоже ТЗ від «Енергомаш», а не від ракетної фірми. У «Енергомаш» намальований метановий двигун РД-106, за участю І.А.Клепікова. Випробування метанового двигуна в 40 тс. не додадуть нічого нового до проблеми впровадження метану в космонавтику. Але якщо є залізо, то його потрібно відчувати, тому що експериментальна база КБХА буде потрібна для майбутніх метанових двигунів, заодно буде перевірена потрібність пропонованої КБХА схеми двигуна.
З питання випробувань двигуна С5.86 КБХМ в НДЦ РКП. Це єдиний в світі замкнуте метановий двигун, виконаний за солодкої схемою тобто з відновлювальному газогенератором. Випробування буде проведено на максимально можливий ресурс за часом роботи і числу включень, щоб зняти залишаються сумніви про можливість багаторазового використання та відсутності необхідності обробки порожнин двигуна для повторного використання. У контракті КБХА нічого не говориться про можливість продовження випробувань двигунів такого типу. З усіх майбутніх замкнутих метанових двигунів, двигун з відновлювальних газогенератором має підвищену проектної надійністю при високих економічних показниках. Але ці двигуни потребують специфічної системі регулювання. Метанові двигуни майбутнього повинні мати великі запаси з форсування і глибокому Дроселювання, як при посадці для повторного використання, так і для дублювання в багатодвигунових рухових установках ступеня РН. Двигун С5.86 створений на основі киснево-водневих двигунів 11Д56 і КВД-1, де робота проводилася на постійному режимі і не було потрібно глибокого дроселювання. Необхідно доопрацювати його систему управління, встановивши дроселі по двох лініях живлення газогенератора, щоб при будь-якому можливому форсуванні або дроселювання газогенератор працював при постійному співвідношенні компонентів, тобто при постійній температурі. Це дає можливість виготовляти турбіну і газовий тракт з НЕ високостійких по температурі матеріалів. До випробувань такого двигуна слід провести автономні випробування газогенератора з новою системою управління, а на самому випробуванні двигуна визначити межі можливого форсування і дроселювання.
КОСМІЧНА ПРОГРАМА РФ.
У чому причини такого становища з урахуванням існуючого фінансового положення, коли кожен вкладений рубль повинен приносити реальну віддачу. Розбір хронічної корупції не відноситься до даної теми. Причина в абсолютній некомпетентності керівництва РКП. Раніше всі знали, що президент Академії Наук М.В.Келдиш «Теоретик космонавтики», а С.П.Корольов Головний Конструктор. Хто зараз теоретик космонавтики? Д.О.Рагозін? Або сам В. В. Путін? Де зараз Академія Наук. Скрізь панують ефективні менеджери з числа юристів-економістів або випускників військових училищ. Після фактичного руйнування КБ і заводу у Філях заради розміщення на їх площах елітного житла з відповідною інфраструктурою, у нас залишилася єдина ракетно-космічна фірма РКЦ «Прогрес». ГРЦ ім. Макєєва залишимо поки в спокої з його «Сарматом», «синява» і «Лайнер», хоча саме вона запропонувала 1-й авіаційно-космічний комплекс «Рикша» з метановими двигунами і 1-й вітчизняний частково багаторазовий комплекс «украінцевка» з вертикальною посадкою ступені на метанових двигунах для повторного використання. РКЦ «Прогрес» у важких для всієї РКП умовах не тільки виготовляє РН і забезпечує їх запуски для пілотованої, народно-господарської, наукової і військової космонавтики, а й частково їх модернізує. Мало того, він основний розробник космічних апаратів ДЗЗ військового і «подвійного» призначення. Зберігаючи традиції Д.І.Козлова, учня і соратника С.П.Корольова РКЦ веде ініціативні роботи і вносить глобальні пропозиції щодо розвитку вітчизняної космонавтики, як свого часу робив С.П.Корольов в КБ-1.
Для чого ж нам потрібен «Східний»? «Союз-2» не потребує нового старті на «Східному», він був потрібен тільки для «Флаговтика» на новому космодромі. Інших готових екологічно чистих РН у нас не було, і немає. Малося на увазі, що друга черга піде під старти «Ангари». «Ангара А5» виявилася непридатна для комерційних пусків. Фактично померли, не народившись, «Ангара 5В» і «Ангара 5П». Романтичні плани пілотованих польотів до Місяця зі створенням навколомісячному орбітальних станцій і «Барміндома» на Місяці відкладені на невизначений термін через незрозумілі цілей і відсутність необхідного фінансування. Що робити з «Ангарой-5»? Раз вона майже зроблена на замовлення МО, то її потрібно приймати на озброєння, як свого часу зробили з «Булава». Для неї потрібно побудувати 2-й старт у Плесецьк, дооснастив його водневої інфраструктурою по РБ типу «12КРБ». Кількість пусків на високі орбіти і стаціонар будуть обмеженими, тому великої кількості УРМов і двигунів РД-191 не буде потрібно. РН «Сармат» на «Східний» нетранспортіруема, а інших гасових РН на «Східному» навряд чи буде.
Вибір місця ракетного полігону, зроблений П.Н.Горемикіним, як виявилося зараз, був на порядок більш правильним, ніж для космодрому «Східний».
Це географічне положення. 90 км. на північ від Махачкали це 43,5 град. пн.ш. Байконур 45,6 град. Східний 51,9 град. Капустін Яр 48,3 град. Плесецьк 63 град.
Район падіння екологічно чистої 1-го ступеня море.
Для вертикальної посадки 1-го ступеня може бути морська платформа.
Наявність поблизу залізниці аеродрому та морського порту.
доставка ступенів важких і надважких ракет або ступенів водним шляхом з Самари.
Якщо в районі «Східного» недолік населення, то в Дагестані великий відсоток безробітних, особливо серед молоді.
Якщо «Східний» може послужити освоєння малонаселених районів Далекого Сходу, то в Дагестані це питання його збереження в складі України і зниження впливу радикального ісламу.
«Східний» розташований поблизу кордону з КНР, де радикальні націоналісти вважають цю територію споконвічно китайською.
Так чи інакше, але «Східний» вже існує, і його майбутнє безпосередньо залежить від надійності і ефективності метанових РН, що стартують з його пускових комплексів.
Перспективи застосування метану в засобах виведення приймають все більш явні обриси. Все йде до того, що в РН з ЖРД в якості компонентів палива будуть тільки кисень і метан з воднем. Метан замінить на нижніх щаблях РН гас і тверде сумішне паливо. Процес цей іде повільно і важко.
Це викликано тим, що в СРСР іУкаіни вдалося створити високоефективні киснево-гасові ЖРД за замкнутою схемою. Початок поклали роботи А.П.Ванічева і Н.Д.Кузнецова, потім В.П.Глушко, В.П.Радовскій і Б.І.Катаргін в Енергомаш довели ці двигуни до граничного досконалості. Ця високотехнологічна продукція експортується в США, які є лідерами науково-технічного прогресу, приносить не тільки так необхідну нам волюти, а й піднімає престіжУкаіни в очах всього світу.
У США на фірмах хімічної промисловості, на підставі створеного в Каліфорнійському технологічному інституті сумішевого ракетного твердого палива, розроблені і виготовляються кращі в світі зразки твердопаливних двигунів. Ракети підводних човнів США на твердому паливі розробки 70-х років перевершують за своїми характеристиками створену у нас ракету «Булава». ТТД США за ліцензією виготовляються для європейських ракет типу «Аріан» і «Вега» і японської «Н-11В».
Тут невеличкий екскурс в історію. У 1955 р я почав свою трудову діяльність провідному інженером-випробувачем в ОКБ-3 НДІ-88. На моєму стенді проводилися міжвідомчі випробування ракетних палив. Мені, як молодому спеціалісту пояснювали, що тільки за результатами вогневих випробувань можна говорити про придатність тієї чи іншої пари окислювача і пального в якості ракетного палива. Такої практики дотримувався Головний конструктор ОКБ-3 Д.Д.Севрук ще з роботи в «казанської шарашці» під керівництвом В. П. Глушко. Тривала вона і в ОКБ-456 в Хімках, де Д.Д. Працював заступником В.П. по експериментальної частини. До речі, Севрук був ініціатором переказу КБ з Казані в Химки і куратором створення експериментальної бази за зразком в Пенемюнде. Випробування палив проводились на штатних КС від С3.25 і СО 9.29 або на спеціальній експериментальній КС. У мене на стенді проводилися випробування тільки на стійких, довго зберігаються палив, як вимагало МО. Ще якісь випробування палив проводились на досвідчених КС в ГІПХ і на стендах в Дніпропетровську.
Керівництво «Енергомаш» стверджує, що метаном в якості ракетного палива вони почали займатися з 1981 р За минулі 35 років намальовані різні варіанти двигунів з метаном. Отримано більше десятка патентів. І.А.Клепіковим по метановим двигунів захищена дійсно наукова і практично корисна докторська дисертація, але не було проведено, жодного вогневого випробування, хоча були виробничі і фінансові можливості. У той же час проводилися сумнівні експериментальні роботи з ацетамом, і по дослідженню детанаціонного горіння. Це дало можливість ЦНДІМаш досі стверджувати про небезпеки роботи з метаном, про те, що він не дає вигоди в одноразових РН, що немає сертифікації метану, як ракетного палива і т.д. Центр Келдиша розглядаючи метан тільки для МРКС, говорить про необхідність НДР за метаном. Все це на багато загальмувало роботи по метану в РФ.
На своєму досвіді знаю, що в рухових КБ все залежить від двох-трьох десятків висококваліфікованих фахівців у відділах двигунів, КС, ТНА і проектно-розрахунковому. Тільки вони є творчими працівниками, що забезпечують прогрес космонавтики. Решта працюють у приватних ТЗ від рухових відділів. Д.Безос і І.Маск набирали ці 2-3 десятка дійсно компетентних фахівців з усіх штатів і з інших країн. Саме вони є найбільш високооплачуваними працівниками їхніх фірм. У нас вони ні чим не відрізняються від конструкторів інших відділів, а високооплачуваними (іноді на порядок) будуть адміністративні працівники, які не займаються творчою роботою.
Пара припинити розмови про пілотованих польотів до Місяця та на Місяць. Довготривале перебування на Місяці або на її орбіті неможливо через радіацію. Флаговтик зробили США. Наступним етапом можливий з великим ризиком флаговтик на Марсі, якщо КК буде надійно захищена від радіації на траєкторії до Марса і назад. Більш тривалі польоти в відкритому сонячному просторі смертельні для людини. Мрії про переселення людства на інші планети від К.Е.Ціолковського до І.Маска так і залишаться мріями, поки не буде виведена порода людини, стійкого до радіації, якщо це, взагалі, можливо. Людство приречене вічно жити на Землі. Космонавтика повинна сприяти продовженню сприятливих, екологічно чистих умов життя на Землі, і не засмічувати земну атмосферу своїми уламками, і тим більше, ядерними речовинами.