Пятница, 24 января 2020 13:51

НАШ ОТВЕТ МАСКУ

Автор: Ячменникова Наталия

Сергей Сопов - о том, когда появится российский многоразовый космический грузовик

Когда появится российский многоразовый космический грузовик

Илон Маск упорно доказывает миру: будущее за возвращаемыми кораблями и ступенями ракет. Чем ответит Россия? Об этом "РГ" говорит с председателем совета директоров компании "Многоразовые транспортные космические системы" Сергеем Соповым.

Сергей Алексеевич, вы тоже считаете, что космос обязательно должен быть "многоразовым"?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Космос должен быть в первую очередь доступным. И в этом смысле многоразовость космических систем играет очень важную роль в снижении себестоимости космических услуг. Прежде всего пусковых. Одноразовая ракета и одноразовый космический корабль, так же "эффективны", как одноразовый самолет. Создавать что-то одноразовое сегодня - это даже не топтание на месте. Это дорога вспять.

В свое время и наш "Буран", и американские шаттлы стали мощным технологическим рывком вперед. Да, эти многоразовые системы оказались не оптимальными, супердорогими. Но американцы сделали выводы и пошли дальше. В итоге они уже имеют (или в ближайшее время получат, если говорить о ракетах-носителях) дешевую многоразовую транспортную космическую систему. Тот же Маск, со своими нестандартными решениями, реализовал ракетно-динамическую схему посадки первой ступени.

Мы также рассматривали такой вариант, но считали, что это невозможно из-за высокого нагрева ступени за счет аэродинамического торможения. Поэтому выбор остановили на спасении ступени с использованием парашюта или же самолетной схемы посадки. В результате на первой ступени появлялись крылья. Маск сделал невозможное. А мы спустили в никуда технологические достижения, которыми можно было бы и сейчас гордиться.

И технологии "Бурана", и планы спасения боковых блоков сверхтяжелой ракеты "Энергия"?..

СЕРГЕЙ СОПОВ: К сожалению, это так. Я принимал участие в создании советской многоразовой космической системы 1К11К25 - ракеты "Энергия". Помню тот труд, достигнутый уровень технологий и сложность решаемых задач. Это сейчас для нас все неимоверно трудно. Мы давно отвыкли от решения таких трудных задач, поэтому и смотрим на Илона Маска как на чудотворца. Вместе с тем для нас, как технических грамотных специалистов, за плечами которых вся история советской космонавтики, в вопросе многоразовости ничего нового нет.

А что есть "старого"?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Решение заключается в первую очередь в многократном ресурсе двигателей, разработке специальной системы управления, создании простой системы послеполетного обслуживания для подготовки к повторному использованию ступени ракеты и корабля, их ремонтопригодности в условиях космодрома. И такие технические решения были реализованы на первой ступени "Энергии", унифицированной с первой ступенью ракеты "Зенит": системы не имели одноразовых элементов, кроме клапанов и агрегатов, срабатывающих в аварийном режиме, а также одноразовой системы запуска двигателя. Все соединения внутри были разборными, что в случае многократного применения обеспечивало эксплуатацию и послеполетное обслуживание, замену вышедших из строя узлов.

Конструкция блока ракеты должна была обеспечить 10 циклов подготовки и проведения пуска-посадки, послеполетного обслуживания в условиях космодрома. С момента первого полета "Зенита" прошло почти 35 лет. К чему мы пришли? Сегодня все агрегаты и системы российских ракет, кроме некоторых типов двигателей, одноразовые. То есть не подлежащие повторному использованию.

Многие эксперты считают: с разработкой многоразового корабля мы опоздали лет на двадцать. Согласны?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Это очевидно. Если мы сейчас не сдвинемся с точки, то опоздаем еще больше. Космический корабль "Орел", который еще недавно назывался "Федерация", делают уже одиннадцатый год. Но пока кроме макета показать нечего. На днях "Роскосмос" объявил стоимость серийного корабля - 8 млрд рублей, указав при этом, что исполнитель работ еще не выбран. Не знаю, может, и нам принять участие в конкурсе?

И пока мы делаем первые шаги, в США практически готовы два новых космических корабля для околоземных полетов - Dragon Crew и Starliner. Несколько затянулось, но идет к завершению создание корабля, способного отправить человека к Луне - Orion.

Говорят, нашим ответом американскому грузовику Dragon может стать многоразовый корабль "Арго", который разрабатывает ваша команда?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Я бы не стал называть его "ответом". Скорее "Арго" сыграет роль некого стенда для отработки новых технологий, которые в последующем будут реализованы в новой и более совершенной версии корабля. Приведу некоторые технические данные корабля, над которым мы сейчас работаем. Объем грузового отсека - 11 куб. м. Диаметр - 4,1 м. Высота - 5,6 м. Полная масса корабля - 11,5 тонны.

Аппарат сможет доставлять на орбиту 2 тонны груза и спускать на Землю 1 тонну. Последнее - очень важно. Сейчас у России нет возможностей возвращать на Землю такую массу грузов, а это серьезный фактор для развития промышленного производства в космосе. Корабль сможет находиться в составе околоземной станции до 300 суток, в автономном полете - месяц.

Его можно будет использовать для проведения исследований на борту, выполнения прикладных задач с возможностью возвращения оборудования и грузов на Землю. И, собственно, о многоразовости: корабль будет взлетать и возвращаться не менее 20 раз.

А что за оригинальная схема посадки "Арго". В чем фишка?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Главная, как вы сказали, "фишка" - в выдвижном лобовом теплозащитном экране, амортизирующим и гасящим часть ударной нагрузки. Спуск с орбиты будет проходить по баллистической схеме с аэродинамическим торможением, а на заключительном участке - торможением с использованием посадочных двигателей. Они включаются на высоте 250 м, а на высоте 100 метров выдвигается посадочный щит.

Основное назначение корабля - снабжение орбитальной пилотируемой станции. Экспериментальную отработку конструкции мы планируем провести на ракете-носителе "Союз2.1б". Рассчитываем, что корабль будет готов к первому полету в 2024 году.

Какая ракета разрабатывается как составная часть многоразовой транспортной системы?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Конечно, корабль создается не сам по себе. Он станет частью многоразовой транспортной космической системы. Пока мы не видим возможного носителя, который мог бы логично вписаться в наши требования и обеспечить в 2024 году начало летных испытаний "Арго". Поэтому вынуждены были адаптировать проект под существующую ракету "Союз-2.1б". Применение современных композитных материалов в конструкции корабля позволило уложиться в необходимые параметры по весу.

А затем мы бы хотели перейти к использованию ракеты-носителя с многоразовой первой ступенью. По перспективному носителю сейчас работаем с предприятиями "Роскосмоса". Тут, конечно, надо точно понимать: цель создания ракеты с многоразовой первой ступенью - это максимальная экономическая эффективность принятых технических решений.

К сожалению, простых решений уже нет. И причина - исключительно в применяемых материалах и устаревших технологиях. Скажем, они не позволяют нам существенно, примерно в 2 раза, снизить вес конструкции ракеты. А это тянет за собой необходимость использования разгонного блока - по существу третьей ступени, что удорожает общую стоимость носителя на 10 - 14 млн долларов.

За рубежом пошли другим путем: вместо разгонных блоков используют вторые ступени с возможностью многократного включения двигателей?

СЕРГЕЙ СОПОВ: И правильно. Это, кстати, одно из наших требований к "Роскосмосу" по перспективной ракете - уйти от использования разгонных блоков. Но для этого нужно иметь конструктивное совершенство второй ступени в районе 25 - 30 и двигатель многократного включения не менее 3 раз в полете .

Еще одно направление снижения стоимости ракеты-носителя - многоразовый блок первой ступени. Главное наше требование, чтобы стоимость послеполетного обслуживания и повторного пуска была не дороже 15 процентов цены изготовления новой ракеты. С кораблем та же ситуация. Да, для этого нужно постараться. Но мы уверены, что технически это достижимо.

Предполагается ли использовать "грузовик" при строительстве лунной станции?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Конечно. Мы просчитываем возможность доставки грузов и к Луне. Не сразу, но в перспективе. Как и в перспективе видим корабль пилотируемым.

А кто будет делать "Арго"?

СЕРГЕЙ СОПОВ: В проект вовлечена широкая кооперация. Прежде всего это предприятия "Роскосмоса". За двигатели отвечает КБХМ имени А.М. Исаева, систему обеспечения теплового режима - Центр Келдыша, систему управления - КБ "Марс", систему электроснабжения, комплекс электро- и радиосистем - НПО ИТ. Наша компания разрабатывает и делает сам корпус корабля, систему посадки и разделения, обеспечивает итоговую сборку.

Вы говорите, что корабль будет готов к 2024 году. Это реальный срок? Спрашиваю, потому что слишком много скептиков, которые не очень в это верят.

СЕРГЕЙ СОПОВ: Срок реальный. Во-первых, на этом этапе мы создаем космический грузовик, а не пилотируемый корабль. Что значительно уменьшает объем экспериментальной отработки и количество разных согласований. Во-вторых, центральная проблема - изготовление легких и прочных элементов корпуса корабля. Для этого нужно было решить сложнейшую задачу - построить соответствующий завод.

Задача трудная, если учитывать, что ее решение увязывается с санкциями, ограничивающими передачу в Россию современных технологий и сырья. Но наше предприятие, созданное без участия государства, может официально получать необходимый доступ к этим технологиям и оборудованию. Поэтому в прошлом году мы организовали производство в особой экономической зоне Воронежа. Уже идет монтаж технологического оборудования первой очереди.

Корабль, и это наше новшество, будет на 58 процентов изготовлен из композитных материалов. Это позволит существенно уменьшить его вес.

С кем будет конкурировать космическая транспортная система "Арго"?

СЕРГЕЙ СОПОВ: По нашим оценкам, с которыми согласились независимые эксперты, стоимость выведения одного килограмма груза на корабле "Арго" с помощью многоразовой ракеты будет вдвое дешевле, чем сейчас при использовании ракеты-носителя "Союз-2" и грузового корабля "Прогресс-МС". Кроме того, многоразовый грузовик сам по себе будет эффективнее, чем "Прогресс-МС". И дело даже не в том, что "Прогресс" не может возвращать грузы. Многоразовый грузовик - это новый этап в российской космонавтике.

Обслуживание десяти полетов "Арго" можно будет проводить непосредственно на космодроме, без транспортировки на завод. А через десять пусков корабль должен уйти на завод-изготовитель: на "тяжелый регламент", когда проверяются весь корабль, все узлы и детали.

Признайтесь честно: а для Илона Маска вы конкуренты?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Честно? Нет. Если мы сумеем сделать, что задумали, то, в лучшем для нас случае, мы к 2025 году будем иметь уровень технологий, как у Маска сегодня, а по средствам выведения будем отставать на 15 - 20 лет. Чтобы достичь конструктивного совершенства, как у Маска, нужно очень многое сделать. Нужны новые материалы, новые сплавы, новые технологии, новые, более совершенные и легкие двигатели.

Мы исчерпали технологический запас, который нам оставило предыдущее поколение, не сделав сами ничего. Нужны новые нормы проектирования по прочностным характеристикам.

Нужно внести изменения в некоторые законодательные акты. Так, есть механизмы концессии, частно-государственного партнерства, на которые мы опираемся. Но в отношении космических инициатив они толком не прописаны. Мы начинаем этот путь. И это лучше, чем сидеть и смотреть, как весь мир уходит вперед, а ты остаешься на месте.

Вас поддерживает "Роскосмос"?

СЕРГЕЙ СОПОВ: Мы находимся в переговорном процессе с "Роскосмосом", они в курсе нашего проекта. Плодотворно работаем с предприятиями отрасли. Естественно, мы бы хотели еще более активного и плотного сотрудничества. Не всегда наши мечты и надежды находят понимание со стороны госкорпорации.

АКЦЕНТ

Корабль, и это наше новшество, будет на 58 процентов изготовлен из композитных материалов. Это позволит существенно уменьшить его вес

АКЦЕНТ

Стоимость выведения одного килограмма груза на корабле "Арго" с помощью многоразовой ракеты будет вдвое дешевле, чем сейчас

АКЦЕНТ

Мы исчерпали технологический запас, который оставило предыдущее поколение. Нужны новые материалы, сплавы, технологии, двигатели, нормы проектирования

Российская газета, Москва, 22 января 2020