Американское ракетостроение

Многие товарищи патриоты, взяв пример со скаклов, успешно наскакавших назло москалям себе проблем, призывают наказать Америку, перестав поставлять им российские реактивные двигатели РД-180 — мол, пусть на батутах летают в космос. Однако эти товарищи ошибаются.

Если вы думаете, что американцы не могут разработать хороший реактивный двигатель, то у меня для вас плохие новости. Они это таки могут. Хуже того — он у них тупо есть, это пресловутый RS-25, он же SSME. Технически он лучше РД-180 — у него лучше импульс, выше надежность, и так далее. Ну в смысле — РД-180 двухкамерный, его аналогом будет сборка из двух RS-25. Удельный импульс в вакууме у RS-25 452,5 секунды против 337,8 секунд у РД-180, допустимое время работы 520 секунд против 270 секунд. Как видите, они кроют наших по ТТХ как бык овцу.

Товарищи мне указывают, что мол RS-25 кислородно-водородный, а наш РД-180 — кислородно-керосиновый. Мол, на водороде-то ясное дело что импульс двигателя выше. На это у меня есть резонный вопрос — а что же помешало советским ракетчикам сделать мотор с такими параметрами на водороде? Неужто нехватка водорода в закромах Родины?

Между прочим, инженеры Рокетдайна решали куда более сложную задачу, чем мотор первой ступени для одноразовой ракеты — их RS-25 работает с уровня моря и до орбиты, при этом он еще и многократно перезапускаемый, причем в невесомости. Создание мотора, эффективного при давлении от атмосферного до вакуума — это вообще очень сложно, работа в вакууме требует большого коэффициента расширения сопла, он у RS-25 составляет 77,5, и это огромное сопло надо охлаждать, и хуже того — такой раскрыв является слишком большим для работы двигателя на уровне моря при давлении в ОКС равном 192,7 ат. Сопло таких размеров должно вызвать срыв потока реактивной струи, который может вызвать проблемы с управлением и даже механические повреждения корабля. Для предотвращения подобного развития событий инженеры Рокетдайна изменили угол расширения сопла, уменьшив его около выхода, что увеличило давление около внешнего кольца до 0,3-0,4 ат и в целом решило проблему.

Для сравнения — сопло РД-180 имеет коэффициент расширения всего 36.87, поэтому этот мотор в вакууме неэффективен. Кроме того, у него проблемы с повторным зажиганием. Но для первой ступени одноразовой ракеты всё это неважно, и свою задачу РД-180 решает прекрасно.

Кстати, температура в камере сгорания RS-25 достигает 3300 °C, что выше температуры кипения железа. Это мотор с рекордно высокими параметрами, и то, что конструкторам удалось добиться высокой надежности его работы и многократного использования — настоящее чудо. Мотор разрабатывался с 1972 по 1977 год, и это была лебединая песня старых инженеров Рокетдайна. Сейчас они уже все умерли, к нашему счастью, и повторение этого конструкторского подвига уже невозможно.


Запуск таинственного спутника NROL-49 20 января 2011 года с авиабазы Ванденберг ракетой Дельта-4 Хеви

Однако моторы эти есть, и проблема у них только одна — ЦЕНА. Пара RS-25 стоит разиков в десять больше, чем один РД-180, который они заменяют. А времена, когда США могли не обращать внимание на ценники, уже прошли. Инженеры Рокетдайн бьются над удешевлением моторов RS-25, но пока получается плохо. Однако если не продавать в США наши РД-180 — им дадут денег, и они таки доведут свои моторы.

Тем не менее молодая шпана Рокетдайна попыталась создать на основе RS-25 более дешевый мотор для одноразовых ракет. Этот мотор называется RS-68. По состоянию на 2009 год он являлся самым мощным однокамерным двигателем, который использует в качестве компонентов топлива жидкий водород (LH2) и кислород (LOX). Во время работы RS-68 производит тягу 300,7 тонн-силы (тс) (2949 кН) на уровне моря, его модификация RS-68A обладает тягой 317,5 тс (3114 кН), что было продемонстрировано на стендовых испытаниях.

Основное назначение RS-68 было сокращение стоимости двигателя по сравнению с RS-25. Давление в камере сгорания и удельный импульс, которыми в некоторой степени пришлось пожертвовать, сказались на эффективности двигателя, однако время разработки, стоимость комплектующих, общая стоимость и количество необходимого рабочего времени были значительно сокращены по сравнению с RS-25, несмотря на существенно больший размер RS-68.

С этим мотором они трахаются с начала 90-х годов — именно на нем летает ракета Delta-4. Номинальное время работы двигателя первой ступени составляет 245 секунд для модификаций Medium и 328 cекунд для модификации Heavy.

Двигатель RS-68 является частью унифицированного разгонного блока (англ. Common Booster Core, CBC), используемого для создания пяти вариантов ракеты-носителя семейства Дельта-4. Самый тяжёлый вариант, использованный на 2009 год, включает в себя три блока CBC, соединённых вместе. Потенциально возможно использование семи таких блоков в одной ракете-носителе.

Ракета летала 38 раз. Первый запуск — 20 ноября 2002 года. Успешно выведен спутник связи Eutelsat W5. Последний запуск — 19 января 2019 года. Успешно выведен военный спутник.

К сведению наших патриотов, американский батут выглядит вот так:

Это запуск 5 декабря 2014 года ракеты Дельта IV Heavy с космическим кораблём Орион. Прекрасно видно систему спасения астронотов, торчащую из головного обтекателя.

Несмотря на удешевление, мотор RS-68A всё еще стоит около 20 миллионов долларов за штуку, против 9 миллионов за российский РД-180. При этом параметры моторов близки — у нашего мотора выше стартовая тяга, но меньше импульс. Для ракеты Дельта IV Heavy нужно 3 мотора RS-68A (и еще мотор RL-10B-2 для второй ступени — кстати, это мотор с древней ракеты Сатурн-1) — сами можете прикинуть, в какую цену встаёт вся система.

Именно в этом и состоит проблема американцев — технически ракеты у них есть, и ракеты хорошие, в том числе ракеты для пилотируемых полетов, но они СЛИШКОМ ДОРОГИЕ. Усилия по удешевлению предпринимаются — но пока справиться с русским демпингом не получается.

При этом для сверхтяжелой ракеты-носителя Space Launch System (SLS) американцам пришлось вернуться к использованию гораздо более дорогих двигателей RS-25 в количестве 4 штук. Соответствующие двигатели называются RS-25 E2063 — они форсированы по тяге и несколько упрощены в целях удешевления, но все равно очень дорогие.

Забавно, что первоначально американцы создавали сверхтяжелую ракету Арес-5 с более дешевыми моторами RS-68 — но не взлетело, и пришлось перейти на запасной вариант SLS, с более низкими параметрами и более высокой ценой самой ракеты, но с некоторой экономией денег на разработке.

Чтобы напугать русских, американцы стараются идти по пути удешевления показухи. Оттуда все эти безумные Falcon-ы Илона Маска, разного рода «частные космические корабли», которые заявлены по цене раз в десять дешевле, чем у НАСА. В них закладывают банальные, пятьдесят лет назад уже отработанные технические решения и покупают общегражданские комплектующие, при этом запуски производятся себе в убыток — в расчете на рост капитализации акций на бирже. За счет этого получается как бы дёшево. Но это именно показуха.

Летать в космос хорошо и надежно американцы ТЕХНИЧЕСКИ могут — но это для них уже слишком дорого. Поэтому приходится покупать моторы и запуски у русских, и заниматься клоунадой с запусками «коммерческих» ракет Ололона из гугна.

Ракета Boeing Delta-IV летает практически безотказно — но из-за высокой стоимости ее запускали всего 38 раз, и используют сейчас только для вывода военных спутников, которые сами по себе стоят миллиарды.

На фото в заголовке показана доставка ступеней ракеты Delta-4 на борту спецального корабля Delta Mariner. Эти ступени имеют столь большой диаметр, что перевозка их по железной дороге невозможна. Их возят на колесных трейлерах по специально проложенным или перестроенным дорогам, ну и вот по морю на специальном транспортном корабле. Финальная сборка происходит прямо на стартовом столе.

Это, кстати, как раз пилотируемая версия ракеты по окончании сборки.

Всё это вам надо знать для того, чтобы трезво понимать — с каким противником мы имеем дело, и в чем его настоящие, а не мнимые, уязвимости.

Настоящая проблема у США — это не отсутствие космических или иных технологий, а деньги. Трампу не дают довольно жалкие 7 миллиардов долларов на постройку стены на границе с Мексикой — а ведь еще относительно недавно разработка F-22 обошлась налогоплательщику в 70 млрд. долларов, и никто по этому поводу особо не переживал даже после того, как выпущенные самолеты гниют в ангарах, оказавшись фактически непригодными к боевому применению.

Понимаете расклад? Экономическое состояние США настолько плохое, что каждый миллиард на счету. А ракетные технологии — это не Фейсбук, это на коленках не наваляешь. Тут нужно много денег. А их нет. Расчет на частный бизнес и биржевые пузыри — не оправдался, полупокеры вроде Маска и Безоса могут создавать только кое-как летающие макеты из гугна и палок на основе технических решений НАСА образца 60-х годов, никакого принципиального рывка они совершить не могут. В результате правительство снова идет к Боингу и его ULA — а там сидят специалисты, и они хотят 1.5 миллиарда баксов только лишь на сравнительно простые работы по некоторому удешевлению уже имеющегося RS-25 и подготовку к возобновлению его производства. А 1.5 миллиарда — это цена 166 штук готовых русских моторов РД-180. То есть экономически эти затраты не отобьются никогда — как никогда не отобьется разработка процессоров Эльбрус шаромыжниками Бабаяна. Вот и сидят американцы, пригорюнившись, снимают свой Голливуд с якобы ездящими по Марсу тележками, и заливают сказки про регулярную связь с улетевшими из Солнечной системы Вояджерами. Ни на что более серьезное уже нет денег.

Вы просто оцените накал пипеца — чтобы построить несчастную стенку на границе из стальных арматурин, президент США вынужден объявлять в стране чрезвычайное положение, и снимать финансирование с кучи госпрограмм. Причем конструкция «стены» предполагается самая простецкая:

Это просто горячекатанный стальной уголок, вмурованный нижним концом в бетонный фундамент. Даже не крашенный, чтобы подешевле вышло.

Вот это тут уровень технологий, который США могут себе позволить экономически. Какие ракеты, какой космос, о чем вы вообще…

 
Материал: Proper
  • avatar
  • .
  • +30

14 комментариев

avatar
Если вы думаете, что американцы не могут разработать хороший реактивный двигатель, то у меня для вас плохие новости. Они это таки могут.
Пара RS-25 стоит разиков в десять больше, чем один РД-180, который они заменяют.
Если вы думаете, что русские не могут разработать хороший процессор для ПК,
то у меня для вас плохие новости. Они это таки могут.
Несколько «Эльбрусов» стоят разиков в десять больше, чем один «Core i9-9900», который они заменяют.
avatar
Сейчас они уже все умерли, к нашему счастью, и повторение этого конструкторского подвига уже невозможно.
Аминь.
  • 1GR
  • 0
avatar
Ну так и следуем логике автора, лишаем США наших двигателей, американцы в итоге начинают тратить уйму бабла либо на разработку аналога рд-180 либо летать на дорогих движках, тратя в разы больше денег. Лишая их рд-180 мы их подводим к охуительным финансовым затратам, минус — лишаем себя покупателя наших движков. Но охуительно большие финансовые затраты, когда каждый миллиард на счету, это всегда политический удар, в данном случае по Трампу. Отсюда вопрос, оно нам надо или Трамп нам выгоден? Если выгоден, тогда нет смысла так его подставлять.
avatar
Кроме того, продавая наши двигатели, мы загружаем свои профильные мощности.
Индустрия поддерживается и развивается.
avatar
Это как было с атомным топливом. Их отрасль почти исчезла. Их компетенции в этом направлении практически утрачены. И всё это достигнуто одной сделкой Гор-Черномырдин плюс немножечко разоружением украинских боеголовок. Это то самое когда Зюганов орал благим матом что мы это топливо продаем на порядок дешевле.
Да, действительно дешевле, у нас оно шло вместо утилизации и захоронения и для поднятия атомной промышленности, а у них бабло рассовывали по карманам. Итоги мы знаем. Наш задел по этой технологии оценивается в несколько десятилетий впереди планеты. С двиглом всё точно так же. Пока мы наращиваем кадры и прочие стабильности в этой отрасли, они экономят для того что бы покупать кружки с подогревом по 20килобаксов.
avatar
полупокеры вроде Маска и Безоса могут создавать только кое-как летающие макеты из гугна и палок на основе технических решений НАСА образца 60-х годов, никакого принципиального рывка они совершить не могут.
Компания Маска с помощью «макетов» из «гугна и палок» плавно отжало большую часть коммерческих полетов, которая ранее принадлежала России


Возникает вопрос, из чего тогда сделано наше?

основе технических решений НАСА образца 60-х годов, никакого принципиального рывка они совершить не могут.
Посмотрел тут список космических запусков за прошлый год. у нас летали Союзы, Протон-М и Рокот. Все это создано на основе технических решений, известной без преувеличения космической супердержавы СССР. Это открытая информация. Не знаю как там у Безоса, но то что Маск использует наработки НАСА информации нет, наверное в телевизоре сказали так. Но допустим что в этом есть правда, тогда возникают еще другие вопросы: 1.почему использование ими наработок это что то плохое и постоянно ставится в укор, а нам как бы норм? и 2) То что СССР в космос мог, это безусловно, но где наши принципиальные рывки, не частных компаний, так хоть хотя бы госкорпорации Роскосмос?
avatar
Тут вроде была инфа, что демпинг Маска спонсируется из бюджета страны, как раз для того, что бы с нашими ком.полетами получилось тоже самое, что и с ихним двигателестроением
avatar
Лажа то, а не инфа. Во всех приводят одну и тужу сумму от НАСА, но это не спонсирование, а оплата контракта за запуск грузовиков к МКС.
avatar
то есть, ты веришь, что Маск самолично разработал новые ракеты на пустом месте :)
avatar
Я где то такое писал?
avatar
ок. Зря подумал.
avatar
Компания Маска с помощью «макетов»
Ибать, то есть санкции и импортозамещеение по американски нам незаметны? Что за хохлизм? Расскажи это китайцам.

Мы наследники и приемники союза, имеем полное право на этих наработках строить все что захотим.

Маскофилизм обсудим позже, как уже обсуждали много чего, оптику в Магадан допустим.
avatar
Про санкции не понял к чему вообще. Но знаю одно, санкции — на пользу!!!

Мы наследники и приемники союза, имеем полное право на этих наработках строить все что захотим.
Так этого никто не отрицает. Только ты забыл уточнить что такое право еще и эксклюзивное — в любой другой точке мира никто не может использовать право на применение наработок своей страны, только мы. А если он будет так делать или нам хотя бы нам покажется что он так делает — тогда немедленно сделать укор за такое нахальство

Маскофилизм
Че то у тебя пошло поехало, западофилия, маскофилизм. Врач что ли стал? Для начала раздавать такие диагнозы, всем то не разделяет твои взгляды. На обсуждения выносить, ярлыки наклеивать. А лечить это концлагерями полагаю надо, как в Германии русофилов лечили?
avatar
только кое-как летающие макеты из гугна и палок
Вчера «макет» запустили первая ступень которого в третий раз слетала в космос и вернулась обратно.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.