Эхо Холодной войны: на взорвавшейся американской ракете стояли советские двигатели

Сразу после взрыва ракеты-носителя Antares на прошлой неделе на стартовой площадке Wallops Flight Facility в штате Виргиния различные наблюдатели в поисках виновников аварии неожиданно указали на Россию. Взрыв, по их мнению, произошел из-за российских двигателей НК-33. Реликвии Холодной войны возрастом в несколько десятков лет превратились в инструмент ведения политики. Отношения Москвы и Запада сейчас находятся в низшей точке с момента окончания Холодной войны, и, разумеется, призрак российского диверсанта мелькает в тени виргинской катастрофы.

Но откуда все-таки появились эти двигатели? И каким образом они оказались на американской ракете-носителе, принадлежащей компании Orbital Sciences?

Взрыв Antares

http://youtu.be/NCWunnJXdm0

Разгадка этой катастрофы лежит в темной истории еще одной потерпевшей крушение ракеты. Во время Холодной войны Советский Союз внезапно и неожиданно для себя осознал, что проигрывает в космической гонке. Проиграв советам в запуске первого искусственного спутника и запуске на орбиту первого человека, США нацелились на Луну. А у Советского Союза, как выяснилось, не оказалось подходящего тяжелого двигателя, способного доставить экипаж и технику до лунной орбиты.

На самом деле, попытки создать двигатель не прекращались и разработки шли полным ходом. Советским ответом на американскую ракету «Сатурн» стала дублированная ракета-носитель «Н-1» – крупномасштабный эксперимент в ракетостроении. При нехватке больших ракетных двигателей и возможности их производить Советский Союз сконструировал гигантскую ракету, первая ступень которой приводилась в действие 30 меньшими ракетными двигателями.

Этот двигатель был дублированным НК-33 и представлял чудо инженерной мысли в ракетостроении. Ракеты на жидком топливе работают за счет смешения углеводородов (обычно керосина) с кислородом, который затем воспламеняется в камере сгорания. Поднимая давление в камере сгорания, можно получить еще большую реактивную тягу. Для этого используется предварительная камера сгорания, накачивающая топливо на более высоких скоростях. Советской инновацией стала идея «замкнуть» этот цикл и направить выхлопные газы из предварительной камеры сгорания в основную. До этого выхлопные газы выбрасывались в сторону от двигателя, растрачивая энергию и дополнительную мощность.

В проекте НК-33 получилось осуществить то, что американские инженеры считали невозможным. Замыкание цикла создало неустойчивой баланс внутри ракетного двигателя, который работал на грани известных законов физики, но выдавая при этом ранее неслыханную мощность.

Тем не менее, Н-1 оказался обреченным проектом. Ранние версии ракеты-носителя взрывались сразу после старта, а проектировщики так и не смогли создать надежную ракету. Чтобы понять масштабы ракеты и ее предназначение достаточно сказать, что одно из крушений Н-1 является самым большим неядерным взрывом в истории Земли.

Купили по дешевке

Советский Союз проиграл лунную гонку и технологическое чудо НК-33 было благополучно спрятано на складах, где и пролежало десятилетия. Только после распада Советского Союза американские инженеры осознали, какое сокровище нашли на российских ракетных складах. Советские инженеры смогли создать ракетные двигатели, которые по многим параметрам превосходили американские аналоги.

— Мы осмотрели российское хозяйство и нам потребовалось провести некоторые расчеты, чтобы понять, что именно русские нам рассказывали. У нас полезли глаза на лоб, когда мы получили результаты расчетов, — говорит Боб Форд, инженер компании Lockheed Martin, который посетил Россию в 2001 году в целях изучения советских ракетных двигателей.

Американские инженеры быстро смекнули, что советские двигатели можно купить по дешевке и оснастить ими свои ракеты-носители. Восстановленные и оснащенные современной электроникой НК-33 используются теперь в ракете-носителе Антарес компании Orbital Sciences, а больший и более мощный двигатель RD-180 используется в ракете Атлас.

НК-33 также известна под названием AJ26 в немного модернизированной и восстановленной форме.

Ракетные двигатели могут затормозить политику

Зависимость Америки от российских ракет обернулась теперь политической точкой напряжения. RD-180 изготавливается в США под лицензией и некоторые обозреватели опасаются, что Россия может не продлить соглашение в случае ухудшения отношений между Москвой и Вашингтоном.

А для предпринимателей типа Элона Маска политический подтекст истории с российскими супер-двигателями представляет собой открывающиеся деловые возможности.

— Один из наших конкурентов – Orbital Sciences, имеет контракт на поставку грузов на Международную космическую Ссанцию, а их ракета-носитель, если честно, вызывает только смех, — заявил Маск изданию Wired в 2012 году. — Они используют российские ракетные двигатели, сделанные в 60-х! Я не хочу сказать, что они были разработаны в 60-х – я имею в виду, что они на самом деле были сделаны в 60-х, и с тех пор лежали запакованные где-нибудь в Сибири.

Маск в данный момент пытается взять под контроль быстро растущий рынок космической индустрии, качество ракетных двигателей в этой борьбе является ключом к успеху. Компания Маска SpaceX строит двигатели, аналогичные НК-33, и называет их Мерлин. Эти двигатели — рабочие лошадки его космической флотилии, и если Маск убедит своих клиентов (в основном правительство США), что он смог построить превосходную и надежную машину, то попросту раздавит конкурентов.

Двигатель Маска собирается в цехах компании и инженера гораздо лучше знают сильные и слабые стороны своего детища. Так же как и советские инженеры, Маск планирует использовать несколько малых двигателей для сверхтяжелой ракеты.

Необходимо отметить, что двигатель, сделанный советскими инженерами в 60-х, успешно конкурирует с совершенно новой американской разработкой. НК-33 мощнее и по многим параметрам превосходит Мерлин, а продолжающаяся эксплуатация является отличным свидетельством качества и надежности, казалось бы, такой старой разработки. На самом, деле НК-33 не единственный иностранный компонент 200$ миллионного Антареса. Первая ступень ракеты производится украинской фирмой КБ Южное. Однако самый говорящий факт о зависимости Orbital Sciences от российских космических технологий находится на объекте Вэллопс, побережье Виргинии – некоторые знаки и плакаты написаны на двух языках:

Журнал Foreign Policy