andrews_answer (andrews_answer) wrote,
andrews_answer
andrews_answer

Categories:

Высокочастотное

(помявшись) Недавние околокосмические бодания напомнили весьма поучительную историю.


Начну издалека. Это Vega, ракета легкого класса.


Европейская сборная солянка, которая должна использовать инфраструктуру космодрома Куру. На сегодня 17 пусков, 15 считают успешными. В 2019 году развалилась вторая ступень. Возобновили полеты в 2020, сделали один нормальный пуск. А в следующем опять пришли к успеху. Ну, как успеху... Произошло небольшое отклонение от заданной траектории на этапе работы разгонного блока ака четвертой ступени AVUM. Отклонение было мизерное совершенно, можно было бы забыть и забить, если бы мы выполняли сверхважную миссию по технологической демонстрации входа в атмосферу или по проверке теории относительности. Но тут было два коммерческих спутника и они немного пострадали. Ну, как пострадали... Просто их потеряли нах совсем, спалили в атмосфере и все. Но горели оба красиво! Но недолго.


Было проведено серьезное расследование, привлечены ведущие специалисты по разгонным блокам и реактивному движению вообще. Подвергли исследованию всю телеметрию, производство, сотрудников на производстве... Все проверили и пришли к оптимистическому выводу. Оказывается, AVUM потерялся потому, что два кабеля, подведенные к приводам контроля вектора тяги основного двигателя блока были перепутаны местами. Правый воткнули в левый привод, а левый в правый. Или красный кабель в синюю маму, а синий кабель в красную маму. Но это не точно. Главное, что в целом все хорошо и блок шикарный.

Лирическое отступление. Скажите, о дорогие критики космонавток, косморежиссеров, рогозиных и прочих вечно пьяных русских космосборщиков - многие ли из вас знают об этой аварии? Многие ли знают подробности разбирательства? Вопрос со звездочкой - многие ли из вас написали об этом в своем блоге, записали видео с разгромной критикой или хотя бы тик-ток? Не дайте дурой помереть, покажите хоть один пост с разбором события и рассказом о том, что Vega это окаменевшее дерьмо мамонта на древних технологиях и все, зачем она нужна это отмывание евробабла. Хоть бы анимацию кувырков AVUM кто запостил - нет же ничего вообще.

Потому наслаждайтесь известным пуском Ариан-5 - с Vega был такой же, только синий.


Вернемся к нашим успехам. Дело в том, что евроракета использовала на разгонном блоке двигатель РД-843. Который поставляет "Южмаш". И это дает право называть ракету украинской. И вписывать такие старты во всякие отчеты об успехах украинской космической программы. Двигло поставляется с приводами на сборку, где его инсталлируют в сам AVUM. В свете вышеописанного возникло, конечно, много вопросов о том, кто, где и что не туда воткнул. Но доклад европейцев был уклончив и вежлив. Причина вежливости проста - никакого смысла нервничать уже нет. С 2015 по 2017 год было принято решение, что РД-843 надо менять. И под разработку замены даже выделили что-то около сотни миллионов евро. Наивное...

Говорят, не очень экологично в наше гретоугодное время летать на несимметричном диметилгидразине и амиле. Надо идти в сторону водородной энергетики и ветра, на солнце, вдоль кукурузы. Но, пока разрабатывают, летать планируют на гептиле и амиле. Чем закончится история (при всей европейской решительности) пока не очень понятно. Да и мотивация странная - смысл от бобра добра искать? Двигатель-то заслуженный и почтенный. Как и РД-861К, и прочие независимые достижения в этой сфере.

Все не просто, а очень просто. В наследство от СССР великим украинским разработчикам ракетных двигателей досталось КБ "Южное", которое Янгель. Он наше все в части продвижения ракет на паре НЖМД+АТ. Вывезли его в свое время такие двигатели, позволили решить задачи, поставленные партией и правительством, укрепить обороноспособность Советского Союза и все такое. И самая важная работа Янгеля с "Южным" - Р-36 с модификациями. А конкретные ЖРД для Р-36 это уже Михаил Рувимович Гнесин.


При работе над РД-251/252 Гнесин решал целый блок проблем, порожденных хотелками распиаренных сегодня руководителей КБ. Дело в том, что Янгель пообещал ракету, которая будет стоять на дежурстве не менее 7 лет в заправленном состоянии. Потому как военных не очень устраивали долгие часы (или сутки, не важно) подготовки к старту сухой жидкостной ракеты. Продать им очередную Р-7 уже было нельзя, накушались. И замена ракеты каждый месяц военных тоже не особо возбуждала.

А менять надо было именно каждый месяц - азотная кислота за 30 дней приводила в неработоспособное состояние баки и топливную систему при любом доступном способе защиты материалов. Залить и быстро стартануть было можно. Подождать час-два тоже можно. Стоять на дежурстве и, по окончании гарантийного срока, все это добро сливать, ракету и топливо утилизировать... Представляете себе масштабы счастья? Всем было понятно, что надо срочно придумывать и обещать более другие вещи.

Янгель придумал и пообещал - 7 лет. И проверки каждый год без извлечения ракеты в контейнере из шахты. Говорят, что когда он это обещал, решения еще не было в принципе. Но, даже если и прозвучало слово "ампульная", то все равно до решения еще очень далеко. Ампульность ракеты это красивое, но азотной кислоте плевать на красивые слова.

Реальное решение рожали очень долго. Сперва дошли до того, что кислоту надо менять и поменяли на амил, который азотный тетраоксид (N2O4). Такая смесь позволяла применять "ампульность", т.е. выпускать ракету и на заводе заливать ее всеми жидкостями. После чего герметизировать и помещать в ТПК на долгие годы. Но контейнер и шахты нужны были не просто так, а по поводу - требуемые сроки хранения достигались только при нужных параметрах температуры, влажности и давления вокруг изделия. Отклонение на несколько градусов ускоряло коррозию и дальше все шло по сценарию с азотной кислотой. Т.е. не просто ампульность, но ампульность с заменой одной пары топливо-окислитель на другую и с радикальным ужесточением условий хранения. А шахта не только защита, но и большой климатизатор. И еще неизвестно, какая функция важнее.


Но веселее всех пришлось Гнесину, которого осчастливили этими новостями. Нет, против климатизации он ничего не имел, да и на ампульность двигателистам как-то... Просто все наработки по двигателям на предыдущей паре топливо-окислитель (РД-214, 216, 218...) можно было спустить в унитаз и начинать все с нуля. А пинать за сроки и аварии предполагалось отнюдь не Янгеля.

В итоге для Р-36 разрабатывались РД-251 и РД-252. РД-251 это три двухкамерных блока РД-250.


РД-252 это просто двухкамерный блок РД-250, приспособленный для использования в одно лицо.


Двигатели довольно быстро делают и ставят на первую Р-36, запускают в сентябре 1963. И получают аварию. Но 3 декабря 1963 года Р-36 делает счастливыми сразу всех. Янгель вытирает холодный пот и понимает, что в ближайшие 30 лет КБ не разгонят. Министерство обороны понимает, что феерия с Р-7 на боевом дежурстве имеет все шансы прекратиться и пускается в пляс. Политбюро понимает, что каждый месяц выпускать дикое количество новых ракет за миллиарды денег нет нужды и присоединяется к Министерству обороны. А Гнесин наверняка думал, что легко отделался. Или уже не думал...

РД-250 и РД-252 испытывали одновременно в силу очень высокой унификации. Но даже такой подход не позволил полноценно испытать новые конструкции к первому старту. Под елочку запустили Р-36 с теми двигателями, которые были. Первый этап доводки был до августа 1964. А параллельно шло серийное производство сырых двигателей. И испытывали как опытные образцы в рамках ОКР, так и серийные образцы. Какие-то дикие цифры озвучивали, сотни испытаний суммарно... Как бы не чаще, чем по разу в день. Плюс летные испытания всей ракеты в то же окошечко. Непредставимый сегодня объем работы - за жизнь люди бились, а не стартапами нержавеющими развлекали публику.

И все равно проблем хватало. Основная проблема - высокочастотная неустойчивость рабочего процесса в камерах сгорания. У РД-250 явление чаще случалось при запуске, у РД-252 при основном режиме, но было у всех и было очень часто. Хуже того, явление возникало спонтанно, непредсказуемо. Предсказуем был только финал для ракеты, которой повезло столкнуться с явлением.


Про этот секс сегодня уже забывают, остаются только отдельные нежные воспоминания в мемуарах. Но и по скупым описаниям можно догадаться, что творилось вокруг Р-36 и Гнесина. Подключили чуть менее, чем полностью НИИТП и НИИХМ, Глушко почти поселился в Днепропетровске, все доступные двигательные КБ были озадачены и так далее. Завод штамповал опытные двигатели как горячие пирожки, их испытывали, допиливали, снова испытывали и так до упора. В конце концов внесли немного незначительных изменений в конструкцию исходного РД-250/252.

Изменили геометрию камеры сгорания и контур сопла, повысили давление в камере, сделали новые форсуночные головки, поставили акустическую решетку, изменили клапан окислителя на входе в насос, изменили пороховой стартер, изменили параметры системы запуска вообще, изменили параметры управления двигателем на переходных режимах и основном режиме, изменили динамические условия запуска на стенде и на ракете... Наверное, проще сказать, что там осталось от первоначальных двигателей - маркировка.

В допиленном (читай - полностью переделанном) виде представили на межведомственные испытания (была такая фишка в советское время, чтобы не откладывать выяснение отношений в долгий ящик) в 1966 году. Получили зачет, но явление все равно эпизодически (меньше 3% пусков) выстреливало в самый неподходящий момент. Реально эпопея закончилась только в 1967 году. 4 года ада от первого как-бы успешного пуска до принятия комплекса на вооружение РВСН. Хотя ставить на дежурство стали в 1966, после МВИ.

Столь подробно описываю эпопею потому, что все дальнейшие РД-251, 261, 262, 264, 251М (от орбитальной Р-36) и прочие двигатели базируются на подобранных тогда геометрии камеры, сопла и блока форсунок. А также на подобранных параметрах системы управления. Изменение цифр и букв суть минорные правки, которые также доставались очень большой кровью и очень большими затратами ресурса. Но без этих затрат было нельзя обойтись даже с полученным огромным опытом доводки. Точно так же, как нельзя было обойтись без Р-36 - и Р-36М, и Р-36орб обеспечивали безопасность огромной страны. И со своей задачей справились.

Более того, имею глубокое внутреннее убеждение, что без этой эпопеи с РД-250/252 никаких РД-253 для "Протона" и никакого дожигания не случилось бы. РД-253 выпиливали параллельно у того же Гнесина и просто не могли не использовать полученный опыт при разработке и доводке - это были одни и те же люди. Относительно гнесинских же РД-170/171 сказать сложно, все же кислород с керосином серьезно отличаются поведением в системе питания и процессом сгорания. Но методологии и подходы при проведении НИОКР, конечно, были фирменные.


Прошу понять правильно. Янгель идеолог, руководитель и вообще, про всякую любовь. Глушков это тоже достаточно общие вопросы. Гнесин же со товарищи все светлые и не очень идеи воплощал в чертежи и металл, делал из дикого бреда и красивых обещаний что-то рабочее. И в итоге ракеты начинали почему-то летать, а не взрываться на стартовом столе. А обещания превращались в реальный комплекс на боевом дежурстве. Вообще полезный выхлоп от известных фамилий со временем стал на 9/10 состоять из выстроенных коммуникаций с руководством, презентаций и выгрызания бюджетов. И это тоже очень неплохо, весьма важная работа. Но настоящая магия и волшебство происходили у таких, как Гнесин.


Нет никаких новых двигателей на "Южмаше". Есть в очередной раз перекрашенный, но все еще советский блок РД-250/РД-869 из 60-х с какой-нибудь адаптацией разъемов, из-за чего AVUM и угробили. И с новой маркировкой на сопле. Это же касается "новейших" "Циклонов" и прочих инноваций в той местности. Причина проста - то, что осталось в Днепропетровске, не в состоянии физически проводить подобные объемы работ. Банально нет базы, нет компетенций, нет методологий. И гнесиных нет. Нет, теоретически геометрию камеры сгорания изменить можно. Но гарантий работоспособности не даст никто. А бабло - да, пилить на таких "разработках" можно довольно долго. 30 лет уже пилят и все равно советский задел не исчерпался. И до сих пор в европах нет достойного конкурента. Настолько нет, что приходится терпеть гептил с амилом на четвертой ступени.

Вдумайтесь в ситуацию - европа вынуждена использовать советские решения 60-х через прокладку в виде укров для того, чтобы сделать аналого "Рокота" в классе легкого бюджетного носителя. Т.е. они даже сегодня не могут толком подобраться к уровню развития советской прикладной науки. И те ничтожные компетенции, оставшиеся на "Южмаше" к настоящему времени, для них тоже все еще хороший товар, за который стоит платить деньги. Во всяком случае, сравнимого у них пока ничего нет.

На самом деле таких историй очень много. История ракетной техники суть набор подобных детективов. В них развязка покрыта мраком до самого конца, а истинные герои могут вообще остаться за кадром. И даже успешный пуск не есть гарантия победы. И это ведь только одна, очень счастливая история и только про носители. Про нагрузку разговор отдельный и он еще менее приятен. Но и там тоже нет никаких гарантий и однозначно работающих подходов. Все сложно и оценивается вероятностями. Очень сложно.

Моралитэ не будет, оценок тоже. Просто мне немного странно наблюдать за некоторыми "испытаниями". По этой же причине не вступаю в споры с теми, кто полагает космический полет сегодня весьма безопасным занятием. Также недоумеваю с торопыжек, желающих все и сразу в смысле новых образцов техники и количества запусков. Люди просто не совсем понимают того сверхнапряжения всей страны, какой ценой и какой кровью делалось то, что делалось. И на каком тонком волоске вообще все висело.

Соответственно, из этого непонимания вырастает непонимание текущей ситуации. И тех решений, которые сегодня принимаются.
И смотришь потом на некоторые комменты и думаешь - вот с какого момента начинать объяснять, с Цандера или с Циолковского?
А так-то да, Рогозин очень плохой и пиарится, киношники какие-то, никто ничего не делает и вообще все очень плохо.

Поставлю, пожалуй, веселую песенку.


PS: Есть еще прекрасное ответвление истории с "Циклоном-4", который на тех же РД-262/861К. Была попытка срубить бабла на Бразилии под обычные громкие обещания. Но бразильцы наработали достаточно опыта общения с дикими обезъянами и закрыли проект довольно быстро, без больших убытков. Потому сегодня укры пытаются впарить советское наследие канадцам за мелкий прайс. Смешное... Увы, история совсем не про технику, исключительно про примитивные схемы кидалова.

Tags: наблюдательное, про любимый лунный трактор, рассуждалки, структура мясорубки
Subscribe

  • Самолетиковое

    Внезапный субботний самолетик. Самолет интересен не столько внешне, сколько целым рядом конструктивных решений. Во-первых это убирающееся шасси.…

  • Убийственное

    Убийство Кеннеди раскрыто, расходимся... Лирическое вступление в виде синематографа. Однако, полностью выступление не нашел, но суть со второй…

  • Мотоциклетное

    Мопед не мой, я просто разместил объяву. Чуть больше синематографа. Самое веселое, что подвиги г-на Тейлора до сих пор не дают спать некоторым…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 54 comments

  • Самолетиковое

    Внезапный субботний самолетик. Самолет интересен не столько внешне, сколько целым рядом конструктивных решений. Во-первых это убирающееся шасси.…

  • Убийственное

    Убийство Кеннеди раскрыто, расходимся... Лирическое вступление в виде синематографа. Однако, полностью выступление не нашел, но суть со второй…

  • Мотоциклетное

    Мопед не мой, я просто разместил объяву. Чуть больше синематографа. Самое веселое, что подвиги г-на Тейлора до сих пор не дают спать некоторым…