Опять околотехнический пост, спровоцированный недавними дискуссиями и чуть более давней поездкой.
Двигатель F-1 уникален. Это самый мощный однокамерный двигатель и один из самых мощных вообще до сих пор в общем зачете. Да, РД-170 вроде как тщательнее по импульсу и экономичнее, но это фактически четыре двигателя в сборке. Тоже по-своему интересное решение «королев-стайл», эффективное и изящное. Но, как вы понимаете, четыре маленьких сопла Лаваля совсем не аналогичны одному большому. Да, РД-270 вроде как был бы чуть слабее, зато меньшей массы. Но это гептиловый двигатель и желающих возиться с токсичными компонентами всегда было не много (это отдельная тема, как и драчки Королева с Глушко, я понимаю, речь сейчас не об этом). Собственно, вот таблица с тягами, импульсами, весами каждого.
Наименование | Тяга на уровне моря, тс | Удельный импульс на уровне моря, с | Масса сухого, кг | Масса "залитого", кг | Страна, изготовитель |
F-1 | 789 | 265 | 8391 | 9153 | США, Rocketdyne |
RS-24 (SSME) | 181,4 | 363 | - | 6600 | США, Rocketdyne |
J-2X | 133,4 | 428 | - | 2447 | США, Rocketdyne |
RS-68 | 300,7 | 365 | - | 6600 | США, Rocketdyne |
РД-170 | 740 | 309 | - | 9755 | Россия, НПО «Энергомаш» |
РД-0120 | 147,7 | 353,2 | - | 3450 | Россия, НПО «Энергомаш» |
РД-270 | 640 | 301 | 3370 | 5440 | Россия, НПО «Энергомаш» |
Как вы видите, аналогов нет. Более того, это двигатель, который многократно летал, одних аполлонов вывел сколько! И, что тоже важно, это двигатель, за который уже заплачены деньги. Кроме того — это еще и очень большой, красивый агрегат, как красив правильный двигатель мотоцикла или старого полуоткрытого болида формулы-1.
Во время попирания своими подошвами благословенной земли центра им.Джонсона вынужден был нарушить мирный ход экскурсии, благо гид показался понимающим. Дело было в окрестностях «Сатурна», а именно с неприличного ракурса сзади. Бесстыдно пялясь в самые что ни на есть дюзы я коварно пытал экскурсовода, насколько хороши F-1. Очень, говорил гид, охуфигительны и волшебны. Ок, говорю я, а как можно это измерить, сию волшебность и офигительность? В попугаях, например, сколько будет? Ну, говорит он, тяга больше, чем тяга трех SSME, которые на «шаттлах» стоят. Стоп, говорю, а сам F-1 тяжелее же, небось? Нет, говорит гид, вовсе даже легче. Ты, говорит, дубина русская, сам подумай как один двигатель может быть легче трех? Да, сказал я, верю, не может. А скажите мне, милейший, а на кой тогда вы поставили три слабых и тяжелых движка вместо одного мощного и легкого? Или вам девать некуда было килограммы веса, которые на орбите по $30К стоят? Оскорбился гид и сказал, что а) тяги одного F-1 все одно мало, потому и прикрутили твердотопливные ускорители сбоку б) SSME-де многоразовые, а F-1 как презерватив, восстановлению не подлежит.
Тут уж я окрысился и намекнул гиду, что никто не запрещает вместо трех SSME и твердотопливных фаллоимитаторов сбоку ставить хоть два, хоть пять F-1 и это будет эффективнее и полезнее для кармы, чем существующее странное сооружение. Более того, без твердотопливных ускорителей даже и безопаснее кагбе, «Челленджеры» реже падать будут, например. А на ту многоразовость SSME указывать не надо, мы как раз из центра подготовки, где нам подробненько про регламент обслуживания «Шаттла» рассказали. С такой многоразовостью, извините, дешевле пяток одноразовых построить.
Собственно, говорю, а почему бы было не пристроить к уже готовому, оплаченному «сатурну» челнок и не успокоится, попивая пиво на сэкономленные деньги? Ведь именно так поступили в конце концов русские дикари и вроде как все вышло неплохо, отдельные куски системы летают до сих пор и довольно ровненько.
А теперь я попытаюсь объяснить, почему надулся гид и о чем собственно речь. Строго говоря, в Рокетдайн начали работы по теме мощного ракетного двигла году так в 1955. Поначалу работы похерили, но потом Кеннеди прокричал «вперед, на Луну!» и с проекта струсили пыль, довели, дотестили и засунули в количестве 5 штук в зад самой большой ракете. Видите ли, вся эта огромная дура суть кусок металлолома без этих 5 движков, ее ценность не нулевая, а даже отрицательная, как банального пожирателя бюджета.
Двигатель не только уникален по характеристикам, он тоже в своем роде многоразов как SSME и РД-170, система тестирования агрегатов предполагала огневые испытания на стенде. В целом вся система вокруг «Сатурна» была отлично оттестирована, в нее были вложены деньги и под нее была создана инфраструктура. Все это добро могло бы достаться программе «Шаттл» фактически даром, в наследство и без уплаты налогов.
Может быть, лунной ракете нельзя выводить иную нагрузку, кроме лунных модулей? Увы, должен вас разочаровать, можно, и даже все для этого было готово. 14 мая 1973 года двухступенчатый вариант «Сатурна» вытащил на орбиту Skylab-1. Может быть, выводимый груз был недостаточен? Но «сатурн» выводит на околоземную орбиту примерно 140 тонн, а «челнок» с нагрузкой весит до 130. Т.е. Можно было бы поднять полезную нагрузку многоразовой системы на 10 тонн.
Может быть, тут финансовые причины? Стоимость всей программы «Аполлон» оценивают в 24 млрд. тогдашних долларов. Суммарные затраты на один запуск «Сатурна» примерно оценивают от 445 млн. до 1 млрд с учетом неизрасходованных комплектов. Аналогичные расходы на единичный запуск «Шаттла» никак не меньше 1,3 млрд.
Вместо этого простого и надежного решения фактически с нуля разрабатывается движок, ставится в количестве трех экземпляров на не менее новый челнок и (внезапно!) становится ясно, что нет, даже три новых двигателя не тянут это чудо. И пристраивается две здоровенные ракеты по бокам, и только так это начинает летать. К сожалению, периодически твердотопливыне ускорители прожигают обшивки, ну да это мелочи, главное ведь — летит!
Давайте представим, что у вас есть квартира. Ухоженная трешка на кутузовском со штучным паркетом. И работа у вас там же, в десяти минутах ходьбы. И ребенку в школу тоже в том районе, по пути от дома до вашей работы. Вам надо где-то жить. Однако, вы решаете эту проблему таким образом. Вы покупаете двушку в Бирюлево, в кредит под неслабый процент. Начинаете там ремонт, бо жить же там невозможно. Покупаете какую-то говномебель в икее вместо привычной карельской березы. Возите ребенка на метро в школу, потом задалбываетесь и покупаете в кредит же машину, после чего героически стоите в пробках. А для покрытия кредитов начинаете сдавать за полцены трешку на кутузовском каким-нибудь горячим среднеазиатам без регистрации или без документов вовсе.
Согласитесь, есть в этом что-то... загадочное?
Во времена «Аполлона» многие решения принимались в угоду политике, которая давила со страшной силой. Если уж совсем откровенно, никакого иного смысла, кроме политического в «Аполлоне» и не было. Но здесь? Какая тут сверхполитика?
Возможно, люди тупо откатились на финансах? Возможно, но это уже не было время золотого дождя над Хьюстоном, деньги считали и контролировали на всех уровнях распределения. Да и вообще... Ну какой тут вопрос, если уж вы решили заняться коррупцией? Только проще и надежней схема, возьмите старый добрый двигатель, слегка перекомпонуйте, обзовите XF-24 и продайте как новый, попилив непотраченное. И попилите больше, и меньше шансов, что по итогам какой-нибудь аварии вас вздрючат. Это просто дополнительный риск, нервы, меньшая экономическая эффективность программы и куча иных заботливо разложенных граблей.
Кстати. После «Аполлона» были еще ракеты самого разного назначения. И ни на одной не нашел применения уникальный двигатель. Сейчас речь о всяких констеллейшенах, нвых лунных программах. И для них, сюрприз, разрабатывают новый двигатель RS-68, который просто обязан быть мощнее шаттловского SSME. Только и RS-68 не дотягивает до нужной тяги, и опять к ракете носителю Арес-5 прикрутят в дополнение к пяти или шести RS-68 твердотопливные ускорители... Короче, «уже сейчас понятно, как это будет глючить и тормозить».
Понимаете, я не верю, что функционеры NASA идиоты или выжившие из ума варвары. Т.е. бывают временные помутнения рассудка и всплески неадекватности у отдельных персонажей, недавно даже кто-то ножиком решал любовные проблемы, но в целом нормальные люди со своими мотивами. Также мне плевать на трепещущие флаги и бесконечные отказы телеаппаратуры с еще более частыми отказами передающих устройств.
Так — не бывает. Куриц с золотыми яйцами не режут, миллиардеров не выгоняют из дома их жены-домохозяйки, дедов-морозов не посылают нахрен и бриллианты на сто карат не выкидывают в унитаз. Чего мы не знаем такого про F-1 и «Сатурн», что знают в NASA? Зачем им этот вандализм и почему они продолжают настойчиво им страдать?
PS: Пользуясь случаем - не могу не запостить картинку к практически неизбежным комментариям.