Американская космонавтика делает попытки избавиться от российских двигателей РД-180

Поясним: BE-4 планируется устанавливать на ракету «Вулкан» — замену носителя «Атлас-5», куда устанавливаются российские РД-180. Именно Blue Origin компания ULA (United Launch Alliance) — совместное предприятие ведущих американских аэрокосмических корпораций Lockheed Martin и Boeing — доверила производство новых агрегатов. По планам, первый «Вулкан» должен отправиться в космос в 2019 году. Для этого ВЕ-4 должен совершить как минимум один испытательный полет уже в 2017-м.

Одной из изюминок ВЕ-4 является топливо, которое он использует. В отличие от традиционного «коктейля» из кислорода-водорода, или кислорода-керосина, ВЕ-4 работает на кислороде-метане. Это дает не просто некоторое увеличение мощности двигателя. Температура кипения сжиженного метана выше, чем водорода, что позволяет сохранять метан в жидком состоянии с помощью пассивной теплоизоляции, без использования активных холодильных установок. Кроме того, метан более плотный, чем водород, и для него годятся топливные баки меньшего размера.

А главный «плюс» ВЕ-4 по сравнению с кислородно-керосиновым РД-180 — многоразовость использования. Когда одним из компонентов топлива является керосин, на стенках камер сгорания образуется нагар, разрушающий металл. Метан же оставляет стенки чистыми и, как следствие, «долгоживущими».

Наконец, кислородно-метановые двигатели являются наиболее подходящими для полета к Марсу. В том числе потому, что их можно заправить топливом, изготовленном на Красной планете. Углекислый газ, которым изобилует марсианская атмосфера, можно, с использованием марсианского льда или воды, относительно легко превратить в метан. Именно поэтому американская SpaceX, возглавляемая Илоном Маском, работает над созданием мощного кислородно-метанового двигателя «Раптор» для нижних и верхних ступеней своего перспективного сверхтяжелого носителя, предназначенного для марсианских экспедиций.

Но вернемся к ВЕ-4. Его тяга достигает 2 400 кН, что вполне позволяет использовать агрегат на современных носителях среднего и даже тяжелого класса. Правда, для этого потребуется установить 2−3 двигателя ВЕ-4 на первую ступень.

Blue Origin планирует использовать ВЕ-4 для полетов туристов, а также устанавливать на собственные тяжелые ракеты New Glenn.

— Успехи Blue Origin не следует преувеличивать: компания продемонстрировала опытный образец двигателя, испытания которого не проводились, — отмечает гендиректор компании «Космокурс», один из разработчиков ракеты «Ангара» в ФГУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева Павел Пушкин. — Но топливные компоненты ВЕ-4 действительно являются перспективными — с точки зрения многоразового использования, снижения стоимости, возможности полетов к другим планетам, поскольку на других планетах может быть метан. Да, межпланетные полеты — это отдаленная перспектива, но и в России кислород-метановые двигатели считаются перспективными.

Так, РФ прорабатывает вопрос создания кислород-метанового двигателя. На сегодня проведено несколько испытаний моделей такого двигателя, а в текущем году был оформлен госзаказ на создание двигателя тягой 85 тонн, в котором метан рассматривается как компонент топлива.

Кроме того, «под метан» разрабатываются ракеты легкого и среднего классов — например, «Союз-5» и многоразовая ракета МРКС-1. Правда, до воплощения этих проектов в металл дело не дошло, поскольку метан еще не очень освоен, и потому что нет успешных испытаний метановых двигателей.

Если американцы проведут успешные испытания, и докажут, что метановая ракета имеет право на жизнь, российские разработчики более активно будут действовать в этом направлении.

«СП»: — Заменят ли ВЕ-4 российские РД-180?

— Здесь ситуация сложнее, чем кажется на первый взгляд. Если бы американцы сделали кислород-керосиновый двигатель, который по тяге соответствовал РД-180, они могли бы просто заменить российский агрегат на «Атласе-5» на собственный — и дело с концом. Но американцы сделали двигатель, работающий на кислороде и метане, а это означает полную переделку ракеты.

В перспективе, если на базе ВЕ-4 сделать ракету того же класса, что и «Атлас-5», от «Атласа» и российских РД-180 действительно можно отказаться. Но на это США потребуется, как минимум, пять лет.

«СП»: — Насколько Штатам важно отказаться от российского двигателя?

— Американцев, на деле, ситуация с РД-180 вполне устраивает. Их устраивает, прежде всего, что наш двигатель относительно дешев, по сравнению с двигателями американского производства. Поясню: мало кто знает, но двигатель РД-180 разработан на американские деньги, и документация на него принадлежит США. По сути, РФ производит этот двигатель как бы по лицензии.

Американцы намерены отказаться от РД-180 по единственной причине: они хотят сконцентрировать производство у себя в стране. Эту политику проводит новый президент США Дональд Трамп, и с точки зрения защиты интересов страны, эта политика — правильная.

ВЕ-4 может получиться не дороже РД-180, и тогда американцы смогут производить его сами без потери в деньгах.

«СП»: — Говоря о новой ракете под ВЕ-4, вы имеете в виду «Вулкан»?

— Помимо «Вулкана», ракеты под ВЕ-4 разрабатывает сама компания Blue Origin. Но далеко не факт, что на «Вулкан» пойдет именно этот двигатель. Имеется еще, как минимум одна американская компания, которая желает предложить замену для РД-180 — это Alliant Techsystems Inc., которая в 2015 году слилась с компанией Оrbital. По этому случаю компания заявила «Вашингтон пост», что в течение трех лет создаст альтернативу РД-180 и по цене меньшей, чем российский двигатель.

«СП»: — Можно ли сказать, что США обгоняют Россию в космической отрасли?

— Американцы сегодня возвращают ракетное двигателестроение на территорию США, и делают это с помощью частных компаний SpaceX и Blue Origin. По сути, американские «частники» восстановили технологии, которые в США были давным-давно утерянными.

Обошли ли американцы Россию? По линии создания частных космических компаний — да, обошли. Но в создании космической техники — я бы не сказал. Американцы в перспективе могут нас перегнать, однако произойдет это или нет — вопрос все еще открытый.