Можно сколько угодно спорить о личности Илона Маска (у которого хватает и пылких поклонников, и яростных критиков), восхищаться его очередными проектами и идеями (вроде Big Falcon Rocket и полетов на Марс) или усердно громить их, считая их откровенным завираловом… Но никто не сможет отрицать того факта, что Маск уже навсегда занял свое место в истории мировой космонавтики, а его успешные проекты сейчас мало кто в состоянии хотя бы повторить в таких же масштабах.
В последнее время постоянно раскручивается противостояние «Маск против Роскосмоса». Ведь Илон не просто успешно реализует свои разнообразные проекты, но также активно перехватывает все больше и больше различных коммерческих заказов – и сейчас готовится вломиться в «высшую лигу», то есть в сферу пилотируемых космических полетов. И это обстоятельство все больше нервирует «Роскосмос»…
Есть одна деталь во всей деятельности Илона Маска и его компании SpaceX, которая далеко не всегда бросается в глаза. Несмотря на всякие эскапады и шумные (порой даже скандальные) заявления, одно остается неизменным – практически все проекты Маска развиваются согласно четкому плану, по нарастающей, шаг за шагом. Достаточно сравнить динамику развития двух известных проектов – советско-российской ракеты-носителя Р-7 (модификации которой известны под названиями «Спутник», «Луна», «Восток», «Восход», «Молния», несколько поколений «Союз» и т.д.) и масковского Falcon 9.
У Р-7, которая впервые полетела еще в 1957 году, общая конструкция до сих пор остается неизменной – то есть на протяжении шести десятилетий эту ракету-носитель постоянно доводили до совершенства, но каких-либо принципиально новых концепций на ее основе не было. Только постепенно росла высота всей ракеты (от 29 м «Спутника» до 51 м «Союз-У/У2»), ее полный стартовый вес (от 267 тонн «Спутника» до 313 тонн «Союза») и ее грузоподъемность (двухступенчатый «Спутник» мог забросить на орбиту до 1,3 тонны, трехступенчатый «Восток» тянул до 4,7 тонны, современные «Союз-2» способны доставить груз весом до 8,2 тонн). При этом практически без изменений оставалась конструкция двигателей и их компоновка – пакет из пяти четырехкамерных ЖРД внизу (четыре РД-107 первой ступени и один РД-108 второй ступени). И как менялись характеристики этих двигателей на протяжении шести десятилетий?
Характеристики первых версий:
- РД-107 – вес 1190 кг, тяга 83 тонны
РД-108 – вес 1278 кг, тяга 76 тонн
Характеристики современных версий:
- РД-107А – вес 1090 кг, тяга 85,6 тонны
РД-108А – вес 1075 кг, тяга 80,8 тонны
Итак, за шестьдесят лет общий вес «стартовых» (то есть тех, которые включают при запуске) двигателей удалось сократить с 6038 кг до 5435 кг (на 10%). Общая тяга всего «пакета» из пяти ЖРД увеличилась с 408 тонн до 423,2 тонны (прибавка составила примерно 3,7%). Именно таков общий прогресс Р-7.
А теперь посмотрим, что получилось у Илона Маска и его SpaceX – короткая хронология достижений.
24 марта 2006 года
Первый запуск легкой двухступенчатой ракеты Falcon 1 (всего было пять запусков в 2006-2009 годах, из них два стали успешными). Высота ракеты 21,3-22,25 м, стартовая масса от 27,2 тонн (первая версия) до 33,2 тонны (второе поколение), при этом выводила на орбиту груз весом до 420-470 кг. Первым ЖРД стал однокамерный двигатель Merlin 1A – вес 760 кг, тяга 32,3 тонны. Затем на смену ему пришел Merlin 1C – вес снизили до 630 кг (минус 130 кг, или почти 17%), тяга же увеличилась до 35 тонн, а потом по мере совершенствования двигателя возрастала сначала до 45-46 тонн, а позднее и до 56 тонн (скачок почти на три четверти, или плюс два десятка тонн дополнительной тяги).
Затем пришло время Falcon 9, который развивался в совершенно фантастическом темпе – эта ракета-носитель за несколько лет легко перешла из одной категории в другую. Итак, дальнейшие события…
4 июня 2010 года
Первый запуск большой ракеты-носителя Falcon 9 v1.0
Ее основные характеристики – вес 333 тонны (немногим больше, чем у «Союза»), высота 54,9 м. На первой ступени – девять двигателей Merlin 1C (вес каждого 630 кг, тяга 56 тонн). Общий вес всех стартовых двигателей – 5670 кг (у «Союза» 5435 кг). Общая тяга – 504 тонны (против 423 у «Союза»). Максимальный груз на орбиту – 10,45 тонны (против 8,2 тонны у «Союза»).
29 сентября 2013 года
Первый запуск обновленного Falcon 9 v1.1
Высота 68,4 м, вес 505 тонн (почти на 200 тонн тяжелее «Союза»). Получил новые двигатели Merlin 1D, которые наголову превосходят прежние Merlin 1C – их вес сумели снизить с 630 кг до 490 кг (минус 140 кг или 22%), тяга возросла до 66,6 тонны (против прежних 56 тонн, то есть рост составил сразу +19%). Общий вес всех стартовых двигателей – 4410 кг (у «Союза» 5435 кг). Общая тяга – уже 600 тонн (против 423 у «Союза»). Максимальный груз на орбиту – 13,15 тонны (на 60% выше, чем у «Союза»).
22 декабря 2015 года
Первый запуск Falcon 9 Full Thrust
Высота 71, вес 550 тонн. Модернизированый Merlin 1D – вес остался прежним (490 кг), зато тяга возросла до 86 тонн (плюс почти 20 тонн или 29%). В итоге, комплекс из девяти двигателей все еще весит 4410 кг, но уже дает суммарную тягу в 775 тонн! Сравните с «союзовским» пакетом из пяти двигателей, который весит на 20% больше, но при этом дает почти в два раза меньшую тягу. Максимальный груз на орбиту – до 22,8 тонны! С такими параметрами Falcon 9 Full Thrust уже надо сравнивать не с «Союзами», а с тяжелыми «Протонами» (вес 705 тонн, тяга двигателей 1020 тонн, грузоподъемность до 23 тонн)…
Итак, Илон Маск и SpaceX за десять лет прошли путь от легкой ракеты весом 27 тонн до 550-тонного тяжеловеса уровня «Протона». «Союз» остался далеко позади… И подобный путь проделала отнюдь не госкорпорация с ее почти несопоставимым финансированием, а частная компания.
И это далеко не все успехи – в SpaceX успевали решать множество других задач. Можно просто составить небольшой список прочих достижений:
- возвращение на Землю и успешная посадка первых ступеней ракет-носителей
- их повторное использование
- проект тяжелой ракеты-носителя Falcon Heavy (до 60 тонн груза на орбиту)
- проект грузового космического корабля Dragon (кстати, единственный в мире космический «грузовик», который может вернуться на Землю, да еще и с грузом до 2,5 тонн), у которого уже 15 успешных миссий к Международной Космической Станции
- на финишную прямую вышел (уже был испытан в беспилотном старте) проект пилотируемого космического корабля Crew Dragon
- идут работы над новым ЖРД Raptor – с закрытым циклом сгорания, на топливе метан-кислород
В сухом остатке получаем следующую картину – SpaceX за полтора десятилетия реализовала полный цикл производства для своей космической программы (то есть сама проектирует, тестирует, производит двигатели, ракеты-носители среднего и тяжелого классов, транспортные и пилотируемые космические аппараты). То есть фактически сравнялась с «Роскосмосом» и отбирает у него все больше заказов… Можно по-разному относиться к Илону Маску, но отрицать масштаб его достижений – бессмысленно!