OTRAG
Место «иконы частного ракетостроения» мог занять еще сорок лет назад Лутц Кайзер. У него для этого было все необходимое — ученик Зенгера, Кайзер привлек в качестве консультантов легендарных фон Брауна и Курта Дебусса. Деньги предоставлял консорциум из шести сотен инвесторов. А конструкция ракеты была революционной и обещала серьезное снижение стоимости вывода килограмма на орбиту.
В 1975 году была основана компания OTRAG («Орбитальный транспорт и ракеты»). Одноименная ракета должна была состоять из унифицированных простых, надежных блоков CRPU, которые бы производились на автоматизированном конвейере сотнями и тысячами и стоили бы копейки.
Но все сверкающие мечты подкосила политика. Выбранная для космодрома территория Заира (сейчас территория Демократической республики Конго) вызывала опасения в распространении ракетных технологий двойного назначения, а существующим ракетным компаниям не нужны были конкуренты. В результате под давлением СССР, Франции и США производство в Германии и космодром в Заире были закрыты. Кайзер перевез оборудование в Ливию и провел там 14 успешных тестов. В том, что было дальше, источники расходятся, но оборудование Кайзера в Ливии захватил Каддафи и безуспешно пытался сделать боевые ракеты, а последняя ракета OTRAG стартовала с полигона Эсрейндж (Кируна) в Швеции 19 сентября 1983 года.
Последний пуск OTRAG
В итоге ФРГ присоединилась к проекту ракеты-носителя Ariane, а Лутц Кайзер долгое время жил в Триполи (Ливия), занимаясь «зеленой энергетикой» — солнечными башнями с восходящим потоком. В 2008 году он стал работать в Interorbital Systems, которая сейчас разрабатывает модульную ракету Neptune, построенную на таком же принципе, что и OTRAG, и занимается наноспутниками. Модуль CPM (потомок CPRU) успешно стартовал в 2014 году, и сейчас Interorbital делает вторую версию. Увы, ей могут только сниться собранные от инвесторов на OTRAG в 70-х $200 миллионов (в сегодняшних долларах это 500-900 миллионов).
Старт CPM в 2014
«Першерон», который родил «Конестогу» и «Ротон»
Следующая попытка частного покорения космоса связана с именем Гэри Хадсона и компанией Space Services Inc. of America (SSIA). Потратив год и $1,2 миллиона, Хадсон построил ракету «Першерон». Здесь также идеей была простота — вместо сложного турбонасоса использовалась вытеснительная подача давлением газа наддува. В августе 1981 года ракету привезли на ранчо в Техасе и попытались запустить.
Установка ракеты на стартовую площадку
И неудачный пуск
После взрыва на старте «Першерона» сотрудничество SSIA, которое предоставляло финансирование, и Хадсона, который делал ракеты, закончилось. Хадсон хотел заниматься и дальше жидкостными ракетами, а SSIA решили перейти к твердотопливным.
SSIA наняли Дика Слейтона, астронавта из легендарной первой семерки, и пришли к идее сборки ракеты из вторых ступеней боевой межконтинентальной ракеты Minuteman. В сентябре 1982 года Conestoga I из одной второй ступени успешно стартовала и доставила на высоту 313 км макет полезной нагрузки массой 500 кг, из которых 40 кг составила вода.
Conestoga I на старте
Ракета была фактически геофизической и не могла вывести полезную нагрузку на орбиту, но, тем не менее, это была первая частная ракета, достигшая космоса. Для запуска спутников нужна была более тяжелая ракета, и в SSIA придумали простой до гениальности способ — твердотопливные боковые блоки из тех же вторых ступеней «Минитмена» устанавливались вокруг центрального и включались на разной высоте.
Блоки с широкими соплами включались на большой высоте.
Увы, попытка создать ракету в лучших традициях Kerbal Space Program, до выхода которой было еще тридцать лет, окончилась впечатляющим разрушением связки на 46 секунде полета, прямо как в KSP.
Первый пуск Conestoga 1620 23 октября 1995 стал последним — в начале 90-х SSIA покинул крупный инвестор, и денег на новую попытку уже не осталось. На сегодняшний день SSIA опустилась до того, что продает имена звезд (Международный астрономический союз напоминает, что купить имя звезды невозможно) и запуски чего-нибудь, от сувенира до праха покойного, в космос попутной нагрузкой на чужих ракетах.
Гэри Хадсон же гнался за синей птицей доступного космоса другой дорогой. Его захватила идея SSTO — аппарата, который сможет достичь орбиты одной ступенью и использоваться многократно. И его мозг родил совершенно безумную конструкцию — в космос должен был отправиться вертолет с реактивным приводом лопастей. При этом лопасти решали сразу несколько задач. Главная была в создании огромного давления центробежной силой для того, чтобы ракетные двигатели на концах лопастей были эффективны. Фактически, лопасти работали бы как турбонасос обычного двигателя. Кроме этого, они создавали бы подъемную силу при взлете, работали бы как тормоз при спуске в атмосфере и позволяли бы совершить управляемую точную посадку. Впрочем, к 1999 году взлетать все-таки решили на обычном ракетном двигателе, а лопасти использовать при посадке. Хадсону удалось собрать $30 миллионов и построить технологический демонстратор, который выглядел как пепелац из фильма «Кин-дза-дза» и мог летать как вертолет. На нем стоял снятый с разбившегося вертолета S-58 несущий винт, который раскручивали двигатели на перекиси водорода, аналогичные тем, которые бы использовались на космическом аппарате при посадке.
Увы, для работы нужно было еще как минимум $120 миллионов, которых Хадсон уже собрать не смог. Компания Rotary Rocket подала на банкротство в 2001, а пепелац стоит памятником в аэропорту в пустыне Мохаве.
В нулевых годах Хадсон работал в разных околокосмических фирмах, а сейчас является CEO некоммерческого Space Studies Institute, который пытается придумать способы сделать космос доступнее.
Beal Aerospace
Успешный инвестор, основатель собственного банка, математик, предложивший обобщение теоремы Ферма, которое до сих пор не опровергнуто, — казалось, Эндрю Билу по плечу любое дело. И в конце 90-х его заинтересовал космос. В 1997 году он основал компанию Beal Aerospace, в которой уже спустя два года работало 200 человек. Ракета BA-2, которую разрабатывала компания, должна была использовать высокие технологии для максимального упрощения конструкции и удешевления килограмма на орбиту. Вытеснительная подача заменила дорогие и сложные турбонасосы, впрыск жидкости в двигатель — сложную систему его поворота для управления полетом. Даже топливную пару выбрали максимально доступную — керосин и концентрированная перекись водорода. Отсутствие криогенных компонентов упрощало и конструкцию, и стартовое оборудование. Охлаждение двигателя компонентами заменили на абляционное — толстая стенка медленно испарялась, унося тепловую энергию с собой. При этом стенки баков должны были быть композитными, что делало бы их легкими и прочными. Даже вопросы повторного использования ступени прорабатывались.
Двигатель третьей ступени, максимальная простота видна невооруженным взглядом
Ракета BA-2 должна была состоять из трех ступеней, на каждой из которых стояло бы по одному двигателю. Имея начальную массу 970 тонн она могла вывести на орбиту 17 тонн полезной нагрузки. Использование одного двигателя на ступень означало, что на первой ступени должен был стоять двигатель фантастической мощности. Действительно, разрабатывавшийся двигатель BA-3200 должен был иметь тягу 1400 тонн, это сравнимо с боковым ускорителем Спейс Шаттла.
4 марта 2000 года Beal Aerospace успешно испытала двигатель второй ступени BA-810 с тягой 367 тонн, это сравнимо с тягой РД-180.
По машине на фото хорошо виден размер двигателя
Казалось бы, успех Beal Aerospace уже близок. Но в 2000 году NASA объявило о программе Space Launch Initiative, по которой выделялось финансирование на, фактически, конкурирующие проекты. И Эндрю Бил решил, что в таких условиях соревноваться нет смысла. 23 октября 2000 года Beal Aerospace была закрыта. Позволю себе процитировать пару абзацев из прощального письма.
Пока NASA и правительство США выбирают и субсидируют ракеты-носители, не будет частной пусковой индустрии. Несмотря на то, что Боинг и Локхид являются частными компаниями, их системы и компоненты являются ответвлением военных проектов. Очень мало усилий предпринимается без значительных государственных субсидий, участия и контроля. Мы уверены, что смогли бы конкурировать с ракетами-носителями, разрабатываемыми по субсидируемой государством программе EELV, но объем и глубину субсидирования от NASA, как и характеристики этих ракет, нельзя определить или рассчитать
Когда стало известно, что NASA и Конгресс собираются разрабатывать собственные ракеты-носители, наш единственный остающийся выбор заключался в закрытии бизнеса или превращении в государственного подрядчика как Боинг или Локхид и поиске государственных контрактов для разработки систем NASA. Мы выбрали закрытие бизнеса.
По упомянутой в письме программе EELV были разработаны ракеты Delta IV и Atlas V. Сложно сказать, читал ли Маск это письмо, но он выбрал второй путь — государственного подрядчика и, став драконом, грызет драконов прошлого поколения, с которыми не захотел сражаться Бил.
Утверждают, что Бил вложил в космическую компанию порядка $200 миллионов. Созданные ранее бизнесы позволили ему не разориться, и в 2001 году он занялся покером. В 2004 году выиграл одну из самых больших сумм за одну игру — $11,7 миллиона. В 2006 году за три дня выиграл 13,6 миллионов долларов, а затем за три дня проиграл 16,6. В 2013 награда за доказательство или опровержение гипотезы Била (обобщения теоремы Ферма) была увеличена им до одного миллиона долларов, и до сих пор ее никто не получил. В 2016 году активно поддержал Трампа, пожертвовав на его избирательную кампанию $2 миллиона и еще один миллион на празднование инаугурации.
Заключение
26 компаний боролись за Ansari X Prize, условием которого был запуск пилотируемого аппарата в космос дважды в течение двух недель. Только у нескольких получилось хоть что-то сделать. Одна компания победила, но аппарат-победитель SpaceShipOne сдали в музей, а компания-победитель до сих пор не может начать полеты с туристами. Но все эти провалы были не напрасны. На новом уровне технологий новые компании будут пытаться сделать космос доступней, и у кого-то что-то может получиться. Главное — не забывать о тех, кто шел этой дорогой раньше.
Комментарии (47)
sinc_func
27.06.2017 09:08+2Я проработал на нашу космическую промышленность огромную кучу лет, а сейчас я работаю в частной фирме… И что я сейчас очень ценю — это жестокость реалий… — не справился,… провалил направление — должен уйти…
Это правило обеспечило меня здесь местом работы, когда вздорность наших космических НИИ мне окончательно насточертела..., оно же мне обеспечивает и мое продвижение и захват наиболее интеллектуальных проектов…
voyager-1
27.06.2017 09:29+1Должен сказать, что в высшем образовании — у нас такая же ситуация. И в большинстве бюджетных организаций (если не всех) — видимо тоже. Люди порой, почти всю жизнь на одном месте отрабатывают — не пуская других, и не двигаясь сами. Отбор естественный/искусственный — отсутствует как класс. Такое, в конечном счёте — вредит не только предприятиям, но и даже этим людям, я думаю.
sinc_func
27.06.2017 10:32+2Одно из занятных наблюдений в нашей космической промышленности — это разработчики-кидалы.
В НИИФИ, где я работал, где-то 30-60% публики не брезговало заключать договора, зная что они не могут выйти на требуемые параметры… Вот договор заключается… что-то делается… ну и в конце ситуация из анекдота- "… Ну, не смогла..". На запуск работ по договору заказчик давал деньги (обычно — 40%), а возвращать их — не надо…
Fuzzyjammer
27.06.2017 19:26-2Напоминает:
https://pp.userapi.com/c543100/v543100616/19c04/MnxMcGk1CQQ.jpg
DenimTornado
27.06.2017 09:28«наш единственный остающийся выбор заключался в закрытии бизнеса или превращении в государственного подрядчика как Боинг или Локхид и поиске государственных контрактов для разработки систем NASA. Мы выбрали закрытие бизнеса.» — вот тут не понимаю, это такой жёсткий принципе? 200$ млн. коту под хвост??
lozga
27.06.2017 10:04+2Лоббирование своего проекта в коридорах правительства тоже стоило бы денег с неизвестным результатом. Боинг и Локхид уже на рынке и денег у них больше.
Valerij56
27.06.2017 17:20+1В конечном счете, глядя из сегодняшнего дня, понятно, что Andy Beal правильно определил точку бифуркации. Но в тот момент НАСА было не готово поддержать его фирму, да и замах у него, честно говоря, был, вероятно, слишком широким. Во всяком случае Маск, имея меньше денег, начал с малого — лёгкой ракеты Фалькон-1.
Однако, надо сказать, что и SpaceX, и Blue Origin, безусловно и пользуются государственной поддержкой, и стараются выиграть государственные заказы, но имеют собственные цели, о которых не забывают, в отличии от Боинга или Локхид, выбравших для себя роль подрядчика в чужих, государственных, проектах.
Smbdy_kiev
27.06.2017 10:20А почему пепелац не раскручивается? Нет же компенсационного винта? Или там внутри что-то в другую сорону крутится?
lozga
27.06.2017 10:30+1Если винт раскручивается реактивной силой, то необходимости в рулевом винте нет. Но стоит отметить, что летать на пепелаце было очень сложно.
Smbdy_kiev
27.06.2017 13:18Но винт же раскручивается относительно оси, в подшипнике которой есть трение… Мне сам механизм не понятен…
lozga
27.06.2017 13:49+1Трением в данном случае можно пренебречь. Если двигатель в корпусе раскручивает винт, то по третьему закону Ньютона возникает реактивный момент, закручивающий корпус. А если несущий винт раскручивает набегающий поток или реактивные двигатели, то момента нет.
Mikeware
27.06.2017 14:03+1а почему трением можно пренебрегать? ИМХО, и просто трение в опорном подшипнике под такой нагрузкой достаточно велико, а ведь еще существует трение в уплотнении механизма подачи рабочей жидкости в несущий винт…
frog
27.06.2017 14:44+1Насколько я помню (давно читал про эту штуку) там в корпусе была пара отверстий, через которые часть газов подавалась как раз чтобы компенсировать незначительное вращение вызванное трением. Оно правда незначительное, учитывая вес этой штуки.
Arxitektor
27.06.2017 11:22Мне порой кажется что у Илон Маск точно есть какие-то знания из будущего )
Предположим где искать Протеанский маяк на Марсе )
А так да компаний было много.
А как обстоят дела у Blue origin?
Новые пуски и какая нибудь информация?
MisterTvister
27.06.2017 15:57+1Наверняка Пепелац не получился, потому что они гравицапу вставить забыли.
lozga
27.06.2017 20:10+1Если бы они гравицапу вставили, мы бы по всей антитентуре летали уже.
ncix
27.06.2017 22:22+1В антитентуру и с гравицапой не долететь, родной.
lozga
27.06.2017 23:12+1Так это из Кин-дза-дзы не долетишь. А внутри антитентуры почему бы не летать на гравицапе?
killik
28.06.2017 04:02Неизвестно, работает ли гравицапа в антитентуре. Наверное да, вряд ли плюкане согласились бы лететь совсем без шансов — скорее надеялись проскочить Альфу, куш был велик, кеце ящиками. По теме — Ротон и OTRAG представляют два диаметрально противоположных подхода, «пепелац» и «вязанку». Эскиз сборки которой для вывода 10 тонн на НОО надо бы вставить,
А то по одной трубе масштаб идеи не видно :)
impetus
27.06.2017 17:08Вообще когда частной компании дают «для опытов» вторые ступени настоящей, реальной, стоящей на вооружении межконтинентальной стратегической ракеты… — что-то тут «нэ так». Особо когда предыдущего конкурента «закрыли» за нарушение режима нераспространения…
Valerij56
27.06.2017 17:25+2С учётом опыта «предыдущего конкурента» они и выбрали место для испытаний.
Впрочем, есть пример, прямо противоположный. Недавно Министерство Обороны Штатов решило уничтожить ступени МБР, гарантийный ресурс которых кончился, для того, чтобы усилить конкуренцию среди поставщиков.
lozga
27.06.2017 20:12Компания американская, космодром в США, почему бы им не продать? В целом в США рынок твердотопливных ступеней разного размера немаленький.
VolkaDlak
27.06.2017 17:09+3Спасибо, статья (как обычно у вас и бывает) очень интересна.
Хорошо что есть люди собирающие по крупицам информацию и перерабатывающие их в статьи, что бы такие ленивые и/или занятые как я могли всё это узнать :).
Saturn_V
27.06.2017 22:18Только нужно не забывать вставлять ссылку на первоисточник, с которого скопировано чуть меньше, чем всё.
lozga
27.06.2017 23:18+2При всем уважении к Анпилогову, первоисточником тут будут скорее английская Вики со ссылками на старую прессу, www.svengrahn.pp.se и astronautix.com. Но его материал я тоже читал.
pda0
27.06.2017 17:23+1Вытеснительная подача заменила дорогие и сложные турбонасосы, впрыск жидкости в двигатель — сложную систему его поворота для управления полетом. Даже топливную пару выбрали максимально доступную — керосин и концентрированная перекись водорода.
Кажется я знаю, у кого заимствовали идеи Лин Индастриал. :)Valerij56
27.06.2017 17:31+1Осталось только узнать, кто первым пытался использовать эту топливную пару, и у кого эту идею позаимствовала Beal Aerospace.
lozga
27.06.2017 20:16Из известных ракет керосин+перекись была на британской Black Arrow. Но какие-нибудь пионеры могли и раньше с ней экспериментировать.
impetus
27.06.2017 23:40+1Видео полёта Rotary Rocket, включая пейзаж и антураж — покруче киношного Пепелаца будет, эх, жаль у них не получилось… совершенно фантасмагорическое зрелище.
BalinTomsk
28.06.2017 00:40-2---многие думают, что первую частную ракету в космос запустил Илон Маск
В США нет государственных компаний в принципе, даже тюрьмы частично частные, и деньги печатают частная компания, и ракеты и самолеты производят тоже частные компании.
Маск строит на деньги государства.
А вот глава Aмазона строит ракету на свои чисто личные средства.Valerij56
28.06.2017 02:57+4Маск строит на деньги государства.
Во первых, Фалькон-1 и Фалькон-1е Маск строил на свои и своих партнёров. Во вторых, на разработку Фалькона-9, включая два испытательных пуска, Маск получил по программе COTS от НАСА менее половины затраченных средств.
А дальше он выполнял заказы НАСА по транспортировке грузов -на МКС и с МКС на землю. Он это должен был делать за свои?
Да и Безос получил деньги на разработку своего двигателя ВЕ-4 от министерства обороны. Это нормально, когда государство помогает с такими разработками. И участвовал в COTS, но не смог победить.
differentlocal
28.06.2017 09:46У Вас тут в каждом, без исключений, утверждении ошибка.
Mikeware
28.06.2017 10:22Неплохо бы показать и доказать…
voyager-1
28.06.2017 12:21+1Маск строит на деньги государства.
1) SpaceX — основана в 2002. Программа COTS, по которой она получила первое финансирование — стартовала только в январе 2006, а Falcon 1 — стартовал уже в марте 2006 (то есть разработка ракеты, и первый запуск — Маск делал исключительно на свои средства, и средства инвесторов).
2) COTS никогда не предполагала полного финансирования — финансирование было всегда меньше половины от общего. Rocketplane Kistler скажем как раз вылетела из программы, потому что не смогла найти собственную часть средств на разработки. В итоге она получила только 32 млн $ (по плану) из 207 млн $ — до момента прекращения контракта.
3) Boeing по контракту на доставку астронавтов к МКС — получает в 1,5 раза больше SpaceX. По контракту на доставку грузов к МКС — больше всего достаётся Orbital Sciences Corporation (разница в цене — не большая, зато пусков у них — должно быть только 8 против 12 — у SpaceX). У всех как бы свои грузовики, заказы — только на транспортировку у всех, фирмы — тоже как бы частные… Но линчевать конечно — надо только SpaceX.
А вот глава Aмазона строит ракету на свои чисто личные средства.
Открываем контракт NASA на доставку астронавтов к МКС — и видим там 25,7 млн $ для Blue Origin. Открываем статью про двигатель BE-4 — для их первой космической ракеты, и что же мы там видим? 40,8 млн $ — от государства на прямую, 202 млн $ — на интеграцию двигателя с Атлас-5 от Военно-воздушных сил США, и ещё до кучи 538 млн $ — на интеграцию с «Вулканом» от Aerojet Rocketdyne. Открываем один из контрактов DARPA — и снова видим Blue Origin (правда сумму уже — назвать затрудняюсь).
Может будем честными, и признаем — что Безос просто не поспел к «раздаче слонов»? Исключительно из-за своей не расторопности, прошу заметить — Blue Origin основана на два года раньше SpaceX.
В США нет государственных компаний в принципе, даже тюрьмы частично частные, и деньги печатают частная компания, и ракеты и самолеты производят тоже частные компании.
У них — и пожарные частные, и скорая… Хотите представить что будет — если мы бездумно станем весь их опыт перенимать? Мне вот лично — не хочется. И какая вообще разница — какая у предприятия форма собственности, если скажем одним из крупнейших КБ страны, по производству самолётов — управляет такой профессионал с гигантским опытом? У меня после такого — ничего кроме «Квартета» Крылова на ум не приходит что-то.Mikeware
28.06.2017 13:00я это знаю.
я просил предыдущего оратора указать на существующиее — по его мнению — ошибки, и обосновать… очень мне хочется знать источники таких «заблуждений»…
differentlocal
28.06.2017 15:08+1Да без проблем.
В США нет государственных компаний
Есть. Самый известный, но далеко не единственный пример — Amtrak. Кроме того, есть, в точности, как и в России компании с частичным государственным участием.
деньги печатают частная компания
Доллары США производит US Bureau of Engraving and Printing, которое не частная и не компания, а департамент федерального казначейства.
ракеты и самолеты производят тоже частные компании
Ракеты и самолеты везде в мире кроме, разве что, КНР производят частные компании, и в России — в том числе (в той же Энергии у государства нет даже контрольного пакета).
Маск строит на деньги государства.
А вот глава Aмазона строит ракету на свои чисто личные средства.
Эти пункты за меня раскрыл voyager-1, соответственно, в приведенном виде эти утверждения верными назвать нельзя. Если бы там было написано «Маск строит в том числе на деньги государства, а Безос — в том числе на свои» — я бы не придирался, но тогда смысл предыдущего комментария просто пропал бы совсем.
Ghool
28.06.2017 09:30+1После такой статиь сразу вспоминается "Человек, который продал луну" Хайнлайна.
… и продолжение — маленький и печальный рассказ "Реквием", того же автора.
http://royallib.com/read/haynlayn_robert/chelovek_kotoriy_prodal_lunu.html#0
lash05
Выигравший — это тот, кто смог решить нерешаемые технические задачи. Тот, кого беспрестанно пиарят СМИ — просто персонаж их историй.
yurisv3
Обычно это первым дошедший до финишной ленточки.
Mikeware
«но мы все часто прославляем первых, не ведая, что славим лишь вторых»©