SpaceX

автор статьи Никита Рябчинский / источник Alpha Centauri

С исторического запуска миссии Demo-2 прошла неделя. За это время сложилась интереснейшая картина в СМИ вокруг освещения данного космического события. Одни устраивают похороны Роскосмоса с мемами и многоразовостью, другие же не видят ничего необычного и говорят о том, что американцы повторили достижения Королёва. Думаю, пора обобщить всю имеющуюся информацию и проанализировать значение нового корабля для мировой космонавтики.

В российских СМИ Crew Dragon очень любят сравнивать с советскими Союзами. Особенно удивляет тезис о «повторении наследия Сергея Павловича». Словно не летали никогда Аполлоны, Джемини и Меркурии, да и если и летали, то шпионы украли со стола Королёва чертежи прославленного Союза. Риторика заведомо глупая, естественно родство с Союзом состоит лишь в базовой схеме, а именно корабле капсульного типа. Небольшой корабль, выводимый ракетой-носителем и не имеющий ни крыльев, ни оперения, как это было у Шаттлов, Бурана и некоторых других разрабатываемых систем — вот что такое Crew Dragon. Внешне Crew Dragon немного напоминает командный модуль Аполлона, но никак не Союз. Но на внешнем сходстве сходства и заканчиваются. Crew Dragon — корабль нового поколения, разработанный под современные задачи и призванный снизить стоимость запуска астронавтов на орбиту. Отказавшись от дорогих в обслуживании и устаревших как морально, так и технически Шаттлов, NАSА сделало ставку на небольшие корабли для низкой околоземной орбиты, выводимые имеющимися в распоряжении ракетами-носителями. Корабли должны быть многоразовыми, рассчитанными на, как минимум, 4 членов экипажа и иметь надежные системы спасения (напомню, что системы спасения в Шаттлах были весьма и весьма экзотичными). Агенство инициировало программу Commercial Crew, в ходе которой поручает разработку и создание систем двум компаниям: SpaceX и Boeing. Последние, впрочем, успешно выполняют заказы NАSА в течение более 50 лет, именно они создали первую ступень (S-IC) легендарного Сатурна-5.

Но если в других программах Boeing работал с NАSА в роли подрядчика, то специфика программы Commercial Crew состоит в том, что агенство перекладывает ответственность за разработку на плечи частных компаний, освобождая огромные ресурсы под другие, более важные задачи (правда вышло, что средства поглотила Артемида, но о ней в другой раз). Компании получили средства на разработку и тестирование пилотируемых кораблей: 4,2 млрд Boeing, 2,6 млрд получили SpaceX. В процессе разработки компаниям давали дополнительное финансирование, но и тут опять же отличился Boeing: мало того, что при одинаковых контрактных обязательствах главная авиастроительная компания получила почти на 2 млрд больше средств, чем SpaceX, так и во время разработкиBoeing получил весомый грант на 287 млн. Суммарно за все фазы программы Commercial Crew Boeing и SpaceX получили 4,8 и 3,1 млрд долларов соответственно. Вообще вызывает вопросы распределение средств между компаниями при одних и тех же требованиях. Тем не менее, пройдя через ошибки тестирования, незапланированные разборки, протекционизм по отношению к конкурентам, SpaceX смогли создать корабль, отвечающий требованиям пилотируемых полетов и запустить на нем экипаж к МКС.

Технические особенности Crew Dragon:

1. Большой объем герметичного отсека (9.3 m3), обеспечивающий комфорт для экипажа и возможность перевозить вместе с ним большое количество груза.

2. Негерметичный отсек, объем которого почти в три раза превышает полезный объем капсулы (37 м3), в котором можно перевозить менее требовательные грузы, такие как надувные модули, батареи и стыковочные адаптеры станций, что было продемонстрировано в процессе эксплуатации кораблей Dragon1.

3. Возможность повторного использования, в том числе и для пилотируемых запусков. Dragon 2 изначально проектировался с задачей многоразового использования для пилотируемых миссий, но долгое время NАSА отказывало SpaceX в возможности запуска астронавтов на повторно используемых капсулах Crew Dragon. Но успешный старт миссии Demo-2 и задержки с кораблем Boeing Starliner (повторные миссии которого агенство разрешило ещё не дожидаясь беспилотного запуска), видимо подтолкнули к принятию столь радостного для компании решения.

4. Интегрированная система аварийного спасения (САС) на жидкостных ракетных двигателях. К плюсам такой схемы можно отнести: возможность многократного применения в разных миссиях (вам не нужно каждый раз выкидывать двигатели), возможность активации САС на всех этапах полета. В теории, САС корабля Crew Dragon может помочь капсуле выйти на орбиту, при отказе второй ступени на последних секундах полета. Недостатки этой системы не так очевидны, как может показаться на первый взгляд. Прошлогодняя авария при запуске САС была неожиданностью, никто не мог предугадать, что топливо так АКТИВНО прореагирует с титаном клапана. Но эту проблему SpaceX изящно устранили, заменив клапан на разрывные мембраны. К недостаткам можно отнести и токсичное топливо: двигатели SuperDraco (как и двигатели ориентации Draco) работают на монометилгидразине и тетраоксиде диазота. Токсичное топливо не раз критиковалось в кругах экспертов, но альтернативы ему пока нет. Токсичное топливо используется и на отечественном Союзе, и на корабле Starliner. Третьим возможным недостатком называют вытеснительную подачу топлива, т.е. посредством нагнетания давления в баках. Но многочисленные испытания системы (особенно тщательно тестировали после инцидента с кораблем миссии Demo-1, если не ошибаюсь, провели более ста испытаний) показали надежность работы САС, а успешный In-Flight-Abort Test (тест на прерывание в полете) и предшествующее статическое испытание только закрепили уверенность в работе системы.

5. Возможность брать грузы до 6 тонн (вместе с негерметичным отсеком).

6. Сенсорные панели управления. Это решение тоже не раз подвергалось критике, особенно со стороны Роскосмоса. К сожалению, адекватной статистики по сравнению механических систем управления и сенсорных не нашел, но стоит заметить, что схожая ситуация наблюдается и в среде авиационной. Сенсорные системы контроля находят все большее применение на современных лайнерах, да даже от штурвала отказываются в пользу джойстика (привет, Airbus!), что говорит о том, что сенсорные системы вполне надежны.

7. Новый абляционный материал для теплозащитного щита. Используется третье поколение материала PICA-X.

8. Новый стыковочный механизм NDS, рассчитанный на стыковку со стыковочным узлом IDA на МКС. Тут-то отечественные СМИ и подняли шумиху: в корабле Маска российские детали. Да, есть деталь, но это силовое кольцо, сделанное предприятием Энергия, только находится оно не на корабле, а в адаптере IDA. Дело в том, что новые стыковочные порты разработаны и собираются всеми партнерами по МКС, что означает единый стандарт стыковочных узлов для станции. Таким образом реализуются партнерские принципы при эксплуатации МКС. И не удивительно, что в элементе, сделанном по международному сотрудничеству, найдется деталь из России. Сам же корабль американский. К слову, оба адаптера IDA доставлены кораблями Dragon первой версии.

Crew Dragon подлетает к МКС

Так революция ли? Пожалуй, нет. Илон Маск не сделал революцию, не убил Роскосмос и не затмил NASA. И всё же мы вправе говорить о качественном эволюционном скачке при разработке пилотируемых аппаратов. Многоразовый корабль и многоразовая ракета, дешевые в обслуживании и радикально снижающие стоимость доставки человека на орбиту — мы уже видели нечто похожее по заявлениям, но теперь это становится реальностью. Falcon 9 не только показала свою надежность за 10 лет эксплуатации ( особенно последняя версия Block 5), но и доказала, что многоразовый носитель можно разработать за относительно небольшие средства, и, что многоразовость является выгодной. Гвинн Шотвелл, президент SpaceX, заявляла, что повторное использование стоит меньше половины стоимости первой ступени ракеты. Сколько экономится при пяти запусках можно только гадать, но очевидно, что весьма много. И пусть двигатели не самые мощные, а именно мощностью так гордятся в Роскосмосе, но Merlin 1D — двигатель многоразовый, способный запускаться несколько раз за полет при экстремальных режимах возврата, что куда полезнее для многоразовых систем.

Совместная работа девяти движков Melin 1D

Даг Хёрли и Боб Бенкен уже поделились своими впечатлениями от полета на Crew Dragon. Они отметили отличную управляемость корабля, сказав, что управление такое же, как и на симуляторе. Корабль очень послушный и очень комфортный. Боб даже сделал сальто в корабле) В то же время, астронавты отметили, что ракета прокладывала путь к орбите тяжелее, чем Шаттл, чувствовалась тряска. Скорее всего это связано именно с особенностями Шаттла, конструкция которого позволяла выходить на орбиту с меньшими перегрузками и меньшей тряской. Некоторые успели и на основе этой информации прийти к выводу, что Crew Dragon уступает Союзу, но и Шаттл Союзу не родственник, да и Боб и Даг на Союзах не летали и ни разу их не сравнивали.

Дуглас (Даг) Хёрли (на переднем плане) и Боб Бенкен

Что ещё смущает людей? Конечно же скафандры! Они никуда не годятся, ведь сделаны в Голливуде! Не знаю, откуда такое отношение к Голливуду, но доля правды есть: ДИЗАЙН скафандров разработан художником Хосе Фернандесом, придумавшим костюмы для супергероев. Только это не значит, что в NASA и SpaceX работают глупые люди, не думающие о безопасности. Скафандры прошли множество проверок, в том числе в вакуумных камерах. И они никогда не были рассчитаны на использование вне корабля, только внутри, на случай разгерметизации. Про отечественные скафандры как всегда не договаривают: скафандры, в которые одеты экипажи Союзов также не очень хорошая защита в условиях открытого космоса, они сильно отличаются от тех, что используются для работ за бортом МКС.

Астронавты на репетиции запуска. Позади них Tesla Model X, которая довезет до стартовой площадки

Что по итогу? NASA получило корабль нового поколения, оптимальное по ряду характеристик средство доставки людей и грузов в космос. Более того, в ходе реализации программы Commercial Crew агенство поспособствовало развитию частного сектора на рынке космических запусков, устроило условия для конкурентной борьбы и развития отрасли и теперь мы видим, как начинания этой программы реализуются в амбициозной Артемиде — программе возвращения на Луну. О ней и её проблемах мы поговорим в следующий раз.

Следите за актуальными новостями в сообществе SpaceX!

Астронавты Даг Херли и Боб Бэнкен завершают свою первую рабочую неделю в космосе. После прибытия частным космическим кораблем Crew Dragon на Международную космическую станцию им все еще передают ознакомительную информацию, сообщили в пресс-службе NASA.

Новоприбывшие астронавты успели ознакомиться с медицинскими наборами, кладовыми с продуктами питания, системами связи и процедурами безопасности. Они также продолжили исследования космических пузырей в микрожидкостях и разгрузили японский аппарат HTV-9, который прибыл за шесть дней до них.

В свою очередь, командир МКС Крис Кэссиди занимается настройкой оптического устройства на борту японского лабораторного модуля Kibo. Благодаря этому устройству можно будет запустить широкополосное оборудование, что позволит передавать большие объемы данных от станции к Земле и обратно.

Тем временем космонавты Роскосмоса Анатолий Иванишин и Иван Вагнер продолжают исследования, во время которых снимают природные и искусственные влияния на Землю и следят за радиационной обстановкой на станции.

Планируется, что астронавты Боб Бенкен и Даг Херли проведут на орбите до 110 дней и вернутся на Землю на том же корабле SpaceX.

Напомним, ракета-носитель Falcon-9 с кораблем Crew Dragon стартовала 30 мая в 15.22 по времени Восточного побережья (22.22 по Киеву). Это первый за девять лет пилотируемый полет, осуществляемый с территории США на американском космическом корабле.

источник

Два интервью вице-президента SpaceX по безопасности: немецкому каналу Tagesschau перед полётом корабля Crew Dragon в миссии Demo-2 и изданию SPIEGEL после него.

Ханс-Йорг Кенигсманн - немецкий аэрокосмический инженер. С 2011 года он является вице-президентом американской космической компании SpaceX по безопасности полётов (был четвертым техническим сотрудником компании). Он также выступает в качестве главного инженера по запускам. До этого Кенигсманн изучал аэрокосмическую технику в Берлине и Бремене, работал в Бременском университете (ZARM) и калифорнийской компании Microcosm. В интервью 57-летний специалист объясняет, что для него значит полёт корабля SpaceX к МКС.

Вопрос: SpaceX впервые полетит на МКС с пилотируемой миссией. Вы взволнованы?

Кенигсманн: В каком-то смысле, я всегда нервничаю, когда мы проводим запуски. На этот раз особенно потому, что летят люди. Мы долгое время работали над тем, чтобы суметь отправлять людей в космос, и наконец мы достигли этого.

Вопрос: Что означает этот запуск для вас и для SpaceX?

Кенигсманн: Это, безусловно, важная веха в истории SpaceX. Этот полёт означает, что не только наша компания может запустить на орбиту человека. Это также шаг в космических путешествиях в целом: летит новый пилотируемый корабль, он частный, Соединенные Штаты также возвращаются к пилотируемым космическим полётам. Это большое событие. Надеюсь, всё пройдет хорошо, надеюсь, мы сделали всё, что могли. Мы начали 18 лет назад, а 28 мая был фактически мой юбилей в компании, я работаю в SpaceX уже 18 лет! Немного жаль, что из-за ситуации с коронавирусом не все могут собраться вместе и отпраздновать.

Вопрос: В среднесрочной перспективе на МКС, вероятно, смогут летать две частные компании - SpaceX и Boeing. В течение многих лет обе они разрабатывали космические корабли для NASA. Вы оказались впереди и летите первыми. Это было своего рода соревнование?

Кенигсманн: Со стороны NASA понятно, что они хотят иметь двух подрядчиков. Если что-то случится, нужны расследования, и тогда возникает проблема того, что во время расследования вы не можете летать. Поэтому это умно - иметь две компании, для перестраховки, это так же хорошо для бизнеса, так как создает конкуренцию. Это заставляет держать ухо востро. Я не смотрю на то, что делают другие, я концентрируюсь на своей работе.

Вопрос: Какова ваша роль в компании?

Кенигсманн: Я возглавляю отдел надёжности или безопасности полётов. Мы следим за тем, чтобы полёты были безопасными и в конечном счёте успешными. Мы проверяем всё, оценивая данные о полётах. Меня всегда завораживали запуски ракет и я хочу, чтобы все проходило хорошо.

Я был "старшим инженером по запуску" во многих миссиях, так что у меня была ответственность за запуск. Сейчас главные инженеры по запуску работают на меня, но время от времени я делаю работу самостоятельно. Быть вице-президентом в SpaceX означает быть техническим специалистом и понимать, что происходит. Мне это нравится, потому что я не хочу, чтобы у меня была ответственность только за персонал.

Вопрос: Помимо полётов на МКС и спутниковой программы Starlink компания SpaceX всё ещё настроена лететь на Марс, не так ли?

Кенигсманн: Наша корпоративная философия заключается в том, чтобы строить новые вещи, и для этого мы устанавливаем агрессивные сроки. Мы торопимся, как только можем: лучше не станет, если мы будем ждать. Мы хотим отправить корабль к Марсу в 2022 году, а затем туда же корабль с астронавтами в 2024 году. Окно для полёта на Марс открывается только раз в два года. У нас есть технический потенциал, чтобы построить корабль, который может лететь на Марс.

Я знаю, это звучит очень амбициозно. Может быть, мы скажем в 2022 году, что мы не совсем справились, и будем должны отложить это на два года вперёд. Но есть одна вещь, которую нужно помнить: NASA выделяет большие деньги на свои большие проекты, у нас - у SpaceX - нет денег в этом смысле. Наша фишка – это время.

Вопрос: В прошлом SpaceX часто не принимали всерьёз. Полёт на МКС что-то изменит в этом отношении?

Кенигсманн: Я знаю, что в начале над нами смеялись. В какой-то момент "веселье" уступило место открытой враждебности. Есть много вещей, которые говорят о SpaceX, которые не соответствуют действительности. Это то, что меня очень злит.

Например, нас обвиняют в том, что NASA оплачивает разработки SpaceX. Это неправда. NASA оплачивает космический корабль Dragon, который летит к МКС. NASA не платит за другие разработки, которые мы делаем, или за запуски, которые мы делаем для других подрядчиков. И запуски для NASA не стоят дороже. Наши запуски дешевле, потому что мы используем ракеты, пригодные для многоразового использования. Это всё становится дешевле, если использовать одну и ту же первую ступень пять раз подряд [ред. - Cтупень B1049.5 в ангаре в это время: 😃].

Вопрос: Илон Маск, основатель SpaceX, часто мелькает в заголовках газет - с амбициозными объявлениями, после успехов или неудач. Вас волнует, как SpaceX выглядит публично?

Кенигсманн: Нам не всё равно. Одна из причин, по которой я делаю все это, заключается в том, чтобы SpaceX был представлен в правильном свете. Мы - компания, которая работает невероятно усердно. Сейчас мы являемся надёжной компанией, которая стремится сделать следующий шаг - пилотируемый космический полёт.

Вопрос: NASA с гордостью объявила, что американские астронавты снова взлетят с американской земли на американской ракете. Насколько это важно для американцев?

Кенигсманн: Это важный момент. Космическая станция по-прежнему является международной, и речь идет об укреплении сотрудничества между государствами. Но зависеть от одной российской ракеты при запусках было обидно, особенно для Америки.

"Мы еще повеселимся!"

Интервью немецкому изданию SPIEGEL после запуска миссии Demo.

Вопрос: Вы являетесь одним из сотрудников SpaceX, фактически с начала основания компании, как вы себя чувствовали, когда Даг Хёрли и Боб Бэнкен собрались лететь на ракете вашей компании?

Кенигсманн: Чувствуешь себя потрясающе и почти нереально. Мы упорно и долго работали над этим моментом. На нашем первом грузовом корабле мы специально установили иллюминаторы. Мы хотели ясно показать, что пилотируемый космический полёт - это наша цель. Но только за несколько дней до запуска я понял, что этот момент наступил.

Вопрос: Что явилось толчком к этому?

Кенигсманн: Там, во Флориде, у нас было решающее испытание. Боб и Даг одели костюмы, сели в корабль и отрепетировали свои действия, как перед реальным стартом. Тогда я впервые понял: что люди сидящие в верхней части нашей ракеты скоро отправятся на ней в космос.

Вопрос: Вы знакомы с астронавтами уже давно?

Кенигсманн: Боб и Даг были постоянными посетителями нашей фабрики в Хоторне, Калифорния, в течение нескольких лет. Они консультировали нас по многим вопросам, чтобы мы могли всё сделать правильно. В процессе совместной работы мы стали друзьями.

Вопрос: Как вы пережили день старта?

Кенигсманн: Я сидел в центре управления запуском космического центра им. Кеннеди. Моя работа заключалась в поддержании связи с NASA. Какое-то время мы беспокоились о погоде. Это уже помешало нашей первой попытке запуска тремя днями ранее. 30 мая снова появились грозы, практически ниоткуда, и двинулись к месту старта. Однако за час до запуска распогодилось.

Вопрос: А потом начался обратный отсчет?

Кенигсманн: К счастью, технических проблем не было. Только на короткое время небольшая утечка из ракеты вызвала у нас головную боль. Из ракеты капало...

Вопрос: Простите, что?

Кенигсманн: Да. Но, к счастью, недолго. После того, как это прекратилось, было понятно, что ракета может лететь. Так мы запустили её. Запуск прошел отлично. И всё получилось просто замечательно!

Следите за актуальными новостями в сообществе SpaceX!

источник / tagesschau

Геннадий Падалка, летчик-космонавт РФ, Герой России:

"Удивительно, но одна небольшая частная компания SpaceX (8 тысяч сотрудников) по своей мощности в пилотируемой космонавтике сравнялась со всей Российской Федерацией. Илон Маск сумел разрушить нашу монополию на пилотируемые полеты к МКС. Пример частного предпринимательства не в пользу государственных компаний и госкорпораций. Они явно проигрывают в кадровом потенциале, инженерно-конструкторских разработках и в скорости их реализации. К тому же госкомпании финансово более затратные и по причине большого количества бессмысленных чиновников-управленцев в них.

Несколько слов о самом корабле. Во всем видны новейшие технические разработки и достижения. Бесконечное число инновационных решений: в архитектуре построения корабля, его внешнем облике, внутренней конструкции и эргономике, скафандрах, дисплеях с тачскринами и графическом интерфейсе отображения связи экипажа с системами корабля. Поражает большой внутренний объем и уровень комфорта.

Это не только старт нового корабля, но реальный шаг к лунной и марсианской программам. На мой взгляд, поставлена точка в космической гонке между нашими странами по двум критериям. Во-первых, программы стали международными, и мы давно сотрудничаем, а не соперничаем. Во-вторых, с запуском нового корабля и реальных наработок по лунной программе у американцев более нет конкурентов. Им никто не дышит в затылок.

Наше технологическое отставание, отсутствие четкого целеполагания в космических исследованиях, государственный сектор экономики при полном отсутствии конкуренции, кадровый дефицит высокопрофессиональных специалистов в отрасли и другие негативные тенденции привели к тому, что, начав создавать новый корабль на год ранее Маска, мы преуспели только в его переименовании — из «Федерации» в «Орла». А ранее у нас проектировался многоцелевой и многоразовый корабль «Клипер», но через шесть лет Роскосмос проект фактически закрыл".

По нашей зависимости от американцев на МКС:

"На тот момент американцы зависели от нас не только по доставке экипажей на МКС, но и по ряду технических вопросов. Мы, в свою очередь, в значительной степени зависели от них. И сейчас зависим по многим параметрам. Несколько примеров. В системе управления движением для управления ориентацией станции только у американской стороны есть гиродины (огромные гироскопы), а вот двигатели для их разгрузки работают на российском сегменте. Работают они в паре. Гиродины без двигателей — металлолом для станции, а на одних наших двигателях ориентация станции будет слишком затратной по расходу топлива. МКС и месяца не пролетает.

Не имея давно обещанного, но пока остающегося на Земле нашего научно-энергетического модуля (НЭМ) с его мощными солнечными батареями, мы получаем почти половину необходимой электроэнергии для российского сегмента все эти годы от партнеров. Для круглосуточного контроля (телеметрии) и управления системами российского сегмента (без перерывов на глухие витки), для голосовой связи по каналу ЦУП — МКС россияне используют средства связи партнеров. Частично на российский сегмент работают и системы партнеров по обеспечению жизнедеятельности экипажа. Все оборудование для психологической поддержки — мобильная телефонная связь, видеоконференции с семьями, интернет — обеспечивается средствами партнеров. Элементная база станционной компьютерной сети, включая и весь российский сегмент, практически вся не наша... И таких примеров немало".

PS: Геннадий Падалка говорит о НЭМ как "пока еще остающемся на земле", - но недавно Дмитрий Рогозин заявил, что Научно-энергетически модуль, как и УМ (узловой модуль, через который НЭМ стыкуется с космической станцией), уже не полетят к МКС, оставшись на земле до 2030 года в ожидании создания будущей российской орбитальной станции.

Полная версия интервью http://www.trud.ru/article/05-06-2020/1390636_drakon_poletel...