Нет ракеты – нет космических полётов

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/Skylab_launch_on_Saturn_V.jpg/220px-Skylab_launch_on_Saturn_V.jpg

В пилотируемых экспедициях на Луну краеугольным камнем, о который, кстати, споткнулась советская лунная пилотируемая программа, является ракета-носитель.

Эта ракета для выполнения полной программы полёта по т.н. «однопусковой» схеме должна – по самым скромным, теоретически минимально допустимым расчетам – выводить на низкую («опорную») околоземную орбиту груз 140 тонн полезной массы. А лучше – больше.

Это как раз тот случай, при котором каждый грамм, не говоря уже о килограммах или центнерах, действительно «на вес золота» или даже на порядки дороже.

Таким образом, если не удаётся создать такую ракету, говорить собственно дальше не о чем.

Дальнейшее изложение данного раздела я вполне мог бы заменить исследованиями «Прохожего» (Аркадия Велюрова) по поводу удивительной судьбы ракеты «Сатурн-5», которые для полноты картины очень рекомендую прочитать. Но, поскольку целью данной работы является широкий охват материала и я не останавливаюсь на данном этапе на деталях, то пока обозначим лишь главные моменты в славной истории ракеты «Сатурн-5», полной рассказов и рекордов в духе барона Мюнхгаузена.

Об испытательных полётах этой фантастической ракеты имеется очень противоречивая информация. Да, попытка её создания была. Вернее, во всех… двух испытательных полётах предпринимались попытки тестирования кислородно-водородных двигателей J-2 большой мощности разных ступеней, которые неизменно заканчивались неудачно. Стараясь показать некие «достижения» в процессе лётных испытаний этой ракеты, НАСА занялось банальными приписками. При проверке оных всплыли крайне неприятные (для официальной версии) нестыковки, которые НАСА даже пыталось объяснить выводом на орбиту… 9-тонной металлической болванки!

В конце концов, как мы уже знаем, вместо доводки технических решений сразу пошел «счастливый период» полётов на Луну. После этого ракета «Сатурн-5» была… списана в музеи и больше никогда не использовалась.

Взлётная масса этой ракеты, снаряжённой для полёта на Луну, согласно данным НАСА составляла 3000 тонн. А маршевых двигателей первой ступени было всего… 5 (пять). Соответственно, тяга каждого двигателя только лишь для отрыва такой ракеты от стартового стола должна быть не менее 600 тонн (по официальным данным – 690 тонн!).

Этот двигатель был снаряжен лишь одним соплом (камерой сгорания), т.е. был однокамерным, и назывался F-1. И он также нигде и никогда больше не использовался. Максимально мощным двигателем космической ракеты на сегодняшний день является РД-180, тяга которого – 180 тонн. Но при этом у него четыре камеры сгорания, нагрузка на каждую поверхность сопла у которых составляет всего 45 тонн. И этот двигатель… продается Россией в США для использования на тамошних ракетах класса «Атлас». А своего двигателя большей или хотя бы сравнимой мощности с 180 тонн у США до сих пор нет.

Да что там говорить о 180-тонном двигателе, если с 2011 года оказалось, что у США вообще нет средств для доставки космонавтов даже на околоземную орбиту! После вывода из эксплуатации (как экономически не оправдавшего себя) комплекса «шаттлов» доставкой пилотируемых кораблей-наследников советских «Салютов» на околоземную орбиту к Международной Космической Станции занимаются исключительно ракеты-наследники советских «Союзов» – «Союзы-ТМ», а полезных грузов и топлива для обеспечения функционирования МКС – наследники советских «Прогрессов»-космические «грузовики», выводимые на орбиту ракетой-наследницей советского «Протона». Это – реальные космические системы, обеспечивающие полёты в космос.

А что имеется у НАСА для доставки людей в космос по состоянию на 2012 год? Ничего.

Если бы существовал двигатель с тягой 690 тонн, это радикальным образом изменило бы всю пилотируемую космонавтику. Для создания обитаемых космических станций на околоземной орбите достаточно было бы двух-трёх пусков сверхтяжелых ракет с выводом на орбиту полезного груза по 140 тонн, а не 10-15 тонн – максимум 24 тонны (с помощью «шаттла»), как это вынужденно происходит по сегодняшний день.

Кроме этого, минимум 10-15% всей массы отдельных космических аппаратов должны составлять стыковочные узлы, переходы, шлюзовые камеры. Из-за этого масса бесполезных стыковочных переходов на больших станциях (типа «Мир» или МКС) доходит до 25% от общей массы всего комплекса, который нужно время от времени доразгонять, используя лишние тонны горючего, постоянно охлаждать, контролировать герметичность и т.д.

Исходя из такого невероятного расточительства НАСА, похоронившего уникальную ракету и не менее уникальный двигатель, исследователи всегда очень живо интересовались техническими характеристиками того и другого. Выяснилось много чего интересного… Среди прочего, например, то, что материал сопел двигателей F-1 не может выдерживать заявленные нагрузки по давлению и температуре, возникающие в рабочем режиме его использования. Этот материал попросту разлетелся бы на куски при подобных нагрузках.

В конце 60-х по этому поводу можно было навешать макарон на уши хоть всему миру, но за последние 40 лет материаловедение достигло такого уровня, что вышеуказанную информацию можно просто и легко проверить с помощью специализированных справочников и программ. Но об этом, конечно, в новостях вам никто не расскажет, просто «уже никто никуда не…» летит.

Сами же неиспользованные ракеты «Сатурн-5», переданные в музеи, вдруг начали… ржаветь. Понятно, что материалы, используемые в космической ракетной технике, ржаветь не могут по определению, поскольку они не состоят из низкокачественной стали или железа. Но для хранения ракет «Сатурн-5» потребовался ремонт и покраска, дабы очередной ляп легенды НАСА не бросался в глаза хотя бы посетителям музея.

Но что же за ракеты стартовали «на Луну» при большом стечении публики?

О, барон Мюнхгаузен, как мы помним, был не только самым смелым и сильным, но исключительно находчивым! Без изрядной доли находчивости – на грани фокуса – и здесь не обошлось.

Когда появились современные развитые средства для анализа видеоматериалов, отснятых при стартах «лунных» экспедиций на ракете «Сатурн-5», выяснились очень пикантные подробности начальных этапов этих полётов.

Во-первых, на сегодняшний день невозможно различить, какие именно двигатели работают у этих ракет – F-1, двигатели ракеты «Сатурн-1В» или какие-либо другие кислородно-керосиновые двигатели, имеющиеся у НАСА под рукой на то время; например, от неких МБР, одолженных по случаю у военных.

Во-вторых, различными исследователями, среди которых выделяются имена академика Покровского, к.ф.м.н. Попова и других, были выполнены независимые оценки скорости данной ракеты в различные моменты полёта и на разных высотах на основе имеющихся официальных видеоматериалов НАСА и любительских киносъёмок. Для этого применялись методики оценки скорости по углу конуса Маха, по динамике деформирования взрывного облака в момент завершения работы первой ступени, по времени достижения ракетой слоя высотных перистых облаков, по угловому размеру ракеты и некоторые другие.

Все эти методики показывают хорошую сходимость результатов, что само по себе подтверждает корректность поставленных задач и достаточную точность их решений. Так вот, на наблюдаемых участках полёта ракет «Сатурн-5» во время официально заявленных НАСА пусках экспедиций «на Луну», скорость оказалась не менее чем в два раза меньшей, чем официальные данные НАСА по динамике разгона.

Другими словами, наблюдаемые ракеты «Сатурн-5» в первые минуты их полёта, до и после отделения первой ступени, летят вовсе не в космос, так как набора первой космической скорости не происходит. Видеозаписи показывают, что остатки ракеты после завершения работы двигателей первой ступени (неизменно заканчивавшиеся мощнейшим взрывом непонятной природы) летели по свободной баллистической траектории на восток с космодрома НАСА, находящегося на западном берегу Атлантического океана. При этом скорость движения этой потешной ракеты в этот момент составляла приблизительно 1100 м/сек (или ~4000 км/час).

При этом официальные данные, которые приводятся также и в Википедии, гласят: «В течение своих двух с половиной минут работы, пять двигателей F-1 поднимали ракету-носитель Сатурн-5 на высоту 68 км, придавая ей скорость 9 920 км/ч.». Это ложь.

Давайте посмотрим небольшой отрывок из документального фильма «Moonwalk One» 1970 года выпуска, в котором снят момент отделения первой ступени ракеты «Сатурн-5».

Комментируя этот видеоролик, я хотел бы сначала обратить ваше внимание на момент странного перебоя в работе двигателей, который происходит за двадцать секунд до момента разделения ступеней. Ничего подобного в реальных космических полётах не происходит. Ракетные двигатели не работают с перебоями, как двигатель в автомобиле с плохо отрегулированным карбюратором. Но, поскольку такой перебой налицо, придётся признать, что в данной конкретной ракете имеются, мягко говоря, некоторые технические проблемы, например, с насосами, подающими компоненты ракетного топлива в камеру сгорания.

Далее происходит момент «отделения» первой ступени «Сатурна-5» в виде невероятно мощного взрыва, выбрасывающего облака газов далеко вперед (!) от летящей ракеты, после которого чётко и ясно видно, что никакого включения двигателей последующей ступени ракеты не происходит. Вместо этого спустя пару десятков секунд отбрасывается кольцеобразный переходник, а также часть оборудования передней части ракеты, имитирующего САС. При этом, в момент отделения САС отчётливо видно, что ракета продолжает полёт в достаточно плотных слоях атмосферы, поскольку после отстрела САС его тут же постепенно сносит назад, как и кольцевой переходник.

Если бы у этой ракеты действительно работали двигатели второй ступени, кольцевой переходник отбросило бы назад с достаточно большим ускорением и он скрылся бы из кадра буквально через секунду. То же самое относится и к САС, отстреливаемой с передней части ракеты, которая ещё долгое время летит параллельно ракете и постепенно отстаёт от неё. Ведь ракета, имея форму пули, обладает лучшими аэродинамическими характеристиками, поэтому её торможение в верхних слоях атмосферы происходит несколько медленнее, чем у переходника и остатков САС.

Вполне прогнозируемо видеоролик на этом заканчивается, поскольку долго показывать полёт простой болванки, в которой не работают никакие ракетные двигатели, постеснялись даже тогда. Дело в том, что для вывода полезного груза на околоземную орбиту по официальной версии НАСА у ракеты «Сатурн-5» должна была полностью отработать первая ступень (а мы видим, что после феерического отстрела первая ступень продолжает отрабатывать двигателями – что за странная расточительность и нерасчётливость !?), потом – полностью вторая ступень, и далее ещё частично третья ступень!

Лишь после этого связка «Орла», посадочной лунной платформы, командного модуля «Коламбия» и третьей ступени ракеты должна была оказаться на опорной околоземной орбите.

Но записные шуты из ЦУПа, одетые подозрительно одинаково, с нахлобученными на головы гарнитурами 60-х годов выпуска наверняка этого не знают. Они вообще непонятно чем занимаются: крутят головами, постоянно норовят выскочить с места – короче, никакой иллюзии сосредоточенности и невероятного груза ответственности не наблюдается…

Показательно, что сразу после ухода остатков ракеты из области видимости, когда произошло отделение лишь первой ступени, «специалисты» ЦУПа, вернее имитирующие их актёры, вместе с самим Вернером фон Брауном, побросали все свои занятия (которые до этого времени сводились к сидению за мониторами и наблюдениям за ракетой через бинокли), начали вставать, очень радоваться и поздравлять друг друга, как будто астронавты уже возвратились на Землю с Луны, а не продолжается выход лишь на околоземную орбиту… Но такая радость и беспечность понятна, если знать, что весь «полёт» на этом завершен, а далее просто включена заранее смонтированная запись переговоров между экипажем и ЦУПом, т.е. Луна, можно смело сказать, послезавтра уже «покорена»…

Итак, далее все остатки ракеты продолжают полёт по свободной баллистической траектории. Наверняка после полёта над Атлантикой внешняя обшивка передней части ракеты-пустышки разрушается (возможно, также принудительно, как и при отстреле первой ступени) при входе в более плотные слои атмосферы, а спускаемый аппарат немного обгорает и падает в воду.

Красноречивым подтверждением сказанному выше являются фотографии стартующих «Сатурнов-5». Согласно официальной схеме компоновки топливных баков в разных ступенях данной ракеты, вторая и третья ступень якобы работали исключительно на криогенных топливных компонентах – сжиженном кислороде и водороде. Однако, во время старта отчетливо видно, что сжиженный газ находится только в первой – нижней – ступени ракеты, поскольку «шуба» намерзшего на поверхность первой ступени атмосферного водяного пара начисто отсутствует на поверхностях второй и третьей ступеней, где якобы плещется ни много-ни мало 1253200 литров жидкого водорода и 423350 литров жидкого кислорода!

Получив и проанализировав хотя бы один непрерывный видеоролик запуска ракеты «Сатурн-5», любой грамотный баллистик с достаточной степенью точности смог бы рассчитать предполагаемое место падения верхней части такой ракеты, что и было сделано в конце 60-х годов советскими специалистами. Что из этого получилось – об этом отдельный увлекательный рассказ в следующем разделе. А пока ещё раз вернёмся к описанию уровня находчивости баронов Мюнхгаузенов из НАСА.

Ошалевшей от великих «успехов» в покорении Луны публике после «возвращения с Луны» нужно было показать – хотя бы мельком – спускаемый аппарат, на котором доблестные астронавты будто бы только что возвратились на Землю. Капсула этого аппарата должна иметь характерные повреждения от горения в высокотемпературной плазме во время торможения в атмосфере: абляционная защита должна была частично сгореть, мелкие выступающие части – быть обугленными или оплавленными.

Чтобы не повторять прежних ошибок (как с капсулами «Джемини», на которых после приводнения «из космоса» гордо красовались свежеокрашенные в белый цвет антенны и надписи), в НАСА решили убить двух зайцев: показать многочисленной публике ракету, улетающую «на Луну», и одновременно поджарить в плотных слоях атмосферы спускаемый аппарат, который ещё предстояло найти в водах восточной Атлантики с помощью большого количества американских военных кораблей и подводных лодок.

Насколько удалось бы поджарить в атмосфере макет спускаемого аппарата с помощью такой ракеты, сказать трудно. Поэтому, не исключено, что данную работу немного доделывали прямо на земле.

Потом этот спускаемый аппарат перевозили к месту возвращения экспедиции «с Луны», цепляли к парашюту и сбрасывали с вертолёта, записывая «последние минуты» славной лунной экспедиции. В этот момент вся военно-пропагандистская машина США была исключительно честной и искренней, показывая возвращение на Землю очередных героев в прямом эфире! Народ плакал от переизбытка чувств…

Советские ракетчики озадаченно чесали затылки. К сожалению, тогда ещё работал «железный занавес», поэтому информации к вероятному противнику не поступало практически никакой. Ну слетали, куда надо. Вот и всё. Но если бы тогда по советскому телевидению показали хотя бы кадры встречи астронавтов, которых извлекают из только что приводнившейся капсулы (не говоря уже о многом другом), ничего, кроме гомерического хохота, эта комедия вызвать не смогла бы.

Человек, переживший торможение в атмосфере Земли по однонырковой схеме от второй космической скорости с перегрузками минимум 12G – максимум 40G, точно не смог бы радостно улыбаться, махать руками и бегать по палубе авианосца. Как минимум ему потребовалась бы срочная реанимационная помощь, а как максимум – останки астронавтов ещё долго отскребали бы от внутренностей капсулы. Ну, разве что при зашитой заднице и герметически задраенном скафандре останки находились бы в своеобразных мешках…

Но не будем такими кровожадными, ведь живых людей никто в здравом уме не стал бы подвергать таким закритическим перегрузкам и прочим опасностям, о которых немало будет сказано далее.