Il2U.RU ИЛ-2
2010-07-16

igor113 - Dubai airshow 2009 ч.15:Piaggio Aero Avanti P180 II

Н-1 vs Сатурн-5
Вытащил из той же темы свой комментарий, сравнивающий Н-1 с Сатурном несколько непривычным (для интерент-публикаций, во всяком случае) способом.

Сатурн-5:
=========
Заправка двойная (керосин-водород). Это уже само по себе значительно удорожает эксплуатацию. Прибавим к этому дополнительные затраты на независимое проектирование каждой из ступеней.

Первая ступень кислород-керосиновая. Шесть двигателей Ф-1. Тяговооруженность 1.1. Это значит, что отказ на старте любого из двигателей (скажем, незапуск) автоматически приводит к катастрофе с разрушением стартовой позиции. Поэтому предстартовая подготовка двигателей Сатурна была сложной и дорогой. Тем не менее, для надежности пришлось соорудить сменяемое стартовое сооружение: передвижной стартовый комплекс.

Этот стартовый комплекс играл и вторую, более важную роль. Так как "Сатурн-5" был ракетой престижа, никто не считал нужным, чтобы он удовлетворял стандартам по транспортным перегрузкам, которым должны удовлетворять рабочие ракеты. "Сатурн" и его части не могли транспортироваться по железной дороге. Также невозможно было поднимать его из горизонтального положения без повреждения частей. Поэтому он монтировался в вертикальном положении (цех вертикальной сборки влетел в целое состояние) и затем вывозился на пусковом столе. Для перевозки баков "Сатурна" к месту сборки был прорыт специальный канал. По нему баки малым ходом доставлялись на баржах.

Двигатель первой ступени "Сатурна" (упомянутый выше Ф-1) был чрезвычайно слаб технически. Фактически, он был получен масштабированием решений, полученных для двигателей с тягой в 10 раз меньшей, и уже к тому моменту устаревших. Удельный импульс Ф-1 был ниже, чем у первого, самого слабого варианта РД-107 (первая ступень Р-7). Надо отметить, что занижение параметров двигателя было сознательным решением: конструктивное совершенство было принесено в жертву надежности. По упомянутой выше причине. Это, в свою очередь, повлекло необходимость водорода на верхних ступенях. Тем не менее, разработка Ф-1 обошлась очень дорого. Злые языки говорят, что только КС обошлась в три миллиарда, которые с трудом распихали по другим бюджетным статьям. Было оттестировано несколько сотен конфигураций камеры сгорания. Более сотни тестов окончились прогарами. Прогар, к вашему сведению, с большой вероятностью кончается взрывом двигателя на стенде.

Тестирование первой ступени "Сатурна" также проводилось в собранном состоянии на специальном стенде. Именно это обеспечило "взлет с первого раза" (хотя, по последующему американскому опыту, в этом была изрядная доля везения). Однако стенд тоже обошелся недешево

================

H-1:

Монозаправка кислород-керосин (дешево). Унифицированные двигатели (НК-33/43) замкнутой схемы с рекордным на тот момент удельным импульсом. После некоторой мороки с первоначальным вариантом (НК-15) достигнута рекордная надежность. Возможность горячего перезапуска. Дросселирование от 150 до 200 т. без значительной потери удельных характеристик. Самая низкая удельная масса (килограмм веса двигателя на килограмм тяги). По сию пору эти двигатели остаются в числе лучших ракетных двигателей мира. Законсервированные по программе Н-1 двигатели были скуплены у Кузнецова американцами в начале 90-х. Рокетдайн собирался наладить их серийное производство. Японцы проявляли интерес к их установке на свой носитель. Один из проектов модификации "Союза" предусматривает установку НК-33. Короче, это роскошный двигатель, рядом с которым Ф-1 не лежал.

Пишут иногда, что, дескать, тяга НК-33 была недостаточна, из-за чего их ставилось на первую ступень 30 шт. Полная фигня. Во-первых, никто и нигде не создавал двигателей замкнутой схемы с тягой больше 170 т на камеру. РД-170 первой ступени "Энергии" дает тягу в 700 тонн, но это четырехкамерный двигатель. Ту же самую операцию "счетверения" можно было проделать и с НК-33. Вопрос исключительно в испытательном стенде на 600 тонн. У Глушко был такой, но для диметилгедразиновых двигателей. Он испытывал на нем РД-270. Новый стенд для Кузнецова не укладывался в финансирование. Большой нужды в нем не видели, так как идеология управления рассогласованием тяг требовала именно однокамерных двигателей.

30 двигателей -- много или мало? В общем, немало, но и нельзя сказать, что слишком много. Особенно если учесть, что 6 из них представляли чистый резерв по тяге. Стартовая тяговооруженность Н-1 была больше 1.5. Можно сравнить с "Сатурном". В сущности, в первых испытаниях двигатели резерва можно было бы и не ставить вовсе, упростив программу полета.

По количеству сопел "Союз" немногим уступает Н-1: 5 четырехкамерных двигателей -- 20 камер сгорания, по два рулевых сопла на боковушку -- 28 камер сгорания. Разница невелика. И ничего, летает, и считатется одной из надежнейших ракет.

Теперь об испытаниях. Стенд для испытания первой ступени Н-1 не строился по экономическим причинам. Поэтому никаких оснований расчитывать, что она полетит с первого раза, не было. При тестировании отстрелом 4 неудачных начальных запуска -- скорее общее правило, чем какая-то патология. Предшественник "Союза" Р-7 залетала при шестом запуске. Перед этим она даже стартовую позицию развалила, как и Н-1. Ла-350 (пресловутая "Буря") тестировалась в 12 заходов. Первые 8 были более или менее неудачными. В то же время в США тестировали отстрелом аналогичную систему "Навахо". Те же 12 выстрелов, 11 полностью, 1 частично неудачный. Однако во всех этих случаях между испытаниями не делались полуторогодовые паузы. Потому что военный заказчик требовал скорейшего результата. В случае Н-1 заинтересованный заказчик фактически отсутствовал.

Теперь о "подумаешь, испытывалась ступень". Первая ступень -- 80% ракеты, как по весу, так и по сложности возникающих проблем. В четвертом запуске первая ступень фактически всю программу отработала (до 107 с). Вторая ступень, представьте себе, проходила стендовую отработку: на стенд для нее, как более дешевый, деньги нашлись. Следующий запуск, особенно с учетом замены НК-15 на НК-33, имел чрезвычайно высокий шанс кончиться успехом. Между прочим, осуществить этот запуск на тот момент было проще, чем свернуть программу: ведь к этому моменту существовал задел в два полностью гтовых летных изделия, и еще два находились в процессе сборки. Всего было построено 10 экземпляров ракеты: 8 летных и два испытательных макета. И на все про все, как было отмечено выше, ушло только 10-15% от затрат на "Аполло".

Не забудем о том, что Н-1 и ее части были транспортабельны: баки перевозились на Байконур по обычной железной дороге, ракета монтировалась в МИКе в горизонтальном положении и в горизонтальном положении вывозилась на транспортере.

================

Несколько слов об общей ситуации, в которой создавался проект Н-1:

Летные испытания проводились ... С 1969 по 1972 ... 10 лет прошло от выпуска пресловутого "постановления" (1964 г.) до закрытия программы (1973 г.). Вообще говоря, срок для проектирования и испытания такого изделия совершенно нормальный. Полный цикл разработки современного авиалайнера занимает 20 лет, для справки. От кульмана до запуска в серию. Н-1 была никак не проще.

б. О политике. "Постановление" было выпущено через 4 года после начала работ по программе "Аполло". Единства мнений по этому поводу не существовало: в США "Аполло" был программой восстановления престижа, заведомо бесперспективной технически. СССР аналогичная программа была, в общем не нужна: существовало много способов потратить деньги (даже и на космос) разумней. Тем не менее, желание утереть нос США, к-рые весь свой престиж поставили на эту карту, присутствовало. Но оно было, скажем, преодолимым: вот ежели это можно сделать дешево, между прочим, и без риска потери лица -- тогда да. Поэтому СССР на официальном уровне всегда отрекался от участия в официально объявленном США "забеге". Вот свидетельство достоверного независимого источника (одно из многих подобных): _ttp://www.svengrahn.pp.se/histind/gagarin/gagarin.htm


 

 

Самое читаемое





 
Copyright © 2010
IL2U.RU