Королёвы из глубинки
Путь человечества в небо, а позднее в космос никогда не был устлан лепестками роз, начиная с легендарного китайца из XV века по имени Ван Ху. Он захотел достичь Луны, сидя на бамбуковом стуле с привязанными 47 пороховыми фейерверками. После старта от испытателя осталась только воронка в земле, однако многие очевидцы уверяли, что «Космонавт №0» улетел-таки на Луну. Так это или нет, знает только сам Ван.
Расплата за науку
Первой жертвой современной космической эры считается пионер австрийского ракетостроения Макс Валье, погибший 17 мая 1930 года при взрыве ракетного двигателя на испытаниях в Берлине. 16 июля 1934 года неподалеку, в Куммерсдорфе, где во время войны нацисты изобретали «оружие будущего», от взрыва топливного бака ракеты «Aggregat» погибли три немецких инженера.
14 апреля 1964 года в здании испытательного центра на мысе Кеннеди третью ступень ракеты «Дельта» присоединили к орбитальному спутнику. На ней было 205 килограммов твердого топлива, которое внезапно вспыхнуло от искры статического электричества. Трое рабочих умерли от ожогов, еще восемь человек были ранены.
В нашей стране одна из крупнейших космических катастроф случилась 24 октября 1960 года на космодроме Байконур при подготовке к запуску межконтинентальной баллистической ракеты Р-16. За 30 минут до старта произошел несанкционированный запуск двигателя второй ступени, и струя огня ударила в полные баки первой. Жертвами пожара стали 78 человек. Конструктор ракеты академик Михаил Янгель, который в случае удачного пуска дал себе зарок бросить курить, в это время отошел с последней сигаретой подальше, благодаря чему остался жив и больше курить не бросал.
После того как 24 октября 1963 года на Байконуре произошла катастрофа другой ракеты с человеческими жертвами, это число стало считаться «черной» датой в космонавтике, и пуски ракет на этот день не назначают. Люди космоса вообще верят в приметы: по слухам, на космодроме Плесецк один тоскующий солдатик написал на ракете имя своей далекой пассии Татьяны. Отцы-командиры его строго наказали, но тем не менее ракета успешно взлетела. А вот следующий запуск, уже без слова «Таня», не удался. Как и еще один. В совершенном отчаянии кто-то посоветовал снова написать на установленной на старте ракете это женское имя – и чудо! Ракета стартовала успешно. Надо ли говорить, что ритуал нанесения «Тани» на корпус стал обязательным.
Солнечным днем 28 января 1986 года американский шаттл «Челленджер» и весь экипаж погибли на 73-й секунде полета. Причиной стала утечка раскаленных газов в правом твердотопливном ускорителе. Из-за этого пострадало его крепление к внешнему топливному баку, разрушились хранилища с водородом и кислородом. Взрыв разорвал челнок на части, не оставив шансов на выживание никому из семи астронавтов.
11 октября 2018 года во время запуска с космодрома Байконур пилотируемого корабля «Союз МС-10» с российским космонавтом Алексеем Овчининым и американским астронавтом Ником Хейгом произошла авария ракеты-носителя «Союз-ФГ». Боковой блок «Д» при отделении ударился о центральный блок «А» около бака горючего, что привело к его разгерметизации и потере стабилизации ракеты. К счастью, на ЧП среагировала система аварийного спасения. Она отстыковала корабль от ракеты, и капсула с космонавтами совершила баллистический спуск с последующим приземлением в 25 километрах от старта.
На третьей минуте после пуска взорвалась и ракета-носитель «Falcon 9» частной космической компании «SpaceX», запущенная 28 июня 2015 года с космодрома на мысе Канаверал. Это была первая крупная неудача Илона Маска. Ракета должна была доставить на МКС две тонны грузов. Людей на борту, к счастью, не было.
Это лишь микроскопическая часть событий, из которых могла бы состоять львиная доля истории освоения космоса. А если по гамбургскому счету, то свое место в этой истории уже заслужил и подкрепленный патентом на изобретение проект жидкостного ракетного двигателя «ЮГ-60». Его разработал школьник из Твери Давид Губанов. Пусть даже это будет лишь пара скупых строк о том, что первые огневые испытания в этом году 22 июля закончились аварией.
Патент в Год наставника
Закрепленный на испытательном стенде опытный образец жидкостного ракетного двигателя «ЮГ-60.1» исчезает в фонтане пламени и искр. Но 15-летний главный конструктор Давид комментирует это спокойно:
– При внештатной ситуации не было стресса и паники, участники испытаний хладнокровно и быстро среагировали на произошедшее. Система была мгновенно отключена, возгорание ликвидировано, пожар потушен.
«МК в Твери» следит за развитием проекта «ЮГ-60» с момента его официального старта 12 апреля прошлого года. Для тех читателей, которые слышат о нем впервые, краткая история.
Давид Губанов родился в эпоху, когда Илон Маск прервал государственную монополию на космонавтику, превратив ее в обычный бизнес. «А что, так можно было?» – удивились жители планеты Земля, и на свет один за другим стали появляться частные космические стартапы. В том числе и в России.
Свой движок задумал и тогда еще 13-летний Давид. Видно, в детстве он читал нужные книжки: Лем, Стругацкие, Гаррисон и прочая классика мировой фантастики. Чуть позже – огромный пласт специальной литературы по ракетостроению. За плечами школьника победы на школьных олимпиадах, доклады на научных конференциях, дипломы с выставок изобретателей. А название «ЮГ-60» указывает на то, что идея жидкостного ракетного двигателя осенила парня в год 60-летия полета Юрия Гагарина.
За год существования проект показал стремительный рост — от доклада на школьной научной конференции до получения патента на изобретение. 1 августа Давиду и его наставнику Никите Вострову выдали патент. Заявка на получение документа прошла все стадии, включая экспертную проверку в госкорпорации «Роскосмос». Так выглядит победа, и с этим уже не поспоришь. Знай наших! Самый юный космический конструктор Верхневолжья так описал суть своей разработки:
– Представленный в патенте способ позволяет увеличить тягу жидкостного ракетного двигателя и скорость истечения газов из сопла, тем самым повысив его эффективность. Это основные показатели работы двигателей любого класса, работающих на разных видах топливных пар. Иными словами, сегодня мы можем получить инновационный и перспективный в своем классе ракетный двигатель для суборбитальных и орбитальных ракет-носителей либо усовершенствовать имеющиеся. Включая и те, что выводят наши «Союзы» на низкую околоземную орбиту.
И грянул гром
Основными показателями двигательной установки остаются тяга и удельный импульс – именно по ним видна эффективность работы двигателя и целесообразность его применения. Первые испытания прототипа проводили для успешного зажигания смеси в камере и проверки именно этих параметров.
В двигателе применили топливную пару «авиационный керосин Т-1 и газообразный кислород», подача которой осуществлялась с помощью вытеснения. Кислород подавался в двигатель под собственным давлением, а керосин – под давлением кислорода, подаваемого в бак горючего до запуска системы. В ходе работ в кислородной среде под высоким давлением самовозгорелся резиновый слой оболочки, что привело к прогару одного из рукавов и выходу пламени наружу. Всю систему немедленно отключили и залили пеной из огнетушителя. После этого провели экспертизу, обследовали испытательный стенд и двигатель. Он не пострадал и полностью сохранил работоспособность. Предстоят работы только по перекомплектации стенда. В первую очередь, по полной замене магистрали подачи окислителя.
— Авария на испытаниях стала в своем роде лакмусовой бумажкой отношения к проекту, – рассказал Давид. – Мы получили живой отклик от всех аэрокосмических стартапов и энтузиастов частного ракетостроения. От «RST Space» из Калининграда, «3D. Исследования и разработки» из Воронежа, «Вектора» и лично стратонавта Николаса Оксмана из Санкт-Петербурга. Особая благодарность первопроходцам – компании «Лин Индастриал» из Москвы, а также студенческой команде «RoTech» МГТУ имени Баумана. Они оставались с нами на связи в режиме 24/7, поддерживая словом и делом. Нашлись и жители Твери, которые безвозмездно помогли в анализе данных аварии, диагностике двигателя. Но самые дорогие слова произнес наш спонсор Александр Синютин: «Команда, встаем с колен и идем дальше! Без падений не бывает взлетов».
Свою оценку испытаниям и всей проделанной работе дал и Никита Востров – основатель и гендиректор компании «ADDITIVKA», партнер космического проекта в области двигателестроения «ЮГ-60»:
– Для объединившейся вокруг проекта команды энтузиастов испытание стало вызовом самим себе и попыткой продемонстрировать то, как может развиваться частная космонавтика в России. В процессе работы у нас несколько раз пересобиралась команда, были сложные эмоциональные моменты. Однако главное, что движет стартап вперед, — это ядро людей, которые верят в идею и готовы прикладывать свои ресурсы и связи для ее воплощения. Полученный патент защищает идеи Давида. Также он демонстрирует, что создавать уникальное и новое можно и в 14 лет. Сам я смотрю на патент как на инструмент для развития и привлечения новых инвестиций в наш стартап. Будет хорошо, если разработанный в Тверской области ракетный двигатель вызовет интерес и со стороны региона. А пока для успешных огневых испытаний нам просто не хватило опыта. Для нас это первый проект в аэрокосмической области, поэтому отрабатываем отдельные узлы системы, проводим эксперименты, тестируем разные материалы и элементы конструкции. Ситуация с аварией проанализирована, выводы сделаны, работаем дальше.
Что за гербовой бумагой
Двигатель, прошедший испытания, хоть и помещается в ладонь и весит с килограмм, пригоден для малых суборбитальных и орбитальных носителей. Перспективы для коммерциализации продукта подтвердило жюри московского международного салона изобретений и инновационных технологий «Архимед-2023», присудив команде проекта серебряную медаль.
Теперь в планах команды создание суборбитальной геофизической ракеты-носителя и новых двигательных установок к ней семейства «СК» («Сергей Королев»). Составили дорожную карту, технологическую документацию, свели смету, провели предварительные переговоры с партнерами. Инвестиции в проект помогут ускорить работу. При должной поддержке аппарат с «тверскими» двигателями будет готов выйти в 2024-2025 году за линию Кармана — границу космоса в 100 километрах от Земли. У стартапа «ЮГ-60» есть реальные перспективы внести свою лепту в космическую историю Тверской области.
