Татаринов К. А., к.т.н. Джур О. Є.

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара (Україна)

Проблеми та перспективи розвитку ракетобудування у світі

Створення ракетної техніки втілило мрії людства про активне пізнання Космосу, фізичних явищ, які суттєво впливають на життєдіяльність людей, дозволило використовувати інформацію, отриману у космосі потреб економіки і безпеки. Початок створення бойових балістичних ракет припадає на роки Другої світової війни. У Німеччині випускалися крилаті ракети V-1 і V-2 («Фау-2»). Відразу після закінчення війни різко загострилися протиріччя між СРСР (і «соціалістичним табором»), з одного боку, і розвинутими країнами Заходу, що утворили блок НАТО – з іншого. Основою для створення перших балістичних ракет стала ракета V-2, розроблена німецькими вченими й інженерами. В кінці сорокових років ХХ ст. радянська ракетна техніка (військова, іншої не було) стояла на роздоріжжі – яким шляхом рухатися далі? Принципово, таких шляхів було два. Перший, еволюційний, полягав у подальшому поліпшенні експлуатаційних характеристик ракет, аналогів Фау-2, на вже звичному паливі кисень і спирт (пізніше – гас). Однак цей шлях не влаштовував передову частину керівництва Радянської Армії в силу здорожчання обслуговування ракет на кріогенному компоненті, громіздкість і неможливість відповідного захисту стартового комплексу ракет з кріогенним паливом. Другий, революційний шлях, полягав у створенні балістичних ракет на нових (для цього класу ракет) висококиплячих компонентах. Історичний вибір шляху розвитку ракетної техніки зробив Головний конструктор КБ «Південне» М. К. Янгель, який сприяв впровадженню в практику ракетобудування висококиплячих компонентів палива та послідовної реалізації всіх переваг, які вони мали, а саме: істотне спрощення і здешевлення обслуговування ракетного комплексу, підвищення його захищеності і, отже, надійності. Саме цей шлях вів до того, що балістична ракета (згодом – міжконтинентальна) могла перетворитися на справжню грізну зброю. Саме такими, революційними, і стали перші ракети М.К. Янгеля − Р-11 і Р-12. Ракета Р-11 вийшла легше аналога Р-1 (Фау-2) в 2,5 рази при тій же дальності, надійніше, простіше в обслуговуванні і дешевше. Вона стала основою подальших тактичних мобільних комплексів, що стоять на озброєнні Радянської Армії. Саме дешевизна, невибагливість і простота обслуговування дозволили потім продавати їх у величезних кількостях дружнім країнам азіатського і африканського континентів. Таким чином, 1960-ті роки стали періодом самого бурхливого розвитку як космічної, так і бойової ракетної техніки. Радянському Союзу вдалося домогтися паритету в галузі ракетно-ядерної зброї. Основну роль у цій справі зіграли ракети, що розроблялися і будувалися в Дніпропетровську. Однак така найважливіша складова ракетної зброї, як системи управління, створювалися в Харкові – одному з провідних наукових і промислових центрів СРСР. Розгляд питання шляху розвитку ракетобудування – це питання створення нової техніки, яка б забезпечувала вирішення завдань скорочення витрат на доставку корисного вантажу та астронавтів у космос (для виходу на розумні ціни потрібні кораблі, здатні літати багато разів без коштовного ремонту), створення аерокосмічної техніки багаторазового виведення на задану орбіту, забезпечення надійності техніки та безпеки польотів. Сьогодні всі розвинуті країни світу успішно використовують космічні технології у зв'язку і мовленні, в дистанційному зондуванні поверхні Землі (метеорологічне спостереження, картографія, геодезія і т.д.), в навігації і в наукових дослідженнях. Космос ХХI століття став сферою задоволення амбіцій і зіткнення інтересів країн, що освоюють навколоземний простір.

Німецький проект «Зільберфогель», що розроблявся Ойген Зенгером, був першим, який передбачав багаторазовість. Саме від нього ведуть своє походження американський Dyna-Soar (і пізніший «Шаттл») і радянська «Спіраль» (пізніше згорнута на користь подібного з «Шатл» «Бурана»). Умовно-дострокова багаторазовість не принесла кораблю дешевизни у використанні – програма обійшлася в 150 млрд дол.. (у цінах 2008 р.), в перерахунку на один політ – 1,5 млрд дол.., тобто приблизно тридцять пусків одноразових радянських / російських ракето – носіїв (РН).

Найбільший переполох у космічній галузі нашого часу зробила досить молода компаніяSpace Exploration Technologies Corporation (SpaceX), засновником якої стала дуже амбіційна людина з нестандартним мисленням – Ілон Маск (колишній співвласник платіжної системи PayPal). Він дослідив причину низької вартості російських ракет (у десять разів дешевше ) у порівнянні з новими американськими. Так народилася ідея виробляти власні ракети і зробити їх дешевше російських. Розробляв ракети Маск на свої гроші, а запуски оплачувала держава. За чотири роки компанія SpaceX створила легку ракету Falcon 1, а ще через чотири роки успішно стартує Falcon 9 – середня ракета, порівнянна за характеристиками з російським «Союз-2». До цього часу NASA закриває програму Space Shuttle і залишається без пілотованих космічних кораблів. Для ліквідації відставанні від Росії і Китаю, в США оголошуються конкурси на створення вантажних і пілотованих космічних кораблів. SpaceX вирішує обидва завдання, і вже в 2012 р. до МКС успішно стартує перша вантажівка Dragon. На хвилі успіху, Маск заявляє свої наступні амбітні цілі: багаторазова ракета, надважка ракета і колонія на Марсі. Тим часом SpaceX продовжує розвиватися модернізує двигуни і сам Falcon 9, тобто претендує на ринок не тільки «Союзу», але і «Протона». Українські вчені і фахівці А. С. Шевченко і В. І. Кукушкін пропонують створювати новий напрямок – повітряно-космічні польоти. Мета – повне освоєння орбітального простору, відхід від примітивного запуску «одноразових» космічних апаратів. Це багаторазова техніка. Вона передбачає повну автоматизацію, що виключає людський фактор. Тобто, політ у космос літака із використанням енергетики атмосфери, який літає і в атмосфері і у космосі. Отже, сучасний розвиток ракетобудування пов’язаний із вирішенням завдань забезпечення невисокої вартості РН та пускових послуг, можливості багаторазового використання (нові інноваційні технології у конструкції, двигунах, матеріалах), високий рівень інформаційних технологій, що забезпечує безпеку та успіх польотів.