Космическая отрасль: задачи значат больше, чем возможности
Прежде чем начинать перестраивать, нужно разобраться – как, зачем и почему
Очередной виток реформирования космической отрасли, который, судя по всему, вот-вот начнется по инициативе вице-премьера Дмитрия Рогозина, обусловлен вполне весомыми причинами. Растущее число аварий и отказов на «рутинных» этапах, отработанных десятки лет назад, в сочетании с зашкаливающим числом отказов на сложных проектах говорит о системном кризисе отрасли, которая сегодня практически лишилась возможностей регулярной деятельности за пределами геостационарной орбиты и при этом постепенно теряет «околоземные» компетенции.
Вместе с тем, начиная эту реформу, необходимо отчетливо понимать несколько вещей.
1. Реформа имеет шансы на положительный результат (именно шансы, а не увенчается результатом обязательно), только и исключительно в случае разработки, утверждения и последовательного неукоснительного исполнения стратегического плана с ясной, предельно детально сформулированной, реализуемой на имеющейся научно-технической базе целью.
2. Основным содержанием реформы должно стать исправление ситуации «на земле» – то есть улучшение условий работы профильных НИИ и КБ, учебных заведений, промышленных предприятий с постановкой выполнимых задач и формированием структур под эти задачи, но ни в коем случае не наоборот.
3. В соответствии со сказанным выше любые решения об организационной форме космической отрасли должны приниматься только после того, как будет ясен общий план действий и объем решаемых задач.
Вместе с тем необходимо отметить, что предложение Дмитрия Рогозина о реформе Роскосмоса через организационно-правовую форму ОАО с разведением постановки задач и их исполнения является вполне логичным. Формированием планов и постановкой задач должно заниматься государственное агентство, находящееся по отношению к отрасли в позиции основного заказчика и контролера.
БЮРОКРАТИЧЕСКАЯ НАДСТРОЙКА ИЛИ ОБЩИЕ НИОКР?
Другая идея вице-премьера касалась более глубокой интеграции авиации и космонавтики. Вопрос – в какой форме она возможна?
Прямое объединение авиационной и космической отраслей под одной крышей вряд ли имеет перспективы. Копирование американской модели, где крупнейшие производители объединяют оба направления, неприемлемо для России, где обе отрасли исторически развивались иным путем. Российский космос, о чем все нередко забывают, имеет не военно-воздушное, а армейское, артиллерийское происхождение – первый отечественный «ракетный» НИИ – это НИИ-88, ныне – ЦНИИМаш, из которого в дальнейшем выросла корпорация «Энергия», был создан в мае 1946 года на базе артиллерийского завода № 88. В армии ракетные части также создавались в ведении артиллеристов. Первым ракетным соединением, вооруженным баллистическими ракетами дальнего действия, стала созданная 15 августа 1946 года в составе Группы советских войск в Германии 72-я инженерная бригада особого назначения Резерва Верховного главного командования (РВГК). Ею командовал генерал-майор артиллерии Александр Тверецкий. В декабре 1950 года была сформирована вторая бригада особого назначения. В 1951–1955 годах были созданы еще пять таких бригад, названных с 1953 года инженерными бригадами РВГК. Эти бригады входили в состав артиллерии РВГК и подчинялись командующему артиллерией Советской армии. Руководство ими осуществлял специальный отдел штаба артиллерии Советской армии. В марте 1955 года была введена должность заместителя министра обороны СССР по ракетной технике и специальному вооружению, при котором был создан штаб реактивных частей.
Ответвившаяся затем от военного «ствола» гражданская космонавтика в итоге имела крайне мало общего с авиационной промышленностью, будучи разведенной с ней по разным министерствам и главкам. Лишь немногие предприятия работали на обе отрасли параллельно.
Вместе с тем при нецелесообразности объединения «сверху» давно назрела кооперация «снизу» – так или иначе и в советское время ряд предприятий и КБ работали параллельно на авиацию и космос.
ОБЪЕДИНЯЮЩИЙ ГИПЕРЗВУК
Сегодня объединение вполне актуально – проблемы с материалами, элементной базой и рядом других фундаментальных составляющих являются общими и для ракетчиков, и для авиаторов, особенно учитывая общий для обоих отраслей тренд на разработку гиперзвуковых летательных аппаратов.
Именно гиперзвуковое направление может стать первой и наиболее быстро реализуемой общей программой, которая позволит наработать ряд важнейших компетенций и поднять уровень машиностроения в целом.
Однако список общих тем, где можно начать исследования, значимые и для авиационной, и для космической отрасли, отнюдь не исчерпывается гиперзвуком. Вторым важным направлением, реанимация которого позволит загрузить как авиационные, так и космические КБ, может стать, например, реанимация разработки многоразовой авиационно-космической системы (МАКС): двухступенчатого комплекса воздушного старта, использующего в качестве первой ступени самолет соответствующей грузоподъемности. Разработка подобного проекта началась еще в СССР. В качестве «разгонной платформы» предполагалось использовать сверхтяжелый транспортный самолет Ан-225.
Возобновление этого проекта сегодня может иметь следующие плюсы: резкое снижение стоимости вывода груза на орбиту (менее 1000 долл. за килограмм); полностью многоразовая система в варианте МАКС-М, в исходном варианте МАКС – используется одноразовый внешний бак второй ступени; отсутствие необходимости в космодроме – запуск может быть произведен с любого аэродрома первого класса. Благодаря этому отпадает необходимость в зонах отчуждения для падения отработавших ступеней и появляются возможности оперативной смены района запуска, отмены запуска после старта самолета-носителя, широкого выбора аэродромов посадки многоразового космического корабля, вывода на низкую орбиту до 20 тонн груза (в «грузовом» варианте системы МАКС-Т), наконец, возможность возвращения на Землю грузов массой до 4,5 тонны.
Преимуществом конкретного проекта МАКС является использование уже отработанных элементов системы, включая сверхтяжелый транспортный самолет Ан-225. В настоящее время летает один самолет данного типа, еще один находится недостроенным в Киеве, однако постройка при необходимости двух-трех аналогичных машин не будет составлять затруднений в случае успешного возобновления производства самолета Ан-124 на Ульяновском авиазаводе. Как известно, Ан-225 представляет собой несколько увеличенный в длину и в размахе крыла Ан-124 с шестью моторами и новой хвостовой частью. Он строится по аналогичному техпроцессу.
Подобная программа может стать успешным примером практического взаимодействия России и Украины в авиакосмической сфере, позволив совершить реальный прорыв: дешевая многоразовая система доставки грузов на орбиту будет необходима при любом направлении развития космонавтики – будь то освоение ближнего космоса, создание станций на высокой орбите, достижение Луны или Марса.
При этом МАКС, пусть даже в модернизированном виде, отнюдь не единственный вариант развития «многоразового» направления. Так, недавно пресс-центр ЦАГИ – ведущего российского авиационного НИИ – опубликовал сообщение о продувках в аэродинамических трубах института аэродинамической модели МРКС-1 – многоразовой ракетно-космической системы, главной особенностью которой является многоразовая первая ступень, способная после отделения второй ступени с полезной нагрузкой совершать посадку на аэродроме. Предполагается, что система будет способна выводить на околоземную орбиту до 20 тонн полезной нагрузки, а в усовершенствованном варианте – и до 60.
Следует иметь в виду, что даже при выборе иного пути развития средств вывода грузов на орбиту многоразовость космических систем останется главным трендом развития отрасли, и здесь объединение исследований по космической и авиационной тематике жизненно необходимо. Наиболее существенный прогресс может быть достигнут в создании многоразовых жидкостных ракетных двигателей и возвращаемых ступеней ракет-носителей. К этому следует стремиться и в разработке космических кораблей, что делает оправданным совместные НИОКР в сфере двигателестроения, топлив, конструкционных материалов, электроники и систем управления. Существенный опыт таких разработок был накоплен, например, в Самарском научно-техническом комплексе имени Николая Кузнецова – КБ, разрабатывающем как авиационные, так и ракетные двигатели.
КУДА ЛЕТИМ?
Какой бы путь вывода грузов на орбиту ни был принят – это лишь средство, и само по себе создание семейства ракет-носителей или многоразового космического челнока не может быть целью. Целями должны быть те задачи, для которых мы должны выводить на орбиту грузы, – будь то освоение околоземного пространства или запуск своего «Вояджера».
Успех в освоении космического пространства достижим лишь при условии предварительной разработки плана и постановки задач на дальнюю перспективу. Будь то база на Луне, полет к Марсу, исследование окраин Солнечной системы или просто реализация прикладных задач на орбите – отрасль должна понимать, что ей предстоит делать до начала реформирования. При этом времени остается не так много – еще несколько лет подвешенного состояния вызовут необратимые изменения, которые в сочетании с нарастающим отрывом конкурентов потребуют уже не реформирования, а восстановления отрасли.
Действующие сегодня «Основные положения основ государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу», утвержденные президентом Российской Федерации 19 апреля 2013 года, выделяют ряд задач на период до 2015, 2020 и 2030 годов. Однако в этих положениях отсутствует конкретная, ясно сформулированная цель. Формулировки вида «обеспечить управление космическими объектами на околоземной орбите и траекториях полета к Луне, Марсу и другим объектам», «разработать обслуживаемый в полете космический аппарат» и т.д. дают лишь средства, однако глобальная задача, под которую можно и нужно выстраивать единую стратегию ее достижения, так и не сформулирована.
Эта задача может формулироваться различным образом, более того, в рамках развития космической отрасли государство может параллельно решать несколько стратегических задач – от создания рабочей инфраструктуры ближнего космоса, включая, например, постоянное обеспечение космической связью и вещанием всей территории страны, до освоения дальнего космоса, включая как пилотируемый полет, скажем, к Марсу, так и создание аппаратов для беспилотного исследования окраин Солнечной системы.
ПОЭТАПНОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ
Представляется, что долгосрочное планирование в этой сфере должно быть разбито на несколько этапов, каждый из которых будет последовательно развивать достижения предыдущего.
Задачей первого этапа – на период до 2020 года – может стать создание нового семейства средств выведения, обеспечивающих: а) развертывание орбитальной группировки для полного покрытие доступной космической связью всей территории страны и решения других прикладных и научных задач; б) поддержание деятельности человека на орбите, включая возможное в перспективе развертывание космической станции на высокой орбите; в) возможность пилотируемого облета Луны с перспективой высадки на Луну двух-трех человек.
Задачами второго этапа – на 2020–2030 годы – могут стать следующие: а) создание на орбите Земли «промежуточного старта» – космической станции, на которой могут осуществляться сборка и запуск аппаратов для исследования дальнего космоса и/или пилотируемых полетов к Марсу и Луне; б) высадка на Луну двух-трех человек, НИОКР по созданию долговременной лунной базы; в) пилотируемый облет Марса; г) регулярные пуски космических аппаратов для исследования окраин Солнечной системы.
На перспективу после 2030 года возможным ориентиром может и должна стать марсианская экспедиция с высадкой человека (нескольких человек) на поверхность Марса, возможно – пилотируемая экспедиция к крупным объектам пояса астероидов, создание постоянно действующей обитаемой базы на Луне, возможно – создание обитаемой космической станции, вращающейся вокруг Солнца.
Последовательное решение задач этих этапов позволит не только достичь практических результатов, имеющих конкретный научный и экономический результат на каждом последовательно взятом рубеже, но и обеспечит практическую основу для реализации следующего этапа. В данном контексте главным результатом первого этапа должны стать отработанное производство широкой номенклатуры средств вывода на орбиту и технология производства космических аппаратов. Второго – отработанная технология длительных орбитальных полетов и межпланетный корабль. Говорить о результатах деятельности человечества в космосе на период после 2040 года и далее пока затруднительно в силу сложности прогнозирования научно-технического прогресса на такую длительную перспективу.
Этот список задач носит условный характер. В любом случае конкретные формулировки, этапы и сроки – удел соответствующих государственных органов и их контрагентов. Однако независимо от того, какой объем задач, сроки их достижения и итоговые цели будут выбраны, они должны иметь конкретный статус проектов с назначением генеральных конструкторов, утвержденными планами-графиками их выполнения и заключением контрактов на НИОКР и производственные работы в установленные сроки. При этом лучшим результатом будет выполнение более скромных задач, нежели очередной фантастический план, оставшийся на бумаге.
Вместе с тем искусственное ограничение развития отрасли исключительно решением прикладных задач будет профанацией самого смысла космической деятельности. Главной целью, можно сказать, конечным смыслом космической активности должны быть постоянное, непрерывное и последовательное наращивание знаний человечества об окружающем пространстве и рост возможностей его освоения. При этом на данном этапе развития вопросы рентабельности могут касаться лишь узкого участка практической деятельности, связанной с эксплуатацией различных коммерческих космических аппаратов. Все прочие задачи должны решаться исходя не из принципов коммерческой прибыльности, а из принципов технической реализуемости и научных потребностей.
В сферу приоритетных задач входят и вопросы обороны, включая разработку средств противодействия спутникам военного назначения и орбитальным ударным комплексам, а также создание собственных ударных средств в случае, если эта задача станет актуальной ввиду ухудшения внешнеполитической обстановки. В любом случае приоритеты космической деятельности России должны расставляться прежде всего исходя из интересов национальной безопасности и обеспечения лидирующих позиций в развитии науки и техники как залога безопасности. В случае если единственной целью развития космической деятельности будет объявлена экономическая выгода – лавочку можно немедленно закрывать.
