Kosmiczna bezdomność
Program rozwoju przestrzeni bliskiej Ziemi musi być przygotowany na nowo
Bez wątpienia najbardziej obiecującym sposobem eksploracji bliskiej przestrzeni kosmicznej pozostają systemy lotnicze, które mają znaczną przewagę nad tradycyjną metodą rakietową dostarczania ładunków na orbitę zbliżoną do Ziemi.
System lotniczy różni się od systemu rakietowego i kosmicznego tym, że jako pierwszy, a czasem drugi stopień wykorzystuje samoloty naddźwiękowe, naddźwiękowe lub naddźwiękowe wielokrotnego użytku. Chyba nie trzeba mieć siedmiu przęseł na czole, żeby to zrozumieć: użycie samolotu zamiast pierwszego stopnia sprawia, że starty są bardziej ekonomiczne (oprócz paliwa rakieta niesie też utleniacz, który silniki lotnicze pobierają z atmosfery). Ale są też inne korzyści. Wymienię niektóre z nich. Zacznijmy od ponownego wykorzystania. System lotniczy pozwala na wielokrotne wykorzystanie wszystkich jego komponentów. W efekcie znacznie zwiększa się efektywność startów. Kolejną ważną zaletą jest możliwość startu z dowolnego miejsca, ponieważ pierwszy stopień rakiety może również dotrzeć do równika, aby tam startować. Bliskość równoleżnika zerowego tworzy efekt procy, gdy obiekt wystrzelony w kosmos otrzymuje dodatkową energię z obrotu Ziemi.
Pamięć przyszłości
„Nowoczesne rakiety i pojazdy kosmiczne są stosunkowo drogie, nie mają wystarczającej masy, a przygotowanie do startu zajmuje dużo czasu. Wszystkie statki kosmiczne (załogowe i bezzałogowe) są teraz wystrzeliwane w kosmos za pomocą jednorazowych pojazdów nośnych. Złożone statki kosmiczne są również przeznaczone tylko do jednego lotu.
Czy da się pogodzić np. z tym, że duży liniowiec, budowany przez kilka lat, był przeznaczony do jednego rejsu? I tak jest w kosmonautyce.
Weźmy na przykład amerykańską rakietę Saturn V, która napędzała misje Apollo na Księżyc. Ten olbrzym o wysokości ponad 5 metrów i wadze prawie trzech tysięcy ton faktycznie przestał istnieć kilka minut po starcie. Zwycięska droga kosmonautyki usiana jest wypalonymi fragmentami rakiet, blokami statków kosmicznych i porzuconymi na orbitach satelitami.
Ta dyspozycyjność technologii staje się poważnym hamulcem dalszego rozwoju kosmonautyki i badań kosmicznych. Początkowo, gdy nie było tak wielu startów, a badania nie były prowadzone na tak dużą skalę, można było to znieść. W przyszłości takie marnotrawstwo stanie się niemożliwe ”- napisał pilot-kosmonauta ZSRR V.A. Shatalov u zarania rozwoju kosmosu bliskiego Ziemi.
Dlaczego więc nie rozwijają się systemy lotnicze? Nie, po prostu aktywnie się rozwijają, ale nie z nami.
Na potrzeby turystyki kosmicznej w ostatnich latach opracowano suborbitalne systemy lotnicze Space Ship One i Space Ship Two. Space Ship One wykonał kilka lotów suborbitalnych. Statek Kosmiczny Dwa jest w fazie testów w locie.
Jakie są nasze osiągnięcia? System lotniczy Spiral zaczął być opracowywany w 1964 roku. Składał się z samolotu orbitalnego, który miał zostać wystrzelony w kosmos przez hipersoniczny wzmacniacz, a następnie przez stopień rakietowy na orbitę. Został opracowany w Biurze Projektowym AI Mikojan. Głównym projektantem systemu był G. E. Lozino-Lozinsky, później główny konstruktor NPO Molniya, która stworzyła pojazd kosmiczny Buran. Istnieje również projekt wielozadaniowego systemu lotniczego MAKS, który w swojej nowoczesnej formie powstał w wyniku konsekwentnych badań projektowych prowadzonych pod kierownictwem Łozino-Łozińskiego w NPO Molniya wraz z powiązanymi przedsiębiorstwami, przemysłowymi instytutami badawczymi i instytutami Rosyjskiej Akademii Nauk od końca lat 70. do chwili obecnej. Ale droga od rozwoju projektu do zastosowania w obecnym środowisku wydaje się nie do pokonania.
Kto łamie konwencję?
W świetle intensywnego rozwoju systemów lotniczych, istnieje jeden bardzo poważny problem prawny dla całej społeczności światowej, który może postawić ludzkość na krawędzi nowej wojny światowej, nie gorszej niż kryzys na Karaibach. Sformułowana jest po prostu: „Na jakiej wysokości robi lotnictwo i zaczyna się astronautyka?
Konwencja chicagowska o międzynarodowym lotnictwie cywilnym uznaje, że każdy stan ma całkowitą i wyłączną suwerenność nad swoją przestrzenią powietrzną i żaden stanowy samolot nie może przelatywać ani lądować na terytorium innego stanu bez zezwolenia tego stanu. Z kolei prawo kosmiczne zapewnia wszystkim równy dostęp w celu eksploracji lub użytkowania i nie dzieli przestrzeni na żadne strefy. Wyklucza również wystrzelenie jakichkolwiek obiektów napędzanych energią jądrową na orbitę okołoziemską. bronie lub broni masowego rażenia, ale nie zakazuje lotów suborbitalnych z taką bronią ani żadnych lotów z bronią konwencjonalną. Oznacza to, że broń, która nie jest zabroniona przez prawo międzynarodowe, może zostać wystrzelona na orbitę, która będzie okresowo umieszczana nad terytorium innego państwa. Kłopot polega na tym, że wysokość względem Ziemi, na której kończy się Konwencja Chicagowska, a zaczyna prawo kosmiczne, nie została uzgodniona.
Rosja, podobnie jak Międzynarodowa Federacja Lotnicza (FAI), uważa, że granica między lotnictwem a kosmosem przebiega 100 kilometrów od powierzchni planety. W Stanach Zjednoczonych ten limit jest uważany za wysokość 80,45 km (50 mil). W 2006 roku została wydana Dyrektywa Prezydenta USA „Narodowa Polityka Kosmiczna”, w której Stany Zjednoczone zrzekają się wszelkich umów międzynarodowych ograniczających działalność w kosmosie związanych z programami wojskowymi i zawiera tezę o prawie do pozbawienia przeciwników Ameryki możliwości wykorzystania ich potencjał kosmiczny.
Rozwój transportu cywilnego i pasażerskich systemów lotniczych wymagał rozwiązania kwestii bezpieczeństwa ich lotów na poziomie ONZ i ICAO. W marcu 2015 r. w siedzibie ICAO w Montrealu odbyło się pierwsze wspólne sympozjum lotnicze Komitetu ONZ ds. Przestrzeni Kosmicznej i ICAO. Rosja nie przedstawiła na ten temat meldunków ze swoim stanowiskiem. Czy po tym, czy powinniśmy się dziwić, jeśli interesy Rosji zostaną zignorowane przez społeczność światową, która, aby zadowolić Stany Zjednoczone, może podjąć każdą niekorzystną dla nas decyzję? Co zrobimy, jeśli pojazd suborbitalny innego państwa przeleci nad naszym terytorium na wysokości 90 kilometrów w kierunku Moskwy: zestrzelimy go, czy pozwolimy mu bezpiecznie przelecieć nad stolicą? Musimy być inicjatorami prawidłowego rozwiązania wszystkich tych kwestii na szczeblu międzynarodowym z punktu widzenia interesów Rosji, a nie zajmować strusie stanowisko i myśleć, że wszystko samo się rozwiąże lub że obce nam kraje pomogą.
Światy równoległe
Wróćmy do pytania: dlaczego w Rosji nie są realizowane projekty systemów lotniczych i co należy zrobić, aby je zrealizować? Moim zdaniem głównym i głównym powodem jest resortowy brak jedności lotnictwa i kosmosu w ZSRR i Federacji Rosyjskiej. Początek tego rozłamu zapoczątkował N. S. Chruszczow, kiedy w 1955 roku nakazał wycofanie z ZSRR kilku biur projektowych i fabryk Minaviaprom i utworzenie na ich podstawie nowego Ministerstwa Generalnej Inżynierii Mechanicznej. W ten sposób rozeszły się drogi budowy lotnictwa i rakiet. Prawdziwy rozłam obu resortów objawił się nawet podczas wspólnej pracy nad projektem Energia-Buran. Dobrze pamiętam, jak po jednym ze spotkań żartowali pracownicy Biura Projektowego ZSRR Minobszczemmasz, który odpowiadał za system sterowania Buranem podczas zniżania samolotu orbitalnego z orbity na wysokość 20 kilometrów, że po statek przekroczył tę wysokość, idą napić się szampana, a potem zadrżał przemysł lotniczy. Za stworzenie systemu sterowania z wysokości 20 kilometrów do przystanku Buran na ziemi kierowało już biuro projektowe przyrządów lotniczych ... Jedyną rzeczą, która w pewnym stopniu uratowała się przed podziałem departamentów w tym czasie, było obecność Wojskowej Komisji Przemysłowej przy Radzie Ministrów ZSRR (WPK), której bezpośrednio podporządkowano wszystkie przemysły obronne, a także Ministerstwo Lotnictwa Cywilnego. To właśnie koordynacyjna i wiodąca (to słowo tutaj określa) rola kompleksu wojskowo-przemysłowego stała się decydująca dla pomyślnej realizacji programu Energia-Buran.
Mówiąc o przemyśle lotniczym i rakietowym oraz kosmicznym, można śmiało powiedzieć, że ich zarządzanie powinno być prowadzone przez jeden organ państwowy. Co więcej, takiej, która mogłaby nie tylko zarządzać nimi jako dwoma równoległymi światami, ale także tworzyć stop naukowy, projektowo-produkcyjny przemysłu lotniczego i rakietowego oraz kosmicznego. Można powiedzieć, że były już takie próby skrzyżowania węża z jeżem (Departament Przemysłu Lotniczego i Kosmicznego w Ministerstwie Gospodarki Federacji Rosyjskiej, a potem Rosaviakosmos) i nic się nie stało. Ale istnieli zbyt mało czasu, aby mieć czas, aby naprawdę cokolwiek zmienić, i nie postawili sobie za zadanie stworzenia jednego podsektora z dwóch podsektorów. Teraz to powinno być głównym zadaniem. Po likwidacji Roskosmosu jako organu rządowego i stworzeniu na jego bazie jednej korporacji państwowej oraz URSC normalny proces państwowego zarządzania branżą całkowicie zniknie. Państwowy Komitet będzie sam budował politykę eksploracji kosmosu, sporządzał plany, określał zamówienia rządowe, prowadził badania i tworzył rezerwę naukowo-techniczną, zajmował się rozwojem i produkcją, przeprowadzał starty i badał wypadki w przypadku awarii. W mowie potocznej takie podejście nazywa się „masowym grobem”. W końcu istnieją już ponad demonstracyjne doświadczenia ZAK, które działa od 2006 roku, ale jak dotąd w żaden sposób się nie pokazało. Przytoczę tylko dwa fragmenty z raportu rocznego ZAK za 2007 rok, w którym planowano przeprowadzić „przełom w istniejącym trendzie w wyposażeniu technicznym rosyjskich linii lotniczych do modernizacji floty samolotami produkcji zagranicznej i zapewnienia dominacja krajowych wyrobów lotniczych w okresie po 2015 roku” i „do 2015 roku zakończyć prace rozwojowe i wprowadzić do seryjnej produkcji perspektywiczny frontowy kompleks lotniczy (PAK FA). Dziś, w 2015 roku, każdy może łatwo ocenić, jak blisko ZAK jest osiągnięcie celów wyznaczonych w 2007 roku. Ale tu przynajmniej jest Ministerstwo Przemysłu i Handlu, które wciąż stara się wdrażać regulacje państwowe. Ale nie będzie żadnej kontroli nad nową korporacją Roscosmos.
NASA nie brzmi po naszej myśli
A może warto jeszcze przyjrzeć się, jak w Stanach Zjednoczonych zarządza się budową samolotów-rakiet i kompleksami kosmicznymi? Głównym organem administracji państwowej kraju w zakresie lotnictwa i przemysłu kosmicznego jest Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (National Aeronautics and Space Administration, w skrócie NASA). Jest to stanowa agencja federalna podlegająca bezpośrednio wiceprezydentowi Stanów Zjednoczonych i odpowiedzialna za badania naukowe, techniczne i technologiczne oraz osiągnięcia w dziedzinie lotnictwa i kosmosu, cywilny program kosmiczny kraju, a także badania powietrzne i kosmiczne. Z punktu widzenia regulacji państwowych NASA pełni jednocześnie funkcje Ministerstwa Przemysłu Lotniczego i Ministerstwa Maszyn Ogólnych ZSRR. W Rosji przez krótki czas jego analogiem był Rosaviakosmos, utworzony w 1999 roku i zlikwidowany w 2004 roku. To NASA przygotowuje i, po zatwierdzeniu przez kierownictwo kraju, realizuje program i plany działań w zakresie lotnictwa i kosmonautyki. NASA Aeronautics od dziesięcioleci wnosi wkład w lotnictwo. Prawie każdy samolot jest obecnie wyposażony w technologie opracowane przez NASA, które pomagają samolotom latać bezpieczniej i wydajniej. Badania w dziedzinie lotnictwa nadal odgrywają kluczową rolę w transporcie lotniczym i towarowym, technologii napędowej i innowacjach. Daje to amerykańskiemu przemysłowi lotniczemu możliwość dalszego rozwoju i utrzymania globalnej konkurencyjności. NASA obejmuje 17 kompleksów badawczych i testowych, które umożliwiają wystrzeliwanie statków kosmicznych i samolotów do różnych celów. Utworzone w październiku 2006 r. NASA Security Center (NSC) zajmuje szczególne miejsce w NASA, stworzone w celu zapewnienia realizacji wymagań bezpieczeństwa i gwarantowanej realizacji celów w projektach i programach NASA.
Koncentrując się na doskonaleniu rozwoju ludzi, procesów i narzędzi potrzebnych do bezpiecznego i skutecznego osiągania celów strategicznych NASA, NSC jest podzielone na cztery piony funkcjonalne: Doskonalenie Technologii, System Zarządzania Wiedzą, Audyt i Przegląd Ekspertów oraz Pomoc w Badaniach Wypadków i Katastrof.
Nie jest przypadkiem, że to właśnie w 2006 roku ICAO po raz pierwszy przeszło od koncepcji zapewnienia bezpieczeństwa lotów do koncepcji zarządzania. W 2013 r. ICAO przyjęła 19. załącznik do Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym, który nosi nazwę „Zarządzanie bezpieczeństwem”. Jest to obecnie obowiązkowy standard dla światowego lotnictwa cywilnego. Niestety przepis ten jest słabo wdrażany w rosyjskiej praktyce transportu lotniczego i nie jest w ogóle stosowany w przemyśle rakietowym i kosmicznym.
Liczne amerykańskie prywatne korporacje lotnicze są jedynie wykonawcami programów i planów NASA w sektorze lotniczym, które są realizowane na podstawie zamówień rządowych.
Poinstruuj Żukowskiego
W Rosji nie ma agencji rządowej zajmującej się działaniami lotniczymi, takiej jak NASA. Roskosmos ze względu na swoją strukturę w zasadzie nie jest w stanie pełnić takiej samej roli jak NASA w Stanach Zjednoczonych. Ale teraz mamy możliwość stworzenia podobnego organu rządowego.
W tym celu konieczna jest zmiana ustawy federalnej „O Narodowym Centrum Badawczym „Instytut im. N. E. Żukowskiego” (nr 326-FZ z 4 listopada 2014 r.) - powierzenie NRC funkcji wykonywanych przez NASA w Stany Zjednoczone i nadać mu status państwowego organu zarządzającego w dziedzinie lotnictwa oraz przemysłu rakietowego i kosmicznego. Konieczne jest również dodatkowe wprowadzenie do niego wszystkich instytutów badawczych orientacji rakietowej i kosmicznej (TsNIIMash i inne), kosmodromu Vostochny, a także LII. M. M. Gromov, wyprowadzając tego ostatniego z KLA.
Wróćmy jednak do Stanów. Inną agencją rządową w amerykańskim przemyśle lotniczym jest Federalna Administracja Lotnictwa (FAA). Jego główne funkcje to regulacja lotnictwa cywilnego i komercyjnej działalności lotniczej w celu zapewnienia bezpieczeństwa lotów i wpływu na środowisko.
FAA utrzymuje Biuro Komercyjnego Transportu Kosmicznego (AST), którego misją jest ochrona interesu publicznego, własności, bezpieczeństwa narodowego i polityki zagranicznej Stanów Zjednoczonych podczas komercyjnego startu lub ponownego wejścia w kosmos, a także ułatwianie i promowanie transport lotniczy. FAA wyda komercyjne licencje lotnicze lub zezwolenia na loty eksperymentalne tylko po ustaleniu, że wniosek o start lub powrót, działanie w miejscu startu, wyposażenie testowe, konstrukcja lub inżynieria lotnicza nie będą stanowić zagrożenia dla zdrowia publicznego, własności, bezpieczeństwa narodowego USA, zagranicy interesy polityczne lub zobowiązania międzynarodowe Stanów Zjednoczonych. AST licencjonuje porty kosmiczne do działalności komercyjnej. Jest to analogiczne do certyfikacji lotnisk dla lotnictwa cywilnego lub współdzielonej z Siłami Powietrznymi do użytku komercyjnego.
W Rosji nie ma ciała podobnego do amerykańskiego FAA. Ale jeśli poszczególne funkcje FAA związane z wdrażaniem Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym są rozproszone między Ministerstwem Transportu Federacji Rosyjskiej, Federalną Agencją Transportu Lotniczego, Rostransnadzorem i Międzypaństwowym Komitetem Lotniczym, to w zakresie działalność lotnicza w ogóle nie ma takich struktur. Tak więc nie ma niezależnej kontroli państwa nad bezpieczeństwem działalności lotniczej, jak na przykład w Stanach Zjednoczonych, w Rosji i nigdy nie było.
Innym organem rządu USA, który ma znaczący wpływ na bezpieczeństwo lotnictwa, rakiet i lotów kosmicznych, jest Narodowa Rada Bezpieczeństwa Transportu (NTSB). Strukturę organizacyjną rady tworzą podkomisje odpowiedzialne za badanie wypadków związanych z bezpieczeństwem w lotnictwie, transporcie drogowym, morskim, kolejowym, rurociągowym oraz podczas transportu materiałów niebezpiecznych, prac naukowych, technicznych i projektowych, łączności oraz działalności legislacyjnej. Oprócz wypadków w lotnictwie cywilnym NTSB bada wypadki lotnicze o dużym znaczeniu publicznym. Obejmują one wszystkie wypadki i katastrofy amerykańskich pojazdów lotniczych. Na przykład to NTSB prowadziło śledztwo w sprawie śmierci promu kosmicznego w obu przypadkach, a teraz jest zaangażowane w katastrofę suborbitalnego samolotu kosmicznego Virgin Galactic Space Ship Two.
Głównym rezultatem prac NTSB jest identyfikacja przyczyn wypadku i wydanie zaleceń dotyczących bezpieczeństwa, aby zapobiec im w przyszłości. Dla mnie historia Rada wydała ponad 13 XNUMX zaleceń, z których większość została zaakceptowana przez FAA w całości lub w części. Rada nie posiada uprawnień prawnych do wdrażania lub egzekwowania swoich zaleceń. FAA robi to w dziedzinie aeronautyki w USA. Takie podejście jest konieczne, aby zapewnić, że tylko jedna agencja jest odpowiedzialna za bezpieczeństwo lotów. Ale NTSB ma bezwarunkowy priorytet w badaniu wszystkich wypadków. FAA jest zawsze zaangażowana w dochodzenia, ale nie więcej – odpowiada za nie NTSB.
W Rosji nie ma organu rządowego podobnego do NTSB. Badaniem wypadków z udziałem cywilnych statków powietrznych zajmuje się MAK, a incydentami Federalna Agencja Transportu Lotniczego. Jednocześnie oba organy jednocześnie pełnią jednocześnie funkcje zapewnienia bezpieczeństwa lotów. Takie połączenie jest sprzeczne z Załącznikami 13 (Badanie wypadków lotniczych) i Załącznikiem 19 (Zarządzanie bezpieczeństwem) do Konwencji chicagowskiej, które są obowiązkowe dla wszystkich członków ICAO. W badaniu incydentów, wypadków i katastrof z wykorzystaniem technologii rakietowej i kosmicznej sytuacja jest jeszcze gorsza. Zajmują się tym te same osoby, które odpowiadają za rozwój, produkcję, uruchomienie i eksploatację. Naturalnie przyczyny incydentów ustalane przez takich śledczych w wielu przypadkach budzą poważne wątpliwości, co nie przyczynia się do zapobiegania wypadkom. Na przykład, badając katastrofę samolotu Falcon we Wnukowo, MAK raczej nie zauważy błędów w prowadzonej przez nie certyfikacji lotniska Wnukowo i jego wyposażenia oraz państwowej komisji pod przewodnictwem pierwszego zastępcy szefa Roskosmosu, odpowiedzialny za opracowanie, produkcję i uruchomienie pojazdu nośnego ze statkiem towarowym, jest mało prawdopodobne, aby obiektywnie określić przyczyny wypadku. Najprawdopodobniej, jak to się niejednokrotnie zdarzało w rosyjskiej praktyce, znajdą „zwrotników”, którzy zostaną surowo ukarani i doniosą na szczyt o podjętych środkach. Chociaż w najmniejszym stopniu nie sprawi to, że loty lotnictwa cywilnego czy starty statków kosmicznych będą bezpieczniejsze.
W kolumnie „ogółem”
Teraz warto podsumować propozycje, których wdrożenie pozwoli podnieść rozwój i wdrożenie systemów lotniczych do poziomu godnego Rosji.
1. Pilnie przyłącz się do procesu negocjacyjnego na szczeblu ONZ i ICAO i uzyskaj uznanie przez wszystkie państwa świata, że wysokość 100 kilometrów i pod powierzchnią Ziemi jest obszarem Konwencji Chicagowskiej o Międzynarodowym Lotnictwie Cywilnym.
2. Stworzyć na podstawie Kolegium Wojskowo-Przemysłowego i N.I. N. E. Zhukovsky jest państwowym organem regulacyjnym w przemyśle lotniczym, rakietowym i kosmicznym, podobnym do NASA.
3. Ustanowić na podstawie Federalnej Agencji Transportu Lotniczego organ państwowej regulacji bezpieczeństwa lotów. Przypisz mu wszystkie funkcje w dziedzinie bezpieczeństwa przewidziane przez zobowiązania Rosji zgodnie z Konwencją chicagską, a także odpowiedzialność za zapewnienie bezpieczeństwa lotów samolotów suborbitalnych, orbitalnych i innych komercyjnych statków powietrznych, kosmicznych i rakietowo-kosmicznych (podobnie do FAA).
4. Utworzenie niezależnego organu rządowego do badania incydentów, wypadków i katastrof w transporcie lotniczym zgodnie z wymogami Konwencji chicagowskiej, mającego na celu nie karanie sprawców, ale zapobieganie wypadkom. W idealnym przypadku byłby to organ państwowy zajmujący się badaniem incydentów, wypadków i katastrof nie tylko w transporcie lotniczym, ale także w transporcie komercyjnym kolejowym, morskim, rzecznym i rurociągowym, na przykład w ramach Rady Bezpieczeństwa Federacji Rosyjskiej (podobnie jak NTSB).
5. Instruktaż stworzony na podstawie Komisji Wojskowo-Przemysłowej i Centrum Badawczego. N. E. Zhukovsky'ego do państwowego organu regulacyjnego w przemyśle lotniczym i rakietowym oraz kosmicznym w celu opracowania ujednoliconego programu działalności w branży na krótki i długi okres z corocznymi korektami i obowiązkowym włączeniem do niego podprogramu rozwoju lotnicze systemy startowe.
Bez wątpienia najbardziej obiecującym sposobem eksploracji bliskiej przestrzeni kosmicznej pozostają systemy lotnicze, które mają znaczną przewagę nad tradycyjną metodą rakietową dostarczania ładunków na orbitę zbliżoną do Ziemi.
System lotniczy różni się od systemu rakietowego i kosmicznego tym, że jako pierwszy, a czasem drugi stopień wykorzystuje samoloty naddźwiękowe, naddźwiękowe lub naddźwiękowe wielokrotnego użytku. Chyba nie trzeba mieć siedmiu przęseł na czole, żeby to zrozumieć: użycie samolotu zamiast pierwszego stopnia sprawia, że starty są bardziej ekonomiczne (oprócz paliwa rakieta niesie też utleniacz, który silniki lotnicze pobierają z atmosfery). Ale są też inne korzyści. Wymienię niektóre z nich. Zacznijmy od ponownego wykorzystania. System lotniczy pozwala na wielokrotne wykorzystanie wszystkich jego komponentów. W efekcie znacznie zwiększa się efektywność startów. Kolejną ważną zaletą jest możliwość startu z dowolnego miejsca, ponieważ pierwszy stopień rakiety może również dotrzeć do równika, aby tam startować. Bliskość równoleżnika zerowego tworzy efekt procy, gdy obiekt wystrzelony w kosmos otrzymuje dodatkową energię z obrotu Ziemi.
Pamięć przyszłości
„Nowoczesne rakiety i pojazdy kosmiczne są stosunkowo drogie, nie mają wystarczającej masy, a przygotowanie do startu zajmuje dużo czasu. Wszystkie statki kosmiczne (załogowe i bezzałogowe) są teraz wystrzeliwane w kosmos za pomocą jednorazowych pojazdów nośnych. Złożone statki kosmiczne są również przeznaczone tylko do jednego lotu.
Czy da się pogodzić np. z tym, że duży liniowiec, budowany przez kilka lat, był przeznaczony do jednego rejsu? I tak jest w kosmonautyce.
Weźmy na przykład amerykańską rakietę Saturn V, która napędzała misje Apollo na Księżyc. Ten olbrzym o wysokości ponad 5 metrów i wadze prawie trzech tysięcy ton faktycznie przestał istnieć kilka minut po starcie. Zwycięska droga kosmonautyki usiana jest wypalonymi fragmentami rakiet, blokami statków kosmicznych i porzuconymi na orbitach satelitami.
Ta dyspozycyjność technologii staje się poważnym hamulcem dalszego rozwoju kosmonautyki i badań kosmicznych. Początkowo, gdy nie było tak wielu startów, a badania nie były prowadzone na tak dużą skalę, można było to znieść. W przyszłości takie marnotrawstwo stanie się niemożliwe ”- napisał pilot-kosmonauta ZSRR V.A. Shatalov u zarania rozwoju kosmosu bliskiego Ziemi.
Dlaczego więc nie rozwijają się systemy lotnicze? Nie, po prostu aktywnie się rozwijają, ale nie z nami.
Na potrzeby turystyki kosmicznej w ostatnich latach opracowano suborbitalne systemy lotnicze Space Ship One i Space Ship Two. Space Ship One wykonał kilka lotów suborbitalnych. Statek Kosmiczny Dwa jest w fazie testów w locie.
Jakie są nasze osiągnięcia? System lotniczy Spiral zaczął być opracowywany w 1964 roku. Składał się z samolotu orbitalnego, który miał zostać wystrzelony w kosmos przez hipersoniczny wzmacniacz, a następnie przez stopień rakietowy na orbitę. Został opracowany w Biurze Projektowym AI Mikojan. Głównym projektantem systemu był G. E. Lozino-Lozinsky, później główny konstruktor NPO Molniya, która stworzyła pojazd kosmiczny Buran. Istnieje również projekt wielozadaniowego systemu lotniczego MAKS, który w swojej nowoczesnej formie powstał w wyniku konsekwentnych badań projektowych prowadzonych pod kierownictwem Łozino-Łozińskiego w NPO Molniya wraz z powiązanymi przedsiębiorstwami, przemysłowymi instytutami badawczymi i instytutami Rosyjskiej Akademii Nauk od końca lat 70. do chwili obecnej. Ale droga od rozwoju projektu do zastosowania w obecnym środowisku wydaje się nie do pokonania.
Kto łamie konwencję?
W świetle intensywnego rozwoju systemów lotniczych, istnieje jeden bardzo poważny problem prawny dla całej społeczności światowej, który może postawić ludzkość na krawędzi nowej wojny światowej, nie gorszej niż kryzys na Karaibach. Sformułowana jest po prostu: „Na jakiej wysokości robi lotnictwo i zaczyna się astronautyka?
Konwencja chicagowska o międzynarodowym lotnictwie cywilnym uznaje, że każdy stan ma całkowitą i wyłączną suwerenność nad swoją przestrzenią powietrzną i żaden stanowy samolot nie może przelatywać ani lądować na terytorium innego stanu bez zezwolenia tego stanu. Z kolei prawo kosmiczne zapewnia wszystkim równy dostęp w celu eksploracji lub użytkowania i nie dzieli przestrzeni na żadne strefy. Wyklucza również wystrzelenie jakichkolwiek obiektów napędzanych energią jądrową na orbitę okołoziemską. bronie lub broni masowego rażenia, ale nie zakazuje lotów suborbitalnych z taką bronią ani żadnych lotów z bronią konwencjonalną. Oznacza to, że broń, która nie jest zabroniona przez prawo międzynarodowe, może zostać wystrzelona na orbitę, która będzie okresowo umieszczana nad terytorium innego państwa. Kłopot polega na tym, że wysokość względem Ziemi, na której kończy się Konwencja Chicagowska, a zaczyna prawo kosmiczne, nie została uzgodniona.Rosja, podobnie jak Międzynarodowa Federacja Lotnicza (FAI), uważa, że granica między lotnictwem a kosmosem przebiega 100 kilometrów od powierzchni planety. W Stanach Zjednoczonych ten limit jest uważany za wysokość 80,45 km (50 mil). W 2006 roku została wydana Dyrektywa Prezydenta USA „Narodowa Polityka Kosmiczna”, w której Stany Zjednoczone zrzekają się wszelkich umów międzynarodowych ograniczających działalność w kosmosie związanych z programami wojskowymi i zawiera tezę o prawie do pozbawienia przeciwników Ameryki możliwości wykorzystania ich potencjał kosmiczny.
Rozwój transportu cywilnego i pasażerskich systemów lotniczych wymagał rozwiązania kwestii bezpieczeństwa ich lotów na poziomie ONZ i ICAO. W marcu 2015 r. w siedzibie ICAO w Montrealu odbyło się pierwsze wspólne sympozjum lotnicze Komitetu ONZ ds. Przestrzeni Kosmicznej i ICAO. Rosja nie przedstawiła na ten temat meldunków ze swoim stanowiskiem. Czy po tym, czy powinniśmy się dziwić, jeśli interesy Rosji zostaną zignorowane przez społeczność światową, która, aby zadowolić Stany Zjednoczone, może podjąć każdą niekorzystną dla nas decyzję? Co zrobimy, jeśli pojazd suborbitalny innego państwa przeleci nad naszym terytorium na wysokości 90 kilometrów w kierunku Moskwy: zestrzelimy go, czy pozwolimy mu bezpiecznie przelecieć nad stolicą? Musimy być inicjatorami prawidłowego rozwiązania wszystkich tych kwestii na szczeblu międzynarodowym z punktu widzenia interesów Rosji, a nie zajmować strusie stanowisko i myśleć, że wszystko samo się rozwiąże lub że obce nam kraje pomogą.
Światy równoległe
Wróćmy do pytania: dlaczego w Rosji nie są realizowane projekty systemów lotniczych i co należy zrobić, aby je zrealizować? Moim zdaniem głównym i głównym powodem jest resortowy brak jedności lotnictwa i kosmosu w ZSRR i Federacji Rosyjskiej. Początek tego rozłamu zapoczątkował N. S. Chruszczow, kiedy w 1955 roku nakazał wycofanie z ZSRR kilku biur projektowych i fabryk Minaviaprom i utworzenie na ich podstawie nowego Ministerstwa Generalnej Inżynierii Mechanicznej. W ten sposób rozeszły się drogi budowy lotnictwa i rakiet. Prawdziwy rozłam obu resortów objawił się nawet podczas wspólnej pracy nad projektem Energia-Buran. Dobrze pamiętam, jak po jednym ze spotkań żartowali pracownicy Biura Projektowego ZSRR Minobszczemmasz, który odpowiadał za system sterowania Buranem podczas zniżania samolotu orbitalnego z orbity na wysokość 20 kilometrów, że po statek przekroczył tę wysokość, idą napić się szampana, a potem zadrżał przemysł lotniczy. Za stworzenie systemu sterowania z wysokości 20 kilometrów do przystanku Buran na ziemi kierowało już biuro projektowe przyrządów lotniczych ... Jedyną rzeczą, która w pewnym stopniu uratowała się przed podziałem departamentów w tym czasie, było obecność Wojskowej Komisji Przemysłowej przy Radzie Ministrów ZSRR (WPK), której bezpośrednio podporządkowano wszystkie przemysły obronne, a także Ministerstwo Lotnictwa Cywilnego. To właśnie koordynacyjna i wiodąca (to słowo tutaj określa) rola kompleksu wojskowo-przemysłowego stała się decydująca dla pomyślnej realizacji programu Energia-Buran.
Mówiąc o przemyśle lotniczym i rakietowym oraz kosmicznym, można śmiało powiedzieć, że ich zarządzanie powinno być prowadzone przez jeden organ państwowy. Co więcej, takiej, która mogłaby nie tylko zarządzać nimi jako dwoma równoległymi światami, ale także tworzyć stop naukowy, projektowo-produkcyjny przemysłu lotniczego i rakietowego oraz kosmicznego. Można powiedzieć, że były już takie próby skrzyżowania węża z jeżem (Departament Przemysłu Lotniczego i Kosmicznego w Ministerstwie Gospodarki Federacji Rosyjskiej, a potem Rosaviakosmos) i nic się nie stało. Ale istnieli zbyt mało czasu, aby mieć czas, aby naprawdę cokolwiek zmienić, i nie postawili sobie za zadanie stworzenia jednego podsektora z dwóch podsektorów. Teraz to powinno być głównym zadaniem. Po likwidacji Roskosmosu jako organu rządowego i stworzeniu na jego bazie jednej korporacji państwowej oraz URSC normalny proces państwowego zarządzania branżą całkowicie zniknie. Państwowy Komitet będzie sam budował politykę eksploracji kosmosu, sporządzał plany, określał zamówienia rządowe, prowadził badania i tworzył rezerwę naukowo-techniczną, zajmował się rozwojem i produkcją, przeprowadzał starty i badał wypadki w przypadku awarii. W mowie potocznej takie podejście nazywa się „masowym grobem”. W końcu istnieją już ponad demonstracyjne doświadczenia ZAK, które działa od 2006 roku, ale jak dotąd w żaden sposób się nie pokazało. Przytoczę tylko dwa fragmenty z raportu rocznego ZAK za 2007 rok, w którym planowano przeprowadzić „przełom w istniejącym trendzie w wyposażeniu technicznym rosyjskich linii lotniczych do modernizacji floty samolotami produkcji zagranicznej i zapewnienia dominacja krajowych wyrobów lotniczych w okresie po 2015 roku” i „do 2015 roku zakończyć prace rozwojowe i wprowadzić do seryjnej produkcji perspektywiczny frontowy kompleks lotniczy (PAK FA). Dziś, w 2015 roku, każdy może łatwo ocenić, jak blisko ZAK jest osiągnięcie celów wyznaczonych w 2007 roku. Ale tu przynajmniej jest Ministerstwo Przemysłu i Handlu, które wciąż stara się wdrażać regulacje państwowe. Ale nie będzie żadnej kontroli nad nową korporacją Roscosmos.
NASA nie brzmi po naszej myśli
A może warto jeszcze przyjrzeć się, jak w Stanach Zjednoczonych zarządza się budową samolotów-rakiet i kompleksami kosmicznymi? Głównym organem administracji państwowej kraju w zakresie lotnictwa i przemysłu kosmicznego jest Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (National Aeronautics and Space Administration, w skrócie NASA). Jest to stanowa agencja federalna podlegająca bezpośrednio wiceprezydentowi Stanów Zjednoczonych i odpowiedzialna za badania naukowe, techniczne i technologiczne oraz osiągnięcia w dziedzinie lotnictwa i kosmosu, cywilny program kosmiczny kraju, a także badania powietrzne i kosmiczne. Z punktu widzenia regulacji państwowych NASA pełni jednocześnie funkcje Ministerstwa Przemysłu Lotniczego i Ministerstwa Maszyn Ogólnych ZSRR. W Rosji przez krótki czas jego analogiem był Rosaviakosmos, utworzony w 1999 roku i zlikwidowany w 2004 roku. To NASA przygotowuje i, po zatwierdzeniu przez kierownictwo kraju, realizuje program i plany działań w zakresie lotnictwa i kosmonautyki. NASA Aeronautics od dziesięcioleci wnosi wkład w lotnictwo. Prawie każdy samolot jest obecnie wyposażony w technologie opracowane przez NASA, które pomagają samolotom latać bezpieczniej i wydajniej. Badania w dziedzinie lotnictwa nadal odgrywają kluczową rolę w transporcie lotniczym i towarowym, technologii napędowej i innowacjach. Daje to amerykańskiemu przemysłowi lotniczemu możliwość dalszego rozwoju i utrzymania globalnej konkurencyjności. NASA obejmuje 17 kompleksów badawczych i testowych, które umożliwiają wystrzeliwanie statków kosmicznych i samolotów do różnych celów. Utworzone w październiku 2006 r. NASA Security Center (NSC) zajmuje szczególne miejsce w NASA, stworzone w celu zapewnienia realizacji wymagań bezpieczeństwa i gwarantowanej realizacji celów w projektach i programach NASA.
Koncentrując się na doskonaleniu rozwoju ludzi, procesów i narzędzi potrzebnych do bezpiecznego i skutecznego osiągania celów strategicznych NASA, NSC jest podzielone na cztery piony funkcjonalne: Doskonalenie Technologii, System Zarządzania Wiedzą, Audyt i Przegląd Ekspertów oraz Pomoc w Badaniach Wypadków i Katastrof.
Nie jest przypadkiem, że to właśnie w 2006 roku ICAO po raz pierwszy przeszło od koncepcji zapewnienia bezpieczeństwa lotów do koncepcji zarządzania. W 2013 r. ICAO przyjęła 19. załącznik do Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym, który nosi nazwę „Zarządzanie bezpieczeństwem”. Jest to obecnie obowiązkowy standard dla światowego lotnictwa cywilnego. Niestety przepis ten jest słabo wdrażany w rosyjskiej praktyce transportu lotniczego i nie jest w ogóle stosowany w przemyśle rakietowym i kosmicznym.
Liczne amerykańskie prywatne korporacje lotnicze są jedynie wykonawcami programów i planów NASA w sektorze lotniczym, które są realizowane na podstawie zamówień rządowych.
Poinstruuj Żukowskiego
W Rosji nie ma agencji rządowej zajmującej się działaniami lotniczymi, takiej jak NASA. Roskosmos ze względu na swoją strukturę w zasadzie nie jest w stanie pełnić takiej samej roli jak NASA w Stanach Zjednoczonych. Ale teraz mamy możliwość stworzenia podobnego organu rządowego.
W tym celu konieczna jest zmiana ustawy federalnej „O Narodowym Centrum Badawczym „Instytut im. N. E. Żukowskiego” (nr 326-FZ z 4 listopada 2014 r.) - powierzenie NRC funkcji wykonywanych przez NASA w Stany Zjednoczone i nadać mu status państwowego organu zarządzającego w dziedzinie lotnictwa oraz przemysłu rakietowego i kosmicznego. Konieczne jest również dodatkowe wprowadzenie do niego wszystkich instytutów badawczych orientacji rakietowej i kosmicznej (TsNIIMash i inne), kosmodromu Vostochny, a także LII. M. M. Gromov, wyprowadzając tego ostatniego z KLA.
Wróćmy jednak do Stanów. Inną agencją rządową w amerykańskim przemyśle lotniczym jest Federalna Administracja Lotnictwa (FAA). Jego główne funkcje to regulacja lotnictwa cywilnego i komercyjnej działalności lotniczej w celu zapewnienia bezpieczeństwa lotów i wpływu na środowisko.
FAA utrzymuje Biuro Komercyjnego Transportu Kosmicznego (AST), którego misją jest ochrona interesu publicznego, własności, bezpieczeństwa narodowego i polityki zagranicznej Stanów Zjednoczonych podczas komercyjnego startu lub ponownego wejścia w kosmos, a także ułatwianie i promowanie transport lotniczy. FAA wyda komercyjne licencje lotnicze lub zezwolenia na loty eksperymentalne tylko po ustaleniu, że wniosek o start lub powrót, działanie w miejscu startu, wyposażenie testowe, konstrukcja lub inżynieria lotnicza nie będą stanowić zagrożenia dla zdrowia publicznego, własności, bezpieczeństwa narodowego USA, zagranicy interesy polityczne lub zobowiązania międzynarodowe Stanów Zjednoczonych. AST licencjonuje porty kosmiczne do działalności komercyjnej. Jest to analogiczne do certyfikacji lotnisk dla lotnictwa cywilnego lub współdzielonej z Siłami Powietrznymi do użytku komercyjnego.
W Rosji nie ma ciała podobnego do amerykańskiego FAA. Ale jeśli poszczególne funkcje FAA związane z wdrażaniem Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym są rozproszone między Ministerstwem Transportu Federacji Rosyjskiej, Federalną Agencją Transportu Lotniczego, Rostransnadzorem i Międzypaństwowym Komitetem Lotniczym, to w zakresie działalność lotnicza w ogóle nie ma takich struktur. Tak więc nie ma niezależnej kontroli państwa nad bezpieczeństwem działalności lotniczej, jak na przykład w Stanach Zjednoczonych, w Rosji i nigdy nie było.
Innym organem rządu USA, który ma znaczący wpływ na bezpieczeństwo lotnictwa, rakiet i lotów kosmicznych, jest Narodowa Rada Bezpieczeństwa Transportu (NTSB). Strukturę organizacyjną rady tworzą podkomisje odpowiedzialne za badanie wypadków związanych z bezpieczeństwem w lotnictwie, transporcie drogowym, morskim, kolejowym, rurociągowym oraz podczas transportu materiałów niebezpiecznych, prac naukowych, technicznych i projektowych, łączności oraz działalności legislacyjnej. Oprócz wypadków w lotnictwie cywilnym NTSB bada wypadki lotnicze o dużym znaczeniu publicznym. Obejmują one wszystkie wypadki i katastrofy amerykańskich pojazdów lotniczych. Na przykład to NTSB prowadziło śledztwo w sprawie śmierci promu kosmicznego w obu przypadkach, a teraz jest zaangażowane w katastrofę suborbitalnego samolotu kosmicznego Virgin Galactic Space Ship Two.
Głównym rezultatem prac NTSB jest identyfikacja przyczyn wypadku i wydanie zaleceń dotyczących bezpieczeństwa, aby zapobiec im w przyszłości. Dla mnie historia Rada wydała ponad 13 XNUMX zaleceń, z których większość została zaakceptowana przez FAA w całości lub w części. Rada nie posiada uprawnień prawnych do wdrażania lub egzekwowania swoich zaleceń. FAA robi to w dziedzinie aeronautyki w USA. Takie podejście jest konieczne, aby zapewnić, że tylko jedna agencja jest odpowiedzialna za bezpieczeństwo lotów. Ale NTSB ma bezwarunkowy priorytet w badaniu wszystkich wypadków. FAA jest zawsze zaangażowana w dochodzenia, ale nie więcej – odpowiada za nie NTSB.
W Rosji nie ma organu rządowego podobnego do NTSB. Badaniem wypadków z udziałem cywilnych statków powietrznych zajmuje się MAK, a incydentami Federalna Agencja Transportu Lotniczego. Jednocześnie oba organy jednocześnie pełnią jednocześnie funkcje zapewnienia bezpieczeństwa lotów. Takie połączenie jest sprzeczne z Załącznikami 13 (Badanie wypadków lotniczych) i Załącznikiem 19 (Zarządzanie bezpieczeństwem) do Konwencji chicagowskiej, które są obowiązkowe dla wszystkich członków ICAO. W badaniu incydentów, wypadków i katastrof z wykorzystaniem technologii rakietowej i kosmicznej sytuacja jest jeszcze gorsza. Zajmują się tym te same osoby, które odpowiadają za rozwój, produkcję, uruchomienie i eksploatację. Naturalnie przyczyny incydentów ustalane przez takich śledczych w wielu przypadkach budzą poważne wątpliwości, co nie przyczynia się do zapobiegania wypadkom. Na przykład, badając katastrofę samolotu Falcon we Wnukowo, MAK raczej nie zauważy błędów w prowadzonej przez nie certyfikacji lotniska Wnukowo i jego wyposażenia oraz państwowej komisji pod przewodnictwem pierwszego zastępcy szefa Roskosmosu, odpowiedzialny za opracowanie, produkcję i uruchomienie pojazdu nośnego ze statkiem towarowym, jest mało prawdopodobne, aby obiektywnie określić przyczyny wypadku. Najprawdopodobniej, jak to się niejednokrotnie zdarzało w rosyjskiej praktyce, znajdą „zwrotników”, którzy zostaną surowo ukarani i doniosą na szczyt o podjętych środkach. Chociaż w najmniejszym stopniu nie sprawi to, że loty lotnictwa cywilnego czy starty statków kosmicznych będą bezpieczniejsze.
W kolumnie „ogółem”
Teraz warto podsumować propozycje, których wdrożenie pozwoli podnieść rozwój i wdrożenie systemów lotniczych do poziomu godnego Rosji.
1. Pilnie przyłącz się do procesu negocjacyjnego na szczeblu ONZ i ICAO i uzyskaj uznanie przez wszystkie państwa świata, że wysokość 100 kilometrów i pod powierzchnią Ziemi jest obszarem Konwencji Chicagowskiej o Międzynarodowym Lotnictwie Cywilnym.
2. Stworzyć na podstawie Kolegium Wojskowo-Przemysłowego i N.I. N. E. Zhukovsky jest państwowym organem regulacyjnym w przemyśle lotniczym, rakietowym i kosmicznym, podobnym do NASA.
3. Ustanowić na podstawie Federalnej Agencji Transportu Lotniczego organ państwowej regulacji bezpieczeństwa lotów. Przypisz mu wszystkie funkcje w dziedzinie bezpieczeństwa przewidziane przez zobowiązania Rosji zgodnie z Konwencją chicagską, a także odpowiedzialność za zapewnienie bezpieczeństwa lotów samolotów suborbitalnych, orbitalnych i innych komercyjnych statków powietrznych, kosmicznych i rakietowo-kosmicznych (podobnie do FAA).
4. Utworzenie niezależnego organu rządowego do badania incydentów, wypadków i katastrof w transporcie lotniczym zgodnie z wymogami Konwencji chicagowskiej, mającego na celu nie karanie sprawców, ale zapobieganie wypadkom. W idealnym przypadku byłby to organ państwowy zajmujący się badaniem incydentów, wypadków i katastrof nie tylko w transporcie lotniczym, ale także w transporcie komercyjnym kolejowym, morskim, rzecznym i rurociągowym, na przykład w ramach Rady Bezpieczeństwa Federacji Rosyjskiej (podobnie jak NTSB).
5. Instruktaż stworzony na podstawie Komisji Wojskowo-Przemysłowej i Centrum Badawczego. N. E. Zhukovsky'ego do państwowego organu regulacyjnego w przemyśle lotniczym i rakietowym oraz kosmicznym w celu opracowania ujednoliconego programu działalności w branży na krótki i długi okres z corocznymi korektami i obowiązkowym włączeniem do niego podprogramu rozwoju lotnicze systemy startowe.
informacja