Чудесное возвращение погибшего спутника и пять первых уроков коммерческой космонавтики
В космонавтике иногда случаются настоящие чудеса: погибший еще на стадии выведения в космос аппарат вдруг приземляется, и оказывается, что, лишившись всякой связи с Землей, он самостоятельно выполнил свою задачу. В 1995 году эта история произошла с германо-японским проектом Express.
Статья журнала ВКС, №2 (91) июнь 2017
Японская ракета не смогла вывести ст=путник на расчетную орбиту, и он сгорел в атмосфере. Так долгое время считалось, и, возможно, так бы и произошло, если бы этот спутник не был российского производства. Для нас Express стал первым опытом коммерческой космонавтики.
РУССКАЯ КОСМИЧЕСКАЯ БОМБА ДЛЯ НЕМЕЦКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В 1996 году на Международной аэрокосмической выставке в Берлине был представлен оригинальный экспонат: обугленная капсула «советской системы частично-орбитальной бомбардировки», с помощью которой немецкая фирма провела в космосе испытания своих теплостойких материалов.
Представители фирмы щедро раздавали посетителям свои рекламные проспекты, но о самой «советской системе» не распространялись, и ее создателей из России на выставке не было.
– Это сами немцы придумали такое название: «система космического бомбометания», – рассказывает заслуженный конструктор РФ Юрий Петрович Корнилов. – Аппарат делали наши специалисты из КБ «Салют», которое проектировало подобные спускаемые капсулы для военных – спутников разведки, боеголовок. Но эту капсулу разработали специально для немцев. А на выставке мы по очень простой причине не были – нас никто не позвал.
ПЕРВЫЕ «СМОТРИНЫ»: ТО ЛИ РАЗВЕДЧИКИ, ТО ЛИ ПАРТНЕРЫ
В начале 90‑х годов ХХ столетия вместе с финансированием наши космические КБ вдруг разом потеряли и покров государственной тайны.
– Это был какой-то разгул либерализма, – вспоминает заслуженный конструктор РФ Эдуард Радченко. – С иностранцами, которые приходили к нам в «Салют», часто и сопровождающего из «режимщиков» не было. Хотя до этого секретность была такая, что даже моя семья не знала, где и кем я работаю.
Однажды, в апреле 1992 года, вызвал меня заместитель генерального конструктора и попросил разобраться с немцами, которые должны были приехать, понять, чего хотят. По опыту предыдущих встреч я полагал, что это будет какая-то очередная разведка, и надеялся побыстрее выпроводить гостей, как уже бывало.
Визитеры оказались сотрудниками немецкой фирмы, которая по заданию Германского космического агентства DARA работала над проектом EXPRESS.
Название EXPRESS было сложено из первых букв слов EXPeriment REentry Space System и говорило о том, что проект предусматривал проведение экспериментов на участке спуска некоей капсулы с орбиты на Землю.
В наружную обшивку капсулы необходимо было «вшить» для испытаний новейшие жаростойкие немецкие материалы. Место посадки – полигон Вумера в Австралии. Вывод на орбиту обеспечивала Япония, тоже желавшая провести свои эксперименты. Это значило, что в капсуле нужно было разместить и японское оборудование.
УРОК ПЕРВЫЙ: КОНКУРЕНЦИЯ – ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
Проект успешно развивался. Проблема упиралась только в пресловутую возвращаемую капсулу, над созданием которой в Германии бились несколько лет, но сделать так и не смогли. Потому и было решено подключить какое-нибудь космическое КБ из России. В нашей стране конструкторских бюро, умевших создавать подобную технику, было несколько, и у германской стороны – головной в проекте – была возможность выбора. Так состоялось первое знакомство КБ «Салют» с иностранным подходом к совместной работе: нужно было сначала выиграть конкурс.
– Я увидел, что работа, во-первых, интересная, а во-вторых, нам абсолютно понятная, – вспоминает Эдуард Радченко. – Захотелось в ней участвовать – нужны были деньги. Но немцы, похоже, сами толком не представляли, за какое дело взялись. Говорили только о возвращаемой капсуле, не учитывая, что ей нужен некий сервисный модуль, в котором будут системы, обеспечивающие ее полет, условия для спуска – надо же задать ей точную скорость, сориентировать под нужным углом в конкретную точку Земли и так далее.
Наш подход к делу им, видимо, понравился. Мне показалось, что с ними впервые разговаривали так конкретно. С определенного момента я понял, что конкурс выиграем именно мы, это уже заранее решено.
Как потом выяснилось, в конкурсе на создание аппарата «Экспресс» участвовали не только российские, но и американские фирмы. Но победило именно КБ «Салют». Генеральный конструктор «Салюта» Дмитрий Полухин первоначально не хотел браться за проект. Причиной были крайне сжатые сроки, на которых настаивала немецкая сторона, – они бы потребовали нарушения технологии проектирования. Только обещание немцев поднять оплату за работу – а деньги в середине 1990-х были, без преувеличения, вопросом выживания не только предприятия, а всей отрасли – сподвигло Полухина все же согласиться.
Немецкая сторона потребовала государственных гарантий. Их могло дать только Российское космическое агентство (РКА), таким образом тоже ставшее участником проекта.
4 марта 1993 года руководители Российского и Германского космических агентств поставили свои подписи под соглашением по созданию космического аппарата «Экспресс». Основными подрядчиками выступали фирма ЭРНО (DASA/ERNO) от германской стороны и КБ «Салют» – от России.
В самом КБ «Салют» ответственность за выполнение работ была возложена на главного конструктора проекта Э. Т. Радченко и группу ведущего конструктора темы Ю. П. Корнилова.
Международное распределение работ по созданию КА «Экспресс»
.jpg)
УРОК ВТОРОЙ: КЛИЕНТ ВСЕГДА ПРАВ
Именно КБ «Салют» первому из отечественных космических фирм пришлось столкнуться со знаменитой формулой «клиент всегда прав».
Сроки создания «Экспресса» были поистине авральные, но приступить к проектированию сразу конструкторы не могли.
Предстояло сначала составить «прокьюримент документ», который в КБ «Салют» вскоре окрестили «прокуренным». Для отечественной космической отрасли он оказался не просто какой-то новой «технической бумагой» – это был новый подход к международному сотрудничеству в космосе.
– Речь шла о «закупочном документе». Это американская система, – поясняет Эдуард Радченко. – Люди платят деньги и хотят четко понимать, за что. Именно с этого документа начинаются отношения. В нем оговорены все условия, сроки, отчетность, все задействованные силы и средства. С нашей стороны его пришлось составлять Юрию Петровичу Корнилову. Намучился он, но деваться было некуда. Заслуженный конструктор РФ Юрий Корнилов вспоминает, что для него составление «прокьюримент документа» оказалось даже сложнее, чем в авральные сроки спроектировать сам «Экспресс».
– Чтобы такой документ правильно составить, нужны грамотные юристы, экономисты, причем разбирающиеся и в нашей отрасли, и в «новых экономических условиях». А где их было взять? В итоге многие вопросы оказались полностью упущены. Проблема еще в том, что по правилам этот документ должен составляться до подписания соглашения. А мы работали над ним после. Вот и получилось, что, по сути, работы велись не по нашим правилам, но и не по тем, которые приняты во всем мире.
Хронология «Экспресса»
4 марта 1993 г. – подписание соглашения между РКА (Ю. Н. Коптев) и ДАРА (К. Берге) по созданию КА «Экспресс», по которому основными подрядчиками выступали ЭРНО (DASA/ERNO) от германской стороны и КБ «Салют» от российской стороны.
.jpg)
Март 1993 г. (всего 1,5 года
до пуска!) – официальное
начало работ по созданию
КА «Экспресс» в КБ «Салют»
.jpg)
Конец августа – начало
сентября 1994 г. – планируемая
дата пуска КА «Экспресс»
.jpg)
15 января 1995 г. – фактическая
дата пуска
Запланированное время
существования спутника
на орбите Земли – 5,5 суток
.jpg)
Юрий Корнилов, заслуженный конструктор РФ
УРОК ТРЕТИЙ: ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ КОНКУРЕНТА ВСЕ СРЕДСТВА ХОРОШИ
Создание космического аппарата с нуля всегда занимает не меньше трех лет, что проверено мировой практикой. Но по заключенному соглашению старт готового «Экспресса» должен был состояться всего через полтора года. Авральные сроки требовали от КБ «Салют» нестандартного подхода – по сути, нарушения технологии проектирования.
По правилам, процесс создания космического аппарата делится на четкие этапы: эскизный проект, подготовка чертежей, подготовка производства и так далее. Заказчик желал принимать работу по окончании каждого этапа и только после этого давать разрешение приступить к следующему. А самое главное – только после подобной приемки немцы выплачивали очередной денежный транш. Однако группе Корнилова из-за авральных сроков пришлось сломать эту стройную схему – этапы велись параллельно.
«Экспресс» был очень простым аппаратом по сравнению с орбитальными станциями и военными аппаратами, над которыми всегда работало КБ «Салют». Схема его была понятна, поставщикам уже заказывались блоки и системы, и те готовы были их сделать – были бы деньги. А денег немцы не давали – у них график.
В итоге сроки отправки «Экспресса» в Германию были сорваны – вместо 1 февраля 1994 года, предусмотренного договором, он был построен только к 1 мая. Но и тут немецкая сторона не принимала готовый аппарат, буквально выискивая малейшие поводы для замечаний. В «Салюте» родилось подозрение, что заказчик тянет время намеренно. Вскоре это подтвердилось.
Оказалось, что в Бремене немцы должны были ставить на «Экспресс» свое оборудование, но оно не было готово. Старт срывался по вине германской стороны, просто эту вину пытались переложить на россиян.
Создание «Экспресса» активно освещалось в немецкой прессе, и упор всякий раз делался на крайнюю необязательность и плохую подготовку русских специалистов.
– Я, помню, не выдержав, сказал руководителю немецкой фирмы: что же вы делаете? Мы же одна команда, да и причины всех наших задержек объективные, и вы это знаете, – рассказывает Юрий Корнилов. – На что он честно ответил: мы – известная европейская фирма, и нам не нужны конкуренты в будущем.
.jpg)
Ю.П. Корнилов на фоне установочно-пускового устройства с установленной ракетой. Пропуск на полигон Кагосима
.jpg)
В сборочной башне 4-я ступень ракеты M3S-II с уже находящимся под обтекателем КА EXPRESS перед установкой на ракету
.jpg)
\
Ю.П. Корнилов (слева) на фоне 2-й ступени ракеты M3S-II
.jpg)
Япония. Сборка и испытания в МИКе КА EXPRESS российскими и немецкими специалистами
УРОК ЧЕТВЕРТЫЙ: РАЗДЕЛЯЙ И ВЛАСТВУЙ
Созданный в КБ «Салют» спутник «Экспресс» был первым в истории отечественной космонавтики товаром в прямом смысле этого слова.
Советская конструкторская школа подразумевала, что создатели аппарата несут полную ответственность за свое детище в течение всего периода его существования. Поэтому представители КБ всегда присутствуют на стартах и в ЦУПе во время полета своих аппаратов, выезжают на место посадки с поисковыми группами.
Впервые по условиям заключенного в марте 1993 года соглашения ответственность КБ «Салют» за спутник формально заканчивалась сразу после проведения испытаний в России. Далее, как и полагается товару, он передавался покупателю. Соглашение предусматривало определенную «поддержку изделия» в Германии и Японии, но касалось это в основном оказания помощи при доукомплектации и подготовке к пуску.
– Видно было, что немцы сами не имели опыта в международном сотрудничестве, – рассказывает Эдуард Радченко. – Они считали, что, раз получили от нас изделие, дальше все сами сделают, только инструкцию нашу прочитают. Руководитель полетов в немецком ЦУПе в Оберпфаффенхофене под Мюнхеном о нашем участии в управлении даже слышать не хотел. С превеликим трудом мы все же сумели договориться, что небольшая группа от нас будет в их ЦУПе хотя бы «из-за плеча» наблюдать за полетом, поскольку могут возникнуть любые ситуации, каких в инструкции не предусмотришь.
Еще до пуска на испытаниях системы управления при подаче напряжения немцы перепутали «плюс» и «минус». Моноблок системы не пострадал, прошел все тестовые режимы. Но что будет на орбите? В итоге, несмотря даже на то, что запасной моноблок был, заменить старый удалось только после грандиозного скандала.
При этом немцы стремились сэкономить где можно и где нельзя. Была проигнорирована адаптация спутника к ракете – расчеты, показывающие, насколько надежно спутник «срастается» с ракетой, что происходит с аэродинамикой, развесовкой, прочностью, вибрациями в любых ситуациях, которые могут возникнуть в полете. Ведь абсолютной точности не бывает.
Основная цель программы
Проведение экспериментов по испытанию немецких и японских теплозащитных покрытий при их возвращении и посадке, а также экспериментов по материаловедению в условиях невесомости.
Запуск 15 января 1995 года из Космического центра Кагосима был выполнен силами Института космонавтики и аэронавтики (ISAS) Японии. Это был восьмой и последний запуск 4-ступенчатой твердотопливной ракеты-носителя M-3SII с наклонным стартом фирмы Nissan Motor Co.
«Экспресс» оказался выведен на нерасчетную низкую орбиту из-за отказа системы контроля вектора тяги второй ступени на 103-й секунде полета.
«У меня к японской ракете отношение изначально было негативное, – говорит Эдуард Радченко. – Она была твердотопливной. В то время хорошие ракеты с порохом длительного хранения умели делать только американцы. Я не слышал, чтобы японцы достигли в этом деле каких-то особых высот. Подозреваю, что японская ракета пролежала где-то на хранении, и вот результат – порох „подсел”, нужного импульса не выдал, и спутник ракета недовывела».
.jpg)
Эдуард Радченко, заслуженный конструктор РФ
УРОК ПЯТЫЙ: ЗАРАБАТЫВАЙ НА САМОРЕКЛАМЕ
Старт японской твердотопливной ракеты-носителя М-ЗSII с космодрома Кагосима был осуществлен без всяких заминок 15 января 1995 года в 22:45 по местному времени. Тогда-то российские специалисты внезапно получили еще один урок коммерческой космонавтики – узнали, что такое хорошая самореклама. Как по волшебству появились сувениры с символикой «Экспресса» – от ручек до футболок, которые щедро раздавались пришедшим полюбоваться на старт зевакам.
Проблема была лишь в том, что все они символизировали торжество германо-японской космической мысли, российское участие почти не было отражено. Однако именно японская космическая мысль оказалась для проекта не самой удачной.
– Мы на космодроме ждали сигналов от «Экспресса». А их все не было, – рассказывает Юрий Корнилов. – Тут вышел к нам японец со слезами на глазах, поклонился. Сказал, что это их вина – ракета не вывела спутник на нужную орбиту. Правда, сначала опять пытались переложить вину на нас. Мол, система управления у спутника как-то не так работала. Но быстро стало ясно, что проблема именно в ракете.
Было установлено, что на 103-й секунде полета отказала система контроля вектора тяги второй ступени ракетыосителя. Из-за этого «Экспресс» был выведен на слишком низкую орбиту. При этом все системы спутника сработали штатно – это стало понятно, когда все же удалось поймать его сигналы. Но вскоре они исчезли.
Нашим специалистам сообщили, что, по расчетам, аппарат на третьем витке сгорел в плотных слоях атмосферы и его остатки затонули в Тихом океане в районе островного государства Кирибати.
За более точными сведениями пробовали обратиться к американцам, которые громогласно заявляли, что от них на орбите не укроется ни один объект больше 15 см в диаметре. Но на сей раз они сообщили, что не засекли вообще ничего. Именно с тех пор авторитет американских космических систем слежения пошатнулся.
Специалистам КБ «Салют» оставалось утешаться тем, что к ним заказчик претензий не имеет – об этом был даже выдан сертификат.
ПТИЦА-ФЕНИКС ИЗ КОСМОСА
Когда 15 января 1995 нашим специалистам сообщили, что из-за низкой орбиты «Экспресс» сгорел в атмосфере, было особо отмечено: аппарат сгорел целиком – возвращаемая капсула не отделилась.
Для немцев это было логично – в мюнхенском ЦУПе педантично изучили инструкцию по управлению и знали, что отделение должно было произойти по их команде. Но, похоже, немцы не поняли стиля работы КБ «Салют», смысла многочисленных проверок и испытаний. Еще на стадии отделения от ракеты-носителя, попав в аварийную ситуацию, лишенный связи с Землей, «Экспресс» зажил своей, заранее просчитанной жизнью.
– У нас всегда и на все есть резервное решение, – рассказывает Эдуард Радченко. – Из-за слишком малой высоты выведения машина не могла удержаться на орбите и действовала, как полагается спутнику, входящему в атмосферу. Высокая внешняя температура заставила сработать пирозамки, которые отделили сервисный модуль от капсулы.
Модуль сгорел, как и должен, а спускаемая капсула пошла к Земле. Все запланированные на этом участке эксперименты шли своим чередом. А на определенной высоте сработало барореле, по его команде была задействована парашютная система – это все мы отработали еще на испытаниях. При посадке подал радиосигнал микромаяк, вот только принять этот сигнал было некому.
Спустя почти год после старта «Экспресс» вдруг вернулся из небытия: в декабре 1995 года его сигнал все же добрался до Германского космического агентства. Но какова была география этого сигнала! В Германию пришло сообщение из Австралии от английского специалиста, работавшего на американскую космическую фирму, о том, что еще в начале года на территорию африканского племени в Гане с неба спустилось нечто, от чего едва не загорелся кустарник в джунглях.
Кто знает, может, таинственный объект так и остался бы легендой аборигенов, «даром богов», если бы вождь племени когда-то не учился в Москве. На ярко-оранжевом куполе парашюта он прочитал русские слова и сообщил властям об упавшем спутнике. Пока за капсулой не прибыли военные, сын вождя пять суток охранял ее с копьем в руках. Почему Гана не проинформировала российскую сторону, неизвестно.
Когда на военную базу, где хранился спутник, прибыли представители Германии, к нему уже водили экскурсии.
– Потом немцы выставили его на ИЛА-96 – Международной аэрокосмической выставке в Берлине, – рассказывает Юрий Корнилов. – У них на руках оказались результаты всех экспериментов, запланированных на этапе посадки. Главное, был проведен эксперимент с новым термостойким материалом, что окупило все затраты. Впрочем, нам партнеры ничего не докладывали, никуда не звали: ни на освидетельствование, ни на проверку, ни на выставку.
Тем не менее это был триумф российской конструкторской мысли. «Первый блин» в коммерческой космонавтике отнюдь не вышел комом.
.jpg)
Ступени ракеты M3S-II в МИКе
.jpg)
Сервисный модуль EXPRESS на балансировочном стенде
.jpg)
Памятный лейбл, посвященный полету КА «Экспресс», выпущенный немецким ЦУПом (GSOC)
.jpg)
КА EXPRESS на взвешивании, центровке и балансировке в фирме IABG (Германия). Юрий Корнилов – справа
Минус реклама
В начале 1990-х годов представителям нашей космической отрасли казалось, что умение делать космические аппараты говорит само за себя. Эффективность рекламной продукции явилась полной неожиданностью.
«Немцы постоянно дарили нам всякие кружки, кепки, даже футболки со своей символикой, – вспоминает Юрий Корнилов. – А у нас не было ничего подобного, никаких представительских расходов. Тогда я прямо заявил руководству о необходимости „сказать ответное слово“. Позвонили куда-то, принесли шариковые ручки с надписью „КБ «Салют»“. Вручил эти ручки немцам – они обрадовались как дети. И тут же начали ими что-то писать. К стыду моему, ручки все потекли».
О ПОЛЬЗЕ ВЫУЧЕННЫХ УРОКОВ
После «Экспресса» КБ «Салют» стало сотрудничать с американцами, которые заинтересовались совместными полетами на «Мире» – вернее, возможностями долговременной пилотируемой космонавтики, в которой отставали на годы.
Сегодня говорят, что американцы задешево узнавали тайны, которые давались нам слишком дорого. Зато благодаря американским деньгам КБ «Салют» достроило ржавевшие модули «Спектр» и «Природа» для того же «Мира». Но главная польза первых коммерческих космических проектов заключалась в том, что США и Россия активно учились друг у друга и привыкали строить отношения.
– К примеру, нам МКС была понятна – по сути, мы повторяли «Мир». Но для американцев это все было внове, – говорит Эдуард Радченко. – И они по-настоящему у нас учились и многого достигли, особенно в проектировании. Во многом переняли нашу форму ведения документации. Я с ними много лет работал – видел, как они умнеют. И уже нас кое-где обходят. Потому что не копировали наши решения, а домысливали и переосмысливали. Тут уже мы должны у них учиться. Это отличные инженеры.
Хороший контакт с американцами оказался возможным благодаря тому, что десятилетия космического противостояния выработали у нас одинаковую «философию надежности», которая оказалась непонятной тем, кто наблюдал за этой гонкой со стороны.
Во время создания «Экспресса» конфликты с заказчиком часто возникали из-за предубеждения: немцам казалось, что русские просто разбазаривают деньги, проводя бесчисленные испытания. Они требовали «оптимизировать расходы», перейдя на современные методы математического моделирования. Заказчиков даже возмущало, что, проведя расчеты, русские тратят время и деньги на экспериментальные проверки. Раздражало создание многочисленных дублирующих систем. Немцы не понимали, почему даже при малейшем подозрении на сбой русские целиком меняют дорогостоящие блоки. Зато у американцев такие методы вопросов не вызывали, поскольку сами они поступали точно так же.
Но самый главный урок так и остался невыученным. До сих пор о по-настоящему триумфальной эпопее «Экспресса» знает только узкий круг специалистов в России, и даже в иностранных космических кругах эта история не очень известна. Молчать об этом наша космическая отрасль не имела права. Это, может быть, один из главных законов коммерции, и не только в космонавтике – коммерция вообще не терпит ложной скромности.
Коммерческий парадокс
15 января 1995 года через несколько часов после неудачного старта были готовы расчеты, согласно которым из-за слишком низкой орбиты «Экспресс» сгорел в атмосфере и его обломки затонули в Тихом океане в районе Кирибати. Однако, несмотря на полный крах программы, среди ее участников была сторона, уже получившая свой «положительный результат». Хотя эта сторона не сделала для проекта ровным счетом ничего.
«Полигон Вумера в Австралии, где должна была приземлиться наша капсула, – огромная пустынная территория, – рассказывает Юрий Корнилов. – Жить там, насколько знаю, невозможно, принадлежит она каким-то аборигенам. Ох и заломили они цену немцам за пользование „их“ пустыней! Потребовали, чтоб немцы построили им там культурный центр. По последнему слову техники».
.jpg)
.jpg)
На снимках спускаемая капсула КА EXPRESS, таинственно воскресшего в Гане (Африка). Видно, что аппарат в прекрасном состоянии. На укрупненном снимке виден «пятак» того самого немецкого материала, испытания которого были самой важной частью всей программы
Текст: Александр Мержанов
Фото из личных архивов Ю. П. Корнилова
и Э. Т. Радченко
4034 
