Во славу лунных экспедиций: как заново (не) построить «Сатурн-5» / космос :: Аполлон

Аполлон космос 

Во славу лунных экспедиций: как заново (не) построить «Сатурн-5»

Аполлон,космос

Автор: Алексей Широ


Программа «Аполлон» была впечатляющим успехом американской индустрии — но прямого продолжения так и не получила. Сейчас, когда НАСА возвращается к идее лунных экспедиций, многие задаются вопросом: зачем заново разрабатывать сверхтяжёлые ракеты-носители? Есть же готовые чертежи! Давайте построим «Сатурн-5» заново!


Кругом одни проблемы


Допустим, мы заполучили чертежи ракеты, выбили из конгресса финансирование и решили восстановить производство «Сатурн-5». Начинаем разбираться с чертежами, чтобы определиться, какие детали и где заказать.

И… сразу же наталкиваемся на проблему. В чертежах ракеты для некоторых ключевых деталей указан, например, сплав A018 (здесь и далее названия и марки узлов и агрегатов условные, сугубо для иллюстрации проблем, которые могут возникнуть при решении подобной задачи. — Прим. ред.). Что это за сплав такой, в чертежах, понятное дело, не указано. Спецификации дают нам некоторое понимание, почему выбрали именно этот сплав, но не проливают света на то, как и из чего именно он делался.

SATURN V
INSTRUMENT UNIT
Weight: About 4.100 pounds
THIRD STAGE
Power: One J-2 engine, 200.000 pounds thrust
Propellants: Liquid hydrogen. 66.900 gallons
Liquid oxygen. 20.400 gallons Fueled weight of stage: 265,000 pounds
SECOND STAGE
Power: Five J-2 engines with a combined thrust of

Путём долгого копания в архивах нам удаётся отыскать накладные на пресловутый сплав и выяснить, что делала его по заказу НАСА фирма, условно, «Джонс & сыновья» на заводе в Мэриленде. Вот только ни завода, ни фирмы давно уже нет: «Джонс & сыновья» обанкротилась в середине 70-х, и её активы выкупил крупный металлургическиё концерн. Завод, на котором изготавливали A018, давным-давно закрыли и снесли, а на его месте теперь городской парк.


Пытаемся выяснить, кому могли бы достаться архивы «Джонс & сыновья». С большим трудом нам удаётся разыскать старичка-архивариуса на пенсии, который припоминает, что всю документацию, относящуюся к работе на НАСА, при банкротстве фирмы сложили в ящик с номером 28956B и отправили в офис выкупившего фирму концерна. Какой точно офис, старичок уже не помнит. И руководство концерна нам тоже помочь не сможет: концерн распался в начале 90-х, архивы разделил десяток фирм-преемников, и куда девалась металлическая коробка с номером 28956B никто, разумеется, не имеет представления.


В итоге у нас нет ни сплава, ни понимания, как его изготовили.


Что делать? Заменять известными аналогами? А вдруг есть какая-то тонкость, которую мы упускаем? Разрабатывать сплав заново методом обратной инженерии? На это уйдёт неопределенно много времени и денег (с учетом того, что кому-то придется еще и налаживать производство сплава). Или же перепроектировать полностью все изготовленные из A018 компоненты ракеты?


«Нет, Джонни, всё было не так!»


Ладно, временно отодвинули кризис с A018 в сторону и пытаемся дальше разобраться в ворохе полувековой давности бумаг. В них находим технологию, допустим, изготовления стенок баков для жидкого кислорода. Технология по современным меркам архаична, и быстрый опрос производителей в отрасли подтверждает наши опасения: так больше никто не делает. Хуже того, ни у кого больше нет оборудования, которое использовали в 60-х для изготовления стенок баков «Сатурн-5» — производственные цепочки давным-давно демонтированы, цеха перепрофилированы под другие задачи.


Даже если мы каким-то чудом найдём древнее оборудование (и другим чудом заставим его работать), у нас нет никого, кто на самом деле бы умел им пользоваться.


Те из рабочих и инженеров, делавших компоненты «Сатурн-5» в 1960-х, кто дожил до наших дней, — сейчас в весьма и весьма преклонном возрасте. Да, многие из них неплохо помнят отдельные стадии нужного нам процесса, но никто из них не поручится, что не забыл что-то важное. Человеческая память всё-таки не самый надёжный хранитель точной индустриальной информации!

V Mí	ЩИ	S3			I / &		p4vj			;¡
		чЛ	i	!	■в	U	к	•' ',Аполлон,космос

В итоге перед нами встаёт «воодушевляющая» перспектива налаживать производство баков ракеты на изношенном, наполовину собранном из деталей со свалок оборудовании, под бдительным руководством восьмидесятилетних старичков, яростно спорящих друг с другом о том, какой же именно температурный режим они для этого использовали. Ну или же полностью перепроектировать баки ракеты под современные производственные технологии (заметили, что это решение повторяется с удручающей регулярностью?..)


Слишком много вопросов


Двигаемся дальше. На чертежах первой ступени находим сложной формы деталь конструкции, которую на вид можно было бы сделать и проще, и легче. В сохранившихся документах нет внятного объяснения, почему выбрали именно такую сложную форму. Инженера, который некогда принял это решение, давно нет в живых, и спросить его мы не можем. Его личный рабочий архив потерялся при переезде.

Аполлон,космос

Весьма пожилые коллеги покойного инженера расходятся во мнениях, почему эта деталь имеет форму Z-образной загогулины с руку толщиной. Одни говорят, что такая форма оптимальна с точки зрения перераспределения вибрационных нагрузок. Другие утверждают, что уровень математического моделирования 60-х просто не позволял толком обсчитать эту деталь, поэтому её делали с огромным запасом прочности. Чтоб уж наверняка.


Кому верить? И что делать?


Заказывать производство Z-образной загогулины или перепроектировать эту часть конструкции заново?


Идём ещё дальше. В криогенных системах второй ступени ракеты повсюду используется уплотнитель QB51. К нашему великому облегчению, этот уплотнитель до сих пор производится… вот только использовать его нам уже нельзя. За прошедшие десятилетия стандарты безопасности ужесточились, и OSHA (англ. Occupational Safety and Health Administration — служба охраны здоровья и безопасности на производстве) запретила использовать уплотнитель типа QB51 в ракетостроении.

Что делать? Подавать петиции в OSHA, чтобы сделали исключение, «потому что мы пытаемся заново сделать ракету полувековой давности, и иначе ну никак не получается» ? Или перепроектировать полностью компоненты, использующие QB51, под современные — безопасные — материалы?


Затем банальная проблема — болты, которые использовались на «Сатурн-5» для крепления патрубков подачи компонентов топлива, теперь делаются по другой технологии, из другого материала. И сертификацию на космические условия они не проходили. Производитель не готов поручиться, что его болты выдержат требуемую комбинацию тепловых и динамических нагрузок. И что? Заказывать дорогостоящую и сложную экспертизу болтов — которая вполне может увенчаться заключением, что они для наших целей не пригодны и надо искать замену? Или перепроектировать полностью все крепления?


В двигательном отсеке второй ступени натыкаемся на встроенный в переборку комплекс датчиков, весом примерно в 50 кг и занимающий объем в 0,5 кубометра. Современные цифровые датчики, выполняющие аналогичную задачу, помещаются на ладони и весят от силы полкило. Полностью перепроектировать переборку под новые датчики? Потратить годы и усилия на воссоздание древних датчиков? Или поставить новые датчики, а место из-под старых систем забить балластом?


Ещё пример. Для системы турбонасоса нужны патрубки особой формы. Фирма, которая их производила, ещё существует, у неё есть вся необходимая технология, и она может выполнить наш заказ… но не за те деньги, что мы способны на это выделить.

Заказ нестандартный, фирме придется восстанавливать старые технологические решения, нарушать обычный режим работы. На аргументы, что в 60-х фирма согласилась выполнить эту работу за такую-то часть общего бюджета проекта, владелец холодно отвечает, что в 60-х и бензин стоил тридцать центов за галлон. Что будем делать? Просить увеличения бюджета у раздражённого непонятными задержками конгресса? Или перепроектировать турбонасос (что тоже потребует времени и денег)?


Далее. В электросистеме ракеты мы видим примитивное по современным меркам, ненадёжное и неэффективное решение. Да, в 60-х оно казалось верхом инженерного изящества и остроумия, но за прошедшие десятилетия технология ушла далеко вперёд. В имеющемся виде электросистема впустую тратит драгоценный вес (и деньги).


Если мы попытаемся улучшить этот конкретный элемент, то вскоре поймём, что и другие теперь тоже можно усовершенствовать — сделать легче, надёжнее, эффективнее.


Неизбежно на какой-то стадии встанет вопрос: «А почему бы не переделать всю электросистему заново?»


«Хоть как-то» — не наш вариант


Внимательный читатель уже, без сомнения, понял, куда клонится наша модель. Практически в каждой из рассмотренных ситуаций в какой-то момент встаёт вопрос: «А не проще ли спроектировать это с нуля?». Объём переделок, которые потребуется проделать только для того, чтобы привести старые решения в соответствие с современными возможностями, рано или поздно станет сопоставим с усилиями по разработке новой ракеты с нуля.


Зачем тогда вообще пытаться воспроизвести старую ракету?


Попытки объединить технические решения полувековой давности с современными неизбежно порождают вынужденные компромиссы. В инженерии любой компромисс — это по определению жертвование эффективностью ради того, чтобы «хоть как-то да работало». Но ракетостроение вообще и космонавтика в частности слишком сложны (да и дороги), чтобы удовлетвориться этим «хоть как-то».

Аполлон,космос

Создание сверхтяжёлой ракеты-носителя — это не только инженерный подвиг. Это ещё и огромное напряжение индустриальных усилий, великое множество технологических цепочек, сходящихся в одной точке. В 60-х такую систему построили, чтобы создать «Сатурн-5». Но за прошедшие десятилетия индустрия изменилась почти до неузнаваемости, и технологические цепочки, участвовавшие в программе «Сатурн», распались. Чтобы восстановить их, потребуется куда больше времени и усилий, чем для того, чтобы создать новые — под новую ракету.


Источник


Подробнее

SATURN V INSTRUMENT UNIT Weight: About 4.100 pounds THIRD STAGE Power: One J-2 engine, 200.000 pounds thrust Propellants: Liquid hydrogen. 66.900 gallons Liquid oxygen. 20.400 gallons Fueled weight of stage: 265,000 pounds SECOND STAGE Power: Five J-2 engines with a combined thrust of 1.000.000 pounds Propellants: Liquid hydrogen. 267.700 gallons Liquid oxygen. 87.400 gallons Fueled weight of stage: 1.064.000 pounds FIRST STAGE Power: Five F-l engines with combinod thrust of 7.5 million pounds Propellants: RP-1 kerosene. 214,200 gallons Liquid oxygen 346,400 gallons Fueled weight of stage: 5,028.000 pounds
V Mí ЩИ S3 I / & p4vj ;¡ чЛ i ! ■в U к •' '


Аполлон,космос
Еще на тему
Развернуть
FEAR2k FEAR2k 30.10.201918:30 ответить ссылка 24.1
У него как раз все новое. Это аскскалы рожают SLS.
всего-лишь (и, к счастью) потому что русские генералы не захотели продать ему старые ракеты по рыночной цене, требуя откаты.
изначально его план был как раз в модернизации старых технологий.
Адептус механикус из Вахи теперь не выглядят такими уж поехавшими техножрецами - работая с такими древними непонтяно как сделанными технологиями во истинну остается лишь молиться и уповать на духов из машины.
Слава Омниссии!
Solid T Solid T 30.10.201918:31 ответить ссылка 15.3
Только вот у них сама идея спроектировать что-то с нуля это настолько дичайшая ересь что можно и с планетой сгореть случайно...
Велизарий... кхе кхе... Коул.
угу, а потом выходит новая редакция кодекса и лоялисты начинают усиленно делать вид что все новые ништяки существовали уже сотни ато и тысячи лет.
Нашли тысячелетнего деда архивариуса, который помнит в какой ячейке завалялись чертежи новой..кхем... старой мельты.
Solid T Solid T 30.10.201919:08 ответить ссылка 11.0
Нет, просто зачем делать что то новое, когда где то в архиве уже есть готовое решение, тебе надо просто найти его и восстановить. А учитывая, что далеко не каждый техножрец - технический гений, то доверять им разработку и наладку чего то нового. Это просто верх халатности. Проще запретить разработки.

Но это не значит, что новые вещи не разрабатываются. Вон глянь на силовую броню. Ее именно что разработали. Да это было долго. Но разработали и наладили производство
В каком месте её разработали? Силовая броня - это разработка старины глубокой, а все модели в вахе это апгрейды разной степени сложности.
Прочитай бэк развития силовой брони. Это именно что разработка, да длиною в десять тысяч лет
Сам читай бек и лит-ру. Во время Великого Крестового похода воевали с планетами, где люди оснащались почти полной копией брони космодесов.
Угу, одни скваты чего только стоят, хоть их потом и выпилили с помощью нидов из общего мироустройства.
Выпилили их родную планету и спецправила. Теперь они играют по обычным правилам имперской гвардии
Каждый гребаный раз, ну ладно

В описании развития силовой брони астартес чёрным по белому написано, что буквально каждый узел был так или иначе переделан.

Бронированный экзоскелет с циркуляцией кислорода != силовая броня астартес, хотя внешне могут быть похожи так как выполняют одинаковые задачи


Ну и вишенка: "У каждого автора свой бэк" (с) Games Workshop
В новом бэке эмбарго снято. В старом бэке на это правило клали болты кучи техножрецов. Вот только , чтобы ты не собрал у себя в лабе, в массовое производство не запустишь, ибо ЕРЕСЬ. Плюс ваха (старая, не новая) - это мир лицемерия. В бэке упоминались вполне официальные станции, которые занимались новыми разработками.
Warhder Warhder 30.10.201919:02 ответить ссылка -0.9
табу, а не эмбарго...
В данном контексте очень здраво начинает выглядить идея СШК из Вахи
И не просто здраво, как прямой призыв к действию. На случай коллапса цивилизации мы должны создать устойчивый к повреждениям каталог технологий и знаний, причём в такой форме, когда их легко понять.
Задача неподьемная, наверное. Тем более все действительно зависит от текущего положения на рынке кто на чем и как производит. Наладить производство чего либо пожалуй тяжелее чем разработать это самое "что либо".
Это уже частности технологического процесса, но основопологающие принцыпы всегда одни, о чем собственно и речь. Даже если смотреть в разрезе бэка сорокаки, есть куча упоминаний о спецификации техники в завизимости от миров где оную собирали по единым, казалось бы, шаблонам .
С отчественной космонавтикой примерно такая же фигня. старые производства исчезли, а новые из китая!
По всему выходит, что Сатурн-5 это эдакий анахронизм - технология, которую первая экономика мира сумела один раз создать, напрягшись как следует, а вот поддерживать и развивать было и слишком накладно, и особо незачем (ачивка за world-first прилунение получена, строить базы заведомо нерентабельно, исследовать дешевле роботами). Вероятно, только сейчас мы допилили технологическую базу до того уровня, где сверхтяжёлые ракеты могут стать экономически целесообразными, пусть на господдержке, но всё же.
clif08 clif08 30.10.201919:16 ответить ссылка 12.7
Инженерный анахронизм - вот это вот интересный термин получается. То есть, некий объект созданный когда-то на пределе инженерных возможностей впоследствии в будущем выглядит как анахронизм в своей эпохе. Это получается верным для пирамид, мегалитов, антикитерского механизма и других артефактов.
Угу, еще вспомни про водоснабжение (в т.ч. горячее) миносского дворца, почти пять тысяч лет и ничего принципиально нового в этом отношении так и не придумали.
irrlicht irrlicht 30.10.201920:18 ответить ссылка -0.2
Придумали летом горячую воду отключать
Придумка так-то здравая, обслуживать крупную сеть и магистрали лучше превентивно все же, как всегда покачало исполнение.
irrlicht irrlicht 30.10.201920:45 ответить ссылка -0.8
Придумка нифига не здравая, так как обслуживание не означает длительного отключения потребителей, это необходимо только в технически убогих системах. А в норме нагрузка снимается с обслуживаемого участка, но работа продолжает выполняться дублирующими (во множественном числе) сегментами. А если за 60 лет ты не удосужился выделить средства и организовать нормальное дублирование - тем хуже для тебя и для потребителей. Это последствия подхода, когда комфорт большинства ставится ниже удобства обслуги.
dadv dadv 31.10.201904:10 ответить ссылка 0.2
купи проточный водонагреватель или бойлер и забудь про отключения
lojso lojso 31.10.201921:17 ответить ссылка 0.0
Я живу в дикой стране, тут нет вообще такого понятия как централизованная подача горячей воды. В каждом доме стоят бойлеры по умолчанию
типичная проблема легаси. именно поэтому у тебя, юзернейм, комп в разы мощнее, чем 20 лет назад, а тормозит так же
villy villy 30.10.201919:41 ответить ссылка 1.3
не совсем. можно представить себе туриста, идущего на Камчатку и захватившего себе в рюкзак 2/3 содержимого квартиры - вдруг пригодится чё в дороге. на мобильных ОС почти в каждом приложении есть отдельный полноценный браузер для отображения веб-контента. каждая программа сейчас пишется на фреймворках, ради одной кнопочки подключаются большие модули, запускаются виртуальные машины в среде других виртуальных машин. и если нам нужен велосипед - на рынке нет велосипедов, есть монструозные конструкции весом в несколько тонн, с торчащими во все стороны плюшками, но чтобы ехать - нужно по-прежнему крутить педали.
Кажеться у Космопоиска было выступление одного инженера на эту же тему лет 5 назад. В принципе все тоже самое рассказывал дядька.
Как ни прискорбно, но в данном случае проще сделать сызного, чем воссоздавать :/
Kardi Kardi 30.10.201919:44 ответить ссылка -0.2
А что тут прискорбного. Как раз сейчас это можно сделать дешевле, лучше, безопаснее чем тогда. Таже электроника, системы управления, материалы. Всё дело только в том, что нужно принять решение и выделить средства. Просто до этого времени никому это не было нужно.
korall korall 30.10.201920:38 ответить ссылка 1.7
Основные принцыпы космогации или применяемые материалы остались большей частью на том же уровне, никаких сталепластов или металлокерамитов пока еще не придумали, а все легированные и иже с ними сплавы особо с тех пор не менялись, другое дело, что специфика производства конкретной марки может претерпеть некоторые изменения, если что. Конечно же электроника стала значительно компактнее и производительнее, появилась масса продуктов основанных на тех боковых ответвлениях в т.ч. космических программ, которые в свое время были просто отложены, как слишком затратные при текущих приоритетах. Куда более существенный момент в таком разрезе, наличие достаточной финансовой свободы для развертывания долгосрочной и разветвленной программы с крайне отдаленным полезным выхлопом, что идет по сути вразрез с ставшим уже таким привычным для многих образом прикладной разработки, окупающейся в самые короткие сроки.
irrlicht irrlicht 30.10.201921:07 ответить ссылка -0.8
но выгоднее из фалафеля слепить гироскутер
villy villy 30.10.201920:04 ответить ссылка 1.6
Они не древнее чем Сатурн, их постоянно модернизировали до современного состояния. А сатурны после ачивки "рыночек порешал", так как после победы в гонке они оказались нахрен никому не нужны.
Их не модернизировали до современного состояния.
Актуализация кд - да, проводилась. Новые модели в семействе изделий - да, появлялись. Но это всё херь для распила бюджета. Старые чертежи и технологии просто подгоняются под новые хотелки нормоконтроля. С частичной заменой шифров.
Новых инженерных решений не появляется.
akko akko 30.10.201922:00 ответить ссылка -2.3
Хочешь сказать что на союзах до сих пор подобные панели стоят?
На союз-фг до сих пор полуаналоговая СУ. Вот когда полетят люди на союзе 2 тогда и поговорим. А вообще семёрка это уже дряхлый старик. Это как апгрейдить форд модели т. Вроде и фары светодиодные и магнитола цифровая но что то не то...
И вообще-то только благодаря тому что их строят 60 (60, БЛЖАД!) лет подряд их еще могут делать - так как строительство ракеты держит на плаву все технологические цепочки, независимо от их актуальности. И то понемногу идет модернизация.

Если бы строительство Союзов свернули в 80х, то сейчас их было бы так же невозможно воссоздать как и Сатурны.
Как невозможно сейчас создать Энергию к примеру.
Энергия вообще узкоспециализированное изделие, в исходном виде толку от нее сейчас весьма мало.
Да и задачи раз в десятилетие появляются в лучшем случае.
SeySey SeySey 31.10.201910:11 ответить ссылка 0.2
Сатурн тоже весьма узкоспециализирован в том виде, в котором его создали.

Тот же современный Орион им таскать было бы капец неудобно (снова полракеты пришлось бы переделывать)
В России мы бережём технологии: https://www.uaz.ru/cars/hunter
https://www.uaz.ru/cars/classic
lojso lojso 30.10.201921:34 ответить ссылка 1.3
нужно срочно водичкой полить святой
chasm chasm 30.10.201922:14 ответить ссылка -0.6
Конечно воссоздать проблематично. Но что бы не осталось подробных чертежей и технологий... В это не поверю. Примеры про коробку забавны, но та часть документов которая хранится в НАСА никуда не делась.
Ну, те же шатлы сняли как раз из-за израсходыванных запасов запчастей, восполнить которые уже было негде, все соответствующие производственные линии были демонтированны годами ранее, как слествие постепенного сворачивания космических пилотируемых программ и сокращения финансирования на эти цели субподрядчиков.
в НАСА хранится всякая бухгалтерия, а не чертежи. детали делали коммерческие организации. контракт закончился - чертежи можно в макулатуру или сжечь, чтобы места, за которое платится аренда, не занимали, а технологии можно использовать для новых заказов других заказчиков
.
Чертежи в основном никуда и не делись. Только смысла от них сейчас немного, максимум музейные экспонаты.
>В итоге перед нами встаёт «воодушевляющая» перспектива налаживать производство баков ракеты на изношенном, наполовину собранном из деталей со свалок оборудовании, под бдительным руководством восьмидесятилетних старичков, яростно спорящих друг с другом о том, какой же именно температурный режим они для этого использовали.
Прям иллюстрация.
А что это?
«Королевский десант» Гайнакса.
Ouritsu Uchuugun: Honneamise no Tsubasa
Забавно, что на Джое ссылка на источник указана, а на самом источнике ни слова о том, какую статью взяли для перевода. Статья же очевидно переводная.
tossshik tossshik 01.11.201909:44 ответить ссылка 0.0
Интересная претензия. А по каким признакам видно что это перевод?
Построение фраз в целом. По-русски обычно так не говорят. Конечно, всегда есть вероятность, что автор двуязычный и он реально так пишет.
Не знаю как там в Роскосмосе, но в НАСА до сих пор ракета Saturn V лежит.
И смотрится это очень впечатляюще.
Marribi Marribi 02.11.201911:30 ответить ссылка 0.1
Эти была одна из трёх ракет, которые построили для Аполлонов -18, -19, -20 и которые в итоге отменили. Потом одну пустили со "Скайлэбом", остальные две в музей.
А в СССР готовые Н-1 после отмены программы уничтожили. Да, приплетаю совок.
Да там на стендах расписано что зачем и почему, и флаги каждой мисии Апполон висят в доль ракеты.
фотка почему то развернулась.... ну да ладно.
Только зарегистрированные и активированные пользователи могут добавлять комментарии.
Похожие темы

Похожие посты
3 Sept.. 2021 КосмоСториз: Зонд «LRO» ПОСЕЩАЕТ МЕСТА «Apollo»,Science & Technology,злой космос,evil space,Программа Apollo,аполлон космическая программа миссии,аполлон 13,аполлон 5,аполлон 17,аполлон 6,аполлон 7,последний полет на луну,аполлон 2,Фотографии миссии Аполлон,фото с луны аполлон,аполлон 11 фото,фото м
подробнее»

космос луна Аполлон видео,video

КосмоСториз: Зонд «LRO» ПОСЕЩАЕТ МЕСТА «Apollo»,Science & Technology,злой космос,evil space,Программа Apollo,аполлон космическая программа миссии,аполлон 13,аполлон 5,аполлон 17,аполлон 6,аполлон 7,последний полет на луну,аполлон 2,Фотографии миссии Аполлон,фото с луны аполлон,аполлон 11 фото,фото м