Сегодня, помимо «Прогрессов», к МКС летает ещё три типа беспилотных транспортников. Два американских, Dragon компании SpaceX и Cygnus компании Orbital ATK, и один японский HTV агентства JAXA. Также существует китайский транспортник «Тяньчжоу» для доставки грузов на ещё не построенную Китайскую модульную станцию. До недавнего времени на МКС летал ещё ATV беспилотник Европейского космического агентства.
Подводя итоги, скажу: лично мне ТКС жалко. Хороший проект был затянут, а позже провален по ряду политических и экономических причин, никак не связанных с техникой. Впрочем, для СССР это была обычная ситуация.
Глава 38. Ракетные двигатели
На самом деле одной главы для этого не хватит. Не хватит даже целой книги. Так что держите в уме, что за скобками осталось множество разработок, авторских свидетельств, опытных конструкций и успешных серийных моделей. Те конкретные системы, о которых я хочу рассказать, выделены даже не по степени важности, а скорее по своей интересности. Единственный объединяющий их фактор первенство. Все эти типы ракетных двигателей впервые были разработаны именно советскими специалистами.
Опережая время
В мае 1929 года молодой инженер Валентин Глушко стал сотрудником ленинградской Газодинамической лаборатории, которую возглавлял знаменитый изобретатель и учёный Николай Тихомиров. Практически сразу Глушко возглавил новое направление разработку ракетных двигателей и ракет. Занимательно, что на тот момент молодому специалисту было всего 20 лет и он даже не имел законченного высшего образования (Ленинградский государственный университет Глушко бросил на пятом курсе из-за нехватки средств).
Протекции у него тоже не было, но было кое-что другое: трудолюбие, везение и талант. Он учился в VI профтехшколе «Металл» и одновременно с этим в консерватории по классу скрипки, много читал и в 1923 году, в возрасте 14 лет, написал вдохновенное письмо великому Циолковскому. Циолковский неожиданно ответил, и так они переписывались до 1930 года. Первую статью о космонавтике, «Завоевание Землёй Луны», Глушко опубликовал в 15-летнем возрасте, а в качестве дипломной работы ЛГУ выбрал крайне редкую и сложную тему разработку электрического ракетного двигателя.
Идею ЭРД высказывали два могучих столпа теоретической космонавтики Константин Циолковский в 1911-м и американец Роберт Годдард в 1916-м. Годдард пошёл дальше и довёл идею до предварительных расчётов, но на тот момент далековато было даже до обычных ракетных двигателей, способных запустить в космос хоть что-нибудь, что уж говорить о сугубо фантастической конструкции.
Глушко же по-настоящему горел этой идеей, почерпнутой у Циолковского. По сути, именно его диплом привлёк внимание Тихомирова, которому нужен был не маститый специалист типа Цандера или Артемьева (впрочем, Артемьев и так у него работал), а кто-то молодой, бойкий и полный новых идей. Таким человеком стал Глушко.
Сегодня электрических ракетных двигателей существуют десятки разновидностей, которые делятся на несколько групп электростатические, электротермические, электромагнитные, фотонные, электродинамические и т. д. Есть и более узкие классификации, например электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные. Есть двигатели, не попадающие ни в одну из существующих групп, скажем вызвавший множество споров в научном сообществе EmDrive (проект которого либо появился в результате ошибки измерения, либо же является мошенничеством очень высокого уровня). Некоторые конструкции остаются сугубо лабораторными образцами или даже теоретическими выкладками, но и полноценные космические аппараты с новыми типами электрических двигателей появляются практически ежегодно. Вот буквально в 2013 году был запущен эстонский спутник ESTCube-1 первый аппарат, использующий электрический парус (правда, тестирование вышло не вполне удачным, но это не важно).
У электрического ракетного двигателя есть одно значительное ограничение. Его нельзя использовать для выведения объекта на орбиту слишком малую тягу развивает любой из перечисленных типов двигателей, и преодолевать с помощью ЭРД атмосферу или экономически неэффективно, или попросту невозможно. Поэтому ЭРД используются в качестве маршевых или маневровых двигателей уже в космосе. Первый электродвигатель был использован на практике уже в космическую эру: на американском спутнике SERT-1, запущенном 20 июля 1964 года, в течение 31 минуты и 16 секунд планово работал электростатический ионный двигатель. К слову, на SERT-1 стоял и второй электрический двигатель другого типа, но он не запустился.
А на начало 1930-х использование электричества в ракетном двигателе было решением как минимум смелым и необычным (не скажу «революционным», поскольку до практического применения подобных систем так или иначе оставались годы). Это было мечтой о космосе, надеждой на орбитальный полёт в недалёком будущем.
Менее чем за год, к концу 1929-го, отдел Глушко разработал и построил первый в мире действующий образец ЭРД электротермический двигатель электродугового типа. В таком агрегате электрическая дуга используется для нагрева рабочего тела (газа), который затем выбрасывается через сопла, преобразуя электроэнергию в кинетическую энергию движения космического аппарата. Иначе говоря, это довольно простая конструкция относительно других типов ЭРД, и немудрено, что именно её первой реализовали «в металле».