Ракеты для битья: взорвать перед полетом
Субботний вечер в одном из бизнес-парков в негромком пригороде к северо-востоку от Далласа, штат Техас. Квартал практически обезлюдел, на парковке пусто, если не считать кучки автомобилей за углом. Вечерний дождик чуть намочил тёмный асфальт. Раскрывается дверь гаража. Шесть человек выкатывают на улицу сложное устройство размером со стиральную машину и спускают в нишу на погрузочном пандусе. Приступают к заправке аппарата, и по мостовой растекаются волны конденсирующегося пара. Люди отходят в сторону.
Аппарат начинает шипеть, позже рычит, и наконец из него вырывается воющее голубое пламя. Всю округу заполняет оглушительный, апокалиптический гул, сияние маленького солнца пробивается через частые клубы пара.
Тем временем в складского помещения семь человек сгрудились около собственного вожака — сосредоточенного молодого человека сверхинтеллигентного вида, 33-летнего Джона Кармака. Он сидит у пластикового складного столика, держа руку на джойстике, и переводит взор с экрана ноутбука на стоящий рядом видеомонитор. Вот уже шесть секунд гаражные ворота сотрясаются от какофонии. В этот самый момент на мониторе делается видно, как сбоку от реактивного двигателя начинает пробиваться язык пламени.
Вспышка, грохот, струя перегретого газа вырывается в сторону, пробив обшивку аппарата. Кармак отпускает зажатую в руке аварийную кнопку. «Отправимся посмотрим», — говорит он.
Откатываются гаражные ворота, и все кидаются к дымящемуся аппарату. Кто-то включает огнетушитель, другие, склонившись, разглядывают повреждения. Один из сторонних наблюдателей задаёт вопросы, не следует ли привести к полиции — дело все-таки страшное. «Да тут же Техас, — отмахивается Кармак. — Как-то, заметив дым, подошел милицейский.
Болтал с нами полчаса. Само собой разумеется, где-нибудь в Калифорнии все было бы не так легко».
В некоем смысле восьмерка фанатов, объединившихся под вывеской Armadillo Aerospace, — это легко компания любителей-самодельщиков, которая занимается на досуге слесарно-ракетными забавами, пара парней, в далеком прошлом вышедших из подросткового возраста, но настойчиво, два раза в неделю, бросающих собственных жен либо подружек для того, дабы повозиться с ракетными соплами и устрашающе пожароопасными горючими смесями. Действительно, у данной маленькой компании грандиозные замыслы.
Armadillo — полноценное коммерческое предприятие, опирающееся на обширный карман и энтузиазм собственного основателя Кармака (кроме всего другого, основателя компании id Software и создателя сверхпопулярных компьютерных игр Doom и Quake) и числящееся среди самых перспективных венчурных компаний в новомодном направлении частных пилотируемых космических полетов. Импровизационный стиль данной компании, где не стесняются строить в этот самый момент же разламывать собственные творения, — прямая противоположность традициям NASA, основанным на принципе многократной перестраховки и лозунге «безопасность любой ценой».
Не так долго осталось ждать мы заметим, оправдает себя эта выдумка либо же от нее останутся только колоритные видеокадры. В октябре на четырехдневных состязаниях на кубок X Prize компания Armadillo обязана выставить реактивный аппарат посадки и вертикального взлёта и собирается наравне с большими соперниками бороться за увесистую приз в $2,5 млн.
При победе Armadillo ракетой взлетит к позиции фаворита в гонках по созданию недорогого частного космического транспортного средства
Солнечный зимний сутки клонится к вечеру, и в Armadillo начинают планировать сотрудники. Компания занимает помещение, объединяющее офис, склады, ангары и мастерские. Интерьеры выглядят по-спартански. Сходу за порогом раскиданы борцовские маты.
В комнатке для отдыха тарелка и дюжина пончиков с ломтиками вяленой говядины соседствует на пластиковом столе с седьмым изданием «Правил ракетного перемещения» Джорджа Саттона. Похожий на пещеру ангар вынужден металлорежущими станками, баллонами со сжатым газом, стеллажами, на которых разложены множество узлов и металлические детали ракетных двигателей — кое-какие из них несут на себе следы нещадных ударов.
Кармак стоит у станка и фрезерует посадочное место под новую инжекторную головку — узловой компонент совокупности подачи горючего в новейшей модели ракеты Armadillo. На нем мятые вельветовые брюки, потертые кроссовки, защитные очки и белая футболка. За соседними верстаками другая команда перепроверяет полусобранные узлы и сваривает куски алюминиевых труб.
При собственных денежных возможностях Кармак имел возможность бы легко нанять сотрудников-специалистов, но дал предпочтение любителям: у него трудятся подрядчик, живописец-график, предприниматель из электронной индустрии — и ни одного инженера ракетной отрасли! «Я заключил , что никакие дипломы о особом образовании мне не необходимы, — говорит Кармак. — Нужнее легко люди, каковые могут трудиться на станках, варить и делать множество вторых вещей. Из этого в действительности и состоит изготовление ракеты».
Коммисия начала планировать в 2000 году, по окончании того, как Джон Кармак прочёл о награде CATS в $250 000. Фонд Space Frontier Foundation давал слово вручить данный приз первой личной команде, которая сможет запустить груз в 2 кг на высоту более 200 км. Еще не зная, как подступить к делу, Кармак связался с местными любителями ракетостроения и наладил отношения с Расселом Филом и Блинком Итоном, каковые экспериментировали с ракетами на базе перекиси водорода.
К данной троице примкнул преподаватель физики Нил Милберн, позже еще четыре человека. «Прошло шесть лет, а тут крутятся те же юноши, ни на грамм не потерявшие энтузиазма, — говорит Милберн. — Пока не показался Джон, все мы были легко любителями и мечтателями реактивных игрушек. А сейчас воплощаем мечту в судьбу».
Срок действия прав на получение приза CATS истек раньше, чем кто-либо заявил о собственных претензиях на него, и Кармак перевёл внимание на Х Prize, составлявший $10 млн. Его давали слово вручить тому, кто первым поднимет корабль с командой из трех человек (либо пилота с соответствующим балластом) на высоту в 100 км.
Фаворитом данной гонки был Берт Рутан, победивший приз в октябре 2004 года, но компания Armadillo также успела сообщить собственный слово. В течение четырех лет команда Кармака выстроила и взорвала больше десятка разных летательных аппаратов. Сперва это был Spider, позже Big Spider, Bomb Pop, Flying Crayon и Manned Lander. Последний аппарат — это единственное сделанное в компании Armadillo устройство, которое смогло поднять человека в атмосферу (пилотом был Блинк, и он взлетел на высоту в целый метр).
Попутно Кармак экспериментировал с ракетными двигателями, трудящимися на перекиси водорода, смесях перекиси водорода с метанолом, на жидком кислороде и метаноле. Совсем сравнительно не так давно начали испытывать двигатель на жидком кислороде и этиловом спирте. Для управления траекторией полета употреблялись то стабилизаторы, то пара дополнительных рулевых двигателей с переменной тягой а также карданов подвес, в котором возможно было поворачивать маршевый двигатель.
В то время, когда завершилась гонка за Х Prize, команда Armadillo не сбавила темпов, любой вторник и каждую субботу они все так же планируют в ангаре, конструируя совершенную ракету. Кармак уже израсходовал на эту выдумку более двух миллионов долларов. на данный момент в работе сходу три различных аппарата.
Тот, над которым они колдуют сейчас, свисает на цепи с кран-балки наподобие окорока. Это трехметровый цилиндр с полусферическим обтекателем на носу — «Вертикальный дрэгстер» (Vertical Dragster), трудящийся на жидком кислороде и этиловом спирте, залитых в баки диаметром 90 см. Двигатель, снятый для пробной обкатки, будет закреплен на управляемом от компьютера шарнире, благодаря которому возможно изменять направление струи газа, раскаленного до температуры выше 2000ОС.
Второй, более большой аппарат, названный легко Lunar Lander Analogue («Аналог лунного посадочного модуля»), будет иметь топливные баки диаметром 160 см, питающие сходу четыре двигателя. «Данный аппарат, — говорит Кармак, — сможет нести пилота и обязан добраться до суборбитальных высот». В противном случае говоря, когда-нибудь он сможет возить пассажиров в космос.
Третий аппарат Armadillo назван Quad Vehicle, имеет четыре бака диаметром 90 см и приводится в перемещение одним двигателем. Он также обязан нести пассажира, не смотря на то, что на октябрьских состязаниях запускать его с пилотом пока не предполагается.
С того времени как Берт Рутан победил состязания на кубок X Prize, возможности коммерческих суборбитальных полетов стали привлекать широкое публичное внимание. Ажиотаж еще более накалился, в то время, когда Ричард Брэнсон создал компанию для организации космического туризма и сказал, что готов положить $13 млн. в полеты на реактивном корабле, что на данный момент без промедлений разрабатывает Рутан.
Кармак высказывает сомнение, сможет ли предприятие Рутана и Брэнсона когда-нибудь принести прибыль, в случае если учесть затраты, которых потребует разработка аппарата. Он уверен, что Armadillo имеет больше шансов на успех. «Отечественный аппарат будет трудиться как несложный лифт, — поясняет Кармак. — Пассажир входит на борт, аппарат поднимается вверх, после этого спускается вниз, вы его заправляете — и по новому кругу. Это должно быть безумно дешево.
Цена на билеты может упасть ниже $10 000».
На октябрьских состязаниях Кармак собирается продемонстрировать собственные успехи в более скромном масштабе: аппарат обязан оторваться от почвы и благополучно совершить посадку в сотне метров от старта. Но соперникам нужно будет постараться, дабы побить успехи Armadillo. «Не желаю сглазить, назвав их фаворитами, — говорит Грег Мариньяк, бывший исполнительный директор фонда X Prize, а на данный момент директор планетария Джеймса С. Макдоннелла в Сент-Луисе, — но требования этих состязаний на диво совершенно верно совпадают с тем, что делает эта команда».
Прошло пара часов по окончании первого за данный вечер взрыва, но парни из компании Armadillo уже успели разобрать поврежденный аппарат, поставить новые узлы, опять собрать и выкатить его на парковку. Жидкий кислород перетекает из цистерны, подвешенной на двухметровой высоте, в 45-сантиметровый рабочий топливный бак. В то время, когда разъединяют штуцер топливного шланга, шипящие шарики разбегаются по асфальту во все стороны. «Не наступайте на них, — даёт предупреждение Блинк, — они смогут и взорваться».
Джон Кармак сохраняет полное самообладание. «В неспециализированном-то, сходу было ясно, что с целью достижения цели нам нужно будет взорвать и сжечь парочку-вторую аппаратов, — говорит он. — Таковой уж у нас стиль работы».
Прицел на будущее
Чтобы в октябре в состязаниях на кубок X Prize с преимуществом принять вызов Lunar Landing Challenge (построение аналога лунного посадочного модуля), ракеты компании Armadillo должны соответствовать требованиям, фактически подобным тем, каковые предъявляются к модулю для посадки на Луну
Vertical Dragster
На данной ракете установлены два 90-см сферических бака для горючего — один под жидкий кислород, второй — под этиловый спирт. Ниже размещен один маршевый двигатель с тягой 1350 кгс. Вектор тяги управляется за счет отклонения всего двигателя. ПО для совокупности управления написано начальником компании Armadillo Джоном Кармаком.
Управление по крену и поворот около продольной оси выполняется за счет мелких реактивных двигателей на холодном гелии, данный же сжатый газ применяют для избыточного давления в топливных баках.
Quad Vehicle
Эта ракета выстроена чтобы продержаться в воздухе в два раза продолжительнее, чем Vertical Dragster, исходя из этого в ней четыре 90-сантиметровых бака — два под жидкий кислород и два под этиловый спирт. Они смонтированы около двигателя, установленного прямо по центру. Данный аппарат не запланирован на суборбитальные полеты, о которых грезит команда Armadillo, он обязан перемещаться на малых скоростях, так что в его очертаниях не видно никакой заботы об аэродинамике.
В помощь специалистам
- XL 0.1. Аппарат, выставленный компанией Masten Space Systems на состязания за кубок X Prize, будет летать на жидком кислороде и изопропиловом спирте.
Основатель компании Дэвид Мастен не просто рассчитывает на то, что агентство NASA выберет его технические ответы для собственной лунной экспедиции. «Я надеюсь, что и сам в том направлении полечу»
Первые состязания на кубок X Prize породили целую волну любительского ракетостроения. Подобные мероприятия должны подтолкнуть большого игрока, тесно связанного с страной, — агентство NASA. В октябре, на протяжении розыгрыша кубка
X Prize, будет выставлен финансовый приз в $2,5 млн. в соответствии с программой Lunar Lander Challenge. Это совместное предприятие, в котором примут участие фонд X Prize и программа агентства NASA Centennial Challenge. Состязания будут проходить на двух уровнях. Первый предполагает, что ракета перелетит с одной стартовой площадки на другую, дозаправится и возвратится к месту старта. На протяжении каждого перелета она обязана продержаться в воздухе не меньше 90 секунд.
На втором уровне задача та же, лишь площадки для старта и приземления будут не ровными, а скалистыми и при каждом перелете необходимо будет продержаться в воздухе как минимум несколько мин.. Цель состязаний — разработка техники, которую возможно будет применять на протяжении пилотируемого полета на Луну, запланированного NASA на 2018 год.
Пилотируемый аппарат, что доставит космонавтов на лунную орбиту, строится удачно, но NASA мало продвинулось в ответе задачи, как лучше доставить экипаж на лунную поверхность. В компании Armadillo предполагают выставить Vertical Dragster на состязания по уровню 1, а Quad Vehicle — по уровню 2. Среди соперников — Masten Space Systems со штаб-квартирой в городе Санта-Клара.
Их четырехдвигательная ракета XL 0.1 готова к состязаниям по уровню 1, а пятидвигательный аппарат Virus 1.0 компании Interorbital Systems из Мохаве, штат Калифорния, примет участие в состязаниях по обоим уровням. Для NASA это красивый шанс поглядеть на технические ответы, обошедшиеся значительно дешевле, чем варианты, над которыми трудятся они сами.
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№47, сентябрь 2006).
<
h4>