Вопросы альтернативной истории: Чапаев и кислота

[fonzeppelin]

В истории Советского Союза хватает вещей, не поддающихся логическому объяснению. Одна из самых ошеломляющих — это нежная любовь советских военных к кислоте. Азотной, которая HNO3.

Эта не слишком-то приятная в тесном общении субстанция в свое время (1940-ые — 1950-ые) была нежно любима ракетчиками мира. Поскольку была первым широко доступным долгохранимым окислителем. В отличие от жидкого кислорода, азотная кислота не выкипала, не пыталась выбраться из бака сквозь любую щель, и не была криогенной жидкостью. Если ракету на жидком кислороде требовалось заправлять непосредственно перед запуском, то ракета с азотнокислым окислителем могла спокойно стоять заправленной долгое время. 

Заправка окислителем зенитной ракеты Nike-Ajax. США, 1950-ые.

За это ценное качество, ракетчики прощали азотнокислым окислителям —вроде тетраоксида диазота (N2O4) - все их негативные свойства. А таких более чем хватало. Азотнокислые окислители отличаются высокой агрессивностью, вызывая коррозию большинства материалов и сильные химические ожоги. Они также, как правило, очень токсичны. Причем опасны не только сами вещества, но и их пары, вызывающие опасное для жизни поражение органов дыхания.

И поэтому не приходится особо удивляться, что любовь ракетчиков к азотнокислым окислителям оказалась недолговечна. Как только стали доступны адекватные альтернативы в виде смесевого твердого топлива (безопасного и простого в эксплуатации), или прямоточных воздушно-реактивных двигателей (использовавших в качестве окислителя атмосферный воздух), военные забыли азотнокислые ракеты как страшный сон. Везде... кроме Советского Союза.

До самого распада СССР, на вооружении советской армии, флота и военно-воздушных сил оставались в буквальном смысле десятки тысяч ракет с жидкостными двигателями на азотнокислом окислителе — меланже (раствор тетраоксида диазота в азотной кислоте). Это были противокорабельные ракеты морского (П-15 «Термит») и воздушного (Х-22 «Буря») базирования, зенитные ракеты (С-75 «Двина/Волхов» и С-200 «Ангара/Вега»), баллистические ракеты малой дальности (Р-17 «Эльбрус»), баллистические ракеты подводных лодок (Р-27 и Р-29). 

И это все при том, что на западе боевые ракеты с жидкостными двигателями были списаны практически поголовно еще в 1960-ых. Например, американская ЗУР MIM-3 "Nike Ajax" была снята с вооружения армии США спустя всего пять лет после принятия на вооружение — и заменена твердотопливной MIM-14 «Nike Hercules». Затраты на списание тринадцати тысяч практически новых «Аяксов» американцев совершенно не смутили, поскольку в долгосрочной перспективе одна только экономия на эксплуатационных расходах сулила значительную выгоду. Высокая стоимость производства новых «Геркулесов» полностью отбивалась существенно меньшими расходами на их обслуживание.

Противокорабельная ракета П-15 «Термит» — применение жидкостных ракетных двигателей на кораблях вообще-то не слишком привлекательная идея. Тут же дело усугублялось тем, что ракета была массовой и предназначалась для развертывания на множестве надводных кораблей и катеров. Причем не очень-то понятно, зачем советские ракетчики вообще полезли в эти кислотные дебри. Первые модели советских противокорабельных ракет (вроде КС-1 «Комета») оснащались турбореактивными двигателями на обычном авиатопливе, и переход на ЖРД не так чтобы дал какие-то особенные выгоды в скорости (и П-15 и КС-1 дозвуковые), дальности (на «Термите» даже уменьшилась) или эргономике. 

П-15 "Термит" и КСС "Сопка".

Пытался ли СССР как-то решить проблему? Что самое удивительное — да. В начале 1960-ых, для замены П-15 разрабатывалась противокорабельная ракета П-25 (на основе ракеты подводных лодок П-70 «Аметист»). Новая ракета оснащалась твердотопливным двигателем — то есть не использовала никакого ядовитого окислителя, и была значительно проще и дешевле в эксплуатации.

Но... ракета П-25 не была принята на вооружение, и работы по ней были прекращены. Частично в этом виновата не слишком-то удачная серия испытаний (хотя с другой стороны, исходная П-70 на вооружении вполне себе успешно состояла, то есть проблемы на испытаниях были явно временными!). Но главной причиной было то, что новая ракета не давала значимого преимущества в дальности над имеющейся. Дешевизна и простота эксплуатации твердотопливной ракеты, по-видимому, вообще не воспринимались как заслуживающий внимания фактор.

Зенитный ракетный комплекс С-75 «Двина/Волхов» — практически самый распространенный ЗРК мира в годы Холодной Войны тоже работал на жидком топливе. И использовал в качестве окислителя... да, все ту же азотнокислую смесь. 

Прямоточные ракеты для С-75, В-757 (13Д) слева и В-758 (22Д) справа.

Но еще в конце 1950-ых, советские инженеры вели работы над ракетами для комплекса С-75, оснащенными воздушно-реактивным прямоточным двигателем. То есть использующим в качестве окислителя обычный забортный воздух. Подобные ракеты — 13Д и 22Д — были созданы «в металле», неоднократно (и не сказать чтобы безуспешно) испытаны на практике, продемонстрировав результаты, вполне сопоставимые с «кислотными» ракетами. 

Но... на вооружение прямоточные ЗУР для С-75 так и не поступили. Причина все та же: они не продемонстрировали значимого превосходства в характеристиках над усовершенствованными моделями «кислотных» ЗУР. То, что коррозийный и токсичный окислитель плохо совместим с мобильной зенитной ракетой никого, похоже, не волновало. В статье «Система-75» вообще приводится убийственная фраза «Применение токсичных и агрессивных жидких топлив стало привычным и не являлось сдерживающим фактором для их широкого использования.» То есть высокая опасность и высокая стоимость эксплуатации стали «привычными», и поэтому перестали кого-либо волновать.

Еще один пример. Противокорабельная крылатая ракета КСР-2 (К-16), разработанная на замену КС-1 «Комета». Что именно такого критического было достигнуто заменой турбореактивного двигателя на ЖРД для дозвуковой ракеты? 

Удешевление в производстве? Ну да, ЖРД формально дешевле и проще чем ТРД... но учитывая насколько токсичные окислители сложнее и опаснее в эксплуатации, чем обычный авиакеросин, была ли реально достигнута хоть какая-то выгода? Ведь «удешевленной» ракет требовались дорогие комплекты заправки. Увеличение дальности? Но ведь эту задачу на ракете К-10 (которая еще и сверхзвуковая) вполне успешно решили и с керосиновым воздушно-реактивным двигателем... 

Вырисовывается довольно-таки унылая картина. Советская военная экономика в упор не понимала идеи «экономить на обслуживании» и «экономить на хранении». Ценность для нее имели только ресурсы, уже вложенные в производство конкретного оружия. Замена его сходным по возможностям, но более простым и дешевым в хранении и эксплуатации, воспринималась как «бесхозяйственность». 

С точки зрения альтернативной истории, работы тут — непочатый край) Одна только оптимизация ракетного арсенала СССР в 60-ых, с массовой заменой устаревших жидкостных ракет на сопоставимые по характеристиками но более дешевые и простые в эксплуатации твердотопливные и прямоточные, могла дать значительную экономию в долгосрочной перспективе. Особенно с учетом возможности массово раздавать снимаемые с вооружения «кислотные» ракеты союзникам по соцлагерю и продавать их в развивающиеся страны. 

Вот задачка для попаданца в Хрущева/Брежнева и т.д.)

Comments

[sergeityukin.livejournal.com]

Советский Союз готовился к войне , дешёвая и простая в производстве ракета отправлялась прямо из цеха на фронт и которую заправляли срочники — так как то , у меня брат отца в срочную заправляла что то на Кубе и шланг порвался , толи троим толи шестерым снесло головы , комиссия причину не установила

[fonzeppelin.livejournal.com]

Так в том и дело, что как раз в плане "с завода на фронт" жидкостная ракета требующая дозаправки (без ампулизированного топлива) — это чуть ли не худшее возможное решение.

[sergeityukin.livejournal.com]

Ну это мы сейчас так понимаем , это США могли себе позволить переход на другой вид топлива , у них под боком не было ракетных баз СССР , а в СССР у после военного поколения руководства был пункт на не допущение повторения 1941 года и генералы требовали гарантированного , надёжного , дешёвого средства поражения , которое будут обслуживать срочники , вот и все аргументы , да система была не эффективной и затратной и она сожрала себя — руководство и генералы выродились , но тогда это так работало .

[jr0.livejournal.com]

Никто СССР не угрожал, ровно наоборот. Это СССР намеревался нападать и в Европе. Вы несете какую-то пургу.

Генералы вполне удовлетворялись табличными данными и рекордами. Никогда это не работало, см. Семерку хоть. Притом что и Р-12 какая — монстр.

В США переделывали уже закупленные МБР, но обратно: с кислорода на кислоту. Это событие, вероятно, и развернуло мнение политбюро. Не генералы решали, а невоевавшие маршалы, вроде Устинова. И решали они, как правило, так: сделайте как в США, только больше. Не все получалось, а когда получалось, выходило вдесятеро дороже и тяжелее. Сравните хоть Atlas и Семерку. В США ракету размером с Семерку сделали, но не военные, а для науки. Правда, у военных основной РКН была Titan — центральная ступень на кислоте, но боковики там — основная тяга. И хотели переделать центр под водород, что и сделали японцы на своих H, начав с лицензионной керосиново-твердотопливной Delta. Повторю, в США с керосина на гидразин перешли, не наоборот. А после — водород, а не керосин. И только в 90ых решили, что керосин годится вновь, но не для военных, а как коммерческий носитель.

Окончательный для нынешнего времени выбор топлива делали в Европе. Успех кислотной Ariane-4 раздавил надежды госконтор США на главенство на рынке. Однако в Европе решили, что им кислота и в центре не нужна, а нужен водород. За ними последовали в США. Titan 34D накрылся как коммерческий проект совершенно, хотя у нас любят пинать Челноки, которые совершенно другого назначения. Именно неудача Titan как коммерческого проекта привела правительство США к желанию задать подрядчикам взбучку, пригласив варягов из разваленного СССР.

А вот коммерческая неудача с Челноками связана с переоценкой значения сборки и ремонта на орбите. Оказалось, что на фиг не надо. К тому же запуски с восточного океанского берега — зависимость от погоды. А наличие людей на ракете — запредельные требования к безопасности, урок Challenger, когда погодой во время пуска пренебрегли, несмотря на протесты исполнителей. Вот тут, в 90ые, осенила мысль сделать политический проект, который дал бы право частникам самим сделать себе носитель. Рассчитывали на фирмы, вроде Orbital, связанные с военными и с коммерцией, строящие спутники.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Чего-чего в США переделывали?! "Титан-2", это не переделка "Титан", это отдельная ракета

[jr0.livejournal.com]

Переделанная. Где вдруг отдельная? А после — еще раз, с добавлением твердотопливной ступени. Одновременно с разработкой криогенной Saturn I.

+ https://en.wikipedia.org/wiki/Aerojet_LR87

[sleepingtoss.livejournal.com]

Надо же, я вижу вы написали фразу "коммерческая неудача с Челноками".

[jr0.livejournal.com]

Что именно неожиданно? Вообще, госпроект, похоже, обречен на такую неудачу. И это в США поняли гораздо раньше, чем я. Немыслимо развитое соперничество, оно слишком политизировано. Вообще непонятно как получать прибыль, куда ее пускать. Это ведь прибыль на деньги налогоплательщиков. Вроде продажи оружия для услуг — МБР и их расчетов для запуска частных спутников.

И именно этого взгляда я всегда придерживался. Теперь приложите это хотя бы и к Союзу или Ariane. Я ведь знаю, что при оценке надо сравнивать, я же не демагог. Falcon — первый коммерческий проект.

[sleepingtoss.livejournal.com]

ULA — это частная кампания, которая разрабатывает ракеты и осуществляет запуски по заказу государства. Да, когда есть компания вроде ULA, очень тесно связанная с государством — это проблема и это всегда риск для конкуренции на рынке. Но с юридической точки зрения известно, где деньги государства, а где деньги ULA.

Тем не менее в США продолжают за бюджетные деньги создавать SLS (этим занимается та же самая ULA), который по сути конкурирует с создаваемым на частные деньги SuperHeavy.

Может быть кто-то в США и понял это гораздо раньше, чем вы, но бюджет составляют и принимают другие люди.

Союз и Ariane — это государственные проекты со всеми вытекающими последствиями. С Falcon9 ни тех, ни других нельзя сравнивать, тут согласен. ULA — это формально менее тесно связанная с государством контора, но всё же они в значительной степени на госзаказы ориентируются.

[jr0.livejournal.com]

1. ULA это картель для МО США. Он официально получает оплату от МО США за готовность, то есть о каком-то еще честном соперничестве речи быть не может. Falcon имеет схожий статус МО, но за готовность SpaceX не платят. "Тесно связан" тут — является частью.

2. SLS проект NASA, как Saturn и Shuttle. Нет, не ULA там исполнитель, а Boeing, в основном. Даже верхнюю ступень делает Boeing. Бак для Челноков делал Lockheed, а тут — Boeing, даже сплавы другие. SRB исполняет Northrop. К тому же, МО США и NASA — очень разное.

Lockheed делает Orion, но не SLS. ULA тут ни при чем.

3. С SLS соперничала Boeing (ULA) Delta Heavy, исполнили один заказ вместо SLS — испытание Orion. Falcon Heavy получил заказ вместо SLS.

4. Соперничество со Starship (название всей ракеты) в будущем, довольно далеком, так как нужен сертификат, что есть только у Delta Heavy, Falcon Heavy и намного скорее Starship будет у SLS.

5. Не держите кого-то глупее себя. Решения NASA хоть и совершаются под политическим давлением, выверены. Вы путаете путинизм и демократию. ULA никак не менее связан с государством, чем Arianespace или Союз. Но теперь вот ULA продается, отжили.

6. То есть вы бросаетесь наивными обвинениями, которые были бы уместны даже, но если вы гражданин США, так как тогда вам обязаны все пояснить. Если же вы, как и я, гражданин РФ, то это — обычная клевета. Хорошо, если по незнанию общеизвестных фактов. Клевета — корыстный домысел. Потому на западе избегают вообще суждений о соперниках. Бывает, но всегда получает общественную оценку как заведомая клевета.

Даже в виде вопросов это будет клевета. Вопросы допустимы, но без домыслов в них. Никто не обязан доказывать вам, иностранному гражданину, прохожему, что не вор. Эта обязанность ваша, если вы беретесь утверждать. Вы притом вполне вправе обсудить такие предположения про Союз, скажем. Как настоящий гражданин.

[sleepingtoss.livejournal.com]

1. ULA — это частная организация, 50% которой принадлежит Боингу и 50% Локхиду. Это юридическая реальность. Эта организация не принадлежит МО.

2. ULA там один из соисполнителей и Локхид тоже участвует (при том, что Боинг — основной исполнитель). Но когда мы говорим об этом проекте то понятно, что все три эти организации ни разу не конкуренты друг другу. Их руководители совместно проталкивают проект.

3. Проверил ещё раз. Вариант запуска Ориона используя Falcon Heavy рассматривался, но от этого в итоге отказались. Falcon Heavy будут использовать для доставки модулей Gateway на лунную орбиту. Orion пока планируют запускать только используя SLS.

4. И тем не менее. Starship — намного более мощная ракета и к тому же многоразовая. Когда она будет готова, SLS окажется никому не нужен. Собственно именно поэтому ULA и выставлен на продажу — непонятно за счёт чего они смогут когда-либо конкурировать со SpaceX.

5. Я живу в демократическому государстве — по крайней мере у нас коалиция и оппозиция много раз сменялись по итогам выборов. И я вижу, примеры неадекватных решений, принимаемых демократически выбранными властями. Это не значит, что тут всё настолько же плохо, как и в России при путинском режиме, но адекватность действий властей нужно стараться оценивать объективно.

6. Страна, в которой я живу (можете заглянуть в профиль и узнать, что за страна), в соглашениях Артемиды участвует, хотя и на третьих ролях. Ну а я сам хотя и гражданин РФ, но больше в этой стране не живу и не планирую появляться. Когда-то я выходил на акции протеста, но вскоре после Крыма уехал. И хотя мне очень печально смотреть на то, что происходит с Россией, но очевидно неэффективное расходование средств на программы вроде Союза сейчас является третьестепенной проблемой, да и налоги в российскую казну я более не плачу — не мои средства разбазаривают.

Клевета — это статья УК РФ. Считаете, что я нарушил — настучите в соответствующие органы. На территории, на которой российские власти смогут до меня дотянуться в любом случае появляться не планирую. Сам я считаю себя вправе обсуждать действия правительств, и тех стран, гражданство которых у меня есть, и любых других — свобода слова прежде всего.

[jr0.livejournal.com]

1. ULA принадлежит МО. Это предприятие только для МО. По согласованию, они могут исполнять сторонние заказы. Даже двигатели, как известно, они закупают там и столько, сколько им укажут. Это картель, потому что предполагалось соперничество B и L, а они сговорились.

2. Нет, ULA не участвует в программах NASA. Могут лишь продать запуск носителей, что разработали для МО США. Если им позволят.

3. Вы подменяете свое утверждение. Соперничает с SLS Delta Heavy и Falcon Heavy. Запуски Orion — другое, не тождественно SLS. И таки Falcon все еще в деле. А вот Starship — перспективная частная программа. HLS — программа NASA, но не соперник SLS или Orion. Пока. Orion, например, и не предназначали для посадок на Луну, это отдельно и ракеты там те, что предложат исполнители, SLS может предложить только Boeing.

4. А непонятно пока, когда Starship и орбитальный танкер будет готов. Без танкера и без лицензии на запуск людей Starship SLS не соперник. Правда, танкер должен быть готов к полету HLS (без людей), то есть скоро. Дошло до того, как известно, что NASA объявила вторую программу для соперника SpaceX HLS. И тут снова SLS не при чем.

ULA не выдержал соперничества Falcon. Это для МО США. SLS не при делах. Научитесь разделять NASA и МО. У Falcon 9 сертификаты МО, а Falcon Heavy даже и создан, чтобы удовлетворить МО. Маск хотел отказаться, но таки сделал воякам.

5. Вы вольны задавать неосмысленные вопросы своему правительству. Как я Путину. Но не путайте разные правительства.

6. Я не буду заглядывать. И ко мне заглядывать не надо.

Вы гражданин РФ, неважно где живете. У вас по моим меркам смутные представления об обсужденных вопросах. Потому я бы ждал от вас не экспертизу, приговоры, а вопросы. И желательно без предположений, к которым непонятно как мне относиться. Меня занимают очевидно важные теперь вопросы, а не ваши отдельные заблуждения, их разбор.

И еще общее соображение: NASA в рассматриваемых вопросах неоспоримый лидер. Давно и прочно, особенно теперь. Стоит, наверное, не учить лучших в мире и самых успешных профессионалов, а учиться у них. Это мне представляется здравым. Даже если б вы были гражданином США, например, и тогда вам не стоило бы учить NASA делать космонавтику. Но вы могли бы ждать ответов на свои избирательские вопросы. Написать, скажем, своему конгрессмену, раз это там возможно, а вы в растерянности.

[sleepingtoss.livejournal.com]

1. "a 50-50 joint venture between Lockheed Martin and Boeing".

Вот что такое ULA.

Ну хотя бы такая ссылка (https://spacenews.com/to-stay-competitive-in-the-launch-business-ula-courts-commercial-customers/)на новостн (https://spacenews.com/to-stay-competitive-in-the-launch-business-ula-courts-commercial-customers/)ой сайт. Вы где-то, очевидно, прочитали неверную информацию о том, что это собственность американского минобороны и с поразительным упорством повторяете.

2. В википедии (англоязычной) они указаны как участвующие в программе SLS. Очевидно, какие-то работы Boeing передал их совместному с Lockheed Martin предприятию.

3. Delta IV Heavy уже решено снимать с производства, ни с кем они больше не соперничают.

Кому будет нужен SLS в случае наличия полностью многоразового и более дешёвого SuperHeavy-Starship?

4. Можно посмотреть историю переноса первого пуска SLS и сказать, что неизвестно, с каким интервалом смогут SLS\Orion запускать. Но без SuperHeavy HLS, видимо, не смогут доставить на лунную орбиту. И без SuperHeavy Artemis превратится просто в программу строительства станции на орбите Луны.

5. Я волен печатать в интернете что считаю нужным про любое правительство. Если моё правительство делает что-то, что мне сильно не нравится я выйду на демонстрацию — я так делал, пока жил в России и есть опыт уже в стране, куда я переехал.
6. Добавлю несколько соображений. Ожидается экономический кризис на Западе, и скорее всего, в связи с ним расхода развитые страны будут урезать, как это уже происходило. (На всякий случай поясню — я не ожидаю конца света, развала США или американцев дерущихся за зелёные солейны, жду кризиса сопоставимого с кризисом в 70-е или 2008). И тогда космические программы начали резать. Многие миссии Apollo отменили, Skylab B построили и не запустили, оставив СССР в качестве единственной страны с пилотируемой орбитальной станцией, потом администрация Обамы после 2008 прекратила принятую Бушем Лунную программу, да и полёты шаттлов отменили в момент, когда единственным способом доставить человека на МКС оставались Союзы. Будут за всё хвататься, включать в Artemis что попало — конгресс им потом в какой-то момент бюджет порежет, как уже резал. И будет очень печально, если человечество останется без лунной программы ещё на долгие годы, или с урезанной лунной программой в виде Gateway.

[jr0.livejournal.com]

Да и с ампулизацией. Такая ракета — тонкостенная цистерна с едкими ядами. То еще сокровище для доставки на фронт. Потому-то С-200 без хваленой ампулизации, хотя много раз дорабатывали.

[jr0.livejournal.com]

А в США не к войне готовились? Я напомню, кто кого в крупной войне оружием снабжал.