Bez wątpienia najbardziej obiecującym sposobem na podbój kosmosu pozostają systemy lotnicze, które mają znaczną przewagę nad tradycyjną metodą rakietową dostarczania ładunku na orbitę zbliżoną do Ziemi.
System lotniczy różni się od systemu rakietowego i kosmicznego tym, że jako pierwszy, a czasem drugi stopień wykorzystuje samoloty naddźwiękowe, naddźwiękowe lub naddźwiękowe wielokrotnego użytku. Prawdopodobnie nie musisz mieć siedmiu cali na czole, aby zrozumieć: użycie samolotu zamiast pierwszego stopnia pozwala na bardziej ekonomiczne starty (rakieta oprócz paliwa zawiera również utleniacz, który biorą silniki lotnicze z atmosfery). Ale są też inne korzyści. Wymienię niektóre z nich. Zacznijmy od wielokrotnego użytku. System lotniczy pozwala na wielokrotne używanie wszystkich jego komponentów. Dzięki temu znacznie wzrasta ekonomia startów. Kolejną ważną zaletą jest możliwość startu z dowolnego punktu, ponieważ pierwszy stopień przewoźnika może również dotrzeć do równika, aby tam wystartować. Bliskość zera równoległego tworzy efekt procy, gdy obiekt wystrzelony w kosmos otrzymuje dodatkową energię z obrotu Ziemi.
Pamięć o przyszłości
„Nowoczesne rakiety i pojazdy kosmiczne są stosunkowo drogie, mają niewystarczającą nośność, a przygotowanie do startu zajmuje dużo czasu. Wszystkie statki kosmiczne (załogowe i bezzałogowe) są obecnie wystrzeliwane w kosmos za pomocą jednorazowych pojazdów nośnych. Złożone statki kosmiczne są również zaprojektowane do jednego lotu.
Czy da się pogodzić np. z tym, że budowany od kilku lat duży liniowiec, przeznaczony był na jeden rejs? A w astronautyce tak właśnie jest.
Weźmy na przykład amerykańską rakietę Saturn 5, która zapewniała misje Apollo na Księżyc. Ten olbrzym, wysoki na ponad 100 metrów i ważący prawie trzy tysiące ton, faktycznie przestał istnieć kilka minut po starcie. Zwycięska droga kosmonautyki usiana jest wypalonymi fragmentami rakiet, blokami statków kosmicznych i satelitami wyrzucanymi na orbity.
Ta dyspozycyjność technologii staje się poważnym hamulcem dalszego rozwoju astronautyki i badań kosmicznych. Początkowo, gdy nie było tak wielu startów, a badania nie były prowadzone na tak dużą skalę, można było to tolerować. W przyszłości takie odpady staną się niemożliwe”- napisał pilot-kosmonauta ZSRR V. A. Shatalov u zarania eksploracji kosmosu bliskiego Ziemi.
Dlaczego więc systemy lotnicze nie ewoluują? Nie, po prostu aktywnie się rozwijają, ale nie tutaj.
Na potrzeby turystyki kosmicznej w ostatnich latach opracowano suborbitalne systemy lotnicze Space Ship One i Space Ship Two. Space Ship One wykonał kilka lotów suborbitalnych. Statek Kosmiczny Dwa jest w fazie testów w locie.
Jakie są nasze osiągnięcia? System lotniczy Spiral zaczął być opracowywany w 1964 roku. Składał się z samolotu orbitalnego, który miał zostać wystrzelony w kosmos przez hipersoniczny wzmacniacz, a następnie na orbitę stopnia rakietowego. Został opracowany w biurze projektowym AI Mikoyan. Głównym projektantem systemu był G. E. Lozino-Lozinsky, później główny projektant organizacji pozarządowej Molniya, która stworzyła pojazd kosmiczny Buran. Istnieje również projekt wielozadaniowego systemu lotniczego MAKS, który w obecnym kształcie powstał w wyniku kolejnych badań projektowych prowadzonych pod kierownictwem Łozino-Łozińskiego w NPO Molniya wraz z powiązanymi przedsiębiorstwami, przemysłowymi instytutami badawczymi i instytutami Rosyjska Akademia Nauk od końca lat 70. do chwili obecnej. Ale droga od rozwoju projektu do zastosowania w obecnym środowisku wydaje się nie do odparcia.
Kto łamie konwencję?
W świetle intensywnego rozwoju systemów lotniczych dla całej społeczności światowej istnieje jeden bardzo poważny problem prawny, który może postawić ludzkość na krawędzi nowej wojny światowej, nie gorszej niż kryzys kubański. Jest to po prostu sformułowane: „Na jakiej wysokości kończy się lotnictwo, a zaczyna astronautyka?”
Konwencja chicagowska o międzynarodowym lotnictwie cywilnym uznaje, że każde państwo ma pełną i wyłączną suwerenność nad swoją przestrzenią powietrzną i żaden stanowy samolot nie przelatuje ani nie ląduje na terytorium innego państwa bez zezwolenia tego państwa. Prawo kosmiczne zapewnia wszystkim równy dostęp w celu prowadzenia badań lub użytkowania i nie dzieli przestrzeni na żadne strefy. Wyklucza również wystrzelenie jakichkolwiek obiektów z bronią jądrową lub bronią masowego rażenia na orbitę okołoziemską, ale nie wprowadza zakazu lotów suborbitalnych z taką bronią oraz wszelkich lotów z bronią konwencjonalną. Oznacza to, że możliwe jest wprowadzenie na orbitę broni nie zakazanej przez prawo międzynarodowe, która będzie okresowo umieszczana nad terytorium innego państwa. Kłopot polega na tym, że wysokość względem Ziemi, na której kończy się Konwencja Chicagowska, a zaczyna prawo kosmiczne, nie jest uzgodniona.
Rosja, podobnie jak Międzynarodowa Federacja Lotnicza (FAI), uważa, że granica między lotnictwem a kosmosem przebiega 100 kilometrów od powierzchni planety. W Stanach Zjednoczonych za taką granicę uważa się 80,45 km (50 mil). W 2006 roku prezydent USA wydał dyrektywę w sprawie Narodowej Polityki Kosmicznej, w której Stany Zjednoczone zrzekają się wszelkich umów międzynarodowych ograniczających działalność kosmiczną związaną z programami wojskowymi i zawiera tezę o prawie do odmawiania przeciwnikom Ameryki możliwości wykorzystania ich zdolności kosmicznych.
Rozwój transportu cywilnego i pasażerskich systemów lotniczych wymagał rozwiązania ich problemów bezpieczeństwa lotów na poziomie ONZ i ICAO. W marcu 2015 r. w siedzibie ICAO w Montrealu odbyło się pierwsze wspólne sympozjum lotnicze Komitetu ONZ ds. Przestrzeni Kosmicznej i ICAO. Rosja nie przedstawiła na nim raportów ze swoim stanowiskiem. Czy po tym trzeba się dziwić, jeśli interesy Rosji są ignorowane przez społeczność światową, która dla dobra Stanów Zjednoczonych może podjąć każdą niekorzystną dla nas decyzję? Co zrobimy, jeśli aparat suborbitalny innego państwa przeleci nad naszym terytorium na wysokości 90 kilometrów w kierunku Moskwy: zestrzelimy go, czy niech przeleci cicho nad stolicą? Powinniśmy być inicjatorami prawidłowego rozwiązania wszystkich tych kwestii na szczeblu międzynarodowym z punktu widzenia interesów Rosji, a nie zajmować strusie stanowisko i myśleć, że wszystko samo się rozwiąże lub że obce nam kraje pomogą.
Światy równoległe
Wróćmy do pytania: dlaczego w Rosji nie ma projektów systemów lotniczych i co należy zrobić, aby je wdrożyć? Moim zdaniem głównym i głównym powodem jest resortowy brak jedności lotnictwa i kosmosu w ZSRR i Federacji Rosyjskiej. Początek tego rozłamu położył N. S. Chruszczow, gdy w 1955 roku nakazał wycofać szereg biur projektowych i fabryk spod podporządkowania Ministerstwa Przemysłu Lotniczego ZSRR i na ich podstawie utworzyć nowe Ministerstwo Generalnej Budowy Maszyn. W ten sposób rozstaliśmy się z samolotami i rakietami. Prawdziwy rozdźwięk między obydwoma resortami objawił się nawet podczas wspólnych prac nad projektem Energia-Buran. Dobrze pamiętam, jak po jednym ze spotkań pracownicy Biura Projektowego Ministerstwa Maszyn Ogólnych ZSRR, które było odpowiedzialne za system sterowania Burana, gdy samolot orbitalny zszedł z orbity na wysokość 20 km, żartowali, że po statek przekroczył tę wysokość, poszli napić się szampana, a potem zadrżał przemysł lotniczy. Za stworzenie systemu sterowania od wysokości 20 kilometrów do przystanku „Buran” na ziemi było już odpowiedzialne biuro konstrukcyjne przyrządów lotniczych … Jedyną rzeczą, która w pewnym stopniu uratowała od rozłamu wydziałowego, było obecność Komisji Wojskowo-Przemysłowej przy Radzie Ministrów ZSRR (MIC), która podlegała bezpośrednio wszystkim przemysłom obronnym, a także Ministerstwa Lotnictwa Cywilnego. To właśnie koordynacyjna i wiodąca (to tu słowo definiujące) rola kompleksu wojskowo-przemysłowego zadecydowała o pomyślnej realizacji programu Energia-Buran.
Mówiąc o przemyśle lotniczym i rakietowym oraz kosmicznym, można śmiało powiedzieć, że ich zarządzanie powinno być prowadzone przez jeden organ państwowy. Co więcej, takiego, który mógłby nie tylko zarządzać nimi jako dwoma równoległymi światami, ale także tworzyć stop naukowo-projektowo-produkcyjny przemysłu lotniczego i rakietowego oraz kosmicznego. Można powiedzieć, że takie próby krzyżowania węża z jeżem były już podejmowane (Departament Przemysłu Lotniczego i Kosmicznego Ministerstwa Gospodarki FR, a potem Rosaviakosmos) i nic się nie stało. Ale istnieli też zbyt mało czasu, aby mieć czas, aby coś zmienić, i nie postawili sobie za zadanie stworzenia jednego z dwóch podsektorów. Teraz to powinno być głównym zadaniem. Po likwidacji Roskosmosu jako organu rządowego i stworzeniu na jego bazie jednej korporacji państwowej oraz URSC normalny proces państwowego zarządzania branżą całkowicie zniknie. GC sama zbuduje politykę eksploracji kosmosu, opracuje plany, określi rozkazy rządowe, przeprowadzi badania i utworzy rezerwę naukowo-techniczną, zaangażuje się w rozwój i produkcję, przeprowadzi starty i zbada incydenty w przypadku ich niepowodzeń. W mowie potocznej takie podejście nazywa się „masowym grobem”. W końcu istnieje już więcej niż orientacyjne doświadczenie ZAK, które działa od 2006 roku, ale jeszcze się w niczym nie pokazało. Przytoczę tylko dwa fragmenty z raportu rocznego ZAK za 2007 r., w którym zaplanowano „odwrócenie obecnego trendu w wyposażeniu technicznym rosyjskich linii lotniczych w celu modernizacji floty samolotami produkcji zagranicznej i zapewnienia dominacji krajowych produktów lotniczych w okres po 2015 roku” i „do 2015 roku zakończenie prac rozwojowych i uruchomienie seryjnej produkcji perspektywicznego frontowego kompleksu lotniczego (PAK FA).” Dziś, w 2015 roku, każdy może łatwo ocenić, jak blisko UKA jest realizacja zadań z 2007 roku. Ale tu przynajmniej jest Ministerstwo Przemysłu i Handlu, które wciąż próbuje przeprowadzić państwową regulację. Ale nie będzie żadnej kontroli nad nową korporacją Roscosmos.
NASA nie brzmi po naszej myśli
A może nadal warto zobaczyć, jak przebiega kontrola nad samolotami i kompleksami kosmicznymi w Stanach Zjednoczonych? Głównym organem rządowym w kraju w przemyśle lotniczym i kosmicznym jest Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA). Jest federalną agencją stanową podległą bezpośrednio wiceprezydentowi Stanów Zjednoczonych i odpowiada za badania naukowe, techniczne i technologiczne oraz osiągnięcia w dziedzinie lotnictwa i kosmosu, cywilny program kosmiczny kraju, a także eksplorację powietrza i przestrzeni kosmicznej. Z punktu widzenia regulacji państwowych NASA pełni jednocześnie funkcje Ministerstwa Przemysłu Lotniczego i Ministerstwa Spraw Ogólnych ZSRR. W Rosji jego analogiem działał na krótko Rosaviakosmos, utworzony w 1999 roku i zlikwidowany w 2004 roku. To NASA przygotowuje i, po zatwierdzeniu przez kierownictwo kraju, realizuje program i plany działań w zakresie lotnictwa i kosmonautyki. Przemysł lotniczy NASA od dziesięcioleci przyczynia się do lotnictwa. Prawie każdy samolot jest obecnie wyposażony w technologię opracowaną przez NASA, aby pomóc samolotom latać bezpieczniej i wydajniej. Badania w dziedzinie lotnictwa nadal odgrywają kluczową rolę w transporcie lotniczym i towarowym, technologii napędowej i innowacjach. Daje to amerykańskiemu przemysłowi lotniczemu możliwość dalszego rozwoju i utrzymania globalnej konkurencyjności. NASA obejmuje 17 kompleksów badawczych i testowych, które umożliwiają wystrzeliwanie statków kosmicznych i samolotów do różnych celów. Szczególne miejsce w NASA zajmuje NASA Security Center (NSC), powołane w październiku 2006 roku, stworzone w celu zapewnienia realizacji wymagań bezpieczeństwa i zagwarantowania realizacji wyznaczonych celów w projektach i programach NASA.
Koncentrując się na doskonaleniu rozwoju ludzi, procesów i narzędzi potrzebnych do bezpiecznego i skutecznego osiągania celów strategicznych NASA, NSC ma cztery działy funkcjonalne: rozwój technologii, zarządzanie bazą wiedzy, audyty i wzajemne oceny oraz pomoc w badaniu wypadków i katastrof.
Nie jest przypadkiem, że to właśnie w 2006 roku ICAO po raz pierwszy przeszło od koncepcji bezpieczeństwa lotniczego do koncepcji jego zarządzania. W 2013 r. ICAO przyjęła 19. załącznik do Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym, zwany „Zarządzaniem bezpieczeństwem”. Jest to obecnie obowiązkowy standard dla światowego lotnictwa cywilnego. Niestety przepis ten jest słabo wypełniany w rosyjskiej praktyce transportu lotniczego i nie jest w ogóle stosowany w przemyśle rakietowym i kosmicznym.
Liczne prywatne korporacje lotnicze w Stanach Zjednoczonych są jedynie wykonawcami programów i planów NASA w sektorze lotniczym, które są realizowane na polecenie rządu.
Poinstruuj Żukowskiego
W Rosji nie ma agencji rządowej zajmującej się działalnością lotniczą, podobną do NASA. Korporacja państwowa Roskosmos ze względu na swoją strukturę w zasadzie nie jest w stanie odgrywać takiej samej roli jak NASA w Stanach Zjednoczonych. Ale mamy teraz możliwość stworzenia podobnego organu zarządzającego stanem.
W tym celu konieczna jest zmiana ustawy federalnej „O Narodowym Centrum Badawczym” Instytutu im. N. Je. Żukowskiego”(nr 326-ФЗ z dnia 4 listopada 2014 r.) - powierzenie SIC funkcji wykonywanych przez NASA w Stanach Zjednoczonych i nadać jej status państwowego organu zarządzającego w dziedzinie lotnictwa i przemysłu rakietowo-kosmicznego. Konieczne jest również dodatkowe wprowadzenie do niego wszystkich instytutów badawczych orientacji rakietowej i kosmicznej (TsNIIMash itp.), kosmodromu Vostochny, a także LII im. MM Gromov, wyprowadzając tego ostatniego z KLA.
Wróćmy jednak do Stanów. Inną agencją rządową w amerykańskim przemyśle lotniczym jest Federalna Administracja Lotnictwa (FAA). Jego główne funkcje to regulowanie lotnictwa cywilnego i komercyjnej działalności lotniczej w celu zapewnienia bezpieczeństwa lotów i wpływu na środowisko.
FAA posiada Biuro Komercyjnego Transportu Kosmicznego (AST), którego misją jest ochrona ludności, mienia, bezpieczeństwa narodowego i interesów polityki zagranicznej Stanów Zjednoczonych podczas komercyjnego startu lub ponownego wejścia w kosmos, a także ułatwianie i promowanie lotnictwa i kosmonautyki transport. FAA wyda komercyjne licencje lotnicze lub zezwolenia na lot eksperymentalny tylko po ustaleniu, że wniosek o start lub ponowne wejście, stanowisko startowe, sprzęt testowy, konstrukcja lub zastosowanie w lotnictwie nie będą stanowić zagrożenia dla zdrowia publicznego, mienia, bezpieczeństwa narodowego USA, interesy polityczne lub zobowiązania międzynarodowe Stanów Zjednoczonych. AST licencjonuje porty kosmiczne do użytku komercyjnego. Jest to podobne do certyfikacji lotnisk dla lotnictwa cywilnego lub wspólnie z Siłami Powietrznymi do użytku komercyjnego.
W Rosji nie ma ciała analogicznego do amerykańskiego FAA. Ale jeśli poszczególne funkcje FAA związane z wdrażaniem Konwencji chicagowskiej o międzynarodowym lotnictwie cywilnym są rozproszone między Ministerstwem Transportu Federacji Rosyjskiej, Rosawiacą, Rostransnadzorem i Międzypaństwowym Komitetem Lotniczym, w dziedzinie lotnictwa takie struktury są na ogół nieobecny. Tak więc nie ma niezależnej kontroli państwa nad bezpieczeństwem działalności lotniczej, jak na przykład w Stanach Zjednoczonych, w Rosji i nigdy nie było.
Kolejną agencją rządową USA, która ma istotny wpływ na bezpieczeństwo lotów, rakiet i lotów kosmicznych, jest Narodowa Rada Bezpieczeństwa Transportu (NTSB). Strukturę organizacyjną rady tworzą podkomisje odpowiedzialne za badanie incydentów bezpieczeństwa w transporcie lotniczym, drogowym, morskim, kolejowym, rurociągowym oraz podczas transportu materiałów niebezpiecznych, prac naukowych, technicznych i projektowych, łączności oraz działalności legislacyjnej. Oprócz sytuacji awaryjnych w lotnictwie cywilnym, NTSB bada wypadki lotnicze o dużym znaczeniu publicznym. Obejmują one wszystkie wypadki i katastrofy amerykańskich pojazdów lotniczych. Na przykład to NTSB prowadziło śledztwo w sprawie śmierci promu kosmicznego w obu przypadkach, a teraz jest zaangażowane w katastrofę suborbitalnego statku kosmicznego Virgin Galactic Space Ship Two.
Głównym rezultatem pracy NTSB jest identyfikacja przyczyn incydentu i wydanie zaleceń dotyczących bezpieczeństwa, aby zapobiec im w przyszłości. W swojej historii rada wydała ponad 13 tysięcy zaleceń, z których większość została zaakceptowana przez FAA w całości lub w części. Rada nie ma uprawnień prawnych do wdrażania lub egzekwowania swoich zaleceń. FAA robi to w lotnictwie w Stanach Zjednoczonych. Takie podejście jest konieczne, aby zapewnić, że tylko jedna agencja jest odpowiedzialna za bezpieczeństwo lotów. Ale NTSB ma bezwarunkowy priorytet w badaniu wszystkich incydentów. FAA jest zawsze zaangażowana w dochodzenia, ale nie więcej – odpowiada za nie NTSB.
W Rosji nie ma organu rządowego podobnego do NTSB. Badanie wypadków z udziałem samolotów cywilnych prowadzi MAK, a incydentów - Federalna Agencja Transportu Lotniczego. Jednocześnie oba organy jednocześnie pełnią jednocześnie funkcje zapewniające bezpieczeństwo lotu. Ta kombinacja jest sprzeczna z Załącznikami 13 („Badanie wypadków lotniczych”) i 19 („Zarządzanie bezpieczeństwem”) do Konwencji chicagowskiej, które są obowiązkowe dla wszystkich członków ICAO. W badaniu incydentów, wypadków i katastrof związanych z technologią rakietową i kosmiczną sytuacja jest jeszcze gorsza. Dokonują tego osoby odpowiedzialne za rozwój, produkcję, uruchomienie i eksploatację. Naturalnie przyczyny wypadków zidentyfikowane przez takich śledczych w wielu przypadkach budzą poważne wątpliwości, co nie przyczynia się do zapobiegania sytuacjom awaryjnym. Na przykład, badając katastrofę samolotu Falcon we Wnukowo, MAK raczej nie zauważy błędów w certyfikacji lotniska Wnukowo i jego wyposażenia, które sam przeprowadził, oraz państwowej komisji pod przewodnictwem pierwszego zastępcy szefa Roskosmosu., odpowiedzialny za opracowanie, produkcję i uruchomienie rakiety nośnej ze statkiem towarowym, jest mało prawdopodobne, czy obiektywnie określi przyczyny wypadku. Najprawdopodobniej, jak to się niejednokrotnie zdarzało w rosyjskiej praktyce, znajdą „zwrotników”, którzy zostaną w przybliżeniu ukarani i doniosą na szczyt o podjętych środkach. Chociaż nie sprawi to, że loty lotnictwa cywilnego czy starty statków kosmicznych będą bardziej bezpieczne.
W kolumnie „ogółem”
Teraz warto podsumować propozycje, których wdrożenie podniesie rozwój i wdrożenie systemów lotniczych do poziomu godnego Rosji.
1. Pilnie włącz się w proces negocjacji na szczeblu ONZ i ICAO i uzyskaj uznanie przez wszystkie państwa świata, że wysokość 100 kilometrów i niżej od powierzchni Ziemi jest obszarem działania Konwencji Chicagowskiej o Międzynarodowych Sprawach Cywilnych Lotnictwo.
2. Stworzyć na bazie Kolegium Wojskowo-Przemysłowego i Ośrodka Badań Naukowych. N. Ye Zhukovsky, państwowy organ regulacyjny w przemyśle lotniczym, rakietowym i kosmicznym, podobny do NASA.
3. Utworzyć na podstawie Federalnej Agencji Transportu Lotniczego organ państwowy ds. regulacji bezpieczeństwa lotów. Powierzyć mu wszystkie funkcje bezpieczeństwa wynikające z zobowiązań Rosji wynikających z konwencji chicagowskiej, a także odpowiedzialność za zapewnienie bezpieczeństwa lotów suborbitalnych, orbitalnych i innych komercyjnych pojazdów lotniczych, kosmicznych i rakietowo-kosmicznych (podobnie jak FAA).
4. Utworzyć niezależny organ państwowy do badania incydentów, wypadków i katastrof w transporcie lotniczym zgodnie z wymogami Konwencji chicagowskiej, mający na celu nie karanie sprawców, ale zapobieganie wypadkom. W idealnej sytuacji byłby to organ państwowy zajmujący się badaniem incydentów, wypadków i katastrof nie tylko w transporcie lotniczym, ale także w transporcie komercyjnym kolejowym, morskim, rzecznym i rurociągowym, na przykład w ramach Rady Bezpieczeństwa Federacji Rosyjskiej (analogicznie do NTSB).
5. Powierzyć utworzone na podstawie Komisji Wojskowo-Przemysłowej i Centrum Badań Naukowych. N. Ye. Zhukovsky, państwowy organ regulacyjny w przemyśle lotniczym, rakietowym i kosmicznym w celu opracowania ujednoliconego programu działań w branży na najbliższą przyszłość i na długi okres z corocznymi korektami i obowiązkowym włączeniem do niego podprogramu dla rozwój lotniczych systemów startowych.
