НАСА (NASA): Достижения и перспективы

Алeксaндр Болонкин

Запуск Советским Союзом 4 октября 1958г первого в мире искусственного спутника Земли вызвал шок у населения Соединенных Штатов. Нация,которая считала себя самой передовой в науке и технологии, была шокирована тем, что главный ее соперник оказался пусть в отдельной, но важной области технологии впереди ее.

И она с достоинством великой нации приняла этот вызов. 1 октября 1958г. Национальному Управлению Аэронавтики и Космонавтики (National Aeronautics and Space Administration, сокращенно NASA) было поручено разработка грандиозных программ полетов человека на Луну, исследованию Марса, Венеры, Сатурна и других планет солнечной системы. И началась великая космическая гонка между СССР и США за первый выход человека из корабля в открытый космос, за первую женщину космонавта, за рекорды по продолжительности полета, за первые фотографии Луны и близлежащих планет.

Участники этой гонки с самого начала находились в неравном положении: американцы все делали открыто, опубликовали свои планы и все видели какую часть дистанции им осталось пройти. Все видели их промахи и неудачи. С советской стороны все было окутано великой тайной, даже имена главных конструкторов. О полетах сообщалось только по их успешному завершению, о неудачах только в тех случаях, когда скрыть их было невозможно. И, несмотря на менее развитую промышленность и нищету населения, коммунистические правители отпустили такие огромные средства на развитие ракетной и космической техники, что Советский Союз лидировал в освоении космоса многие годы, пока американцы первыми не высадились на Луне.

Оглядываясь сейчас на 4 октября 1957 года на тот мощный удар по самолюбию американцев, мы вынуждены признать, что он был полезен, как всякая встряска для самодовольного и успокоившегося человека. Американцы пересмотрели всё: не только свое отношение к науке и технологии, но реформировали всю систему народного и высшего образования. Число выпускников калледжей и университетов возросло в несколько раз, благодаря системе беспроцентных государственных займов высшее образование стало доступно малообеспеченным слоям населения, школьное образование стало обязательным.

НАСА за эти годы развилось в мощную научную и экспериментальную организацию с самой передовой технологией в мире. В эту организацию входят сейчас 9 крупнейших научных центра, разбросанных по всей Америке и обеспечивающих работой тысячи ученых и специалистов.

Грандиозны и успехи достигнутые НАСА не только в полетах на Луну, Марс, Венеру, Сатурн, но и в создании космических станций и новейших высокоскоростных самолетов. Благодаря телескопу, вынесенному за пределы солнечной атмосферы, наши познания о пределах Вселенной увеличились в 10 раз и были открыты миллиарды новых галактик.

Но главное достижение НАСА я вижу не только в научных открытиях и расширении наших знаний о планетах солнечной системы и Вселенной. Главное в том, что новейшие и перспективные технологии, разрабатываемые в стенах этой организации, не остаются её секретом. НАСА ежемесячно выпускает бесплатный журнал своих новейших разработок и рассылает его всем желающим. Эти разработки и готовые образцы предлагаются к внедрению всем американским фирмам.

Все кому приходилось сталкиваться с авиационной, ракетной и космической промышленностью в СССР, помнят каким непроницаемым занавесом секретности были окружены эти отрасли в СССР. Сотрудники ОКБ знали порой больше об американской технологии, чем о работах родственного ОКБ, занятого той же проблематикой.

Гражданская и оборонная промышленности в бывшем СССР были наглухо изолированы друг от друга и достижения в оборонной промышленности не оказывали никакого влияния на технологический прогресс страны. В США же они тесно кооперируют. Все инновации НАСА немедленно и бесплатно передаются в гражданскую промышленность и я посмею утверждать, что НАСА в настоящее время является одним из лидеров технологического прогресса США.

Мне удалось побывать в трех наиболее важных центрах НАСА:

Амес – исследовательский центр;

Драйден – летно-испытательный центр (Калифорния);

Космический центр имени им. Кеннеди (Флорида).

Тематика их различна. Амес в основном крупный научный центр. Драйден занят летными испытаниями авиационной и космической техники. Кеннеди – центр по запуску космических кораблей.

Грандиозна, потрясающая картина запуска космического корабля «Шатл» с 6-ю космонавтами на борту крупнейшей в мире ракетой «Сатурн-5», весящей около 500 тонн. Но главная работа ученых проходит в тиши кабинетов, у компьютерного терминала, на стендах лабораторий.

Об истории одного из таких центров, расположенных в Калифорнийской пустыне, где мне сейчас приходиться работать, я хотел бы кратко рассказать.

30 сентября 1946г 5 инженеров НАСА, возглавляемых Волто Вильям прибыли на Военно-Воздушную базу в Мюрак (ныне Эдвардс), чтобы начать летные испытания сверхзвукового исследовательского самолета Х-1. 14 октября 1947г Х-1, управляемый пилотом Херб Гувер впервые в истории превысил скорость звука. В 1947 персонал центра достигает 100 человек. 4 марта 1952г Дасо Валтер впервые испытывает самолет Х-5 с крылом переменной стреловидности. Состав сотрудников в 1959г составляет уже 340 человек. В марте 1960 года самолет Х-15 впервые достигает гиперзвуковую скорость. В августе этот же самолет устанавливает мировой рекорд высоты 117км, а в октябре 1967г устанавливает невиданный мировой рекорд скорости почти 7000км/час (пилот майор Вильм Кнайт).

4 июля 1982г Президент США Рональд Рейган и 45000 официальных гостей наблюдают посадку космического Шатла на базе ВВС Эдварс. Кроме них посмотреть это событие прибыло около полумиллиона зрителей и туристов (Могло ли быть такое в СССР?).

Я коротко упомянул только о давней истории Дрейденского научного центра и только об одной из его программ. Практически в нем проходят испытания все новейшие самолеты и космические корабли США. Недавно мне пришлось наблюдать испытания космического корабля Х-38, предназначенного для спасения космонавтов в случае поломки или аварии космической станции. Первые испытания всегда вызывают большое волнение у всех, кто принимал участие в создании этих летательных аппаратов. Я помню, когда готовились к взлету новые самолеты ОКБ Антонова, все сотрудники, несмотря на угрозы начальства (вдруг взлет окончится катастрофой и об этом узнают враги!), оккупировали окна, вылезали на крышу ОКБ, ангаров и наблюдали за взлетом. Здесь все оказалось проще. Включили внутреннюю телевизионную сеть и всякий желающий мог наблюдать вблизи весь полет, начиная от земных приготовлений до посадки, прослушивать все команды наземного центра, разговоры пилотов.

НАСА также исследует способы повышения эффективности гражданских воздушных путешествий. Одна из идей проходит в настоящее время летные испытания в Дрейдене. Это управление геометрией самолета с целью минимизации воздушного сопротивления. Будущие самолеты будут способны изменять кривизну и стреловидность крыла и оптимально приспосабливать их к конкретным условиям полета. Будущие сверхзвуковые самолеты будут изменять входное отверстие реактивного двигателя для улучшения его характеристик. Оптимальное изменение геометрии самолета во время полета улучшит все его показатели и позволит строить высокоэффективные летательные аппараты. Экономия будет весьма значительной. Так уменьшение сопротивления самолетов всего на 1% экономит 140 миллионов долларов для больших самолетов только на топливе.

Глен Гилярд (Glenn Gilyard) – старший научный исследователь работает в НАСА более 32 лет, имеет патент на данную идею и в настоящее время является ведущим специалистом, главой этого проекта.

Другое интересное направление – это самолет Пасфиндер (Pathfinder) на солнечных элементах, который получает энергию от Солнца и приводится в действие 12 электромоторами. Размах его крыльев 60м.Он сразу способен решить две крупнейшие проблемы авиации: экономии топлива (стоимость топлива сейчас составляет половину стоимости полета) и охраны окружающей среды. 9 июля беспилотный вариант этого самолета достиг высоты более 20км.

Драйденский центр ведет и совместные работы с Российскими авиационными организациями. Только недавно успешно закончился 3-хлетний контракт с Туполевским авиационным Объединением. Исследования проводились на сверхзвуковом самолете ТУ-144ЛЛ. Изучались шум в кабине и салоне, равновесная температура в обшивке и конструкции, температурное состояние двигателей, влияние Земли на тонкое крыло, проводились измерения в пограничном слое. Мне пришлось переводить на русский язык благодарственное письмо американцев, текст памятных медалей.

Успешно прошли испытания гиперзвукового авиационного двигателя, проводимого под Алма-Атой американцами совместно с российскими учеными Московского Центрального Института Авиационного моторостроения (ЦИАМ). Прямоточный двигатель, разогнанный советской ракетой, успешно работал на водороде при М=6,5 (около 7 тысяч км в час). Проект обошелся американцам в 1,8 миллиона долларов, значительно дешевле, чем если бы подобные исследования они проводили в США. Дух сотрудничества и доброжелательства сменил дух враждебности и соперничества. Недавно два американских пилота прошли стажировку в главном летно-испытательном центре России имени Громова (с.Раменское, под Москвой), а два российских летчика два месяца стажировались на Главной Летно-испытательной станции ВВС США в Эдвардсе. Широко известны совместные полеты американских и российских космонавтов на борту станции «Мир».

И такое сотрудничество не только служит поддержкой авиационной и космической промышленности России, но в первую очередь мировой науке и мировому техническому прогрессу (см. статью в «Aerospace America» №3, 1993г).

В недавнем прошлом русскоязычная печать СНГ и Америки, которую долго кормили только успехами советской и неудачами американской космонавтики, с жаром смаковала раскрытые неудачи советского ракетостроения. Но несмотря на эти неудачи мы должны помнить, что советская космонавтика в 60-е и 70-е годы занимала лидирующее положение в мире, СССР запускал в 10 раз больше спутников, чем все остальные страны мира вместе взятые. И мы должны отдать должное советским ученым и инженерам, которые не имея американских материалов, американской электроники при отсталой общей индустрии, под дурацким, некомпетентным руководством партийных боссов, сумели достигнуть немалых успехов. Я не думаю, что в аналогичной ситуации американские специалисты могли бы достичь всего этого.

И я хотел бы еще раз напомнить читателям, что самую высокую отдачу дают вложения в ведущие отрасли науки и перспективной технологии. Любая страна только тогда может стать передовой, когда она не будет жалеть денег на научные исследования. Так называемые защитники бедных и угнетенных, требующие отобрать средства от науки в пользу обездоленных, похожи на людей, которые вместо того, чтобы засеять поле, требуют немедленно отдать съесть семенное зерно голодным.