Попытка Boeing взять верх над SpaceX в области пилотируемой космонавтики стала следствием ее структурной неэффективности, полагают наблюдатели. Несмотря на большую финансовую поддержку со стороны NASA, корпорация пока не смогла осуществить первый пилотируемый полет корабля Starliner. Между тем количество кораблей серии Crew Dragon, отправленных SpaceX на орбиту, уже достигло 14. Почему Boeing отстала от своего конкурента и что ее ждет в будущем — рассказали в издании ArsTechnica.

Мимолетный триумф

Примерно 10 лет назад руководство NASA, занимающееся полетами человека в космос, провело совещание в штаб-квартире агентства в Вашингтоне, округ Колумбия. На нем обсуждался вопрос о создании нового космического корабля, который должен был заменить выведенные из эксплуатации американские «Шаттлы» и использоваться для доставки астронавтов на МКС. Бесспорным фаворитом среди американских компаний, которые могли бы заняться разработкой такого средства и рассчитывать на многомиллиардный контракт от NASA, была Boeing. Однако некоторые эксперты предлагали сделать выбор в пользу другого кандидата — SpaceX.

В конечном итоге, Boeing получила $4,2 млрд на разработку корабля, а компания Илона Маска — $2,6 млрд. Хотя победа корпорации не была безоговорочной (она рассчитывала на весь объем финансирования), довольно весомая разница в предоставленных средствах вселила в Boeing уверенность в том, что она сможет легко опередить своего визави в борьбе за полеты к МКС. Однако, как пишет обозреватель Ars Technica Эрик Бергер, «чувство триумфа оказалось мимолетным»: Boeing решительно проиграла «гонку коммерческих экипажей», в то время как SpaceX, напротив, преуспела в этом направлении благодаря своим пилотируемым кораблям Crew Dragon.

Первый запуск кораблей этой серии (сегодня в парке SpaceX представлены четыре корабля серии Crew Dragon — Endeavour, Resilience, Endurance и Freedom) состоялся почти четыре года назад, и с того времени было совершено еще 13 полетов на орбиту. Между тем Starliner от Boeing пока не доставил на МКС ни одного экипажа. Почему же Boeing так сильно отстала от SpaceX?

Работа в непривычных условиях

Одной из причин, по мнению Бергера, стало, как ни парадоксально, «финансовое давление», с которым корпорация столкнулась практически с самого начала работы над проектом. Дело в том, что Boeing никогда не получала крупных контрактов с фиксированной ценой и привыкла работать по схеме «затраты плюс» — в этом случае перерасход средств и задержки по срокам ложились на плечи заказчика - в данном случае NASA, а не самой компании. Однако в случае со Starliner ситуация была иной: теперь каждый лишний цент, потраченный на корабль, означал меньшую прибыль, либо же, что еще хуже, убытки.

Помимо финансовых проблем, создание космического транспортного средства сопровождалось техническими трудностями. В первую очередь речь идет о программном обеспечении полета, ошибка в котором и стала причиной первого неудачного пуска Starliner. Стартовав в декабре 2019 года, корабль вышел на нерасчетную орбиту, перерасходовал топливо и вернулся на Землю спустя два дня, так и не достигнув МКС.

Как объяснили в издании, проблема была в том, что у компании не было единой команды по разработке ПО — обязанности были распределены между сотрудниками Космического центра имени Кеннеди во Флориде и предприятия Boeing в Хьюстоне. Первая команда занималась поддержанием работоспособности Starliner во время наземных испытаний и обратного отсчета перед взлетом, а вторая — в момент взлета аппарата.

«Однако ни одна из команд не доверяла друг другу. Когда наземная команда разработчиков ПО посещала своих коллег в Техасе, и наоборот, взаимодействие было ограниченным. В итоге обе команды работали в основном изолированно, не делясь друг с другом своей работой. Команда разработчиков ПО из Флориды пришла к выводу, что техасская команда, работавшая над ПО для полетов, отстала [от графика], но не захотела это признавать», — пишет Ars Technica, отмечая, что в Boeing отрицали наличие каких-либо разногласий.

Множество подрядчиков

Однако разработка ПО — не единственный аспект, в котором пробуксовывала Boeing. Еще одним вызовом для компании стало создание двигателя для Starliner. В отличие от SpaceX, которая разработала двигатели для Dragon своими силами, корпорация обратилась к Aerojet Rocketdyne, у которой, в свою очередь, было множество собственных субподрядчиков. Это осложняло процесс взаимодействия между двумя партнерами и приводило к задержкам в разработке корабля.

«Одним из больших различий между новыми космическими компаниями, такими как SpaceX, и традиционными космическими компаниями является вертикальная интеграция. Если все работает хорошо, разработка и создание собственной технологии происходит быстрее, дешевле и гораздо эффективнее», — рассуждает Бергер.

После неудачи в 2019 году Boeing пришлось пойти на крайне дорогостоящий шаг — отправить Starliner во второй полет без экипажа. Запуск состоялся в мае 2022 года: тогда кораблю удалось достичь МКС и вернуться на Землю. И вот, спустя почти два года, компания рассчитывает, что Starliner сможет, наконец, осуществить пилотируемый полет. Впрочем, Бергер полагает, что даже если запуск 11 мая пройдет успешно, космическое подразделение Boeing в ближайшие годы может быть поглощено более молодыми компаниями, которые хотя и будут предлагать меньше, но зато смогут действовать более оперативно.

перевод

Старт - 7 мая в 5:34 МСК (2:34 UTC). Трансляция начнётся NASA за 4 часа до старта. Погода - 95% GO!

Миссия - Boeing Crew Flight Test (CFT) - испытательная пилотируемая миссия на корабле Starliner на МКС

Место старта - SLC-41, Флорида, ракета - Atlas V N22, корабль - Boeing Starliner S3 Calypso (2-й полёт). Ранее корабль использовался в миссии OFT-1 в 2019 году.

Стыковка с МКС - 8 мая в 7:48 МСК. Миссия продлится 7 дней, после чего корабль Starliner вернётся на Землю. Посадка планируется на сушу, на полигоне White Sands в Нью-Мексико.

📌 Это будет 1-й пилотируемый полёт на Starliner'е и 2-я попытка корабля Calypso добраться до МКС. В случае успеха, он станет 2-м пилотируемым кораблём программы NASA Commercial Crew, после Crew Dragon'а.

Взгляд генерального директора компании ULA (которая выставлена на продажу) Тори Бруно на экономику повторного использования ракет как это делает SpaceX:

«Наша оценка по-прежнему составляет около 10 рейсов в среднем по флоту для достижения постоянной точки безубыточности… и никто даже близко не приблизился».

Еще нет…

“Подумайте об этом так. Вы снава вкладываетесь в ракету, чтобы ее можно было использовать повторно. Возвращение ракеты в атмосферу добавляет много-много вещей. Таким образом, индивидуальный ускоритель, созданный для повторного использования, стоит дороже, чем если бы он был настроен как одноразовый. Вот почему полет на бустере дважды не означает, что он будет стоить вдвое дешевле за полет.

– Второй комплект авионики

– Разработка и обслуживание нового и дополнительного программного обеспечения для управления входом в атмосферу, конечным полетом и посадкой.

– Второй комплект аккумуляторов большей емкости для дополнительных активных систем обратного хода.

– Аэродинамические поверхности управления, исполнительные механизмы и электроника управления аэродинамическими поверхностями.

– Датчики посадки, процессоры данных и интерфейсная электроника

– Посадочные опоры

– Гидравлические или электромеханические системы и управляющая электроника для опорных стоек.

– Теплозащитный экран из высокотемпературного материала вместо легкой и недорогой композитной версии.

– Другие высокотемпературные металлические конструкции вместо легкого и недорогого алюминия в кормовой части для большей живучести при входе в атмосферу.

– Болтовые или легкие сварные кормовые концевые конструкции и интерфейсы для облегчения замены и ремонта.

Логистика

– Флот кораблей или аварийно-спасательных барж.

– Дополнительные услуги наземного транспорта для возврата восстановленных ускорителей на завод для ремонта.

– Посадочные площадки и их обслуживание.

Ремонт

– Обширные проверки

– Замена деталей, которые не могут быть восстановлены с экономической точки зрения.

– Восстановление деталей, подвергшихся воздействию тепловой среды при входе в атмосферу.

– Инструменты, процессы и конструкции для достижения 6-недельного оборота или около того (несколько раз это средний показатель, который был продемонстрирован на сегодняшний день)

Этот список будет во много раз превышать первоначальную стоимость одноразовой версии этой конструкции многоразового ускорителя.

В зависимости от того, сколько затрат мы добавили на оборудование, логистику восстановления, операции по восстановлению и влияние на стоимость полученного в результате снижения производительности, вам потребуется определенное количество рейсов, чтобы окупить все эти затраты. Тогда и только тогда дополнительные рейсы начнут экономить деньги.

Безубыточная скорость полетов должна достигаться как средняя по флоту, поскольку вы делаете эти инвестиции по всему флоту. Например, если один ускоритель совершает всего 5 полетов, это не будет таким уж экономически значимым, если другие бустеры совершат только 1 или 2 полета.

Если посмотреть по-другому: если ракета-носитель терпит крушение при попытке приземлиться во время своего первого полета, следующий должен будет учитывать его безубыточность, плюс дефицит безубыточности для того, который разбился. Или следующим нескольким вместе придется установить свои собственные квоты плюс свою долю потерь.

Косвенно, но все же связанное с экономикой, это влияние на производительность. Все это дополнительное оборудование тяжелое. Для обратного входа также требуется много топлива. Вместе они оказывают большое влияние на массу носителя, который можно вывести на любую орбиту. Для выделенных запусков, у которых есть запас производительности, это не имеет значения. Однако для миссий, которые этого не делают, или для полетов, которые можно было бы использовать совместно, вам чаще приходится использовать более крупную и дорогую базовую ракету, чем в противном случае.

Как вы можете себе представить, мы моделируем это тщательно. По нашей оценке, среднее число полетов по-прежнему составляет около 10, чтобы достичь стабильной точки безубыточности для повторного использования обратноходового типа. Интересно, что именно эту цель первоначально сформулировал SX.

Вы также можете представить, что мы наблюдали и отслеживали.

Наша текущая оценка такова, что 10 остается в силе и что никто даже близко не приблизился к демонстрации этих целей экономической устойчивости.

via

Джефф Фауст, 11 февраля 2024 г.
Первоисточник

ОРЛАНДО, Флорида. — Поскольку слухи о потенциальной продаже United Launch Alliance достигают апогея, исполнительный директор компании утверждает, что успешный первый запуск ракеты Vulcan является подтверждением как технологии компании, так и ее трансформации.

Выступая здесь на конференции SpaceCom 31 января, исполнительный директор ULA Тори Бруно сказала, что долго откладывавшийся первый полет ее ракеты Vulcan Centaur 8 января прошел чрезвычайно хорошо, ни о каких проблемах не сообщалось ни во время обратного отсчета, ни после старта.

«Это была идеальная миссия», - сказал он о запуске, который вывел лунный модуль Astrobotic Peregrine на высокоэллиптическую орбиту перехода к Луне. «Номинальный полет на всем протяжении и попадание в яблочко в конце».

Это контрастировало с репутацией первых запусков новых аппаратов, которые исторически характеризовались высокой частотой отказов. «Я совершил около трех десятков первых запусков, и, как правило, происходит одно из двух: либо он взрывается, либо у него значительные аномалии в полете», - сказал он. «Я никогда не видел такого чистого первого запуска», как Vulcan.

Он приписал это подходу ULA к проектированию ракеты. «Вы можете летать, терпеть неудачу, чинить; в этом нет ничего плохого», - сказал он. Вместо этого ULA использовала «строгий процесс проектирования: учитывайте свои неудачи при наземных испытаниях, заносите их в компьютер, заносите их в sim-лабораторию и заносите на бумагу. Вот как это было сделано, и мои ребята просто проделали выдающуюся работу».

Другим фактором, по его словам, была трансформация компании, которую он возглавлял после прихода в компанию в 2014 году. Тогда он описал компанию как находящуюся в кризисе, потерявшую доступ к двигателям российского производства РД-180, используемым Atlas 5 после аннексии Крыма Россией, а также из-за конкуренции со стороны SpaceX, которая подала в суд на ВВС США, чтобы получить доступ к запускам для обеспечения национальной безопасности, монополией на которые ULA тогда владела.

«Бизнес в такой ситуации может разориться. Фактически, большинство из них так и делают», - сказал Бруно. Он предпринял несколько мер, чтобы изменить компанию: от сокращения затрат и изменения продуктовой линейки компании к более коммерческим подходам и признанию того, что ей придется конкурировать. «План состоял в том, что мы собираемся сократиться и стать конкурентоспособными, а затем мы собираемся расти».

Такой подход, который включал увольнение трети сотрудников компании при инвестировании в разработку Vulcan, стал ключом к получению наибольшей доли контрактов на 2-ю фазу программы National Security Space Launch (NSSL) в 2020 году. «Это спасло нас. Теперь мы не собираемся сворачивать бизнес».

Будущее

Будущее ULA стало предметом широкого обсуждения в отрасли. В настоящее время компания находится в совместном владении Boeing и Lockheed Martin, поскольку была создана как совместное предприятие пусковых предприятий этих компаний в 2006 году. Однако Boeing и Lockheed взвешивают предложения о продаже ULA.

Отраслевые источники говорят, что сделка по продаже ULA может состояться уже в этом месяце. Двумя ведущими потенциальными покупателями являются Blue Origin, которая разрабатывает конкурирующую ракету-носитель New Glenn, но также поставляет двигатели BE-4 для Vulcan ULA, и фонд прямых инвестиций Cerberus Capital Management. Оборонный подрядчик Textron также был связан с этими обсуждениями продажи, но, по слухам, больше не работает.

Бруно в своих замечаниях не касался потенциальной продажи ULA. Однако некоторые присутствующие в частном порядке отметили, что в речи были элементы презентации, которую компания могла бы представить потенциальным покупателям, подчеркивая ее развитие и возможности, и, возможно, предлагая им сохранить его на посту исполнительного директора после продажи.

Бруно, например, утверждал, что компания имеет уникальное положение для обслуживания рынков национальной безопасности благодаря своему «высокоэнергетичному» Vulcan. «Когда Atlas будет списан примерно через год, это будет единственная высокоэнергетическая ракета, оставшаяся в мире», - сказал он, выполняя «самые важные миссии, уникальные миссии для национальной безопасности».

По его словам, этот подход был подтвержден контрактами на фазу 2 NSSL. «Там много высокоэнергетических миссий, и мы разработали ракету для этого», - сказал он, например, миссии, которые включают непосредственный вывод полезных грузов на геостационарную орбиту, которые, по его словам, будут составлять растущую долю как во второй, так и в предстоящих контрактах на третью фазу.

«Мы выполняем высокоэнергетическую миссию примерно на 34% дешевле, чем другая, SpaceX», - утверждал он. «Мы сделали все наши ставки девять лет назад в правильных местах».

Он противопоставил Vulcan «низкоэнергетическим» ракетам, которые, по его мнению, «гипероптимизированы» для запуска космических аппаратов на низкую околоземную орбиту. «Не будь одним из тех сумасшедших фанатов, у которых есть любимая ракета», - сказал он. «Ракета - это инженерная машина, которая нацелена на выполнение конкретной задачи и лучше всего справляется с ней, но не совсем лучше с другими вещами».

Тем не менее, крупнейшим заказчиком ULA для Vulcan является Amazon Project Kuiper, a LEO constellation, приобретший 38 запусков, что составляет около половины текущего списка из более чем 70 запусков Vulcan. «Продажа 38-х была замечательной», - сказал он, особенно учитывая, что Vulcan еще не летал, когда было объявлено о контракте в апреле 2022 года. Двум другим транспортным средствам, выбранным тогда Amazon, Ariane 6 от Arianespace и New Glenn от Blue Origin, на тот момент также еще предстояло летать.

Он не стал заострять внимание на очевидном противоречии того, что Vulcan полагается на бизнес LEO, вместо этого подчеркнув диверсифицированную политику. «Вы нездоровы, если поддерживаете только правительство. У вас должна быть какая-то реклама», - сказал Бруно. Он отметил, что доля бизнеса ULA, которая идет государственным заказчикам США, снизилась с 76% до прихода Бруно до 41% сегодня.

«Мы преобразились. Мы сбросили кожу. Мы полностью изменили компанию, чтобы она стала тем, что от нас сейчас нужно», - заключил он. «Я уверен, что рад, что мы не разорились в 2017 году».

Вячеслав Ермолин, 8 января 2023 года

Американская ракета Vulcan с американскими двигателями BE-4 успешно выполнила первый запуск. Эпопея с затянувшимся на семь лет «импортозамещением» завершилась. Открыта новая страница пусковой компании ULA - теперь в ее парке есть новая ракета-носитель заменяющая ракеты Atlas V и Delta.

Пару соображений по теме:

• В космонавтике сдвиг сроков вправо от обещанного - дело не просто частое, а правило. Исключением, редким, является выполнение проекта в обещанные сроки. В 14 году США приняло решение перейти на своих ракетах на отечественные двигатели. Отказавшись от русских двигателей для Atlas V. Безос обещал сделать их к 17-му году… Оказался 24-й… Надо поздравить американских ракетостроителей с этим достижением.

• Наконец-то у наших турбопатриотов уйдет в небытие тезис «американцы летаю на русских двигателях». Этот период закончился (еще несколько запусков Atlas V и все). Для гордости остается еще МКС, но она тоже на ладан дышит. Пора делать свое и для своих, а не обслуживать других.

• Ракета Vulcan, по рекламке, должна заменить как Atlas V так и тяжелую ракету Delta. Вес на НОО до 28 тонн. Ракета сделана под ТЗ от американских военных. Собрана из «старых» запчастей с доработкой под метан.

• 10 лет разработки новой ракеты за 10 млр долларов на 10 тонн орбитальной нагрузки можно считать устоявшимся стандартом. Быстрее и дешевле мало у кого получается:(

• Для справки, во что обошлась задержка Vulcan американской космонавтике - 1 млр долларов за дополнительные русские двигатели, 50+ перенесенных запусков для военщины и госов и десяток-другой для спутниковой группировки Amazon. И SpaceX отгрыз существенную долю государственного пускового рынка.

Первый полет Vulcan

Хоть и на несколько лет позже, чем планировалось, ракета Vulcan все же оторвалась от стартовой площадки. Судя по заявлению ULA, все прошло благополучно. Ракета отработала в штатном режиме и вывела в межпланетное пространство построенный компанией Astrobotic аппарат Peregrine.

Теперь Peregrine предстоит перелет к Луне. После выхода на окололунную орбиту, аппарат начнет постепенно скруглять ее, пока не выйдет на финальную 100-километровую орбиту. Его посадка запланирована на 23 февраля. Peregrine должен доставить на Луну 21 груз. Шесть из них предоставлены NASA, остальные различными коммерческими заказчиками и научными учреждениями. Они включают в себя различные приборы, микроровер мемориальную табличку и даже монету, на которую «загружен» один биткоин.