ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ - В МЕЖДУНАРОДНОМ СОТРУДНИЧЕСТВЕ

ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко":
Николай Анатольевич Пирогов,
Вячеслав Федорович Рахманин,
Владимир Константинович Чванов

Прогресс человеческого общества невозможен без использования космического пространства. В настоящее время с помощью космических аппаратов осуществляются:

- все виды связи с перспективой их дальнейшего развития (интернет, телефон); научные исследования; дистанционное зондирование земной и водной поверхности, мониторинг природных ресурсов, предсказание погоды; освоение внеземного пространства, исследование ближайших и дальних планет солнечной системы; решение задач, связанных с безопасностью государства и интересами министерства обороны.

Большинство научно-технических задач по программам Федерального космического агентства и Министерства обороны Российской Федерации решается с использованием космических ракет, на которых установлены жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), разработанные в НПО "Энергомаш им. академика Валентина Петровича Глушко".

В области жидкостного ракетного двигателестроения наша страна, в первую очередь, благодаря успешной работе "НПО Энергомаш", традиционно как была, так и остается на самом высоком технологическом уровне.

ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" является правопреемником старейшего российского предприятия по разработке жидкостных ракетных двигателей. Оно ведет свою историю с 15 мая 1929 г. Организатором и бессменным научно-техническим руководителем нашего предприятия был до момента своей смерти в январе 1989 г. дважды Герой Социалистического труда академик В.П. Глушко.

На всем протяжении своего существования НПО Энергомаш постоянно находилось в авангарде развития отечественного ракетного двигателестроения. Так, в 1930 г. был создан первый отечественный ЖРД ОРМ-1, в 50-х годах - двигатели РД-107 и РД-108 для первой и второй ступеней первой в мире космической ракеты, которая вывела в октябре 1957 г. на космическую орбиту первый искусственный спутник Земли, а в апреле 1961 г. - первого космонавта Земли Ю.А. Гагарина. Последующие запуски всех пилотируемых космических кораблей с отечественными и зарубежными космонавтами в СССР и России осуществляются только с использованием модернизированных вариантов этих двигателей в составе ракет-носителей типа "Союз" и "Союз-ФГ".

Отечественные космические ракеты с ЖРД, разработанными в НПО Энергомаш, выводили в космическое пространство: все тяжелые орбитальные станции типа "Салют" и "Мир"; большинство объектов военного назначения; ракеты "Энергия" с космическими аппаратами "Скиф" и "Буран".

Двигателями НПО Энергомаш оснащены также космические ракеты: "Космос-2", "Интеркосмос", "Космос-3М", "Протон" и его модификации, "Молния", "Циклон", "Зенит" и все его модификации. НПО Энергомаш создавало двигатели для боевых стратегических ракетных комплексов. Практически на все боевые жидкостные ракеты разработки ОКБ-1 главного конструктора С.П. Королева и КБ "Южное" главных конструкторов М.К. Янгеля и В.Ф. Уткина, включая самую совершенную стратегическую ракету XX века PC-20 (SS-18 "Сатана"), установлены двигатели, разработанные в НПО Энергомаш.

В 1988 г. были сданы в эксплуатацию в составе последних отечественных жидкостных ракет "Зенит" и "Энергия" двигатели РД-171, РД-120 и РД-170, непревзойденные до сих пор по своим энергетическим и эксплуатационным характеристикам. В этих двигателях применены новейшие технологии, обеспечившие большие запасы по ресурсу и количеству включений, что создало возможность реализации многоразового полетного использования двигателей. Двигатель РД-170 был официально сертифицирован как кислородно-керосиновый ЖРД десятикратного полетного использования.

В связи с прекращением эксплуатации ракеты-носителя "Энергия" летная многоразовость ЖРД РД-170 не была реализована на практике. Однако требование многоразового использования стало основой нового методического подхода к отработке ЖРД на малом (~ 10 экземпляров) количестве двигателей при многократном испытании каждого экземпляра на стенде. Такой подход в дальнейшем был успешно реализован при отработке нового кислородно-керосинового ЖРД РД-180 для модернизированной американской космической ракеты "Атлас".

Конструкция и технология изготовления ЖРД, разработанных в НПО Энергомаш для космических ракет, являлись и являются объектами пристального внимания зарубежных аэрокосмических компаний.

Традиционно сложилось так, что технологическое освоение и экспериментальная отработка новых двигателей проводились на Опытном заводе НПО Энергомаш (ОЗЭМ). После окончания доводки и проведения завершающих доводочных испытаний изготовление двигателей передавалось для серийного производства на другие заводы, расположенные в разных городах: Днепропетровске, Перми, Красноярске, Самаре, Омске.

До 1990 г. НПО Энергомаш так же, как и другие предприятия ракетно-космической промышленности СССР, финансировалось из бюджета через Министерство общего машиностроения (MOM) по договорам с головными разработчиками - ракетными ОКБ и по прямым договорам с MOM. С резким сокращением финансирования в 1991 г. сложилась катастрофическая ситуация, встал вопрос о дальнейшем существовании НПО Энергомаш как разработчика и изготовителя экспериментальных ЖРД.

Изменение политико-экономического положения в стране, неопределенность государственной политики по отношению к госпредприятиям и госзаказу в начале 90-х годов привели к свертыванию отечественных ракетно-космических программ и, как следствие, к отсутствию заказов на разработку и производство ЖРД. Впервые творческий "портфель" заказов НПО Энергомаш оказался пуст. Количество производимых двигателей РД-170 и РД-171 на ОЗЭМ упало с 25 экземпляров в 1988 г. до нуля в 1992 г. Такая же картина наблюдалась и на серийных заводах: количество выпускаемых в ОАО "Пермские моторы" двигателей РД-275 для первой ступени РН "Протон" снизилось со 100 экземпляров в 1988 г. до 15 в 1992 г. Такое же снижение изготовления двигателей типа РД-107 и РД-108 наблюдалось и в ОАО "Моторостроитель" - с 260 экземпляров до 60.

В НПО Энергомаш катастрофически падал производственный потенциал: количество основных производственных рабочих с 1988 по 1994 г. сократилось вдвое, количество специалистов - на 30 %. Основные причины увольнения рабочих и специалистов: низкая зарплата; задержка выплаты зарплаты; отсутствие уверенности в получении нового госзаказа.

Еще более сложной проблемой стало обеспечение сохранения в рабочем состоянии стендового хозяйства на заводах, осуществляющих производство ЖРД. Дорогостоящие уникальные стенды являются национальным достоянием в области высоких технологий и по своему техническому предназначению не могут быть конверсированы. При прекращении или резком сокращении изготовления двигателей требовалось целевое государственное финансирование для сохранения стендов, т.к. их потеря привела бы к полному прекращению производства ЖРД в России.

В то же время во многих странах мира проводились работы по созданию новых или модернизации находящихся в эксплуатации космических ракет и ракетных двигателей.

К этому времени существовавшее в XX веке соревнование между СССР и США за приоритеты в освоении космоса видоизменилось в конкуренцию на мировом рынке космических услуг между крупнейшими аэрокосмическими фирмами за коммерческие запуски космических аппаратов (КА). Россия к этому времени уже обладала парком ракет, пригодных для конкурентной борьбы на рынке космических услуг: "Союз", "Протон", "Энергия", и целым рядом военных ракет, которые могли быть приспособлены для запусков космических аппаратов коммерческого назначения.

В этой обстановке российским предприятиям для выхода на мировой рынок космических услуг требовалось решение ряда политических, экономических, правовых и дипломатических вопросов. Начинать же нужно было с внутренней перестройки предприятия. В этих условиях в НПО Энергомаш был предпринят ряд неординарных мер, основными из которых стала разработка плана перспективного развития в новых социально-экономических условиях и новая маркетинговая стратегия для выхода из экономического кризиса.
Первой попыткой видоизменения тематики предприятия были конверсионные работы. Начались они еще в 80-е годы по поручению MOM СССР, а затем продолжились в инициативном порядке. В течение нескольких лет в ОКБ разрабатывались, а на заводе выпускались молочные, а затем масляные сепараторы, тестомешалки, тестоокруглители, катамараны, снегокаты, тепловые модули и др.
В результате проведенного анализа состояния предприятия с помощью как внутреннего, так и внешнего аудита, изучения состояния международного рынка по ракетным двигателям, не имея финансово-экономической поддержки со стороны государства и не ожидая в ближайшей перспективе государственных заказов на разработку новых ЖРД, НПО Энергомаш с разрешения Президента и Правительства РФ вышло на международный рынок ракетно-космической техники со своим товаром - мощными жидкостными ракетными двигателями для космических ракет.

Первые переговоры велись с французской фирмой SEP - основным разработчиком нового кислородно-водородного ЖРД "Вулкан" для новой ракеты "Ариан-5". В результате был заключен ряд контрактов на разработку и изготовление отдельных элементов двигателя. С финансовой стороны эти контракты были малозначительны, но дали возможность приобрести отсутствующий опыт работы с иностранным заказчиком.

Более продуктивными оказались переговоры с американской фирмой "Пратт-Уитни", участвующей в конкурсе на разработку нового кислородно-керосинового двигателя для модернизируемой ракеты "Атлас". Эти переговоры и умело проведенный маркетинг обеспечили заключение в октябре 1992 г. соглашения с американской компанией "Юнайтед Технолоджиз" о совместном маркетинге и продаже кислородно-керосиновых двигателей типа РД-170 на территории США. В развитие этого контракта в 1995 г. НПО Энергомаш совместно с американской компанией "Пратт-Уитни" приняли участие в объявленном американской компанией "Локхид Мартин" конкурсе на замену двигателя первой ступени модернизируемой космической ракеты "Атлас", предложив проект двигателя РД-180 - двухкамерную производную от двигателя РД-170. Международный авторитет двигателестроительной школы В.П. Глушко, признанный уровень разработок НПО Энергомаш и высокие энерго-эксплуатационные характеристики двигателя РД-180 позволили успешно конкурировать с американскими фирмами "Аэроджет" и "Рокетдайн".

Предложенный НПО Энергомаш при поддержке "Пратт-Уитни" двигатель РД180 по своим характеристикам и возможностям его изготовления в России с минимальной технологической подготовкой производства оказался самым привлекательным среди представленных на конкурс американских ЖРД и российского двигателя НК-33.

В 1996 г. НПО Энергомаш получило от "Локхид Мартин" техническое задание и приступило к созданию двигателя РД-180. Работы по изготовлению, продаже и летной эксплуатации РД-180 ведутся при посредничестве созданного в 1997 г. на паритетных началах НПО Энергомаш и "Пратт-Уитни" совместного предприятия РД АМРОСС.

Первый товарный двигатель РД-180 был поставлен в США в январе 1999 г., в настоящее время поставлено 39 двигателей из объявленного компанией "Локхид Мартин" обязательства довести суммарную закупку до 101 двигателя. В составе ракет "Атлас-3" и "Атлас-5" успешно отработали 15 двигателей.

Внешнеэкономическая деятельность НПО Энергомаш является источником поступления в Россию валюты за поставки наукоемкой продукции - двигателей РД-180, а также сохраняет рабочие места как в самом НПО Энергомаш, так и у смежников на заводах в Москве, Санкт-Петербурге, Омске, Пензе, Самаре, Королеве, Саратове и городах, где расположены металлургические заводы.

Новые экономические условия диктуют и новые требования к созданию двигателей: обеспечение заданных характеристик при использовании минимального количества экземпляров доводочных двигателей и ограниченном количестве стендовых огневых испытаний. НПО Энергомаш приняло и этот вызов времени и провело отработку двигателя РД-180 для РН "Атлас-3" на 10 экземплярах двигателя в процессе 90 огневых испытаний, включая 14 сертификационных испытаний. А когда компании "Локхид Мартин" для более мощной ракеты "Атлас-5" потребовался двигатель с измененными характеристиками, НПО Энергомаш предложило создать унифицированный двигатель для его использования как в РН "Атлас-3", так и "Атлас-5". Такой двигатель, сохранивший свое первоначальное обозначение РД-180, был отработан на 9 экземплярах доводочных двигателей и 44 огневых испытаниях на стенде, включая сертификационные испытания.

В представленном на конкурс в 1996 г. проекте двигатель РД-180 был примерно на 75 % унифицирован с двигателем РД-170. В процессе доводочных работ в ряд заимствованных агрегатов также были внесены изменения для обеспечения требований технического задания компании "Локхид Мартин".

Успешная работа модернизированного двигателя РД-180 послужила основанием для переосмысливания конструкторских решений двигателя РД-171. Сработала обратная связь, и после внедрения в двигатель РД-171 аналогичных изменений и ряда других усовершенствований двигатель получил обозначение РД-171М. Такой двигатель используется в украинской РН "Зенит-3SL" по программе международного сотрудничества "Морской старт" и планируется к использованию в новой международной программе "Наземный старт".

С целью расширения рынка использования РН "Атлас-5" компания "Локхид Мартин" заключила контракт на выведение на космические орбиты объектов по программе правительства США. Поскольку по установленным правительством США правилам такие средства выведения должны изготавливаться только на территории США, НПО Энергомаш получило разрешение Президента РФ передать в установленном законодательством порядке предприятию РД АМРОСС лицензию на организацию в США параллельного производства двигателей РД-180 для использования их в осуществлении правительственных космических программ. Все РН "Атлас", используемые для коммерческих пусков, оснащаются двигателями российского производства.

Двухсторонними документами оговорено право использования РД-180 без ограничений для нужд Российской Федерации по прямым договорам с ОАО "НПО Энергомаш".

Для защиты российских технологий Роскосмос по поручению правительства России подписал с компанией "Юнайтед Технолоджиз" соглашение и трехсторонний (НПО Энергомаш, "Пратт-Уитни" и РД АМРОСС) "План охраны технологий". Кроме того, все ключевые на сегодня конструкторские и технологические решения по кислородно-керосиновым двигателям нового поколения (РД-170, РД-171, РД-120, РД-180, РД-191) защищены патентами в России, в США и Европе.

Выход на международный рынок космической техники потребовал от НПО Энергомаш организации нескольких новых служб и подразделений, а также изменения функций ранее существовавших. Основной из вновь организованных структур стала служба внешнеэкономической деятельности (ВЭД), объединившая ряд подразделений, занимающихся таможенной, переводческой, контрактной, лицензионной деятельностью. На предприятии организованы служба стратегического развития и высококвалифицированное юридическое подразделение.

Существенные изменения были внесены в работу службы контроля качества выпускаемой продукции, внедрены международные стандарты, регулярно проводится аудит, существенно усовершенствована экономическая, финансовая и бухгалтерская деятельность. Планово-экономические подразделения используют опыт зарубежных фирм в вопросах ценообразования при составлении контрактов, служба безопасности работает на международном уровне. Патентная служба обеспечивает защиту ключевых конструкторских и технологических изобретений патентами, зарегистрированными в США и в Европе.

В настоящее время НПО Энергомаш располагает следующим рядом надежных и высокоэффективных кислородно-керосиновых двигателей для первых ступеней космических ракет: РД-120К - номинальная тяга на уровне Земли 73 тс, РД-191 - 196 тс, РД-180 - 390 тс, РД-171М - 740 тс. С учетом диапазона регулирования этих двигателей по тяге от 40 % до 105 % , подтвержденного работой двигателей при стендовых испытаниях и при эксплуатации в составе ракет, практически перекрыт диапазон тяг от 60 до 810 тс.

Указанный диапазон тяг перекрывает для обозримого будущего любые потребности для кислородно-керосиновых ракет. В случае проявления доброй воли на международном уровне экономически целесообразным представляется использование перечисленных двигателей или их модификаций в амбициозных программах США, Европы, Индии, Бразилии, Кореи. Опыт реализации таких планов в различных странах показал, что оптимальным как по экономическим затратам, так и по длительности разработки космической техники является создание международной кооперации, взаимовыгодной для ее участников. Примером успешного международного сотрудничества в сфере космической техники является совместная работа НПО Энергомаш и американских компаний "Пратт-Уитни" и "Локхид Мартин".

Имеются и другие примеры успешного международного сотрудничества. Так, в течение ряда лет НПО Энергомаш по контрактам с французской фирмой SEP выполняло работы применительно к РН "Ариан", продолжается изготовление двигателей РД-171М для РН "Зенит-3SL", используемых в международной программе "Морской старт", в которой участвуют фирмы США, Норвегии, Украины и России.

ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко" открыто для международного сотрудничества и готово представить свои надежные двигатели, работающие на экологически чистом топливе, для оснащения новых космических ракет