bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Categories:

О логике процесса...

Все ранее произведенные двигатели РД-0210/0211 и РД-0213/0214, предназначенные для установки на вторую и третью ступени ракеты «Протон-М», будут пересобраны. Об этом генеральный директор Научно-производственного объединения «Энергомаш» Игорь Арбузов сообщил РИА Новости.



На фоне многочисленных воплей "просрали все полимеры" и "конец отечественной космонавтики" так и остался без ответа вопрос - почему это случилось и как исключить повторение ситуации?

Включаем голову.

Каждое техническое изделие - это определенная такая конструкция. Ее придумывал конструктор, ее гонял на стенде испытатель, ее производство организовывал технолог, материалы подбирал материаловед, подходящее оборудование и расходные комплектовал станочник все с тем же технологом, ну и так далее... Исправность, техническая готовность и эксплуатационные качества изделия гарантируются тем, что оно произведено по правильной документации, соответствующей расчетам, результатам испытаний и номенклатуре применяемых компонент, что оно сделано из правильных материалов, соответствующих как по составу, так и по качеству ГОСТам, изготовлено на правильном оборудовании, с выдерживанием всех необходимых допусков, размеров и режимов обработки, собрано в правильной последовательности, с выдерживанием всех стадий и норм техпроцесса.

Если так посмотреть, то за каждым ракетным двигателем тянется о-го-го...

Давайте подумаем вот о чем. Ракета Протон разрабатывалась в 1961-1967 годах. Двигатели для нее, соответственно, тоже. Естественно, что все это разрабатывалось для материалов, технологий, норм и так далее - все тех же 60-х годов прошлого века. Теперь выглядываем на улицу и смотрим - какой год на дворе. Понимаете, ребята, времена немножечко другие. Другие материалы, другие технологии обработки, другой станочный парк. Вот и посмотрим на все это пристальнее.

Даже при плавке чугуна в зависимости от завода, печи и партии, меняется состав и пористость изделия. Потому что руда из разных месторождений отличается, уголь, термический режим каждой плавки, условия охлаждения. При производстве стали из чугуна приходится добавлять различные примеси, чтобы эти отклонения нивелировать, но каждая плавка стали - тоже, в общем, не стопроцентная копия предыдущей. Лист, получаемый из стали, получается на прокатном стане. Измените размер исходной чушки, скорость проката, биение валков, температуру листа - и вот у нас уже совсем другое изделие, с остаточными термическими напряжениями, химически активными зонами и иной структурой материала.

Точное соответствие материалов требуемым характеристикам требует того, чтобы техпроцесс устойчиво повторял результаты своей работы над сырьем, каковое сырье, желательно, тоже должно иметь устойчиво стабильные характеристики.

У нас какой век на дворе? Где-то новая печь, где-то новый прокатный стан, руду привезли из другого месторождения, уголек другой, зима пришла - темпы охлаждения отливок изменились...

Вот рассмотрим пример. Есть у нас чушка, из нее надо сделать деталь. Мы заряжаем ее в станок, он крутится, мы пододвигаем резец. СТОП. Каждый резец имеет ограничения на твердость обрабатываемо детали, глубину реза, скорость обработки. Закончились старые советские плохие резцы, купили импортные бошевские, лепота! Дали выше скорость вращения, увеличили глубину реза. За то же время вдвое больше деталей изготавливаем, хорошо, правда? Нагрев кромки резца другой.

Там, где раньше была холодная пластическая деформация, начался отпуск металла. Резец держит, на глаз незаметно - хрен с ним. А охлаждающая жидкость попадает - идет локальная закалка. Поскольку скорость обработки высокая, тепло в деталь не уходит, все процессы происходят в поверхностном слое, градиент температурных напряжений зашкаливает, на поверхности металла образуются микротрещины. Поменяли плохой резец на хороший, увеличили скорость обработки, повысили рентабельность?

А теперь представим такой вот вал в ТНА ракетного двигателя - с одной стороны ГТД с температурой под тыщу, с другой - жидкий кислород. Объемные термические напряжения. Вибрации. Нагрузки. И микротрещины. Вот тебе и стружка в потоке окислителя...

Проблема не в том, что станок другой, или резец. Проблема в том, что деталь приобрела новые свойства, не заложенные в нее конструктором. А поскольку в ракете она работает на пределе своих качеств - эта фигня боком и вылазит.

В свое время в системе управления рулями направления Боинга была обнаружена проблема. Часть гидроцилиндров имела конструкционный дефект - микронные царапины. При работе образовывалась стружка. И в одном из режимов работы, который очень редко выпадал - гидроцилиндр клинило в крайнем положении с летальным исходом. А по допускам все было великолепно...

Посмотрим шире. Вот была советская плановая экономика. И по этой экономике положено было произвести столько-то того-то. Вот есть советская ракета в советской плановой экономике. Ей нужен вот такой припой? Ракета - изделие оборонное, если производитель не даст припоя - его за яйца публично будут вешать, пока припой не появится, понимаете? А вот у нас рыночная экономика. Ну вот нет такого припоя, короче...

Когда создавалась советская космическая промышленность, в нее тащили все самое лучшее, самое современное, самое совершенное. Соответственно, оно и старело медленнее, чем в других областях. Но у всего есть предел. Рано или поздно наступает момент, когда выпуск изделия, или материала, становится невозможным в силу отсталости технологии, технорм, и так далее. Припой на рынке, советский оборонный, оказался никому не нужен в 21 веке, понимаете? Производство свернули, или сократили. И так будет не только с припоем - так будет и с марками сталей, и с марками клеев, и с лакокрасочными покрытиями... Медленно, но верно в конструкции ракеты будут появляться участки, которые уже нельзя произвести, потому что это дорого, нет специалистов, отсутствуют материалы и инструменты.

Раньше плохой советский резец делал хорошую турбину, а сейчас отличный бошевский делает такую поганую турбину, шо лучше б он ее не делал вообще.

Только благодаря тому, что советская космонавтика имела все самое новое и совершенно, она продержалась столько времени. Только потому, что советская промышленность гнала вал, в том числе стратегических материалов, в том числе для ракетостроения - эта промышленность могла стабильно производить изделия гарантированного советского качества, попутно забивая склады материалами. Но та старая промышленность тю-тю, технологии изменились, склады опустели.

Официально проблема в том, что производитель подменил припой. Ребята, это немного не так. В отрасли сложились системные предпосылки к тому, что необходимые материалы, технологии, инструменты, оборудование чем дальше - тем больше становится недоступными. Это называется технический прогресс. От него не уйти.

С припоем все просто. Производитель должен был сообщить о том, что нужного припоя нет, двигатели произвести невозможно. В советской системе после такого на ЦК был бы вызван министр соответствующей промышленности с вопросом "где стратегический припой сука?". Воронежскому заводу слова бы не сказали. А сейчас экономика рыночная, понимаете? Сейчас нет припоя - нет двигателей, нет двигателей - штраф за срыв заказа. А от штрафа припой не появится, ребята. Вот тот, тщательно выебанный, министр - он мигом бы припой организовал. А сейчас такое невозможно. Рынок. Рентабельность. Прогресс. И в ближайшем будущем ситуация будет все более и более усугубляться, понимаете?

Если бы в отрасли сохранялась система, при которой за непоставку материала отвечает поставщик материала, если бы остановка производства двигателей по причине отсутствия припоя не влекла экономических санкций ракетному заводу, а формировала бы автоматически поиск и приобретение припоя (или любой другой детали) - проблем не было бы. Если такой припой найти вообще невозможно, например, тогда конструктор двигателя взял бы другой припой, провел бы полный цикл испытаний, изменил проектную документацию и поставил бы под этим подпись - "с новым припоем летать будет".

71 двигатель - это не рабочий бирку заменил, это на складе не осталось нужного припоя, а новый взять негде...

Ракета есть вершина кооперации всей промышленности, начиная от системы профобразования (подготовка рабочих), от добывающей промышленности, заканчивая наукой и точным машиностроением. Время идет вперед - ракета должна развиваться. В противном случае рано или поздно мы будем упираться в проблемы замещения материалов, технологий, методов организации производства.

Посему ситуация с Протоном - это вина не отдельных людей (хотя они виноваты тоже), это систмная ошибка, которая приводит конкретных людей к необходимости нарушения в силу объективных причин.

Так что, советская, а теперь в основном российская, космонавтика - всё?

Да нихрена, ребята.

Вот Безос собрал недавно первый двигатель BE-4 для проведения испытаний. Двигатель реально новый, начат разработкой в 2011 году. Украинская родимая пресса тут же восторжено возвопила - "шутки про батут больше неуместны".

А мы пошутим.

А мы пошутим потому, что энергетика у Безоса уже хуже - по проектным данным - чем у РД-180. И по удельному импульсу, и по тяге. И значит, уже требуется установка двух двигателей вместо одного. А еще мы пошутим потому, что метан - это вам не жидкий водород, и не керосин. С ним в космонавтике еще никто не работал. Значит, под него придется переделывать носитель. А еще предстоит наступать на грабли, ибо всякое новое обязательно подкидывает сюрпризы, в том числе новое ракетное топливо. А еще мы пошутим потому, что еще год назад было объявлено о программе создания российского двигателя на метане, а значит, у России уже есть место в гонке. Более того, российский двигатель предполагается для РН Союз, каковая РН уже имеет столько модификаций, ее так часто переделывали, она так изучена, что еще одно изменение конструкции баков она переживет без проблем, а значит, реальное введение двигателя будет быстрее и меньшей кровью.

А еще, зная аппетиты отечественных конструкторов, можно предположить, что ухудшение характеристик по сравнению с керосиновыми двигателями не планируется. Более того, в этом можно быть уверенным просто исходя из конструкции ступеней Союза, дополнительные двигатели там ставить просто некуда. А значит - впишут и в габариты, и в характеристики. И значит, результат будет эффективнее, чем у Безоса.

Пока двигатель Безоса не летает, его бессмысленно воспевать. РД-180 - вот он, а где BE-4?

А вот США объявили о создании сверхтяжелой РН SLS. И все бы хорошо - но на ней планируется использование двигателей от Шаттлов. Знаете, почему это смешно? Это смешно потому, что двигатели от Шаттлов - они многоразовые, а ракета - одноразовая. Двигатели разбиваться будут. Многоразовый двигатель - он хорошо так дороже одноразового. Коммерческая эффективность SLS уже изначально хреновая.

Но веселее всего на Украине. На Южмаше всегда делали военные ракеты, двигатели там гидразиновые, перспектив в носителях у них никаких, потому что экология и вообще яд - он яд и есть. А с низкокипящими компонентами никто не работает - это дорого...

Европейское космическое агентство из ЖРД пользуется украинскими гидразиновыми двигателями, Вулканами, HM-ами, разработки 80-х годов, и своими гидразиновыми двигателями из той же эпохи, с расширенным использованием твердотопливных ускорителей. Новых двигателей у них нет.

В общем, везде ситуация примерно одинаковая.

Проблема у них там та же, что и в России. Ракета - это вершина промышленной, научной и технической кооперации. А это значит, что любые изменения в цепочке производства, в том числе диктуемые прогрессом, вредят ракете. И пока они воюют с призраком России, пока санкциями разрушают кооперацию и пытаются строить новую, пока США пытается возродить свою давно распиленную космическую промышленность с нуля - у России есть преимущество. Она как сидела на советском заделе, так и сидит. Да, стало хуже, нужно что-то менять - но уже нет необходимости в радикальной перестройке всего и вся. Можно двигаться только вперед. Техническая зависимость российской космонавтики от внешней кооперации на порядок ниже, чем у любой западной страны, а возможности по выведению паритетны.

Вот, уже и новый космодром построили, и с Воронежским заводом разберутся, и моторы переделают.

Главное понять, что логика производства изменилась, и адаптироваться под новую логику...
Tags: Мысли дилетанта, Неоднозначное, Се ля ви...
Subscribe

  • Ну вот...

    Нестареющая классика... Цифры конечно, невысокие. По сравнению с 90+% от результатов испытаний Модерн, Пфайзеров, Спутников и т.д. - кажутся…

  • Кстати...

    В контексте вот этого вот моего комментария... Любой лавинщик отдаст правую руку за БПЛА, который сможет оперативно отслеживать состояние…

  • Синемафилическое

    Посмотрел " Только не они". Объективно - ничем не хуже "Отряда самоубийц" или какого-нибудь "Человека-унитаза"... Уровень…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 26 comments

  • Ну вот...

    Нестареющая классика... Цифры конечно, невысокие. По сравнению с 90+% от результатов испытаний Модерн, Пфайзеров, Спутников и т.д. - кажутся…

  • Кстати...

    В контексте вот этого вот моего комментария... Любой лавинщик отдаст правую руку за БПЛА, который сможет оперативно отслеживать состояние…

  • Синемафилическое

    Посмотрел " Только не они". Объективно - ничем не хуже "Отряда самоубийц" или какого-нибудь "Человека-унитаза"... Уровень…