«Энергия» - «Буран»

     Выгодна ли многоразовость? Для упрощения рассуждений представим себе для сравнения две ракетно-космические транспортные системы: одна - ракета-носитель, одноразовая, другая - многоразовая, обе грузоподъемностью 30 т. Понятие грузоподъемность у ракетчиков подразумевает массу полезного груза, выводимого на опорную орбиту. Стартовая масса многоразовой в два раза больше, чем одноразовой. Эти цифры взяты из реальных проектов, и все остальные условия для сравниваемых ракет одинаковы. Имеется в виду, что старт вертикальный, количество заправляемых компонентов пропорционально массе ракеты, производственные мощности и экспериментальная база специализированы, надежность ракетных систем принята на уровне 0,9. Отличие многоразовой ракеты в принципе связано с наличием на ее борту средств возврата всех элементов системы и с необходимостью выполнения определенного объема работ после посадки ракеты, связанных с восстановлением части элементов и систем, профилактикой и приведением в состояние готовности к пуску.

     Для оценки примем, что жизненный цикл многоразовой ракеты составляет десять полетов. Для осуществления десяти уверенных пусков потребуется, исходя из принятой надежности, одиннадцать одноразовых ракет. При этом на низкой околоземной орбите окажется 300 т полезного груза. Многоразовая система в такой же операции потребует, с учетом расчетной надежности, две ракеты.

     Если принять, то трудовые затраты на изготовление, сборку, профилактику и регламент пропорциональны массе ракеты, а это предположение подтверждается данными по реальным ракетным системам с определенной для экономических расчетов точностью, то количество ракет, необходимых для многоразовой системы, следует увеличить на 40 %. Эта величина соответствует среднему объему работ на восстановление ракеты к новому полету. Таким образом, многоразовых ракет должно быть 2,8. Если же привести эту цифру к одноразовым, следуя тому же принципу, необходимо ее увеличить в два раза, учитывая степень превышения массы многоразовой ракеты по сравнению с одноразовой. Итак, получаем, что необходимы затраты, соответствующие производству 5-6 одноразовых ракет. Значит, для выполнения программы запуска на орбиту одинаковой массы полезных грузов одноразовых ракет потребуется в два раза больше. После пяти-шести пусков одноразовые ракеты, по затратам на реализацию программы, уже не выгодны.

Сравнение одноразовых и многоразовых систем:

      Укрупненная структура затрат на создание, эксплуатацию одноразовых и многоразовых систем позволяет выделить основные группы затрат: на создание системы в целом, которая включает в себя все виды работ от проектных изысканий до экспериментальной отработки созданной конструкции и наземного комплекса, изготовление ракетных транспортных систем, на программу полетов, эксплуатацию средств наземного обеспечения, обслуживание и ремонтно-восстановительные работы, на расход компонентов топлива и других материалов и, наконец, на отчуждение земель в районах падения отделяющихся отработанных ракетных блоков и агрегатов. Анализ этих затрат позволяет для выработки стратегии в оценке и сравнении затрат упростить структуру за счет исключения в обсуждении примерно равных затрат для обоих видов транспортных систем - одноразовых и многоразовых. Это касается группы затрат на эксплуатацию средств наземного обеспечения, которые составляют от 6,5 до 20 %, и на топливо и другие расходные компоненты от 3,5 до 5 %.

     Затраты, связанные с разработкой ракет-носителей многоразового исполнения в 5-6 раз выше, чем одноразовых ракет, при прочих равных условиях. Имеется в виду, что полезная нагрузка, выносимая на опорную орбиту, одинаковая. Эта группа затрат является основной и составляет 33% от общей суммы затрат для многоразовой системы и, всего лишь, 4,5% для одноразовой системы.

     Стоимость создания средств многоразового использования складывается из разработки авиационных средств возврата - крыльев, стабилизаторов, щитков, шасси, системы управления и приведения на посадку, теплозащитного и теплоизоляционного покрытия, которая составляет 19-20% от общей суммы. Изготовление конструкций и проведение наземной экспериментальной отработки и летных испытаний по стоимости весит от 13,7 до 20 %. Доработки ракетной части блоков, бортовых систем, подтверждение кратности применения блоков составляют по затратам около 10%. Доработка и дооснащение средств наземного обеспечения достигают 20%.

     Следующая компонента в структуре затрат - оплата аренды или отчуждение земель под районы падения отделяющихся частей ракет-носителей, которая, в основном, относится только к одноразовым системам. Стоимость отчуждаемых полей падения определяется соответствующими законами правительства страны, на территории которой находятся эти зоны. По оценке, затраты на отчуждение превышают стоимость создания одноразовой системы в 3-4 раза. Эта, характерная для наших условий, компонента является весьма существенной, так как она приближает затраты на создание одноразовой системы к затратам на многоразовую.