Переворот, который он совершает в космонавтике, основан не на уникальных технологиях, а на трезвом расчете

В № 37 от 10 апреля 2017 года Сергей Кричевский, доктор философских наук и космонавт-испытатель, изложил свой взгляд на развитие мировой и отечественной космонавтики, в том числе комментируя успешную демонстрацию технологии возвращаемой ступени ракеты носителя Falcon 9 Илона Маска.

Сегодня мы публикуем рассказ, раскрывающий в сравнении детали экономики космической индустрии разных стран. Это во многом альтернативный общепринятому взгляд Андрея Ионина, кандидата технических наук и члена-корреспондента Российской Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского.

— Для меня и коллег по отрасли повторное использование 31 марта первой ступени Falcon 9 — повод для трезвых размышлений. Предстоит решить целый ряд проблем, которые должно поставить перед отраслью экспертное сообщество. Хотя в России и мире уровень аналитики, призванной осмыслить прошлое и предсказать будущее в космической индустрии, снизился в последние годы почти катастрофически.

Аналитика в мире вообще во многом теперь сродни карнавалу масок. Она приобрела черты сиюминутности, грешит субъективностью и ангажированностью, ее сводят к «лайкам» и «твитам». Характерный пример — некритичная реакция мировых СМИ и экспертов на заявления Маска о том, что он совершил в марте революцию в космонавтике.

Из истории космических технологий понятно, что сам запуск — совсем не революция. Но теперь такие заявления уже и экспертами простодушно принимаются за чистую монету. Обвинять Маска в PR своего бизнеса, конечно, нельзя. Но и относиться некритично к его высказываниям специалистам непростительно.

Тихая революция

Надо понимать, что такое сам этот феномен — Илон Маск. Он, безусловно, визионер, гениальный менеджер, человек с высочайшей мотивацией и оригинальными идеями. Но, в первую очередь, бизнесмен.

Маск — мировой чемпион по привлечению денег в свои проекты, «царь Мидас» в мире инноваций: все, что он говорит, воспринимается практически без критики и превращается в огромные инвестиции в его проекты или даже в проекты, которые он просто поддержал.

Основа его бизнеса — автомобилестроительная компания Tesla. Связь между словами о революции в космонавтике (их бесплатно тиражировали все мировые СМИ) и резким скачком стоимости принадлежащих ему акций Tesla нельзя не замечать. Вслед за этой глобальной PR-кампанией стоимость Tesla сначала обогнала стоимость компании Ford, а через неделю и General Motors. Сегодня по рыночной стоимости Tesla — самая дорогая автомобильная компания США. При том что она «планово убыточная», серьезно зависит от дотаций правительства, налоговых льгот на электромобили и производит в 100 раз меньше машин, чем GM.

СПРАВКА
За всю 10-летнюю историю существования компания Tesla ни одного года не была прибыльной. Прошлый год она закончила с чистым убытком $675 млн, а GM — с прибылью $9,43 млрд.

Но переворот в космонавтике Маск действительно совершил, хотя не 31 марта, а гораздо раньше. С 50-х годов ракетостроение и космонавтика в СССР и США развивались в условиях жесточайшего цейтнота времени и неограниченного финансирования. Вопрос для обеих стран стоял о выживании в возможной мировой войне. Ресурсы не экономили, задачи решали очень быстро. Надо было построить завод — строили, надо было создать институт — создавали. В результате в обеих странах сложилась индустрия, выпускавшая единичную уникальную продукцию в кооперации с огромным числом предприятий.

Разработчикам ракет постоянно не хватало массы выводимого груза, стояла главная задача: дальше — больше. Это достигалось новыми, все более изощренными техническими решениями на пределе возможного: из техники выжимали все. Это резко увеличивало стоимость любой «гайки». Это важнейшие причины, по которым космическая техника стоила и стоит дорого. Такая производственная модель просуществовала до наших дней.

Менялись технологии, свершилась цифровая революция, но все это мало влияло на глобальную отрасль. И через 50 лет Маск впервые подошел к этому вопросу как бизнесмен. Он заявил, что ракеты должны быть дешевыми: «Надо мной не довлеют сроки и военные задачи — будем делать дешево!»

Революцию он совершил, предложив новую производственную модель в ракетостроении, когда создавал еще Falcon 1. Его девиз «Все, что могу — делаю сам. Все, что не могу — беру на рынке». Маск кардинально сократил кооперацию, это сразу резко снизило стоимость ракеты. Везде, где возможно, он использовал готовые «дешевые» решения из других отраслей.

В результате в США, где очень высокие зарплаты и страховки, цены на материалы, он смог сделать ракету в 3-4 раза дешевле, чем у американских конкурентов. И даже дешевле российских ракет. Это и была подлинная революция.

Для сравнения: технологии многоразового использования, со слов самого Маска, позволят снизить стоимость запуска «всего лишь» на 30%. И то, если все пойдет как надо. Если недавно купившая плавучий космодром Sea Launch компания Владислава Филева S7 засучит рукава и использует бизнес-подход к космонавтике, как у Маска, то в будущем тоже может добиться похожего результата.

«Space Shuttle» — уникальный по технической сложности проект, в котором сконцентрировался весь 20-летний опыт, знания и надежды великой команды, создавшей американскую космонавтику. Ракета Маска технологически неизмеримо проще, хотя и сделана через 30 лет. Но и многократно дешевле за счет этого. Понятно желание конструкторов и инженеров отрасли во всем мире решать все более сложные задачи, создавать уникальные аппараты. Но это романтическое и технократическое мышление прямо противоречит бизнес-логике рынка запусков.

Нам надо учитывать это объективное противоречие и переходить от слов о дешевой ракете к делу. Вот так и об «Ангаре» в середине 1990-х произносились абсолютно правильные слова: «за счет унифицированных блоков и модульной конструкции мы сможем снизить стоимость ракеты». Но в ходе разработки возобладали сложные технические решения, потому что инженерам они интереснее. А вот Маск выбрал самые дешевые.

Космические бюджеты

Пока неясно, насколько «частная космонавтика» и космические проекты Илона Маска могут существовать без постоянной подпитки со стороны государства. Не секрет, что и коммерческие пуски европейской ракеты «Ариан-5» сидят на прямой бюджетной дотации. Американские «Боинг» и «Локхид» не раз подавали в суды на «неравные условия конкуренции».

Но главная поддержка национальных космических компаний осуществляется за счет государственных, в том числе оборонных, заказов, которые распределяются «вне рынка». А государственный заказ — это более 80% мирового ракетного и космического производства.

Все ракеты компаний «Боинг» и «Локхид» были созданы за счет госзаказа. Представьте, что на деньги инвесторов вы построили завод, но всю его продукцию считаете своим доходом, а инвесторам сказали: «Большое спасибо». Но именно так и развивалась космонавтика всех стран, создав на госденьги производство, технологии и изделия, потом оказавшиеся на рынке.

Это невероятная ситуация для любого «нормального» бизнеса. 70% государственных средств в космосе — деньги США, и быстрее всех «расслабились» именно американские компании. Неудивительно, что в середине 2000-х «Боинг» и «Локхид» ушли с рынка запусков — цены их ракет стали много выше, чем у конкурентов. Поэтому на 10 лет настало время нашего «Протона» и европейского «Ариан-5».

Но, в отличие от «Роскосмоса» или китайских космических корпораций, у «Боинг» и «Локхид» космос — всего лишь 10% от всего бизнеса. Для них уход с высококонкурентного рынка запусков не катастрофа, а оптимизация: им хватает государственных заказов по линии НАСА и Пентагона.

Стоимость запуска складывается из стоимости ракеты, затрат на страхование, подготовку и проведение запуска, дохода организующей рыночный процесс компании-оператора. Для каждой из ракет известны лишь индикативные цены. Они могут меняться в зависимости от соотношения спроса и предложения, но стоимость конкретного запуска — это всегда коммерческая тайна.

Маск объявил индикативную цену на свой Фалькон 9 — 65—70 млн долларов. Однако год назад он получил лицензии на запуски в интересах Пентагона и НАСА. И из данных о прибылях и убытках SpaceX за последние годы можно сделать вывод, что государству-то он продает свои ракеты по $90 млн — на 50% дороже, чем на коммерческом рынке. Вот так себя ведет первый по-настоящему крупный бизнесмен в космосе.

В логике бизнеса и прибыли мы и должны рассматривать все его действия. Наша стратегическая задача — развитие. В разворачивающейся на наших глазах конкурентной борьбе в космонавтике мы должны думать о создании новой ракеты, с самого начала следуя логике коммерции.

Россия не должна повторять за Маском — так мы обречем себя на роль догоняющих, а на дворе — время «великого перелома». Например, спутники всегда были существенно дороже ракет. И речь не об уникальных военных спутниках, а обо всех. Сегодня, как и 20 лет назад, спутник связи для геостационарной орбиты стоит $150-300 млн за штуку, а его запуск — $100 млн. Это соотношение всегда было таким на рынке запусков.

Но ракеты замерли на уровне стоимости 1990-х, а быстрое развитие микроэлектроники удешевило спутники в разы. Появились легкие микроспутники, наноспутники и даже пикоспутники (массой до 1 кг). Если недавно спутник дистанционного зондирования высокого разрешения массой 150 кг стоил $30 млн, то сегодня уже $15 млн, а через несколько лет производители обещают продавать их по $5 млн.

СПРАВКА
Mitsubishi Electric объявила о строительстве нового цеха по производству спутников в городе Камакура, Япония. Это позволит одновременно работать над изготовлением 18 спутников.

Планируется создание грандиозной группировки космического интернета OneWеb из 700 спутников на орбите 750 км. Создатели системы утверждают, что их спутники с массой 150 кг будут стоить уже по $0,5 млн. Даже если ракета Маска выведет в одном запуске 20 таких спутников, их общая стоимость будет $10 млн, а сама она даже при снижении стоимости за счет возвращаемых ступеней на 30% не будет дешевле $45 млн. Пропорция становится обратной: запуск в пять раз дороже полезного груза. Получается, что уже буквально завтра нам нужна ракета индикативной стоимостью $10 млн. И это уже не Falcon 9, тем более не «Протон», «Ангара», Ariane-5 или Delta-4.

Неизвестно, будет ли группировка OneWeb создана в заявленном составе, будет ли она коммерчески выгодна, учитывая историю первоначального банкротства так и не ставшей массовой системы «Иридиум» — предыдущего начинания в области массовой космической связи. Кстати, концепция нашей аналогичной системы «Гонец» скоро должна быть полностью изменена под современные технологические и рыночные возможности.

В процессе преобразований нельзя забывать, что технологии чаще рождаются в небольших компаниях, даже в стартапах (в крупных — новшества далее дорабатываются до требований массового производства и капитализируются). И России такие компании тоже необходимы.

Сейчас у нас вновь обсуждают проект многоразовой первой ступени «Байкал» с поворотным крылом, раскрываемым хвостовым оперением и шасси. Хотя специалисты всегда понимали, что существенного снижения стоимости запуска эта схема сама по себе не даст — те же 30% (не более), как и в схеме Маска.

Мне посчастливилось — я знаком с Юрием Кузнецовым, разработавшим эту идею в своей докторской диссертации. Это, на мой взгляд, гениальная разработка с точки зрения техники. Но со снижением стоимости тут не все так хорошо. Возвращая первую ступень, вы спасаете, главным образом, двигатель, это около 30% стоимости всей ракеты. Но, как и у Маска, вы должны создать запас топлива на возвращение, увеличить массу конструкции за счет крыла, шасси, оперения, органов управления.

Это уменьшит массу выводимого на орбиту груза примерно на одну пятую. То есть одноразовая ракета выведет условно 10 тонн, а возвращаемая — 8. И недаром Илон Маск скрывает эту разницу, это важный параметр для оценки эффективности и дальнейших коммерческих перспектив всего его проекта. В случае с Falcon 9 я грубо оцениваю снижение полезной нагрузки в те же 20%.

Но и это не все. Вы не можете привезти спасенную ступень сразу на старт. Необходимо провести дефектацию — способна ли она на повторный полет? А это не такие уж маленькие затраты. Например, принцип повторного использования (до сотни запусков на один корабль) как важнейший фактор снижения затрат в проекте Space Shuttle считался неоспоримым. Ведь там не только сам корабль, но и боковые твердотопливные ускорители первой ступени тоже возвращались и повторно использовались — Маск тут вовсе не пионер!

Но все ответственные процедуры проверки и восстановления корабля перед повторным запуском с людьми привели к тому, что стоимость запуска не уменьшилась, а выросла! На этом примере видно, что многоразовость сама по себе не дает преимуществ, дьявол в деталях. И Маск сейчас скрывает от экспертного сообщества сумму, которую он потратил на все процедуры проверки и доведения отработавшей ступени заново до стартовой готовности.

Наконец, надо учитывать «эффект масштаба», который действует и в космической отрасли — чем больше ракет вы производите, тем каждая дешевле. Основные мощности уже построены, если Маск начнет на них производить вместо дюжины ракет в год только две, зато возвращаемые, они при том же количестве рабочих площадей, оборудования и персонала неизбежно станут дороже.

Мои коллеги в России, зарубежные специалисты, конечно, обсуждают эти три фактора увеличения стоимости ракет с возвращаемыми ступенями. Логика всем технарям понятна. Это красиво решенная сложнейшая техническая задача, давшая сильную мотивацию, позволяющую мобилизовать коллектив. Но сама идея коммерческого успеха таких многоразовых систем у специалистов пока под сомнением и весьма обоснованным.

Отказ «Airbus» и руководителей европейской космической индустрии от давних планов создания многоразовых систем порожден именно этой логикой. Хотя в последнее время и они поддаются популистским требованиям «…сделать, как у Маска».

При этом Маск пока не создал новых рынков, не нашел новых заказчиков, бурного роста количества запусков пока нет. Сегодня в год во всем мире менее сотни запусков. Была бы тысяча, все сомнения отпали бы. Ракет мы можем (по выражению Хрущева) наделать «как сосисок». А что на них запускать? И Маск пытается сам найти способ расширить рынок запусков для своих ракет. Например, подал патент на создание системы связи из 5000 спутников!

Сценарии для России

К такому повороту должны готовиться и мы. Но у ракеты всего две характеристики, которые волнуют потребителя: надежность и цена. Парадокс ракетостроения в том, что чем старше ракета, тем — при прочих равных — выше ее надежность и ниже цена. Ведь все давно отработано и отлажено. Ракеты «Союз» отработаны настолько, что с ними очень трудно конкурировать в их нише. Если задача десятилетиями не меняется, зачем тратить огромные средства на разработку все новых и новых систем?

Но подходы в космонавтике все же меняются, это связано с лоббистской деятельностью корпораций, требующих новых контрактов и многомиллиардных программ развития. Лоббистские возможности «Локхид» и «Боинг» грандиозны, рядом с ними лоббисты «Роскосмоса», выбивающие свои деньги в бюджете, смотрятся очень скромно (вспомним недавнюю историю с Федеральной космической программой до 2025 года, которая «усохла» с 3 трлн до 1,4 трлн рублей).

Да и в России все хотят производить новое, на предприятиях об этом в голос говорят. Планы есть, и я не вижу среди руководства отрасли ретроградов, держащихся за старые системы и технологии. Но ключевой вопрос: в какой модели отрасли будет создано новое поколение нашей космической техники?

Космические ракеты — не боевые. Тут ключевой фактор «надежность». Надо с максимальной вероятностью вывести дорогой спутник на орбиту. Именно поэтому космические ракеты так тщательно готовят к старту. Мировой рекорд принадлежит американской ракете «Титан 4», которую готовили на старте полтора года!

А когда проектируют ракету для запуска людей (в России это ракета «Феникс»), главное уже не просто вероятность выведения, а вероятность спасения экипажа на всех этапах полета. И пусть Space Shuttle — надежное (за 30 лет в 135 пусках всего 2 аварии) и гениальное техническое решение. Но каждая авария привела к гибели всего экипажа. Это перечеркивает все.

А за 50 лет запусков ракет «Союз» с пилотируемыми кораблями были аварии и на старте, и на участке выведения, но к жертвам они не приводили. И какая ракета больше подходит именно для запуска людей, а не для работы на рынке?

Конечно, я верю в будущее нашей космонавтики. Хотя, первоочередная задача команды «Роскосмоса» сейчас другая — оздоровление и реформирование отрасли. Она тяжело больна, и никто этого не скрывает. Помимо оптимизации структуры, стандартизации, восстановления системы контроля качества надо решить и острую кадровую проблему.

Если мы хотим, чтобы космонавтика как объединяющий народы России политический и технологический проект жила, нам необходим не просто рост экономики. Космическая отрасль в одиночку не может решить проблему перекоса в социальных приоритетах, когда к инженерам у нас относятся, как к людям второго сорта. Про отношение к рабочим специальностям и говорить не хочется. Конечно, на дворе уже не 90-е годы, когда слова «инженер» и «неудачник» были синонимами. Но движение тут у нас в стране очень медленное.

Для меня создание госкорпорации и начало реформы отрасли — в целом, позитивная новость. Я, возможно, не во всем согласен с окончательной конфигурацией, но рад, что это наконец состоялось. Начинать реформирование надо было еще в 90-е годы. Но не было ни денег, ни политической воли. К сожалению, реформа не произошла и в двухтысячных, хотя и политическая воля, и деньги уже были. На мой взгляд, руководство страны слишком доверилось самой отрасли.

Решили, что достаточно выделить деньги, а эти умные люди «из космоса» сами себя реформируют. В результате мы начинаем реформу на четверть века позже США и Евросоюза. Ведь до 90-х годов там, как и у нас, космические отрасли насчитывали десятки головных предприятий. В конце 80-х начался процесс укрупнения, приведший к созданию в США двух, а в ЕС полутора многопрофильных авиационно-космических холдингов. Мы этого не сделали, и потому до сих пор проигрываем в эффективности.

Поскольку экономика России почти в десять раз меньше американской, то и бюджет на космос у нас всегда будет меньше. Создание госкорпорации позволит сконцентрировать ресурсы и повысить эффективность, но бюджет не изменит. И если мы хотим заниматься в космосе всем, то делать это мы сможем только в формате широкой производственной кооперации с другими странами. Например, если мы делаем очень хорошие ракетные жидкостные двигатели, то это и может стать нашим местом в такой кооперации.

И надо понимать, что МКС — это все-таки сотрудничество, а не кооперация. Сотрудничество в космосе с США и Евросоюзом у нас есть и, надеюсь, в будущем останется, но кооперация с ними для нас уже практически невозможна. Значит, надо искать других партнеров: Китай, Индия, Бразилия, ЮАР, страны ШОС и ЕАЭС. И не надо бояться копирования наших технологий, о чем часто говорят, намекая на некоторых партнеров. Если ты сам не останавливаешься в своем развитии, партнер тебя не догонит, тем более когда он уже заложник твоей скопированной технологии.

Представьте, для меня отзыв 71 дефектного ракетного двигателя на Воронежский завод — тоже хорошая новость. Это свидетельствует, что реформа идет и система контроля качества восстанавливается. И хорошо, что это не скрыли под ковром, а вынесли в СМИ. Это признак выздоровления.

Это же видно и в многочисленных судебных процессах, которые «Роскосмос» ведет со своими же предприятиями, исполнителями космических проектов. Так восстанавливается практически утраченная за 25 лет договорная дисциплина. А без нее никаких успехов не будет.

Чтобы конкурировать с Маском, недостаточно просто демпинговать. Единственный путь для всех — отойти от исторически присущего космонавтике технократического подхода, перейти на новую производственную модель. А общественному мнению надо понять и принять: чудес не бывает, выздоровление ожидается долгое. Как сказано в «Драконе» Шварца: «Зима будет долгой. Надо приготовиться».