Пентагон стурбований затримками ракети Vulcan від ULA
Передумови: Письмова свідчення бригадного генерала Пурді
14 травня під час слухань у підкомітеті з стратегічних сил Комітету з питань збройних сил Палати представників, бригадний генерал Стівен Г. Пурді, виконуючий обов’язки помічника секретаря ВПС США з питань космічних закупівель та інтеграції, представив жорстке письмове свідчення про результати роботи нового ракети Vulcan Centaur компанії United Launch Alliance (ULA).
“Програма Vulcan від ULA показала незадовільні результати в минулому році,” написав Пурді. Він додав, що серйозні технічні проблеми затримали чотири місії національної безпеки, навіть після сертифікації початкового варіанту 25 березня 2025 року.
Затримки та їх корінні причини
Спочатку планувалося, що Vulcan почне виконувати запуски національних безпекових вантажів у 2020 році, але терміни неодноразово переносилися. Основними факторами затримки є:
- Проблеми з двигунами BE-4: Виготовлені компанією Blue Origin, метаново-кисневі двигуни BE-4 кожен забезпечує тягу в 160,000 фунтів. ULA спочатку планувала виготовляти шість двигунів на місяць, але в середньому виробляла лише два-три, через проблеми з налаштуванням вібрації турбонасосів і кавітацією в системі подачі рідкого кисню.
- Кваліфікація композитних баків: Новий бак BE-4 для рідкого кисню використовує структуру з вуглецевого композиту з намотуванням волокон. Ненруктивна оцінка (NDE) виявила несподівану пористість матриці, що вимагало доопрацювання параметрів зварювання та додаткових етапів ультразвукової перевірки.
- Аномалії твердопаливних ракетних прискорювачів (SRB): 63-дюймові SRB GEM 63XL для Vulcan, адаптовані від Atlas V, зазнали зсуву з’єднання корпусу під час термічного циклу. ULA запровадила посилені сталеві обручі та нові ізоляційні покриття для стабілізації з’єднань.
Технічний аналіз: BE-4, Centaur V та SRB
Двигуни BE-4: Архітектура LE 9 використовує одновальний, збагачений киснем передпальник. Інженери вирішили проблеми з високочастотними коливаннями тиску, додавши акустичні оболонки в камеру згоряння та налаштувавши отвори на плити інжектора.
Верхня стадія Centaur V: Оновлена з RL10C-2 до варіанту RL10C-3, Centaur V забезпечує відношення тяги до ваги 22:1 і нову композитну міжстадійну конструкцію. Зварені тонкостінні баки з нержавіючої сталі оснащені регуляторами тиску гелію для мінімізації випаровування під час фаз польоту.
SRB GEM 63XL: Кожен прискорювач забезпечує тягу в 440,000 фунтів на рівні моря. Нові внутрішні покриття корпусу та формули пального для високих температур підвищили стабільність згоряння, але вимагали переробки актуаторів для управління вектором тяги (TVC) для витримування більших бічних навантажень.
Вплив на індустрію та конкурентне середовище
Falcon 9 та Falcon Heavy компанії SpaceX стали основними для багатьох запусків національної безпеки. У квітні 2025 року Міністерство оборони США надало SpaceX більшість контрактів на наступну партію запусків, що стало відновленням домінування ULA, яке тривало два десятиліття.
- SpaceX виграла приблизно 60% майбутніх місій, посилаючись на продемонстровану частоту запусків 12-15 польотів на рік.
- Нові гравці, такі як ABL Space Systems (RS1) та Relativity Space (TERRAFORMER), намагаються завоювати ринок малих і середніх вантажів, хоча поки що їм не вдалося отримати великі місії національної безпеки.
Зниження ризиків та реформи управління програмами
Щоб відновити довіру, ULA та Команда космічних систем (SSC) співпрацюють над “планами зниження ризиків”, які включають:
- Системна інженерія на основі моделей (MBSE): Цифрові двійники для структурних маржів, динаміки рідин і теплових профілів для прогнозування аномалій перед виготовленням апаратури.
- Посилені виробничі лінії: Автоматизовані лазерні зварювальні станції для композитних баків і моніторинг стану двигунів в реальному часі з використанням аналітики на базі штучного інтелекту.
- Державний контроль: Експерти Федеративного центру фінансованих досліджень і розробок (FFRDC) вбудовані на виробничому майданчику для затвердження кожного тесту двигуна та стадії.
Перспективи: USSF-106 та далі
Першу місію національної безпеки Vulcan, USSF-106, заплановано на запуск не раніше липня 2025 року з Космічного центру Кеннеді. Огляд готовності до польоту (FRR) наприкінці червня оцінить:
- Послідовності завантаження пального та підвищення тиску
- Час розділення стадій та розгортання обтічника
- Цілісність телеметрії по всіх підсистемах транспортного засобу
Експертні думки
“Прискорення виробництва двигунів було надмірно оптимістичним,” зазначає доктор Джеймі Морін, старший науковий співробітник Корпорації RAND. “Ланцюг постачання спеціалізованих композитних матеріалів та турбомашин з ультрависокою точністю має довші терміни виконання, ніж ULA врахувала.”
У той час як NASA готується до місій на Місяць Artemis, а комерційні оператори шукають надійні важкі ракети, стабільна робота Vulcan буде критично важливою для майбутньої ролі ULA як у цивільному, так і в оборонному космічному секторах.
Додатковий аналіз: Фінансування програми та бюджетні перспективи
Запит бюджету на оборону на 2026 фінансовий рік передбачає виділення 2,2 мільярда доларів на підтримку розвитку Vulcan та закупівлю двигунів. Конгрес може ввести фінансування на основі досягнення ключових етапів для забезпечення відповідальності та своєчасної доставки.
Додатковий аналіз: Стійкість ланцюга постачань
Глобальні дефіцити вуглецевого волокна та суперсплавів змусили ULA диверсифікувати постачальників, додавши канадських та європейських партнерів. Компанія також розглядає можливість внутрішнього виробництва компонентів двигунів для зменшення залежності від зовнішніх заводів.
Додатковий аналіз: Стратегічні наслідки
Надійний вітчизняний постачальник для запусків є критично важливим для автономії національної безпеки. Продовження затримок може змусити Космічні сили ще більше розширити базу постачальників, що потенційно прискорить закупівлю у нових конкурентів або іноземних партнерів.