Мобильная башня обслуживания для ракет «Союз–СТ»

в Гвианском космическом центре

 

 

Программа «Союз» в Гвианском космическом центре осуществляется в соответствии с межправительственным соглашением между Российской Федерацией и Французской республикой, подписанным в 2003 году. С 2003 года по 2004 год велись предварительные изыскания и разрабатывалось техническое задание архитектором наземной инфраструктуры – компанией КНЕС (Франция) и российскими участниками программы, а также разрабатывалось техническое задание на создание мобильной башни обслуживания (далее - МБО) Федеральным государственным унитарным предприятием  «ЦСКБ  «Прогресс» и  Федеральным государственным унитарным предприятием  «КБОМ имени В.П. Бармина». Руководством этих предприятий, генеральным проектировщиком и изготовителем МБО, было выбрано Общество с ограниченной ответственностью «Компания «МИР» и согласовано с контролёрами заказчика – фирмами КНЕС (Франция) и Рейнметалл (Италия).

 

 

Выбор подрядчика на проектирование и изготовление МБО

 

В январе 2005 года было готово проектное предложение по созданию МБО от нескольких фирм, в том числе от ЦНИИ «Промстальконструкция» имени Мельникова, которое предусматривало несущую конструкцию весом  2200 тонн, а с учетом полезной нагрузки от оборудования – 2800 тонн. Вес предложенных конструктивных элементов МБО объяснялся проектировщиками высокими требованиями к жесткости её несущей конструкции. Она должна была выдержать не только ураган, а также вес головной части  весом в 25 тонн,  встроенный подъёмный кран весом в 20 тонн, но и обеспечить минимальные деформации МБО в несколько миллиметров при перемещении ее по рельсам, деформации не более 60 миллиметров на высоте 36 метров, для чего были необходимы  площадки для обслуживания головной части ракеты-носителя «Союз».

В январе 2005 года ООО «Компания «МИР» посетил В.Н. Климов, первый заместитель генерального конструктора КБОМ имени В.П. Бармина, с целью оценить возможности производства МБО по проекту ЦНИИ ПСК имени Мельникова. Выбор Компании «МИР» как производителя объяснялся тем, что французский заказчик, фирма КНЕС, потребовал обеспечения создания МБО в соответствии с директивами Евросоюза «О безопасности машин» и «О безопасности зданий и сооружений». В это время в Российской Федерации опытом проектирования, изготовления и возведения на территории Евросоюза нескольких подобных объектов обладала только «Компания «МИР».

Экономический анализ реализации предложения МБО весом 2200 тонн показал стоимость производства в объёме примерно 25 млн. евро, тогда как КНЕС готов был заплатить за механическую конструкцию МБО не более 10 млн. евро.  Конструкторы ООО «Компания «МИР» тоже считали, что мобильная башня оказалась неоправданно массивной, поскольку нагрузки от ураганного ветра, оборудования и компенсация температурных деформаций было возможно осуществить другим, более экономичным, способом. Они предложили другую конструкцию на основе ажурных ферм с учетом термостабилизации за счет циркуляции воздуха вокруг тонкостенных трубчатых элементов. Ажурная ферма с поперечным сечением 4,5 метра оказалась такой же стабильной, как и двутавровая балка высотой 2 метра, однако вес ажурной фермы был на порядок ниже.

Моделирование и расчет ажурной несущей конструкции МБО, проведённый Компанией «МИР» методом конечных элементах с использованием программного обеспечения Nastran, показал возможность уменьшения веса до 285 тонн. Дополнительными преимуществами этой конструкции были высокая эластичность несущей конструкции при перемещении МБО по рельсам к месту старта, уменьшение количества колесных пар с 32 до 8 и, соответственно, уменьшение давления на рельсы и бетонные опоры МБО. Это в свою очередь позволяло в последующем компании КНЕС существенно уменьшить бетонные конструкции опорной части стартового комплекса. Таким образом, стоимость МБО и бетонной части стартового комплекса уменьшалась почти в три раза.

 

Проведение конкурса

 

На конкурс конструкций МБО в КБОМ имени В.П. Бармина были представлены проекты от трех организаций. Выбор лучшего проекта осуществлялся по 33 критериям, прежде всего по соответствию техническому заданию КНЕС и требованиям европейских директив и стандартов. По 30-ти критериям вариант Компании «МИР» был признан лучшим. В мае 2005 года, в соответствии с результатами проведённого конкурса, между ООО «Компания «МИР»» и ФГУП КБОМ имени В.П. Бармина был подписан контракт № 183 на проектирование, изготовление и возведение на космодроме в Куру в Гвиане МБО для стартового комплекса ракет-носителей «Союз». Отдельным контрактом № 216 Компании «МИР» поручалось спроектировать и изготовить в МБО поворотные площадки для обслуживания на всех уровнях, начиная с высоты 7,2  метра до 36 метров.

 

Начало проектирования и изготовления

 

До апреля 2007 года в основном были закончены расчетные и проектно-конструкторские работы, в 2006 году было подготовлено бетонное основание для вертикальной сборки МБО, проверки её перемещения и проведения заводских испытаний, были закуплены основные металлические профили, подготовлены стапели и частично изготовлены элементы конструкции.

В январе 2007 года работы были приостановлены вплоть до мая 2007 года, в связи с рейдерским захватом основных производственных помещений и оборудования Компании «МИР» структурами, связанными с банком «Русский Банкирский Дом», который в 2008 году был лишен лицензии Центробанком РФ за нарушений требований банковского законодательства. По факту мошенничества банка с долями Компании «МИР» и хищения её оборудования в 2008 году было возбуждено и в настоящее время расследуется уголовное дело №62244.

 

Конкуренция внутри проекта «Союз» в Гвиане

 

26 апреля 2007 года на совещании в КБОМ имени В.П. Бармина российская сторона запросила у европейского заказчика разрешение на начало производства. Однако, неожиданно европейская сторона воспротивилась этому, мотивируя свой отказ тем, что проект полностью еще не прошел официальное утверждение Советом директоров Европейского космического агентства (ЕКА). КНЕС заключил контракт с итальянской фирмой Рейнметалл на производственный контроль изготовления МБО. Фирма Рейнметалл ранее была вовлечена в проект «Вега» (малого носителя для ЕКА) в качестве проектировщика и изготовителя мобильной башни. Поскольку проект «Вега» начался на пять лет раньше проекта «Союз» в Гвиане, а финансирование мобильной башни для «Союза» осуществлялось за счет доли Италии в европейской космической программе, то фирма Рейнметалл могла существенно влиять на ход работ, включая финансирование их этапов.

Впоследствии скорость монтажа МБО в Гвианском космическом центре тормозились различными процедурными и финансовыми задержками со стороны Рейнметалл. Одним из способов торможения развития проекта были постоянные попытки Рейнметалла получить заказы на дополнительные работы, либо вносить конструктивные изменения в изготовленную Компанией «МИР» конструкцию. Тем не менее, старт «Союза» в Гвианском космическом центре осуществлен в 2011 году, то есть, раньше старта «Веги», который на конец 2011 года еще не планировался.

 

Инициативное производство

 

27 апреля 2007 года Компания «МИР» запросила у руководителя  КБОМ имени И.В. Бармина разрешение на изготовление МБО под ответственность Компании «МИР» за качество проекта. Начало инициативного изготовления поддержал заместитель начальника Управления наземной космической инфраструктуры Роскосмоса Л.Ю. Тапуть. Получив письмо, Компания «МИР» в начале мая 2007 года начала изготовление несущих ферм МБО за счет собственных средств, и к марту 2008 года четыре главные фермы были изготовлены.

Отсутствие финансирования от КБОМ в этот период объяснялось тем, что ранее финансовые средства по графику были перечислены ООО «Компания «МИР», а потери материалов и оборудования при рейдерском захвате не были застрахованы, и поэтому не было средств на их оплату. График финансирования работ нарушился.

Вложив, в порядке инвестиций, собственные средства в объёме 70 млн.рублей, ООО Компания «МИР»  не могла привлечь кредиты, поскольку утратила залоговые активы и могла полагаться только на поддержку КБОМ имени В.П. Бармина. КБОМ также оказался в сложной ситуации с финансированием, не получая средств от европейского заказчика и из бюджета России, поскольку контракт, хотя и был межправительственным, но коммерческим и внебюджетным. В октябре 2007 года генеральный директор КБОМ И.В. Бармин принял решение о привлечении кредитов для финансирования работ. Это позволило к марту 2008 года начать объемную сборку МБО на площадке Научно-исследовательского центра ракетно-космической промышленности, а также продолжить изготовление других частей МБО в производственных цехах КБОМ.

Поскольку изменилось распределение работ, в 2008 году были подписаны изменения к контракту №183.

 

Изменение требований к процедурам производства МБО

 

Контракт на проектирование и поставку МБО между КНЕС-Рейнметалл и КБОМ имени В.П. Бармина предусматривал процедуру проверки качества и работоспособности в виде сертификации на соответствие стандартам Европы. Выбор сертифицирующей фирмы был за исполнителем работ – ООО «Компания «МИР». Европейский заказчик имел право периодических проверок.

Современное проектирование на основе анализа рисков, что закреплено в соответствующих стандартах Европы, требует проведения и оформления анализа рисков изделия, для структурирования рисков и применения мер, обеспечивающих безопасность с учетом элементов и уровня их рисков. Компания «МИР» разработала и представила фирмам КНЕС и Рейнметалл анализ рисков МБО и площадок МБО. Однако, европейская сторона потребовала применения, так называемого, Плана управления для субподрядчиков в отношении Компании «МИР» с полным контролем качества всех деталей, включая крепежные, а также с полным контролем всех сварных швов (требование о полной прослеживаемости). Количество контролируемых деталей – 108 тысяч штук, сварных сборок – 3500 штук, крепежных деталей – 70 тысяч штук.

Требований о полной прослеживаемости деталей контракт в отношении КБОМ и ООО «Компания «МИР» не содержал. Применение метода полной прослеживаемости означало удорожание процесса производства в полтора раза, то есть на 2,5 млн. евро. Европейская сторона с апреля 2007 года начала применять полную прослеживаемость, для чего несколько инженеров-контролеров из Италии постоянно находились в Москве вплоть по 2009 год. В 2009 году были подписаны дополнительные соглашения к контрактам между фирмами Рейнметалл и ЦЭНКИ (правопреемник КБОМ им. В.П.Бармина), также между ЦЭНКИ и ООО «Компания «МИР», в которых учитывались новые условия приемки проекта и изготовления частей. Стоимость контракта была увеличена для ЦЭНКИ на 4,9 млн. евро, большую часть из которых ЦЭНКИ выплатил Компании «МИР». Сумма за проект с 700 тысяч евро была увеличена до 2,9 млн.евро.

В ходе работ появлялись дополнительные пожелания европейского заказчика, которые обошлись ему в 500 тысяч евро.

 

Проблема защитных покрытий частей МБО

 

Весной 2008 года фирмы КНЕС и Рейнметалл, в дополнение к контракту, выдали требования по антикоррозионным покрытиям МБО. Мобильная башня должна была работать в условиях тропического климата с условиями окружающей среды С5Ма. Компания «МИР» имела опыт поставки крупных аттракционов в зону тропического климата группы С5Ма и предложила соответствующее трехкомпонентное покрытие на основе полиуретановых эмалей, стоимость которого должна была составить около 300 тысяч евро. Европейская сторона потребовала четырехкомпонентного покрытия с чрезвычайно сложным технологическим процессом, требующим строгого поддержания температурно-влажностного режима при нанесении и  сушке каждого слоя покрытия. Этот процесс оказался в два раза более сложным и дорогим, и не был оплачен европейской стороной, убытки принял на себя НИИСК.

Проблема была также в том, что потребовалось создавать окрасочное производство под указанные условия специально, поскольку не только в Российской Федерации, но и в Европе подобные системы покрытия применяются чрезвычайно редко. Создание нового окрасочного производства обошлось в 270 тысяч евро, убытки потерпела Компания «МИР».

Эксплуатация частей мобильной башни в течение полутора лет в Куру не выявила ни одного очага коррозии, кроме точечных сколов покрытия при монтаже.

 

Заводская сборка и испытания

 

С марта 2008 года по август 2009 года мобильная башня собиралась и монтировалась в Научно-исследовательском центре ракетно-космической промышленности. В начале главные фермы были разобраны пополам и на их основе были собраны в горизонтальном положении две половины МБО на бетонной площадке. Эти работы были проведены 14-ю монтажниками подрядной организацией ОАО «Загорское монтажное управление». Качество работ было высоким. В декабре 2008 года Роскосмос потребовал привлечь к работам Монтажное управление «МУ-22» ОАО «Монтажспецстрой», которое обещало выделить для монтажа 70 монтажников. В силу обычной для строителей квалификации работы на МБО оказались для МУ-22 чрезмерно сложными и работы существенно замедлились, практически ежедневно инженерами-супервайзерами Компании «МИР» выявлялись отклонения от проекта, которые затем требовали исправлений.

Организационные сложности были в том, что МУ-22 работало по контракту с НИИСК-ЦЭНКИ, а НИИСК не обладал знаниями проекта и достаточным количеством супервайзеров. По требованию Роскосмоса было подписано четырехстороннее Положение о порядке взаимодействия при проведении заводской сборки, по которому Компания «МИР» вела шеф-монтаж, то есть, руководила сборкой и испытаниями.

Летом 2009 года мобильная башня была смонтирована на двух колесных блоках и двух стационарных опорах до высоты 39 метров, были установлены все поворотные площадки и ворота, проведены испытания всех агрегатов в объеме заводских испытаний, которые были признаны успешными. Только подкрановые пути МБО европейская сторона отказалась принимать.

Еще в конце 2008 года европейская сторона заявила о нетрадиционности предложенной Компанией «МИР» конструкции подкрановых путей и несоблюдении европейских стандартов, не указав, каких именно. Поскольку споры затянулись на полгода, Компания «МИР» реализовала свое право на сертификацию подкрановых путей немецкой компанией «TÜV NORD». TÜV NORD проверил проект, изготовление, участвовал в испытаниях нагружением и выдал сертификат соответствия путей европейским стандартам и нормам для кранов. Полученный сертификат качества Компания «МИР» передала в Роскосмос, а Роскосмос направил его в Европейское космическое агентство, которое приняло сертификат и окончило споры, разрешив использование подкранового пути, изготовленного Компанией «МИР». Дискуссии о правильности изготовления подкранового пути, включая расходы на командировки и совещания, обошлись Компании «МИР» потерей примерно в 200 тысяч евро, а стоимость сертификации TÜV определил в 30 тысяч евро.

 

Отгрузка, перевозка и монтаж  МБО

 

НИИСК-ЦЭНКИ произвел упаковку, отгрузку и доставку частей МБО в Куру. Для перевозки потребовалось 55 контейнеров, а стоимость доставки составила 385 тысяч евро.

В ноябре 2009 года начался монтаж мобильной башни, к сентябрю 2010 года вся мобильная башня была смонтирована и была предъявлена европейской стороне для приемки.

14-16 сентября 2010 года в Гвианском космическом центре состоялось совещание по приемке смонтированной мобильной башни и передаче её для монтажа европейского оборудования. Проблема была в том, что в процессе монтажа европейская сторона, не подписав акта приемки, вносила изменения в конструкцию МБО. В этой ситуации  ответственность за безопасность МБО оставалась за Компанией «МИР», а Компания «МИР» не была согласна с изменением конструкции. В июле 2010 года Компания «МИР», с согласия ЦЭНКИ и Роскосмоса, заказала сертификацию проекта МБО в немецкой компании TÜV SÜD. Без значительных замечаний компания TÜV SÜD выдала в начале сентября сертификат безопасности на проект МБО, который Компания «МИР» передала участникам проекта «Союз в Гвиане» на совещании 14-16 сентября 2010 года. Обычно сертификация таких проектов стоит несколько сот тысяч евро. Компания «МИР» работала с TÜV SÜD с 1998 года и пользовалась доверием, поэтому сертификация проекта обошлась только в 70 тысяч евро. Несмотря на получение сертификата, европейская сторона провела сертификацию силами французской компании СОКОТЭК, вероятно, легализовав свои изменения за сумму, многократно превышающую сертификацию фирмой TÜV SÜD. Относительно небольшая цена сертификации TÜV SÜD объясняется применением фирмой TÜV и Компанией «МИР» одинакового метода анализа рисков.

 

Наземная квалификация

 

С сентября 2010 года по май 2011 года в смонтированной мобильной башне велось размещение агрегатов европейской стороны и заправочного оборудования ЦЭНКИ. В мае 2011 года состоялся успешный, так называемый, сухой вывоз – проведение всех предстартовых операций ракеты-носителя «Союз», МБО и стартового сооружения. Ракета на этом этапе не была заправлена топливом.

Стоимость работ супервайзеров и электриков Компании «МИР», с учетом работы подрядчиков, составила 550 тысяч евро.

В программе телеканала «Россия-1», посвященной «Союзу» в Гвиане, инженеры и монтажники из России пожаловались, что из-за низкого качества поставлявшегося оборудования для старта «Союза» они монтировали его почти 4 года вместо 9 месяцев. За кадром осталась, что имелось ввиду оборудование, спроектированное для Байконура, которое ржавело в Гвиане несколько месяцев и регулярно перекрашивалось. Проблема поставки некачественного оборудования под монтаж многократно удорожало стоимость монтажных работ. Самые большие потери происходили из-за простоя кранов и подъемного оборудования, а каждый день пребывания специалиста или монтажника с проживанием в отеле стоит больше 100 евро в сутки. Чрезвычайно важно максимум работ производить в заводских условиях, поскольку перерасход средств при монтаже в не заводских условиях  может составить много миллионов евро.

 

Первый старт «Союза-СТ-Б»

 

20 октября 2011 года был объявлен днем первого старта «Союза» из Гвианского космического центра. Однако, по техническим причинам пуск был перенесен следующий день.

21 октября 2011 года в 14-30 по московскому времени ракета «Союз –СТ-Б» успешно стартовала с двумя спутниками «Галилео» из серии 30 спутников. ЕКА объявило о покупке 50 ракет «Союз» с ритмом запусков 3-4 в год. Роскосмос объявил о договоренностях о запуске «Союзов» с российскими грузами.

 

 

Экономическая выгода программы «Союз» в Гвиане

 

Преимущества запуска «Союзов» из Гвианы заключается в том, что из Байконура ракета «Союз» выводит на околоземную орбиту груз весом 1,7 тонны. Из Гвианского космического центра, находящегося всего в 500 км от экватора, и за счет большей линейной скорости вращения Земли на экваторе,  вес полезной нагрузки увеличивается почти до 3 тонн. Это позволяет выводить полезную нагрузку на высокие орбиты очень недорогим носителем «Союз». До реализации программы «Союз» в Гвиане вывод спутников на высокие орбиты осуществлялся дорогими ракетами-носителями - французской ракетой «Ариан-5» и российским носителем «Протон». Эра «Союзов-СТ» знаменует появление более дешевых средств доставки спутников на высокие орбиты.

Создание нового для российских стартовых комплексов элемента – мобильной башни для предстартовой подготовки ракет, позволило собирать более тяжелую ракету-носитель «Союз» с космической головной частью в вертикальном положении. Успешная реализация проекта МБО частной российской Компанией «МИР» показало, что в России появились конкурентоспособные на мировом рынке частные компании, способные решать самые сложные задачи значительно более экономичными средствами, чем это делают крупные государственные компании. Подтверждением этому является заказ ФГУП «ЦСКБ «Прогресс» комплекта из 28 контейнеров для перевозки ракет «Союз» в Гвианский космический центр морскими судами. Этот заказ обошелся ЦСКБ «Прогресс» в 2,9 млн. евро, тогда как собственное производство за счет больших накладных расходов было бы, по крайней мере, в два раза дороже. Дополнительные выгоды ЦСКБ «Прогресс» заключались в том, что при помощи специалистов Компании «МИР» в ЦСКБ «Прогресс» в Самаре был освоен технологический процесс сварки металлоконструкций и нанесение покрытий по европейским стандартам.

 

Дополнительные возможности

для специалистов и российской промышленности

 

В работе над созданием мобильной башни и контейнеров для перевозки ракет принимали участие молодые инженеры-выпускники Московского авиационного института и МГТУ имени Баумана. Работа под руководством опытных конструкторов Компании «МИР», разрабатывавших с 1993 года для европейского и американского рынка большие аттракционы, оказалась хорошей школой для повышения квалификации до международного уровня. Существует много рейтингов оценки дипломов российских специалистов. Реализация программы МБО для Гвианского космического центра показала, что подготовка инженеров ведущих ВУЗов России не только не уступает подготовке выпускников европейских ВУЗов, но и превосходит их.

Смотреть видеоролик (flash):

-         высокого качества (85 Мб);

-         среднего качества (33 Мб)