Интересные факты из книги Эшли Вэнса «Илон Маск. Tesla, SpaceX и дорога в будущее»

Светлой памяти Алексея Леонова посвящается…

28 сентября минуло ровно 11 лет с тех пор, как состоялся первый успешный (и четвертый по счету) запуск легкой ракеты Falcon 1. От него зависела судьба SpaceX — на пятый запуск, в случае неудачи, просто не нашлось бы денег, и одна из самых удивительных историй в индустрии космонавтики закончилась бы ничем. Но «храбрым судьба помогает» — за эти годы SpaceX произвела десятки запусков и теперь приурочила к 11-й годовщине презентацию Starship, второй ступени полностью многоразовой сверхтяжелой ракеты BFR, предназначенной в том числе для пилотируемых полетов на Марс.

Согласно текущим спецификациям, Starship будет иметь высоту 50 м, диаметр 9 м и 6 двигателей Raptor (3 вакуумных, 3 атмосферных). В свою очередь у первой ступени, Super Heavy, высота 68 м, диаметр 9 м и до 37 двигателей Raptor. Таким образом, общая длина BFR составит 118 м при диаметре 9 м. Масса полезной нагрузки в полностью многоразовой конфигурации — 100 т (НОО). Для сравнения, летавшая на Луну Saturn V имела высоту 110.6 м при диаметре 10.1, а её масса полезной нагрузки (разумеется, в единственно возможном одноразовом варианте) — 140 т (НОО).

Основавший и возглавляющий SpaceX Илон Маск — безусловно один из самых противоречивых и мифологизированных героев нашего времени. Одни отзываются о нем как талантливом, или даже гениальном, инженере, предпринимателе и визионере, а другие — как о ловком маркетологе, авантюристе, и даже мошеннике.

Например, автор цикла статей «Прикладная маскология» Руслан Карманов утверждает, что «своих разработок Тесла не ведёт», а «на заводе Теслы идёт только сборка продукции из чужих комплектующих». Приводятся и подробности — «в качестве батареек у Теслы используются китайские элементы 18650», «контроллер у батарейного блока разработан в Шеньчжене».

Про другую компанию Илона Маска, SpaceX, в статье «Макаронный монстр Илона Маска» авторитетно рассуждает некий Дмитрий Конаныхин. С одной стороны он называет идею посадки первой ступени ракеты-носителя на планету Земля «мертворожденным ублюдком», а с другой, отдавая должное технологическим достижениям SpaceX, приходит к выводу, что небольшому стартапу такое не под силу, и стало быть «к Маску все это в готовом виде пришло откуда-то со стороны». Главу «шараги», который возглавляет «команду пиарщиков, дезигнеров и прочих сколь энергичных, столь и беспринципных», Конаныхин характеризует не иначе как «болтливого чувака с блестящими глазами» (в другом месте — «бойкий пацан с наглыми глазами»). А опытный образец для лётных испытаний первого в мире ракетного двигателя замкнутого цикла с полной газификацией, Raptor, Конаныхин именует «летающим сараем, который они называют гордым именем Starship» (в действительности «они» называют его Starhopper, а новость в Twitter о первом испытании Илон Маск иронически озаглавил «Водонапорные башни могут летать»)…

Стоит ли всерьез отнестись к такого рода «разоблачениям»? Строго говоря — нет, если принять во внимание авторитетность источников. Авторитетами в сфере автомобилей и ракет едва ли можно считать ни IT-специалиста Руслана Карманова, ни писателя Дмитрия Конаныхина. По словам последнего, он работал над несколькими проектами в российской ракетной индустрии, но на каких именно должностях не уточняется. Не прибавляет доверия и ироническая манера повествования, временами чрезмерно эмоциональная — возникает стойкое ощущение, что «подсудимый испытывал личную неприязнь к потерпевшему»©.

Разумеется, нельзя к числу авторитетных специалистов отнести и американского журналиста Эшли Вэнса. Но его книга «Илон Маск. Tesla, SpaceX и дорога в будущее» была написана по результатам общения с большим количеством компетентных в своей области людей и издана серьезным издательством. Одним из ключевых источников информации безусловно является сам Илон Маск, но маловероятно, чтобы он лгал своему биографу в технических вопросах — из его компаний периодически увольняются инженеры, которым ничего не стоит опровергнуть явную ложь своего бывшего босса. В этом смысле книга Вэнса вполне может быть принята к сведению как источник правдивых, по умолчанию, фактов — до тех пор, пока они не будут опровергнуты специалистами.

Но пожалуй еще большее значение имеет тот факт, что своей деятельностью Илон Маск опровергнул даже уважаемых и авторитетных специалистов, работающих в автомобильной и ракетной индустрии. То, что они сочли невозможным или по крайней мере очень затруднительным с технологической и коммерческой точки зрения, было реализовано компаниями SpaceX и Tesla — многоразовые ракеты с вертикальной посадкой и массовые электромобили.

За примером ходить недалеко — вышеупомянутый Дмитрий Конаныхин в своем интервью (май 2016) скептически настроен в отношении как повторного запуска уже летавшей первой ступени Falcon 9, так и полета Falcon Heavy с его 27 двигателями. Между тем в 2018 году одна и та же первая ступень Falcon 9 выполнила своей третий успешный полет с посадкой на морскую платформу, а Falcon Heavy на сегодня совершила уже три запуска — пробный, коммерческий и военный. Более того, мнение Конаныхина, что «концепция ракеты-носителя с первой ступенью многоразового использования — это ошибка» опровергается недавним (апрель 2019) заявлением главы Роскосмоса, что вся новая российская ракетно-космическая техника задумывается как возвращаемая. По словам Дмитрия Рогозина, «Самая дорогая и самая сложная вещь в ракете — это двигатель. Порядка 70-80% от себестоимости ракетоносителя — это силовая установка. Если она сама по себе приспособлена к многократному использованию, значит, надо её возвращать».

Возникает резонный вопрос: почему же Роскосмос обратил внимание на многоразовые ракеты только сейчас? Вероятно потому, что множество даже компетентных специалистов мыслят консервативно и находят массу разумных доводов против той или иной смелой идеи. С тем же успехом они найдут объяснение и тому, почему эта смелая идея теперь созрела для реализации — но происходит это уже после того, как нашелся кто-нибудь, кто воплотил эту идею в жизнь.

Именно поэтому Маск по праву является настоящим героем нашего времени, который мыслит гораздо смелее чрезмерно расчетливых и осторожных старожилов индустрии. В этом он напоминает Стива Джобса, под чьим руководством Apple совершила революции в телефонной индустрии и фактически разорила такого гиганта как Nokia. Оба этих талантливых управленца своевременно разглядели то, что с одной стороны востребовано на новом для них рынке, а с другой — уже может быть реализовано на уровне современных технологий.

Итак, приступим к перечислению наиболее интересных, на мой взгляд, фактов из книги Эшли Вэнса «Илон Маск. Tesla, SpaceX и дорога в будущее».

Характер

Учась в привилегированной южноафриканской старшей школе, Маск годами подвергался побоям со стороны местных хулиганов. Он описывает эпизод, как сзади его ударили ногой в голову, а потом столкнули с лестницы. По словом его школьного друга и очевидца тех событий, «Илон летел целый пролет, потом несколько парней набросились на него, некоторые из них пинали его ногами, а главарь бил головой о землю» — до потери сознания. Причем «эти хулиганы травили Маска еще года три-четыре» — очевидно, при полном попустительстве школьных учителей, и что еще удивительнее, родителей. Впоследствии Илону даже пришлось сделать ринопластику. Как видим, если Маск и не был в своей школе изгоем, то во всяком случае не умел за себя постоять и лидерских качеств не проявлял. Как признается его одноклассник по более поздней школе (Маск менял их довольно частно), «Честно говоря, не было никаких признаков того, что он станет миллиардером. В школе он никогда не верховодил. Меня очень удивило то, что с ним произошло».

Дома было немногим лучше — отец воспитывал своих детей в строгости и похоже настолько в этом «преуспел», что Маск его возненавидел и даже запретил своим собственным детям общаться с их дедом. Вместе с тем Илон многому от него научился и называет отца талантливым инженером, который «знал как работает любой физический объект».

Разумеется, суровая юность не могла не наложить отпечаток на характере Маска. Как говорил Ницше, что нас не убивает, делает нас сильнее. Последующая жизнь предпринимателя показывает, что испытания закалили его характер, сделали целеустремленным и упорным человеком. Вероятно они же выработали в нем ту жесткость, с которой он взаимодействует со своими подчиненными. В этих отношениях нет места симпатиям и привязанности — даже если их испытывают сами подчиненные. Маск, не моргнув глазом, увольнял давних, верных и лично преданных ему сотрудников — если приходил к выводу, что они больше не приносят компании пользу. При этом нельзя сказать, что он человек черствый и равнодушный — знающие его люди отмечают личную преданность Маска своим друзьям.

Отдавая себе отчет в воспитательном характере выпавших на его долю испытаний, Илон старается воспитывать в строгости и своих собственных детей. Например, он запретил в доме плюшевые игрушки после достижения детьми семилетнего возраста. Конечно, это не идет ни в какое сравнение со школьными побоями. Поэтому Маск не скрывает опасения, что рафинированная среда, в которой растут его дети, может сделать их слишком мягкими и неспособными идти к своей цели наперекор обстоятельствам.

Интерес к ракетам и электромобилям

Интерес Илона Маска к ракетам с электромобилями проявился еще в школе. По воспоминаниям одноклассников, «Маск приносил в школу модели ракет и запускал их на переменах. И это не единственное, чем он интересовался. Во время научных дебатов в классе Илон привлек внимание тем, что протестовал против ископаемого топлива в пользу солнечной энергии – почти кощунственная позиция в стране, занятой добычей природных ресурсов Земли».

Русские

Практический интерес к космосу у Илона Маска начался с идеи отправить на Марс и при помощи робота посадить на марсианском грунте под парником растение, транслируя на Землю процесс его роста. С этой целью осенью 2001 он отравился в Россию, где рассчитывал приобрести за $20 млн три межконтинентальные ракеты. С него запросили $8 млн за каждую ракету, он предложил столько же за две — и получил отказ. После чего счел, что русские не воспринимают его всерьез и покинул встречу, хлопнув дверью. В летевшем в США самолете будущий основатель SpaceX сделал на своем ноутбуке предварительные расчеты и пришел к выводу, что сможет построить ракету самостоятельно.

Самообразование

Перед тем как принять историческое решение о выпуске собственных ракет, Маск несколько месяцев изучал аэрокосмическую отрасль и физику космических полетов, штудируя такие труды как «Ракетные двигатели», «Основы астродинамики», «Аэротермодинамика газовых турбин и ракетные двигатели» и другие. Впоследствии книжные знания подкреплялись общением со специалистами. Вот как это описывается в книге Эшли Вэнса: «Маск часто вылавливал инженеров на заводе SpaceX и досконально расспрашивал об устройстве какого-либо клапана или свойствах материала. «Сначала мне показалось, что Маск проверяет, хорошо ли я знаю свое дело, — вспоминает Кевин Броган, один из инженеров, работавших в компании в первые годы ее существования. — Затем я понял, что он учится. Маск продолжал спрашивать, пока не узнавал 90 % того, что знаете вы». Те, кто долго был с Маском, подтвердят его способность впитывать огромные объемы информации, а затем использовать её практически целиком… После пары лет руководства SpaceX Маск стал экспертом в области аэрокосмических разработок и достиг уровня, к которому в своей области удается приблизиться лишь единицам руководителей технологических компаний».

А вот как отзывается о своем боссе другой сотрудник SpaceX, Кевин Уотсон: «Илон просто гениален. Он участвует практически во всем и понимает практически все. Если он задает вопрос, быстро учишься не отвечать сразу. Маску нужны ответы, которые сводятся к фундаментальным законам физики. В чем он действительно разбирается, так это в ракетной физике. Он понимает ее, как никто другой. Я восхищаюсь глубиной задач, которые он может решать в уме. Маск способен обсуждать запуск спутника и его вывод на нужную орбиту и одновременно думать о поставке корабля Dragon к сроку, решая все уравнения в режиме реального времени. Невероятно, насколько глубокие познания Маск накопил за все эти годы. Мне не хотелось бы соперничать с Илоном. Лучше сразу оставить эту затею и подыскать для себя что-нибудь другое. Маск все равно окажется первым везде — и в гибкости маневра, и в глубине мысли, и в эффективности управления».

Везение

В 1984 году General Motors и Toyota объединили свои усилия для создания предприятия New United Motor Manufacturing Inc. (NUMMI), на базе бывшего сборочного производства GM в Фримонте — городе на окраине Кремниевой долины. Автоконцерны надеялись, что совместное производство поможет объединить лучшее в американском и японском автомобилестроении и выпускать более качественные и дешевые автомобили. С конвейера завода сходили миллионы автомобилей, таких как Chevy Nova и Toyota Corolla.

Но в 2008 разразился мировой финансовый кризис и наступила рецессия. В 2009 GM принял решение отказаться от завода, за ним последовала и компания Toyota. Последняя объявила о намерении полностью остановить производство на заводе, оставив пять тысяч человек без работы. Неожиданно выяснилось, что Tesla может заполучить находящийся по соседству завод площадью 492 тыс м². В апреле 2010 с конвейера завода сошел последний автомобиль Toyota Corolla, а всего через месяц компании Tesla и Toyota объявили о партнерстве и передаче завода. Tesla заплатила $42 млн за значительную часть завода (когда-то стоившего миллиард), a Toyota инвестировала в Tesla $50 млн в обмен на 2.5 % акций компании. Фактически Tesla бесплатно получила в свое распоряжение автомобильный завод, включая массивные штамповочные автоматы и другое оборудование.

SpaceX и Tesla — максимум собственных разработок

Главная идея Маска состояла в том, чтобы сделать легкую ракету для вывода на орбиту небольших спутников, появившихся в последнее время благодаря активному развитию электроники и компьютерной техники. Изначально предполагалось, что компания будет сама делать двигатели, а потом заказывать у поставщиков другие комплектующие ракет. Она была призвана опередить конкурентов благодаря более высококачественным и дешевым двигателям, а также беспрецедентно быстрому и экономичному процессу сборки. Однако по мере общения с потенциальными подрядчиками и поставщиками Маск пришел к выводу, что быстрее и дешевле сделать самим всю ракету целиком — многие из них его небольшой стартап не воспринимали всерьез и работали не торопясь.

Широко известен тот факт, что ракеты Falcon летают на двигателях, разработанной самой компанией SpaceX (в отличие, например, от Atlas V компании Lockheed Martin — у тех на первой ступени установлен российский РД-180). Компания сама производит основные камеры сгорания, турбонасосы, газовые генераторы, инжекторы и главные клапаны.

А еще в SpaceX сами разработали машину для перемешивающей сварки с трением, когда вращающаяся головка на высокой скорости вбивается в соединение между двумя кусками металла, чтобы соединить их кристаллические структуры. Это позволило отказаться от от заклепок, болтов и других опорных конструкций, утяжеляющих вес ракеты.

За актюатор для системы управления верхней ступенью ракеты Falcon 1 поставщики запросили $120 тыс — Маск потребовал от своих инженеров разработать его самостоятельно в пределах $5 тыс — и получил его через 9 месяцев за $3.9 тыс. Он также потребовал, чтобы вся компьютерная система ракеты стоила не более $10 тыс. По стандартам аэрокосмической индустрии, в которой стоимость радиоэлектронных систем для ракет значительно превышает 10 млн долларов, это была смехотворно низкая цифра. По словам участвовавшего в разработке сотрудника, «в традиционных аэрокосмических компаниях 10 тыс. долларов уйдет только на закуски для совещаний, на которых обсуждается стоимость космической радиоэлектронной системы». В результате такого подхода, например, общая стоимость Dragon составила $300 млн, что в 10–30 раз меньше, чем аналогичные проекты других компаний по разработке космических кораблей.

Аналогичный подход был предпринят в компании Tesla, со-учредителем которой вскоре после её создания стал Илон Маск. Доставшийся ему бывший завод General Motors и Toyota был оборудован 130 (по состоянию на осень 2016) современнейшими многозадачными роботами, которые на протяжении полутора лет вручную программировались и обучались персоналом Tesla. Смена собственника отразилось и на внешнем облике завода. Его стены и полы были покрашены в белый цвет, а оборудование — в красный. В стенах и крыше были проделаны окна, наполняющие доселе темное и мрачное помещение ярким солнечным светом. Для перемещения по заводу персоналу были предоставлены велосипеды.

То, что «в качестве батареек у Теслы используются китайские элементы 18650» и «за почти полтора десятка лет Тесла понаделала кучу патентов, но все они, если посмотреть, связаны с дизайнерскими или оформительскими решениями», как пишет автор «Прикладной маскологии» — неправда.

Прежде всего надо пояснить, что такое 18650 (ICR18650) — это наименование формата, имеющего форму цилиндра 18×65 мм. В качестве комплектующих Tesla воспользовалась продукцией японской компании Panasonic, часть которой производится на Гигафабрике 1 в штате Невада. С 2017 года там же совместно с Panasonic стали выпускать еще более емкие (по оценкам экспертов — от 5,750 до 6,000 мА·ч) и энергоэффективные «батарейки» 21700 (21×70 мм).

Как пишет в своей книге Эшли Вэнс, «раньше никто не пытался соединить тысячи литийионных батарей параллельно, в результате Tesla оказалась на переднем краю разработки». В батарейном блоке Roadster, первого электромобиля Tesla, было почти семь тысяч батарей, и проверка показала как легко они воспламеняются от нагрева. В результате многочисленных экспериментов со взрывами были разработаны схемы расположения батарей, предотвращающие распространение возгорания от одной батареи к соседней, а также методы, препятствующие взрыву. Элементы батареи спроектированы так, чтобы особенным образом выводить тепло, к тому же в батарее циркулирует специальный хладагент.

Разработанная в Tesla батарея впечатлила не кого-нибудь, а таких гигантов автомобильной индустрии как Toyota и Daimler (в последнем фактически был создан первый серийный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине). Концерны заключили с Tesla соглашение о поставке её батарей для электрических версий своих автомобилей Toyota RAV4 и Smart.

Судя по всему, в ближайшие годы Tesla будет самостоятельно разрабатывать и сами «батарейки». Как уже рассказывал Gadgets News, 6 сентября в Journal of The Electrochemical Society была опубликована работа с результатами испытания новой батареи — согласно им она прослужит не меньше 1 млн миль (1.6 млн км) и 20 лет. Соавтором работы является Джефф Дан — профессор кафедры физики и атмосферных наук и химического факультета Университета Далхаузи (Канада), и один из первых разработчиков литий-ионной батареи. В 2016 он заключил с Tesla эксклюзивный контракт на улучшение характеристик разрабатываемых в компании аккумуляторов. К этому можно добавить приобретение по меньшей мере двух компаний, занятых в этой отрасли — калифорнийской Maxwell (производит суперконденсаторы) и канадской Hibar Systems (разрабатывает литий-ионные аккумуляторы).

Другой пример — трансмиссия. Первоначально её заказали для Tesla Roadster (2008) в специализирующейся на этом британской компании Xtrac. Однако первый полученный образец проработал всего 40 секунд — исходная конструкция 2-ступенчатой трансмиссии была не в состоянии справиться с резким скачком при переходе с первой передачи на вторую. Были приглашены другие подрядчики, но ситуация не изменилась. «Вскоре стало ясно, что подрядчики не готовы чересчур напрягаться ради проекта небольшого стартапа из Кремниевой долины — новые коробки передач были ничуть не лучше первой». В результате Tesla самостоятельно разработала и поставила в свои автомобили 1-ступенчатую трансмиссию.

А еще Model S стал первым автомобилем в Северной Америке, кузов которого на 97% создан из алюминия (гораздо более легкого, по сравнению с традиционной сталью) — причем непосредственно на заводах Tesla. По словам Маска, в Европе имелись несколько моделей Jaguar и одна модель Audi, сделанные из алюминия, но они составляли менее 5% рынка. Причем речь идет не о просто о другом материале — потребовалось освоение новых технологий и нового оборудования, поскольку при обработке под высоким давлением алюминий имеет свойство рваться. Для штамповки алюминиевых листов в трехмерные детали компания применяет самый большой пресс в Северной Америке.

Правительственная помощь

Целиком размеры оказанной компаниям SpaceX и Tesla финансовой помощи со стороны властей США оценить не представляется возможным. Как уже рассказывал Gadgets News, за 2018 год для одной только компании Tesla она составила $2.26 млрд, складываемых из т.н. ZEV кредитов, не-ZEV кредитов и субсидий на покупку электромобилей (помощь АвтоВАЗу со стороны российских властей составила за 2018 год $455 млн). Разумеется, эти субсидии не являются адресными — их получает любой производитель электромобилей в США.

В книге Эшли Вэнса упоминается правительственный кредит на сумму $465 млн. Он был предоставлен в 2010 году в рамках Программы по стимулированию разработки высокотехнологических транспортных средств (Advanced Technology Vehicles Manufacturing, ATVM) и сыграл важную роль в выживании компании. Общий бюджет программы составила $8.4 млрд, так что едва ли можно говорить о каком-то особо привилегированном положении Tesla.

Для оценки масштабов субсидирования и кредитования производителей электротранспорта уместно упомянуть и размеры помощи (в основном в форме выкупа акций), выделенной властями США на спасение американского автопрома в рамках Программы помощи пострадавшим активам (Troubled Asset Relief Program, TARP) — она составила $426.4 млрд. Подобные меры не следует воспринимать как благотворительность и исключительно результат деятельности лоббистских группировок. Прежде всего американские власти заботились о спасении отечественного автопрома, сохранности рабочих мест и будущих налоговых поступлениях в бюджет. Например, вышеупомянутая TARP не только окупилась, но и принесла в бюджет США прибыль в размере $15.3 млрд.

Аналогично с компанией Tesla — на момент предоставления правительственного кредита (2010) компания со времени своего возникновения (2003) выпустила и продала всего полторы тысячи автомобилей Roadster. А в 3 кв 2019 Tesla отгрузила 97 тыс электромобилей — есть все основания считать, что её продажи в будущем году перевалят за полмиллиона. Таким образом, власти США содействовали появлению в стране крупной автомобильной компании, работодателя и налогоплательщика — а в перспективе, возможно, флагмана американской автоиндустрии.

Мы перечислили лишь некоторые из множества интересных фактов, приведенных в книге Эшли Вэнса «Илон Маск. Tesla, SpaceX и дорога в будущее» — и можем смело рекомендовать её к прочтению целиком.

Ну а тем временем конкуренты не дремлют. Например, в следующем году, когда стартуют продажи нового Tesla Roadster, немецкий автоконцерн Porsche выпустит две версии электрического спортивного седана Taycan (изначально — Mission E), Turbo и Turbo S. Впрочем, судя по заявленным обеими компаниями характеристикам, Tesla Roadster всё равно обещает быть лучшим электромобилем ближайших нескольких лет:

	Tesla Roadster (2006)	Tesla Roadster (2020)	Porsche Taycan (Turbo S)	Porsche Taycan (Turbo)
Базовая цена	$80-120 тыс	$200 тыс	$185 тыс	$150 тыс
Масса	1.1 т	1.8 т	2.3 т	2.3 т
Мощность	248 л.с. 185 кВт	772(?) л.с. 575(?) кВт	761 л.с. 560 кВт	680 л.с. 500 кВт
Батарея	53 кВт⋅ч	200 кВт⋅ч	93.4 кВт⋅ч	93.4 кВт⋅ч
Разгон до 100 км/ч	4 сек	1.9 сек	2.8 сек	3.2 сек
Максимальная скорость	200 км/ч	400 км/ч	260 км/ч	260 км/ч
Запас хода	320-400 км	1000 км	450 км	412 км

В индустрии автопилота Tesla предстоит иметь дело с гораздо большим количеством конкурентов — и главным из них конечно же является Waymo (Google). Как уже рассказывал Gadgets News, некоторые скептики прогнозируют появление беспилотных автомобилей не ранее чем через 30 лет — тогда как Илон Маск обещает, что к середине следующего года по дорогам будет ездить миллион автомобилей Tesla с полным автопилотом. Лично мне это обещание представляется крайне маловероятным — уверен, что эпизодическое вмешательство водителя будет требоваться еще не один год.