"Во многой мудрости много печали; и кто умножает познания, умножает скорбь" - так написано в книге Экклезиаста. Наверняка, это писал умудренный жизнью человек, но я не соглашусь с этим мнением применительно к космической отрасли. На мой взгляд, познание здесь умножает, во-первых, спокойствие, а во-вторых, интерес.
Понимание, почему произошла та или иная авария, отучает от попыток делать глобальные выводы в стиле "Х не умеют делать ракеты и вообще бяки". А знакомство с тем, как анализировали аварию, и как узнали, что и почему сломалось, вызывает переживания, как при чтении хорошего детектива, притаившегося в сухих строчках технической информации. Предлагаю вам вспомнить, какие аварии приключились в 2015 году.
Год начался с красивого бабаха, когда при попытке вернуться на баржу первая ступень Falcon 9 разбилась об нее:
Как выяснилось, инженеры Маска решили использовать неортодоксальное техническое решение - открытую гидравлическую систему. Обычно гидравлическая жидкость используется многократно, перемещаясь между мотором и насосом. В случае с Falcon 9 гидравлические приводы сделали открытыми и сбрасывали отработавшую в моторе гидравлическую жидкость за борт. Инженеры немного ошиблись с расчетом необходимого количества жидкости, и она банально закончилась. А без возможности управлять аэродинамическими рулями первая ступень оказалась обречена. Жаль, Маск так и не показал видео с симуляцией того, как работала автоматика, по данным телеметрии. Было бы очень интересно посмотреть на то, как система управления пыталась бороться за мягкую посадку в таких условиях...
14 апреля снова Маск порадовал нас вторым красивым взрывом при посадке первой ступени Falcon 9 на баржу.
В этом случае гидравлической жидкости налили достаточно (думаю, даже с запасом), но подвел топливный клапан. Он стал слишком медленно реагировать на команды системы управления, что привело к развивающимся автоколебаниям.
Первая ступень Falcon 9 (как и подавляющее большинство ракет-носителей) находится в неустойчивом равновесии, таком же, как если бы вы поставили карандаш острием на палец и попытались бы удержать его в таком положении. Если вы не тренировались специально, то через секунду карандаш качнется, а ваши попытки удержать его в равновесии окажутся запоздалыми. Примерно то же получилось в этом случае - из-за медленно отвечающего клапана система управления стала выдавать все более активные команды на стабилизацию, которые вместо стабилизации раскачали ступень, и она ударилась о баржу с большой горизонтальной скоростью, попыталась удержаться газовыми двигателями, находящимися сверху (драматический момент!), но не смогла, упала на баржу и взорвалась. Вот очень интересное видео с добавленными любителями данными, по которому становится понятнее работа системы управления:
29 апреля к МКС стартовал очередной грузовик "Прогресс". Сообщения об успешном выведении быстро сменились новостями о проблемах на борту. А после публикации видео со стыковочной камеры корабля стало ясно, что корабль практически наверняка потерян. Интернет-сообщество прекрасно поупражнялось в остроумии, наложив на видео подходящую музыку. No Time For Caution из сцены стыковки в Interstellar был слишком очевиден, и лично мне больше понравились два других варианта:
Что же произошло? На 5 мая, когда я хронологию событий и матчасть, можно было только придумывать версии. 1 июня Роскосмос официальный релиз о результатах расследования. Но пресс-релиз написан совершенно жутким языком, который просто необходимо перевести на научно-популярный. Фраза о частотно-динамических характеристиках оставляет нам только одну причину - резонанс. Связка "Прогресса" и третьей ступени ракеты-носителя "Союз-2.1а" повела себя как рюмка на этом видео:
Свет мигает, чтобы мы могли увидеть колебания, это такой физический хак создания slo-mo в реальном времени
Сначала лопнул бак окислителя (внизу ступени, у двигателя), затем бак горючего, осколки побили двигательный отсек "Прогресса", и вращение было вызвано либо утечкой компонентов топлива через пробоины, либо попытками системы управления стабилизировать корабль, у которого часть двигателей ориентации не работала как надо.
В этот же день, 29 апреля компания Blue Origin произвела запуск комплекса New Shepard - суборбитального корабля и многоразовой ракеты. Корабль слетал нормально, а ракета разбилась из-за потери давления в гидросистеме. Увы, Blue Origin секретничают еще больше, чем Маск, и ни смачных фото разбившейся в лепешку ракеты, ни, тем более, видео с телеметрией мы не увидели, и ничего полезного для себя узнать не можем.
Печальная ежегодная авария "Протона" не обошла стороной 2015 год - в этот раз 16 мая оказался потерян спутник "Mexsat-1". Расследование аварии показало, что виноват хитрый баг, который обитал на ракете десятилетиями, но проявил себя в 1988, 2014 и 2015 годах. После аварии 2014 года в подозреваемом узле поставили дополнительные датчики, что, наконец, позволило найти и исправить этот неприятный дефект. Подробнее можно ознакомиться с историей .
В 2015 году произошла первая серьезная авария ракеты-носителя Falcon 9 с полной потерей полезной нагрузки (в 2012 они потеряли попутную нагрузку из-за разрушения двигателя первой ступени, но Dragon долетел до МКС успешно).
Как я и подозревал, причину аварии по доступной в первые дни информации провалились. Тип аварии коллективный разум Geektimes угадал верно - производственный дефект. Но верной причины даже не оказалось в списке вариантов, а наиболее близкий к ней вариант занял второе место и получил всего 18% голосов. 28 июня на 139 секунде полета одно из креплений бака наддува сломалось.
Крепления бака наддува
Бак, очевидно, был поврежден и потерял герметичность. Выходящий из него гелий поднял давление в баке второй ступени, который лопнул, а ракета разрушилась. SpaceX прибавилось работы - они объявили о том, что будут тестировать каждое такое крепление, очевидно, раньше проверяли выборочно.
Заставил понервничать запуск "Союза ТМА-17М" 22 июля - уже второй раз за последние пару лет не раскрылась одна из солнечных батарей:
Оба раза панели открывались от малейшего сотрясения, которое, по закону подлости, возникало только в конце пути - при стыковке с МКС. Если так пойдет дальше, не удивлюсь, если в комплект инструментов на "Союзе" добавят небольшую кувалду - постучать по корпусу, чтобы все раскрылось. Наши западные партнеры будут в восторге от crazy russian's space kuvalda :)
3 ноября в районе 60 секунды полета ракета Super Strypi во время первого запуска. Увы, с тех пор не было обнародовано новой информации, и, похоже, причину аварии мы уже вряд ли узнаем.
Первое место в номинации "самая обидная авария года". 5 декабря новая ракета "Союз-2.1в", стартовавшая всего второй раз, отработала замечательно. Но у разгонного блока, который штатно вывел два спутника на целевую орбиту, при отделении спутника дистанционного зондирования Земли "Канопус-СТ" неверно сработал один из замков, и спутник не смог отделиться. А чтобы было еще обиднее, второй спутник - сфера-болванка для калибровки радаров, отделился успешно. К счастью, такую проблему очень просто исправить.
Очень нервной выдалась стыковка с МКС "Союза ТМА-19М". Отказала автоматическая система стыковки. При попытке ручной стыковки корабль ушел вбок относительно стыковочного узла, и пришлось отходить еще раз. К счастью, с третьего раза стыковка произошла успешно.
Короткий вариант (таймлапс):
Полный вариант:
Что же касается причин, они пока что не опубликованы. Информационные агентства пишут о разных версиях - отказ системы управления, отказ одного из двигателей или даже электромагнитные помехи от уже пристыковавшегося корабля Cygnus. Проблема в том, что журналисты не брезгуют писать любые слухи со ссылкой на "источник в космической отрасли". Пока не опубликованы официальные результаты расследования, мы можем только гадать о том, что случилось.
О достижениях 2015 года и, возможно, планах на 2016 будут отдельные публикации.
Похожие материалы по тегу .
Оригинал взят у lozga
© 2009 Технополис завтра
Перепечатка материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши правила строже этих, пожалуйста, пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.
