Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости ЧП, криминал

Забыли изменить азимут: результаты расследования происшествия с «Ariane 5»

26.02.2018
Старт РН "Ariane 5", фото Arianespace

Аварийная комиссия, расследовавшая происшествие с ракетой-носителем "Ariane 5" 25 января, опубликовала результаты своей работы на прошлой неделе. Причина оказалась до смешного и обидного простой, а также очень поучительной - изменяя стандартное полетное задание из-за особенных требований миссии, забыли поправить азимут, и совершенно исправная ракета полетела в сторону от требуемого маршрута.

https://lozga.livejournal.com/168049.html

Хроника событий и последствия

Ракета Ariane 5 с двумя телекоммуникационными спутниками Al Yah 3 и SES-14 стартовала 25 января в 22:30 UTC. По трансляции казалось, что полет проходит нормально, но на десятой минуте в ней перестали отображаться данные телеметрии с ракеты. Ведущий трансляции этот факт не стал никак комментировать, поэтому остановка трансляции на 38 минуте и сообщение об аномалии спустя час стали неприятным сюрпризом. Еще примерно час ушел на поиск спутников. Наконец выяснилось, что спутники находятся на орбите, но с бОльшим на 20° наклонением.

04.jpeg
Примерный трек полета, схема пользователя Чебурашка форума журнала «Новости космонавтики»

Уже в первые сутки по общедоступной информации - трансляции запуска и видео полета ракеты, снятого с земли, стало ясно, что Ariane 5 по какой-то причине летела примерно на 20 градусов южнее (правее) правильного курса. Телеметрия действительно пропала, и произошло это из-за того, что для станций приема данных с ракеты она скрылась за горизонтом. Ответить на вопрос, почему это произошло, могла только аварийная комиссия.

Тем временем спутники начали движение с геопереходной на геостационарную орбиту. Оснащенный химическими и электрическими двигателями Al Yah 3 движется быстрее, чем SES 14 только с электрическими двигателями.

02.jpeg
Средняя высота орбиты растет, источник

03.jpeg
А наклонение падает, источник

К сожалению, топлива для выхода на геостационарную орбиту придется потратить больше, чем по начальным оптимистичным расчетам. На исправление только неправильного наклонения потребовалось бы всего 165 м/с, но Ariane 5 вывела спутники на такую орбиту, где апоцентр и перицентр не находятся на экваторе (а это требуется нормальной геопереходной орбите). Из-за естественной прецессии орбиты они бы со временем там оказались, но пришлось бы ждать примерно до сентября. Судя по тому, что спутники начали движение, нашли какое-то решение лучше, чем ждать восемь месяцев, но на исправление этой проблемы придется потратить до 1100 м/с.

Результаты и вопросы

Опубликованные выводы комиссии говорят о том, что ракета была полностью исправна, но выполняла неверное полетное задание. Из-за "специальных требований" миссии азимут для инерциальной навигационной системы должен был быть установлен в 70° вместо обычных 90°. Но этого не сделали, а предстартовые проверки не выявили ошибки. Увы, пресс-релиз слишком коротко описывает причину (буквально пара строчек после восхваления исправности ракеты и перед заверениями, что такого больше не повторится), поэтому придется поискать дополнительную информацию и пояснить, что имелось в виду.

По информации французского журнала Aero Spatium, уникальность миссии заключалась в том, что один из заказчиков потребовал отделять свой спутник перпендикулярно направлению полета. Для этого нужно было развернуть верхнюю ступень, и, похоже, это создавало какие-то проблемы для системы управления, которую, очевидно, физически повернули на 20°, чтобы отделение происходило при угле 70° а не 90. Из-за этого пришлось ввести изменения в программу полета. Ракета летела по той же траектории, что и раньше, но повернутая система управления должна была наводить ракету на азимут 70°. И вот это изменение забыли внести в программу. В результате система управления повернула Ariane 5 на привычный азимут 90°, который в данном случае наложился на поворот самой системы управления, и ракета полетела курсом 90+20=110°.

Вопрос о том, зачем физически поворачивали систему управления, остается без ответа. Если бы на ракете стояла гиростабилизированная платформа с механическими гироскопами, была бы очевидной версия об опасности складывания рамок гироскопов. Но на Ariane 5 стоят лазерные гироскопы, которые не имеют рамок и не боятся этой проблемы.

04.jpeg
Учебный класс операторов аварийного прекращения полета, источник

Также очень печально, что отчет аварийной комиссии ни слова не говорит о поведении операторов аварийного прекращения полета (RSO). С одной стороны, ракета действительно была исправна. С другой, она летела по очевидно неверному курсу, который был за рамками разрешенных и проходил всего в паре километров от густонаселенного города. И мы не можем сказать - получали ли RSO недостаточную информацию, сумели ли быстро оценить ситуацию и сделать вывод, что ракету не нужно подрывать, или же просто не смогли вовремя отреагировать. Лично мне первый вариант кажется маловероятным - неисправная система управления может информировать о "правильном" направлении полета, поэтому логичны системы внешнего контроля. А из последних двух вариантов, как мне кажется, более вероятен последний. Маловероятно, что люди в условиях стресса могут быстро оценить последствия ошибки курса в 20°, и здесь логично использовать простые алгоритмы - "если летим не туда, то прекращаем полет".

Заключение

Всего через два месяца после аварии российского "Фрегата" Arianespace умудрилась устроить происшествие по очень похожей причине - в конструкцию и план полета вносится изменение, порождающее ошибку, которая не отлавливается существующими проверками, и совершенно исправная техника создает проблемы. И произошедшее наглядно показывает, что в космонавтике нельзя расслабляться - 15 безаварийных лет и 83 пуска (всех версий Ariane 5) не обеспечивают надежность сами по себе. Даже хуже - безобразное освещение произошедшего показывает, что расслабились все, даже службы связи с общественностью. Но, как ни парадоксально, и в таком происшествии можно найти позитивные стороны - в 2019 году Ariane 5 должна будет запустить телескоп James Webb стоимостью 9 миллиардов долларов. А после аварии бдительность людей на время повышается.


 

Loading...
Загрузка...

© 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.