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

Факты и гипотезы об аварии «Союза МС-10»

15.10.2018
Трек полета "Союза МС-10" на длинной выдержке, фото NASA/Bill Ingals

Спешка - зло. Перечитываешь публикацию с хроникой аварии "Союза МС-10", которая велась по горячим следам, и находишь ошибки. Зато сейчас, когда осела пыль, руки не дрожат от ситуации "корабль пошел на вынужденную посадку, и с экипажем пропала связь", а в открытых источниках появились материалы лучшего качества, самое время разобраться в произошедшем.

Хронология

Трансляций пуска было две, от NASA-TV и Роскосмоса. Более полной является первая, там слышны переговоры экипажа с землей после аварии.

Обе трансляции удачно дополняют друг друга - Роскосмос показывает вид с земли, а NASA-TV данные с камеры внутри корабля.

Наложив время из видео на циклограмму полета, получаем следующую последовательность событий.

114 секунда: по программе полета отделяется штанга системы аварийного спасения.

117 секунда: начинается процесс отделения первой ступени, который состоит из нескольких этапов. Он идет явно ненормально. Фотограф NASA Билл Ингалс делает фото, на котором четко видна непосредственная причина аварии - один из четырех блоков первой ступени отделялся как-то по-другому и не успел отойти на то же расстояние, что и штатно отделившиеся остальные. Белая точка ниже - сброшенная штанга САС, это нормально.

02.jpeg

Фото NASA/Bill Ingals

В районе 119 секунды с земли мы видим облако, вызванное повреждением и разгерметизацией какого-то бака, скорее всего второй ступени. На виде внутри корабля заметно уменьшение перегрузки (нормальное для отделения первой ступени) и затем серьезный рывок влево (явно ненормальный). На следующем фото Билла Ингалса мы видим все-таки отошедший четвертый блок и какие-то обломки, которых не бывает при нормальном разделении.

03.jpeg

04.jpeg

Увы, вместо реальной телеметрии Роскосмос транслирует анимацию, как должен идти нормальный полет, поэтому передаваемая им на NASA-TV картинка с цифрами перестает соответствовать действительности. Скорее всего, с кораблем пропадает связь, потому что в трансляции Роскосмоса диктор продолжает зачитывать по бумажке репортаж как при нормальном полете (в случае проблем диктор раньше переходил на отсчет секунд без комментариев, а о явной аварии сообщал в эфир и прекращал репортаж).

В районе 160 секунды появляются аудио коротковолнового передатчика корабля "Союз", передающего морзянкой "АН" - "авария носителя" и доклад космонавта Алексея Овчинина: "Две минуты 45 секунд. Авария носителя". В трансляции Роскосмоса оперативно отключают аудиоканал, затем замолкает диктор, а еще спустя несколько минут выключают вообще все. В трансляции NASA-TV слышны драматичные переговоры экипажа в корабле, идущем на аварийную посадку. В итоге корабль приземлился, космонавтов, живых и здоровых, эвакуировали.

Итак, по фото и видео очевидно, что причиной аварии стало ненормальное разделение ступеней. Можно ли попробовать сказать точнее?

Матчасть

Как происходит отделение боковых блоков (первой ступени) от центрального (второй ступени)? Наиболее подробно и ясно этот процесс описан на сайте КИК СССР. В кратком пересказе он состоит из следующих этапов.

05.gif

Пуск с Куру, видео ЕКА

Сначала двигатели боковых блоков переводятся на режим пониженной тяги, а рулевые двигатели выключаются. Далее разрываются нижние связи боковых блоков, и поскольку направление тяги двигателей боковых блоков специально сделано не совпадающим с их осью, нижние части боковых блоков начинают расходиться в стороны.

06.jpeg

Скриншот симулятора Orbiter

Затем их двигатели выключаются, а, поскольку, двигатель второй ступени работает, боковые блоки отстают, смещаются назад и выходят из верхних креплений.

07.jpeg

Верхнее крепление, фото КИК СССР

08.jpeg

Красный круг по центру - крышка клапана бака окислителя, фото КИК СССР

Когда боковые блоки отходят на достаточное расстояние, открывается клапан бака окислителя, реактивная струя из которого закручивает блоки. Ну и в последнюю очередь открывается клапан бака горючего, струя газа наддува из которого дополнительно закручивает и уводит ступень. Важно отметить, что верхняя часть блоков проходит довольно сложный путь - сначала вдоль ступени вниз, затем в сторону.

09.jpeg

Схема КИК СССР

Что могло случиться с аварийным блоком? Вариантов немало - двигатель закончил работать раньше, двигатель работал дольше положенного, не сработали и не разошлись нижние крепления, возникла проблема в верхнем креплении, не открылся клапан окислителя. Есть ли у нас какая-то дополнительная информация? Да - мы видели на видео, как космонавтов дернуло влево. Но в какую сторону это "влево" на ракете?

Вот фото стартующего "Союза МС-10" от того же Билла Ингалса.

10.jpeg

Если приглядеться, то видны три выступа, которые позволяют определить положение корабля под обтекателем.

11.jpeg

Эти выступы - обтекатели ВСК ("Визир специальный космонавта" - прибор для ручной стыковки и ориентации, по сути, перископ) и двух датчиков инфракрасной вертикали.

12.jpeg

Фото NASA

Ракета не переворачивалась в полете, поэтому эти обтекатели находились наверху и в момент аварии. ВСК установлен под ногами космонавтов (отсюда, кстати, интересный вывод - "Союз", как и, например, шаттл, выходит на орбиту вверх ногами). И рывок влево, который виден в трансляции, был в сторону аварийного блока. Это делает менее вероятными версии дополнительной нештатной тяги от него, и более вероятным, что он, наоборот, каким-то образом потянул ракету за собой. Так что утекшая в СМИ версия об отказе клапана бака окислителя выглядит вполне правдоподобной - если блок ударился о вторую ступень, силовым конусом на своей верхней части пропорол ее стенку и потащил за собой, космонавтов как раз дернет в его сторону.

Но стоит отметить, что любимым СМИ "источникам в отрасли" доверия нет никакого, а причины похожих аварий были очень разнообразными. На форуме журнала "Новости Космонавтики" привели список:

 

1. 20.06.1967 - Восход - Плесецк - Аварийное выключение двигательной установки центрального блока А второй ступени РН на 124.39 сек из-за вскрытия бака горючего центрального блока А второй ступени по причине соударения бокового блока Д первой ступени с центральным блоком А второй ступени на 122 сек при разделении вследствие не расстыковки телеметрического разъема.
2. 28.03.1981 - Союз-У - Байконур - Аварийное выключение двигательных установок центрального блока А второй ступени и боковых блоков Б, В, Г и Д первой ступени РН на 118.13 сек вследствие соударения бокового блока В первой ступени и центрального блока А второй ступени на 117.7 сек из-за неотделения бокового блока В в результате неотстыковки в расчетное время отрывного штепсельного разъема Ш144 бокового блока В в процессе штатного разделения боковых и центрального блоков вследствие отказа реле ДП-2 типа ДП-12 в приборе 11Л1126 или перетирания отдельных жил в кабеле Б11У в полете из-за случайного повреждения металлорукава кабеля.
3. 26.03.1986 - Союз-У - Байконур - Нештатное отделение бокового блока Г первой ступени от центрального блока А второй ступени РН из-за не отвода верхней части бокового блока Г вследствие не поступления команды на пирозамок БУ302-0М раскрытие крышки Б4300-845М реактивного сопла бака окислителя по причине не выхода штока контактного датчика Б4411-0А в результате его заклинивания в корпусе вследствие деформации штока при сборке «пакета» на космодроме, вызванной стыковкой бокового блока Г со случайным отступлением от требований технической документации по взаимному положению блоков в момент стыковки и ввода сферической опоры в подпятник

Остаются неясными еще два вопроса - почему сигнал аварии появился на 160 секунде, и сработала ли система аварийного спасения?

О работе САС

По циклограмме штанга системы аварийного спасения сбрасывается на 114 секунде. Но САС корабля "Союз" состоит из двух частей - штанги и двигателей на головном обтекателе.

13.jpeg

Схема САС корабля "Союз", иллюстрация корпорации тактического ракетного вооружения

От -15 минут до 114 секунды в случае аварии срабатывают двигатели на штанге и головном обтекателе (с 4:45, работа РДГ отлично видна на 4:52).

От 114 секунды до 157 секунды в случае аварии корабль уводится на двигателях РДГ в головном обтекателе.

14.jpeg

Скриншот симулятора Orbiter

А в случае аварии после 157 секунды, когда сбрасывается головной обтекатель, - отделяется от третьей ступени штатными пироболтами, как если бы вышел нормально на орбиту.

Соответственно, раз авария произошла на 119 секунде, головной обтекатель еще не был сброшен. А по информации с форума "Новостей Космонавтики" при отделении первой ступени автоматика САС выключается на 6 секунд, чтобы система управления ракеты-носителя справилась с возмущениями. Когда САС снова включилась на 123 секунде, то оценила положение ракеты как ненормальное и оторвала корабль от нее. Связь пропала, потому что электропитание и оборудование остались в приборно-агрегатном отсеке, который САС не спасает. А уже в районе 160 секунды, когда спускаемый аппарат был сброшен из-под головного обтекателя, включилась его автономная система связи, которая в штатном полете используется при посадке. Это, кстати, объясняет появившуюся в СМИ информацию об аварии на 123 секунде.

Заключение

Согласно свежим новостям, аварийная комиссия будет работать до 25 октября. Также в СМИ появлялась информация, что на ракете стояла система видеоконтроля, картинку с которой нам даже, возможно, когда-нибудь покажут. Серьезная авария с разрушением ракеты, после которой экипаж, усилиями автоматики, жив и здоров, оставляет в чем-то неуместное ощущение победы, и эти кадры будет очень интересно посмотреть.

Источник


 

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.