Хабрахабр

Союз МС-11: Авария, которой не было?

Посадка «Союза МС-11» 25 июня дополнилась интригой — сначала в СМИ появилась информация об аварии, затем Роскосмос официально заявил, что посадка прошла штатно, а некоторые информационные агентства дошли аж до формулировок "«Роскосмос» скрыл происшествие с «Союз МС-11»". Опираясь на открытые источники попробуем разобраться, что же произошло.


«Союз» тормозит для схода с орбиты, скриншот из симулятора Orbiter

Хронология

Полный процесс посадки корабля, на наше счастье, записан и выложен на YouTube.

Маневр успешно завершился спустя четыре минуты и 39 секунд, скорость корабля, как и планировалось, снизилась на 127,98 метров в секунду. 25 июня «Союз МС-11» отстыковался от МКС в 02:25 московского времени (4:10:34 на видео).
В 04:55 начался следующий важный этап — корабль начал торможение (06:40:12). А спустя три минуты (6:48:06) прозвучало тревожное:

Прошла обобщенная авария К1Б, 05:02:54.

А дальше, увы, переговоры были перекрыты переводчиком и комментатором NASA-TV, и разобрать их невозможно.
Разделение отсеков прошло штатно в 05:22, как и было запланировано. ЦУП уточнил «перешли на второй коллектор?». Корабль совершил успешную посадку в расчетном районе в ожидаемое время (05:48 МСК).

А уже после посадки Роскосмос опубликовал официальное сообщение:

Замечаний нет. По результатам анализа телеметрической информации при проведении посадки экипажа транспортного пилотируемого корабля все бортовые системы и агрегаты «Союза МС-11» (в том числе комбинированная двигательная установка) отработали в штатном режиме, в строгом соответствии с программой полёта.

После полного выполнения задач посадки был подготовлен к использованию (в случае возможного возникновения необходимости) резервный коллектор (контур пневмогидросистемы КДУ).

Таким образом, сообщения, распространяемые некоторыми СМИ о возникновении при посадке неких «нештатных ситуаций», являются недостоверными.

Матчасть

Что такое «К1Б»? Это первый коллектор двигателей причаливания и ориентации большой тяги. На предыдущей версии корабля, «Союзе ТМА-М», для управления положением корабля в пространстве и маневрированием при сближении/стыковке стояли 16 двигателей большой тяги ДПО-Б и 12 — малой (ДПО-М). На летающем сейчас «Союзе-МС» реализовали полностью дублированную систему из двух наборов по 14 двигателей большой тяги с одним коллектором (распределительное устройство) на набор.


«Союз ТМА-М», красным закрыты ДПО-Б, видны ДПО-М


«Союз-МС», все двигатели одинаковые

Соответственно, в случае отказа основного коллектора корабль переключается на резервный и продолжает полет.

Вопросы и ответы

Попробуем ответить на наиболее очевидные вопросы.

Информационное сообщение Роскосмоса признает, что был подготовлен резервный коллектор, но недостаточно информативно, чтобы однозначно сказать, что именно произошло. А была ли вообще авария?
Судя по трансляции NASA-TV был сигнал об аварии, потому что о нем сообщили космонавты. Переговоры в трансляции перекрыты дикторами NASA-TV, и что происходило дальше, неизвестно. Например, сигнал мог оказаться ложным или исчезнуть спустя какое-то время.

Советские «Востоки» запускали на такую орбиту, с которой они бы сошли в приемлемые сроки даже в случае полного отказа тормозной двигательной установки, американские «Меркурии» несли три твердотопливных тормозных двигателя, которые были надежны благодаря простоте, а их суммарный импульс был выбран с большим запасом — корабль вернулся бы даже в случае отказа двух двигателей из трех. Насколько это было опасно?
Сценарий «у космического корабля отказал тормозной двигатель, и он не может вернуться на Землю» смертельно опасен, поэтому инженеры закладывали аварийные системы на этот случай еще на заре космонавтики. А конкретно в случае «Союза-МС» корабль штатно тормозит маршевым двигателем СКД (на фото ниже на корме по центру, закрыт крышкой), а в случае его отказа остаются еще два набора двигателей ДПО-Б.

Двигатели причаливания и ориентации в любом случае были бы сброшены вместе с агрегатным отсеком через двадцать минут, а после разделения отсеков спускаемый аппарат управляется уже своими двигателями ориентации. Кроме того, «Союз МС-11» уже успел выполнить тормозной маневр на маршевом двигателе СКД. В случае проблем автоматика спускаемого аппарата переходит в режим баллистического спуска, и корабль садится с большим недолетом, в резервный район посадки. Еще одно подтверждение того, что программа полета не нарушилась — корабль сел в штатном районе в ожидаемое время. Так что общий вывод — опасности для космонавтов не было.

На «Союзе МС» аналогичная авария бы никак не повлияла на стыковку, потому что автоматика переключилась бы на двигатель дублирующего коллектора. Были ли похожие происшествия в истории космонавтики?
В 2015 году стыковка корабля «Союз ТМА-19М» с МКС получилась только с третьей попытки и в ручном режиме, потому что один из двигателей ДПО не выдавал полную тягу.

Неуверенная работа датчика ориентации была воспринята бортовым компьютером как отказ, и торможение в расчетное время было заблокировано. 6 сентября 1988 года достаточно неприятная ситуация возникла на «Союзе ТМ-5». Спустя два витка бортовой компьютер стал выполнять ошибочно загруженную программу стыковки, и пришлось не только выключать двигатель вручную, но и срочно блокировать включившуюся автоматику разделения, чтобы не остаться на орбите без двигателей и запасов кислорода. Ориентация восстановилась спустя 7 минут, и пришлось выключать вручную запущенные компьютером двигатели, чтобы не сесть в Китае. Космонавтам пришлось ждать сутки без туалета (бытовой отсек был планово сброшен заранее), но посадка на следующий день, 7 сентября, прошла без проблем.

Космонавты успешно вернулись на дублирующем. 10 апреля 1979 года проблемы возникли с основным двигателем «Союза-33». Единая топливная система для СКД и ДПО появилась в 1986 году на «Союзах ТМ». У этой модификации корабля еще были два маршевых двигателя и отдельный контур ДПО на другом топливе.

Заключение

В целом надо отметить, что огромное количество космических полетов, которые остались в истории как «штатные», в реальности сталкивались с разнообразными проблемами, слишком мелкими, чтобы попасть на страницы энциклопедий. Это нормально — космическая техника сложна и никогда не может быть надежной на все 100%.

И, наконец, истории вроде приключившейся 25 июня говорят, как бы это ни казалось парадоксальным, о надежности «Союзов» и том, что их хорошо спроектировали.

S. В конце мая на Хабре перевели хабы бывшего Гиктаймс в непрофильные. P. Я благодарен Хабру за хорошую и приятную площадку, и принимаю тот факт, что время идет, и все меняется. Вместе с изменениями в правилах, разрешившими репост, на мой взгляд, это выглядит как прямая рекомендация «попробуй написать в профильные издания, а потом уже можешь репостить сюда». По счастливому совпадению одновременно с этими новостями на меня вышли представители аж нескольких ресурсов, так что даже не пришлось кидать клич в соцсетях «а не нужен ли кому космический колумнист?» Я никуда не делся и продолжаю заниматься популяризацией, но традиция еженедельных публикаций, увы, приказала долго жить, и теперь материалы будут выходить без какого либо расписания.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть