Недолет, перелет или жесткие посадки «Союзов»

  Полеты космических транспортников и пилотируемых кораблей на орбиту сегодня привлекает внимание немногих, кроме специалистов и журналистов, постоянно освещающих космическую тематику.

Но в истории космонавтики нередки случаи, когда риск наихудшего исхода штатной ситуации возрастает до предела. Большей частью это связано с отказами космической техники. Обратимся к материалам прошлых публикаций и проследим интригующее развитие событий недалекого прошлого.

21 октября 2007 года спускаемая капсула корабля "Союз ТМА-10", на которой возвращались члены 15-й экспедиции МКС россияне Федор Юрчихин и Олег Котов (более полугода на орбите) и первый космонавт Малайзии Шейх Музафар Шукор (Шукор выполнял программу исследований на борту МКС на протяжении 11 суток), перешла из управляемого режима в баллистический. Капсула приземлилась в 70 километрах от запланированного места посадки, космонавты испытали перегрузки до девяти единиц (т.е. вес тела космонавта увеличился в девять раз).

По словам главного баллистика Центра управления полетами (ЦУП) Николая Иванова, перегрузка была кратковременной и не угрожала здоровью и жизни космонавтов. "Баллистический спуск, в режим которого накануне на участке спуска в атмосферу Земли система управления перевела спускаемый аппарат не является нештатным режимом, и перегрузка до девяти единиц, испытанная экипажем и продолжавшаяся около десяти секунд, не угрожала их жизни и здоровью, - сказал Иванов. - Был сбой, но система управления "Союзом" же не только не отказала, а, что принципиально важно, успешно перевела спускаемый аппарат в более надежный режим спуска в атмосферу Земли. Если бы это случилось, не дай Бог, с американским шаттлом, у которого не предусмотрен режим баллистического спуска, то встречать космонавтов пришлось бы ехать с похоронным оркестром".

Справедливости ради нужно сказать, что высказывание Николая Иванова по поводу челнока не совсем корректно, если учесть массу спускаемого аппарата «Союз» (не более 4 т) и на порядок большую массу американского «челнока». К тому же капсула «Союза» вмещает трех космонавтов, располагающихся предельно плотно в объеме капсулы. Shattle же «вез» шестерых-семерых астронавтов. В мировой космонавтике пока еще не разработана парашютная система для мягкого приземления аппарата такой массы.

По высказыванию командира 15-й основной экспедиции Федора Юрчихина ситуация была остро некомфортной: "закрутка спускаемого аппарата была резкая, жесткая, было сильное вестибулярное раздражение, хорошо ощущавшееся в левом кресле капсулы, в котором я сидел. Перегрузка нарастала постепенно, но была очень приличная - 8,56 единицы. После перегрузки в семь единиц мы перестали докладывать на Землю о самочувствии, чтобы беречь дыхание. Но потери зрения и сознания не было ни у кого из членов экипажа, и мы понимали, что надо было просто перетерпеть". Шейх Музафар Шукор высказался по-восточному образно, ему казалось: «Как будто большой слон давил на грудь».

Информационные агентства «подхватили» вывод руководителя корпорации "Энергия" Виталия Лопоты. "Комиссия по расследованию причин нештатной ситуации закончила свою работу и установила, что причиной баллистического спуска стало повреждение кабеля, соединявшего пульт управления спуском с аппаратурой "Союза", - сказал Лопота. По его словам, ракетно-космическая корпорация приняла все меры к тому, чтобы избежать повторения такой ситуации.

Но в реальности интенсивных космических стартов на Байконуре события приняли иной оборот. Когда с Байконура стартовал «11-й Союз», «10-ый» еще был пристыкован к международной космической станции, и никто не мог знать, что же произойдет при его посадке. Будущая неполадка при посадке «10-ого» не могла быть выявлена и ликвидирована на «11-ом».

Приземление «11-ого»

«Союз ТМА-11» приземляется ровно через полгода после «10-ого». И здесь хронология событий удивит любого. Корабль должен был возвращаться на Землю 19 апреля 2008 с космонавтами 16-ой основной экспедиции: командиром корабля Юрием Маленченко, американкой Пеги Уитсон и первой космонавткой из Республики Корея Ли Со Ён (Ли Со Ён выполняла на борту МКС собственную десятисуточную исследовательскую программу ). К посадке спускаемого аппарата не было бы такого пристального внимания, если бы не повторившийся спуск "Союза" по баллистической траектории. Место посадки оказалось более чем в 400 км от расчетной точки.

Вот уже третий раз корабли «Союз ТМА» приземляются, используя резервный, фактически аварийный вариант режима баллистического спуска (БС): впервые срыв произошел с первым кораблем этой серии «Союз ТМА-1» 4 мая 2003 г. Тогда на возвращавшихся на Землю россиянина Николаю Бударину и американцев Кеннета Бауэрсоксу и Дональда Петита навалилась перегрузка в 8 единиц, а капсула отклонилась на 460 км от запланированного места. По выводам комиссии, ошибочная реакция блока управления спуском БУСП-М на сигналы с гироскопа и измерителя угловых скоростей перевела «Союз ТМА-1» в режим баллистического спуска.

ЦУП во время посадки

Во время посадки Союза в российском Центре Управления Полетами в подмосковном Королеве царил обычный деловой настрой. Встречать своих астронавтов на Байконур отбыло большинство представителей корейской делегации и американской НАСА. В соответствии с программой полета спускаемый аппарат СА отделился от орбитального модуля и приборно-агрегатного отсека, что демонстрировала анимация на экране ЦУП-а. После отделения капсула вошла в плотные слои атмосферы, и началось торможение корабля.

С этого момента сведения, поступающие в ЦУП и озвучиваемые для гостей и прессы, стали редки и несколько противоречивы. Сначала поступило сообщение о том, что «Союз» перелетает предполагаемую точку посадки на 10 км и отклоняется от курса вправо на 40 км. Далее последовала длительная пауза – 30–40 минут, а за ней диктор ЦУПа сообщил, что корабль проскочил и десятикилометровую отметку. Теперь ошибка составляла уже 60 км.

Снова информационная пауза. Наконец, в 12.50 (мск) прошло сообщение, что капсула приземлилась в 420 км от намеченной точки посадки! Отклонение было настолько существенно, что невольно наводит на размышления: что при посадке с кораблем что-то пошло не так. И в тот же день стало известно, что СА приземлился на две минуты раньше запланированного времени, в 11.28 вместо 11.30 (а сообщили о приземлении только в 12.50) и в 420 км от расчетной точки посадки – в 278 км восточнее Актюбинска (Казахстан). Причиной такого отклонения был назван «срыв в баллистический спуск».

В процессе посадки атмосфера в ЦУПе постепенно накалялась. И неудивительно, ведь вместо окрестностей города Аркалык «Союз» спарашютировал недалеко от Орска. В 13.17 поступило скупое сообщение пресс-службы Роскосмоса: «Состоялась посадка СА… Командир группы поисково-спасательных вертолетов вышел на связь с командиром «Союз ТМА-11» Юрием Маленченко, который доложил, что состояние экипажа (бортинженера Пегги Уитсон, и участника полета Ли Со Ён) нормальное. Экипаж пилотируемого космического корабля «Союз ТМА-11» эвакуирован с места посадки. Самочувствие космонавтов удовлетворительное». Еще через некоторое время тогдашний руководитель Роскосмоса Анатолий Перминов сказал, что посадка прошла по баллистической траектории, экипаж при посадке не сообщил о выходе на баллистическую траекторию, а самолет, засекший место посадки, поздно сообщил об этом в ЦУП. При этом один из специалистов, дежуривших в ЦУПе, шепнул, что следующая подобная посадка может довести и до сердечного приступа.

Информационные агентства наперебой обсуждали, что могло бы произойти, «если бы аппарат самопроизвольно не развернулся в правильное положение». Тут надо заметить, что спускаемый аппарат СА развернулся в правильное положение не «самопроизвольно», как выражались СМИ, а благодаря системе ориентации, в которую в частности входят ракетные двигатели ориентации. Без реакции этой системы СА по законам аэродинамики продолжал бы лететь более суженным концом, т.е. люком, вперед (как летит пуля-острием вперед) и люк скорее всего был бы сильно поврежден. Повреждение люка при сильном нагреве могло бы привести к его заклиниванию и (или) разгерметизации СА на большой высоте. Кроме того, если бы произошел прогар люка, могли бы быть повреждены находящиеся рядом крышки контейнеров с тормозными парашютами, а это уже означает катастрофу.

Мнение НАСА

По этому поводу интересно мнение представителей НАСА, которые приводятся в прессе. Заместитель главы NASA и руководитель управления пилотируемыми полетами Уильям Герстенмайер официально подтвердил технические проблемы, возникшие при спуске с орбиты корабля «Союз ТМА-11». Сославшись на разговор с Пегги Уитсон, он сообщил, что после команды на разделение СА и приборно-агрегатного отсека (ПАО) члены экипажа чувствовали ряд аномальных рывков и толчков в разных направлениях. Вслед за этим спуск корабля из управляемого режима перешел в неуправляемый. «В течение некоторого времени астронавты ощущали нештатное движение корабля», – заявил заместитель администратора NASA. По его словам, аналогичные проблемы с разделением отсеков возникли и при полете предыдущего корабля «Союз ТМА-10». «Союз» – российский космический корабль, – заявил Уильям Герстенмайер, – и американские должностные лица ожидают информации от российской стороны. Я уверен, что русские, в конечном счете, определят причину проблем с двумя последними «Союзами» и устранят ее».

По версиям NASA произошло следующее. После выдачи тормозного импульса, в начале спуска, при разделении космического корабля на отсеки, не сработал, по крайней мере, один из пироболтов, соединяющих ПАО и СА. В результате «сцепка» из двух отсеков вошла в плотные слои атмосферы носовой частью. После достижения определенной температуры, пироболт (пироболты) сработал от датчиков нагрева. Разделение произошло, но система управления спуском (СУС) с учетом неправильной ориентации корабля сразу перевела его в режим БС. В результате повышенных тепловых нагрузок в начальный момент входа в атмосферу люк СА значительно обгорел. При этом оплавилась антенна передатчика, и радиосвязь с аппаратом прекратилась.

«Я полностью доверяю действиям российской стороны в этом отношении», – сказал замдиректора НАСА, подчеркнув, что Американское космическое агентство в подобной ситуации «действовало бы точно так же». «Нам не стоит преувеличивать» значение сложных условий недавней посадки «Союза», – добавил он.

Самочувствие и эмоции

В тот же день в СМИ появилась информация о неважном самочувствии космонавтов. Отмечалось, что пока место посадки искали спасатели, только Юрий Маленченко смог самостоятельно выбраться из корабля, тогда как Ли Со Ён и Пеги Уитсон потребовалась помощь. Причем в телевизионные репортажи попала только кореянка, которая перенесла перегрузки при спуске значительно легче, чем Уитсон, отработавшая в космосе полгода. Всего в поисковой операции были задействованы 12 вертолетов, три самолета и шесть эвакуационно-спасательных машин Росаэронавигации. После первичного обследования космонавтов должны были доставить в аэропорт города Кустанай, а потом в Москву. Первыми до спускаемого аппарата корабля добрались местные жители, заметившие в небе "огромный парашют". Они стали свидетелями, как командир корабля Юрий Маленченко выбирался из лежащего на боку спускаемого аппарата, и помогли ему.

Через чуть более получаса на месте посадки "Союза" приземлился уже первый вертолет поисково-спасательной службы ВВС. Спасатели помогли покинуть корабль Пегги Уитсон и Ли Со Ен. Проводившие на месте посадки осмотр космонавтов три медика, включая американского врача, сообщили, что самочувствие корейской космонавтки, летавшей в космос лишь на 11 дней, хорошее. Господин Маленченко и госпожа Уитсон, проведшие в космосе 192 дня, чувствовали себя "удовлетворительно". Российские телеканалы и телевидение американского аэрокосмического агентства показывали на месте посадки только кореянку. Позже появилось лишь несколько фотографий Юрия Маленченко. Пегги Уитсон же не смогла даже с помощью спасателей появиться перед телекамерами на церемонии встречи в Кустанае, куда космонавтов доставили с места посадки. Лишь вечером телеканалы показали всех троих космонавтов на подмосковном аэродроме Чкаловский. Причем госпоже Уитсон помогали спускаться по трапу самолета два американских врача, в то время как господина Маленченко и госпожу Со Ен поддерживали по одному врачу. Причиной неважного самочувствия космонавтов стало то, что в ходе баллистической посадки вместо перегрузок в три-четыре единицы (вес космонавта в три-четыре раза превышает его массу на Земле) этот показатель достиг восьми единиц.

И все-же руководитель Федерального космического агентства Анатолий Перминов резюмировал: "Самое главное, что экипаж жив и здоров. Приземление прошло штатно, но по резервному варианту — по баллистической траектории". И в качестве предварительной причины неуправляемого спуска в шутку назвал «присутствие на борту корабля сразу двух женщин». "В России есть определенная примета по этому поводу (женщина на корабле к несчастью). Но, слава богу, все прошло благополучно",— отшутился господин Перминов. Но американцам трудно дается наш юмор, тем более в нешуточной ситуации неуправляемого баллистического спуска, и американский NBC News и агентство The Associated Press обрушили критику: "дискриминация женщин главой Роскосмоса".

 

 

 

 

 

Читайте также Теория поршневых авиационных двигателей. Загрузка с DepositFiles

Теория поршневых авиационных двигателей. Загрузка с Яндекс-диска. Очень удобно.