Святослав Славин - Тайны военной космонавтики

• Название: Тайны военной космонавтики
• Автор: Святослав Славин
• Издательство: Вече
• Жанр: Военная история
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-4444-0808-7

Книга посвящена истории развития отечественной и зарубежной военной космонавтики. Автор в популярной форме рассказывает о малоизвестных сторонах освоения космоса. Читатель узнает о первых проектах космических двигателей и кораблей, о многочисленных трудностях, которые предстояло преодолеть человечеству на пути в неведомое; познакомится с первыми, порой фантастическими доктринами освоения и использования околоземного и космического пространства, с устройством первых космических пилотируемых и непилотируемых кораблей и многим другим.

Книга адресована всем, кто интересуется освоением космоса, ракетостроением и военной техникой.

---

Инженер-испытатель космических аппаратов Ю. М. Марков так прокомментировал причины катастрофы:

«Уже через полсекунды после включения твердотопливных ускорителей камеры, снимавшие запуск, зафиксировали черный дым в области стыка средней и нижней секций правого твердотопливного ускорителя (ТТУ). На 59-й секунде кинопленка зарегистрировала пламя на том же стыке. Мощная струя огня прожгла топливный бак снизу, а затем сорвала ТТУ с нижнего узла крепления. Повернувшись на верхнем узле крепления, как на оси, он пробил топливный бак сверху. Жидкий водород смешался с жидким кислородом. Произошел взрыв.

Носовая часть космоплана, где было помещение для экипажа, оторвалась от средней части фюзеляжа, продолжала подъем до двадцатикилометровой высоты и только затем стала падать. Пролежавшая в морской воде полтора месяца магнитная лента воспроизвела переговоры астронавтов, в частности, восклицание пилота Смита. Видимо, он и командир Скоби успели заметить надвигающуюся опасность. В момент отрыва носовой части перегрузки не были так велики, чтобы астронавты погибли сразу. Они могли находиться в сознании до того момента, когда носовая часть ударилась о воду.

Вывод о том, что по крайней мере трое астронавтов не погибли в момент взрыва, был сделан на основании осмотра поднятых со дна четырех дыхательных аппаратов. Командир и пилот могут воспользоваться своими аппаратами, только встав с кресла, ибо аппараты монтируются за спинками. Так вот запас кислорода в трех аппаратах был израсходован почти полностью, а у аппарата Смита на три четверти…»

Как видите, катастрофа «Челленджера» произошла не мгновенно. У астронавтов было в запасе более минуты, чтобы спастись. Если бы, конечно, в их распоряжении была соответствующая система. Однако «теория, лежащая в основе конструкции „Шаттла“, сводилась к тому, что твердотопливные ускорители устроены таким образом, что никогда не откажут», так скажет позже астронавт Дж. Асеф.

Это признала и специальная комиссия, занимавшаяся расследованием. Л ведь поводов для благодушия не было. Запуски «Шаттлов» неоднократно находились на грани трагедии, сроки стартов много раз переносились из-за отказов то одной, то другой системы… Но кардинальные меры не принимались.

Впрочем, тогда руководители НАСА потратили два года времени и множество денег на внедрение ряда усовершенствований в конструкцию «Шаттла»: модернизацию твердотопливных ускорителей, изменение в составе герметизирующией мастики на стыках…

Кроме того, специалисты пришли к мнению, что надо несколько видоизменить всю схему запуска. Предлагалось вообще отказаться от твердотопливных ускорителей и производить запуск за счет жидкостных двигателей.

Эксперты также предлагали уменьшить состав экипажа. «Пусть в полет отправляются всего 2–5 человек, которые обеспечиваются средствами аварийного спасения на старте», — говорили они.

Однако к мнению этих специалистов не прислушались. И, как ныне выясняется, напрасно.

ВТОРАЯ КАТАСТРОФА. Корабль «Колумбия» отправился в путь с мыса Канаверал утром 16 января 2003 года, в четверг. Сам старт выглядел просто безупречным. Однако на следующий день эксперты, просматривая видеозапись, усмотрели неладное. Примерно на 80-й секунде полета фрагмент пеноизоляции размером с атташе-кейс и весом чуть больше килограмма отвалился от огромного топливного бака, ударил в левое крыло «Колумбии» и мгновенно испарился в виде белого облачка.

В НАСА срочно собрали группу инженеров, чтобы попробовать оценить последствия этого удара. Эксперты предположили, что отвалившийся кусок ударил по нижней поверхности крыла и удар был скользящим. Но для начала они рассчитали энергию соударения для лобового столкновения.

Последний раз аналогичный случай произошел с «Колумбией» в 1992 году. Почти такой же обломок пробил тогда в теплоизоляционной плитке отверстие менее 3 см в глубину и примерно 10 см в длину. Однако защитный слой остался цел, и «Колумбия» благополучно вернулась на Землю.

Эксперты решили, что нынешнее столкновение очень похоже, и смоделировали степень повреждения применительно к касательным ударам под углами до 1–6 градусов. Расчеты показали, что ущерб должен быть минимальным. В итоге инцидент сочли «несущественным», как посчитал руководитель программы космических кораблей многоразового использования Рон Диттемор.

Теперь в НАСА сомневаются и не исключают, что кусок мог быть обледеневшим, то есть гораздо тяжелее и опаснее. Именно он и оказался причиной катастрофы. Получается, что в США не извлекли уроков из трагедии космического «челнока» «Челленджер» в 1986 году. В ходе расследования той трагедии Ричард Фейнман, впоследствии нобелевский лауреат, указал на серьезные недостатки в методике, которую использовали американцы для оценки риска. Руководство НАСА знало, что во время взлета выхлопные газы могут разрушить резиновые кольцевые уплотнители в твердотопливных ракетных ускорителях. Но ничего не сделало для предотвращения аварии. Это было роковой ошибкой.

Первые признаки неисправности появились при возвращении «Колумбии» 1 февраля в 7.52 над Калифорнией. Когда «Шаттл» стремительно несся по еще темному утреннему небу, Том Бизли, астроном из Калифорнийского технологического института, разглядел, как от «челнока» отделяются небольшие яркие точки. А через несколько мгновений оторвался фрагмент поярче. В 20 км от института это также наблюдала астроном Кармен Санчес-Контрерас из радиообсерватории Оуэнс-Вэлли. «Я увидела второе яркое пятно, которое было намного больше. Оно оторвалось совсем неожиданно. Как будто от корабля что-то отделилось», — рассказала она корреспондентам «New Scientist».

Катастрофа «Колумбии». Цифры на схеме показывают расположение датчиков температуры в районе левого крыла и порядок, в котором они фиксировали аномальный рост температуры. Всего информация поступала в ЦУП 7 минут 32 секунды.

В тот же момент Центр управления в Хьюстоне получил первый предупреждающий сигнал о нештатном повышении температуры в нише левого шасси. В 7.53 четыре температурных датчика на задней кромке левого крыла неожиданно полностью отказали.

В 7.54 датчики внутри фюзеляжа над левым крылом зафиксировали, что за 5 минут температура выросла на 30 °C — в четыре раза выше нормы.

Еще через минуту температура существенно поднялась и в тормозной системе левого крыла. А в 7.57 отказали еще два датчика. Затем система управления полетом «Колумбии» обнаружила повышенное сопротивление по левому борту и начала компенсировать его при помощи элеронов — рулей управления полетом, расположенных в задней части треугольною крыла. Вслед за этим совершенно неожиданно включились два небольших двигателя малой тяги.

Однако сопротивление постоянно росло. Складывалось впечатление, что бортовой компьютер не справляется с управлением. В 7.59 над западным Техасом корабль еще продолжал бороться за свое существование. Командир Рик Хасбэнд хотел что-то сообщить Центру, однако посреди фразы связь оборвалась.

Корабль стремительно летел над восточным Техасом на высоте 63 км в 18 раз быстрее звука. А на Земле люди с ужасом смотрели, как он разваливается на множество пылающих обломков.

Версии о причинах трагедии стали появляться уже через несколько минут после того, как стало ясно, что корабль погиб. Возможность террористическою акта исключили почти сразу — высота и скорость делали «челнок» недосягаемым для атаки с Земли переносной ракетой класса «Земля-воздух». Диверсия до запуска тоже выглядела фантазией. Одни посчитали, что взорвался один из бортовых топливных баков, а другие — что «челнок» столкнулся с космическим мусором. Хотя вероятность этого чрезвычайно мала.

Расследование причин катастрофы показало, что наиболее вероятной причиной оказался все же злосчастный удар куска пеноизоляции. В результате от теплоизоляционною покрытия отвалилась одна или несколько плиток в районе створки шасси. Именно это и послужило причиной, что алюминиевый корпус «Шаттла» перегрелся из-за трения при спуске и загорелся. У алюминия низкая температура плавления — всего 660 °C, а тут на него воздействовала плазма с температурой выше 1000 градусов.

Так что долго ему воздействие плазмы было не выдержать. Поверхность левого крыла начала вспучиваться, а плитки — отваливаться. Пожар быстро распространился по всему кораблю. И он в итоге развалился на куски.

КАКИЕ БЫЛИ ВАРИАНТЫ? Увы, но шансов выжить в катастрофе у экипажа «Колумбии» не было: индивидуальные спасательные средства — парашюты — могли бы сработать только на более низкой высоте. По словам российского космонавта Бориса Морукова, имеющего опыт полетов на корабле «Атлантис» — «близнеце» погибшего «Шаттла» «Колумбия», при спуске «в кабине все сидят в специальных костюмах, обеспечивающих автономное существование». Однако «Шаттл» должен был находиться в атмосфере, чтобы экипаж мог осуществить аварийное покидание корабля и приземление на парашютах, подчеркнул Моруков.