Причины неудачи на Восточном

Много разговоров о неудачном пуске ракеты (РН) «Союз-2.1б» с разгонным блоком (РБ) «Фрегат» с космодрома Восточный в последние дни. «Роскосмос» уже опубликовал (12 декабря) причины неудачи, но для многих все равно остается непонятно, в чем заключается реальная суть, и кто виноват в привальном запуске. Предлагаю разобраться «на пальцах», что же все-таки произошло, и можно ли это было предотвратить.

Старт РН

Для разбора полетов будем оперировать теми данными, которыми поделился заместитель генерального директора «Роскосмос» Александр Иванов. Итак, что произошло при запуске:

Замглавы «Роскосмоса» пояснил, что азимут (угол между направлением на север и на какой-либо объект) старта на Восточном составляет 168,8 градуса. «Союз» после взлета должен был повернуться на азимут 354 градуса, а «Фрегат» после отделения от третьей ступени ракеты — еще на 10 градусов, на азимут 344. Перед запуском система управления «Союза» вычислила для себя кратчайший путь до азимута 354 через вращение от азимута космодрома против часовой стрелки на 174 градуса, а разгонный блок, вместо того, чтобы рассчитать вращение до азимута 344 также против часовой стрелки, вычислил свой поворот в другую сторону — по часовой стрелке на 175 градусов.

Для того, чтобы пояснить сказанное более наглядно, предлагаю взглянуть на рисунок (углы вращения, что указаны в комментарии, отсчитываются, если смотреть на ракету снизу, мы же будем смотреть на них сверху — так удобнее).

Собственно, я постарался изобразить ровно то, что сказано представителем «Роскосмос». Поясню схему. Смотря на «Союз», кажется, что он симметричен и ему без разницы, в каком положении относительно поворота вдоль продольной оси лететь. Но это не так. Приборы (в частности, навигационные), лучше работают в определенном положении ракеты. Теоретически, им должно быть без разницы, но практически, могут быть сложности с диапазонами измерения углов. Поэтому РН после старта «переворачивается» в нужное положение. Это называется поворотом по крену, когда ракета поворачивается вокруг вертикальной оси при старте. Пример такого поворота можно увидеть на видео ниже (первый запуск с Восточного).

Надо отметить, что в большинстве случаев для выведения на одну и ту же орбиту, можно использовать два азимута наведения, поэтому при запуске по другому направлению эта ошибка не проявилась бы. Кстати, наклонение орбиты (угол между плоскостью орбиты и плоскостью экватора) не может быть меньше, чем широта точки старта. Эта одна их двух причин (помимо дополнительной скорости), почему точки запуска стараются делать ближе к экватору.

Азимут старта — это начальное положение, куда, грубо говоря, смотрит система отсчета РН. Для нормальной работы это направление надо развернуть на азимут наведения РН, то есть выставить приборы в 0. Раньше это делалось на стартовом столе: он вращался, и РН сразу наводили на нужный азимут. Сейчас все упростилось, и РН выполняет этот маневр после старта.

У «Фрегат» немного смещенная (на 10 градусов) система отсчета, поэтому он разворачивается на дополнительные 10 градусов после отделения.

Что произошло

Смотрим на схему. Для РН угол разворота будет: 354 — 168.8 = 185.2 градуса. И тут встает вопрос, почему говорят про 174 градуса. Возможно, есть дополнительные компенсации или это уже данные с учетом вращения Земли. Думаю, здесь серьезной ошибки нет.

Теперь самое интересное. «Союз» принимает совершенно верное решение: для поворота до 354 градусов, разворот по часовой стрелке на 174 (185) градуса. По каким-то непонятным причинам, РБ «Фрегат», перед стартом, принимает решение, что кратчайший поворот до 344 градусов будет против часовой стрелки на 175. Что на старте выглядит верным решением. Теперь что происходит в процессе разворота «Союз»: РБ «Фрегат» фиксирует этот разворот РН и пропорционально увеличивает требуемый угол поворота со 175 до 363 градусов — все в том же (теперь уже неверном) направлении против часовой стрелки. То есть проблема в том, что «Фрегат» не осознал, что надо изменить направление поворота после того, как его угол требуемого поворота вырос больше 180 градусов. Видимо, при старте он жестко зафиксировал направление поворота. Это подтверждает «Роскосмос»:

Когда ракета после взлета — с 5 по 22 секунду — начала поворачиваться против часовой стрелки на азимут 354, рассчитанный компьютером РБ поворот в другую сторону начал увеличиваться и вырос до 363 градусов.

Ну а дальше что произошло — всем известно:

Он успел повернуть на 55 градусов (из 363), затем включилась двигательная установка, дальше — неконтролируемая потеря ориентации и падение.

Стоить отметить: разговоры о том, что РБ «Фрегат» стоило удостовериться в правильном положении и только потом включать двигатели — абсурдны. Он был выведен на низкую разомкнутую орбиту, поэтому включение двигателей должно быть произведено сразу же. В противном случае он все равно упал бы.

Почему работало раньше

Как бы страшно это не звучало — везение. Раньше очень сильно везло. До этого «Союз» с «Фрегат» на других точках страта (Байконур, Плесецк, Куру) не делал такие сильные развороты и они всегда оба поворачивали в правильную сторону. Это особенность точки старта на Восточном при стрельбе в сторону севера.

Можно ли было предотвратить

Думаю, многие задают этот вопрос. Мое мнение — да, можно было. И вот почему.

  1. Если направление разворота в РБ «Фрегат» задается через полётное задание (ПЗ) и «Фрегат» его обязан послушно исполнить, то налицо явный косяк тех людей на земле, кто это ПЗ составлял. Зная логику работы «Союз», эти вещи должны быть проимитированы, тем более даже не нужен «Фрегат» в железе, достаточно симулятора. Явные проблемы кооперации разных коллективов.
  2. Если решение о направлении разворота РБ «Фрегат» принимает самостоятельно, то это косяк его. Потому что фиксировать направление поворота, не зная, куда развернется РН — неправильно. В данном случае при разработке РБ «Фрегат» не было уделено должное внимание тестированию.

Как видно, неудачный пуск — это результат халатности или неправильно поставленного процесса разработки. Такие вещи должны отлавливаться и отлаживаться на земле до старта. Более того, у таких вещей должен быть исполнитель, который должен быть привлечен к ответственности (на не в Facebook Рогозина).

Вообще, на такие вещи (проведение пуска в новых условиях), обычно выделяют деньги и открывают этап. Видимо, эти деньги в данном случае успешно освоили. То ли стенда нет нормального, то ли вообще не заморачивались с тестированием. В общем, грустно это.

Источник материала
Материал: TurboJet
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Kokunov на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

Комментарии о материале (сверху свежие):
  1. Henren (2017-12-14 20:04:23)
    В общем, товарища Мехлиса с маузером не хватает.
  2. Tim_duke (2017-12-14 20:15:03)
    "И таааак сойдёт..."©
  3. and (2017-12-14 20:23:55)
    Как я и говорил ранее, надо передать производство разгонных блоков на самарский "Прогресс". Там бракоделов не держат пока что.
  4. Nack (2017-12-14 20:36:14)
    Работа начатая в стиле "Hi-Tech" , была окончена в стиле "Хай-Так"....
  5. FLY_Slim Jr. (2017-12-14 21:36:15)
    Стрелять
  6. Базилевс (2017-12-14 22:18:46)
    Афтырь! Запуск был прИвальный аль прОвальный? Исправь, будь ласка!
  7. FLY_Slim Jr. (2017-12-14 22:41:03)
    Навальный
  8. Владимир (2017-12-14 22:45:13)
    >>Видимо, эти деньги в данном случае успешно освоили Квинтэссенция. Ололон одобряэ.
  9. Ванёк26 (2017-12-15 09:20:35)
    Бардак в дурдоме.
  10. Ванёк26 (2017-12-15 09:21:01)
    Люди брошены, техника брошена, мыла нет (с)
  11. dgonni_nik (2017-12-15 10:50:17)
    очень дорогая ошибка.но без падений не бывает взлётов.
Чтобы писать свои комментарии - надо залогиниться на сайте. Тогда и вид комментариев станет более красивым.