Copyright© Вадим Лукашевич 2005
Copyright© Вадим
Лукашевич 2005
В процессе подготовки бака
горючего, когда было произведено замещение
воздуха газообразным азотом, а затем
газообразным водородом, то есть была завершена,
как у нас записано в документации, "винильная
подготовка", была выдана команда на закрытие
клапанов, отсекающих полость бака от
магистралей. Один из них, который до этого
несколько раз срабатывал на всех стадиях
проверки ракеты, не закрылся. Лихорадочно
соображали о возможной причине, установили, что
многократное срабатывание с большой скоростью
перемещения тарели клапана могло создать
условие зависания вкладышей направляющей.
Единственный способ воздействия - подтолкнуть.
Виктор Георгиевич Хаспеков и его специалисты
высказали предложение сработать рядом стоящим
клапаном на верхнем днище бака. Удар соседнего
должен был побудить к движению тарели этого
клапана. Сработали несколько раз - клапан
закрылся. Повторили три раза открывание и
закрывание - все в порядке. Меры привели к тому,
что была заново проанализирована конструкция,
был изменен режим работы этого клапана. Потом он
работал безотказно. Но на этом также потеряли
время.
Готовность ракеты набиралась,
приближалось время старта...
В период подготовки ракеты
"Энергия" в монтажно-испытательном корпусе
по моему поручению группа во главе с
В.М.Караштиным провела дополнительный глубокий
анализ возможности возникновения нештатных
ситуаций при работе с ракетой на старте.
Надежность - надежностью, но
вероятность проявления ненормальной работы
любого элемента системы и конструкции
существует. Тем более, что уже по результатам
экспериментальной отработки слабые места
проявлялись. Опыт говорит, что конструкция,
подвергавшаяся эффективным испытаниям и в
достаточно полном объеме, неожиданностей в себе
не таит. В этом плане процесс отработки
конструкций сводится в конечном счете к их
доработке, переделке, цель которых - уменьшить до
минимально возможного количество слабых мест.
Конструкция доводится, но вероятность появления
ненормальности в ее работе остается, хотя и
минимальная. Как предугадать их
"невозможное" проявление? Задача группы и
заключалась в том, чтобы представить
гипотетически самые невероятные картины исхода
старта и полета ракеты. Конструкция и системы
подвергались ревизии. На каждый, будь то даже
дурацкий, вопрос должен быть ответ. Были
сформулированы около полутора тысяч
"невероятных" вероятностей.
Одна группа нештатных ситуаций
касалась полета ракеты. Эта группа соприкасалась
вплотную с программой обеспечения надежности и
ничего существенно нового в наше беспокойство
она не внесла. В соответствии с результатами
анализа были сделаны определенные изменения в
ракете. Больше ничего мы придумать уже не смогли.
Для проверки эффективности
принятых мер проводились комплексные испытания
ракеты с имитацией нештатных ситуаций и
изучением реакции ракеты на искусственно
введенные дефекты. Например, проводились
комплексные испытания с имитацией прекращения
подготовки по ложной команде наземной системы
управления носителя с переходом на
аккумуляторные батареи блока А. Проводились
комплексные испытания с имитацией отказа
двигателей блока Ц, испытания, связанные с
отказом работы приводов, рулевых машин. Реакция
системы носителя была запланированной, но она
должна быть надежной и уверенной. Ракета 6СЛ
реагировала правильно.
Беспокоила вторая группа нештатных
ситуаций, с которыми мы могли столкнуться при
подготовке ракеты к старту и набору готовности.
Условно период подготовки разбивается на
несколько этапов.
Первый этап - ракета в
незаправленном состоянии. При появлении
неисправностей на "сухой" ракете устранение
их не вызывает эмоциональных затруднений - здесь
дело техники, дело рабочих рук.
Второй этап - этап повышенной
опасности, когда ракета заправлена компонентами
топлива. Сложность этого состояния в том, что на
заправленную ракету нельзя допускать
специалистов для доработки. Опыт 1960 г. и других
ракетных трагедий ввел это правило как закон - к
борту заправленной ракеты не дотрагивается ни
одна рука.
Правда, в истории были
"геройские" прорывы, но в основном это
происходило с руководством. Был случай, например,
когда Л.И.Брежнев, будучи в Днепропетровске, при
показе огневого испытания двигателя на стенде
хотел смотреть пуск недалеко от двигателя, а не
из бронированного бокса. Еле отговорили. Он при
этом стыдил ракетчиков: "Собираетесь воевать,
а боитесь шума..." Дело не в шуме, а в
неоправданном риске. Замечательный ракетчик,
энтузиаст, маршал М.И.Неделин поставил стул и сел
недалеко от заправленной ракеты... Это было в
октябре 1960 г. И у нас будут возникать такие
желания... Об этом позднее. Что это, неграмотность?
Нет. Храбрость, мужество и пренебрежение
опасностью...
Говорят, что наш прославленный
маршал К.К.Рокоссовский на виду у своих солдат
стоял во весь рост над окопами и курил, когда
артиллерия немцев прижала бойцов к земле. Это
было под Москвой. Верховный главнокомандующий
И.В.Сталин был несколько раз на передовой. Это
теперь подтверждено, хотя пресса в наше время
называла известную картину "Сталин на
передовой" бредом. Что это, необходимость
ставить себя под "пулю-дуру" или метод
поднятия духа бойцов? Но это же война. На войне
другая логика.
Как пишет В.В.Карпов, автор книги о
Г.К.Жукове, прославленный маршал в одном из
споров среди военачальников - надо или не надо
командующим фронтов появляться на передовой,
надо ли ползать на животе - категорично бросил:
"А я ползал, так требовала обстановка и
необходимо было составить личное впечатление в
районе боевых действий".
Устранение неисправностей, если
они возникают в наземный системах, если оно не
связано с выходом на борт ракеты и не требует
внедрения в топливные системы, проводится
установленным порядком с потерей времени или без
потерь, при наличии резерва в программе
подготовки. Если же неисправности связаны с
топливной системой и не могут быть устранены
дистанционно, то неизбежен слив компонентов из
ракеты. Крайне неприятная процедура, которая
сама по себе рождает пикантные ситуации,
вынужденная операция, но необходимая.
Третий этап самый напряженный. Он
начинается с включением автомата предстартового
отсчета времени. Переход на предстартовый режим
запланирован за десять минута до старта по
команде "пуск". Этот этап включает в себя по
крупному основные операции, которые могут
выполняться только перед самым пуском: отвод
площадок связей ракеты со стартом, включение
подачи воды в факел двигателей, запуск
двигателей. При выполнении всех этих операций и
набора стартовой тяги двигателями ракета
стартует. Срабатывает сигнализатор "КП" -
"контакт подъема". Останов двигателей или
других операций с Земли или в автоматическом
режиме системой управления борта или Земли
возможен только до срабатывания этого
сигнализатора. После "КП" работает бортовой
командующий полета - система управления с
заранее заложенной полетной программой. Любой
останов в предстартовом режиме влечет за собой
слив компонентов и возврат системы управления в
исходное состояние. Желание произвести пуск
вторично ограничивается возможностью
содержания ракеты в "горячем" состоянии с
криогенными компонентами на борту.
В результате анализа нештатных
ситуаций, во-первых, количество их снизилось до
немногим более 500, во-вторых, были предусмотрены и
отработаны меры выхода из этих ситуаций в
автоматическом и командном режимах.
Copyright© Вадим
Лукашевич 2005
Среди мер уменьшения возможные
отказов, например, было исключение операции
освобождения механического крепления ракеты к
старту - эти связи были открыты заранее, еще на
"сухой" машине. Дело в том, что в целях
обеспечения устойчивости ракеты на старте при
действии ветрового нагружения предельного
значения ракета удерживается болтами с цанговым
захватом, которые по команде в момент старта
открываются. Чтобы избежать отказа в этой
сложной системе, понимая, что при контроле
атмосферной обстановки на старте имеется
возможность предупредить нежелательную
ситуацию, эту систему удержания исключили из
циклограммы. Кстати, позднее американские
специалисты подробно интересовались этой
системой и причиной ее исключения при пуске 6СЛ.
Среди предусмотренных мер в
ситуации, когда "неисправность" не влияет на
режим подготовки и проведения пуска, можно
привести пример с системой подачи воды в факел
работающих двигателей. При анализе стоял вопрос,
останавливать пуск или нет, если система откажет,
а она включается за 70 с до команды "Главная"..
Боязнь возможных в этой ситуации повышенных
акустических нагрузок говорила, что пуск следует
прекратить. Прекращение пуска на этой секунде
создает весьма несбалансированную обстановку,
опасную. Были развернуты экспериментальные
исследования на стендах Загорска. В результате
было показано, что ситуация не катастрофическая:
вода снижает акустические и температурные
нагрузки, но пуск без подачи воды возможен. Надо
же случиться, что при пуске ракеты 6СЛ отказала
именно эта система. Вода не пошла по ряду причин.
Позднее был разбор. Из циклограммы было изъято
выключение двигателей в этой ситуации. Каково же
было удивление наблюдателей, когда при
отсутствии воды на донном срезе ракеты пуск
состоялся. Это было принято за геройство
технического руководства. Геройства не было - был
заранее обдуманный и проверенный "риск". При
пуске ракеты 1Л будет другая ситуация, которая
прогремит по всему миру как "минус 51
секунда", но об этом позднее...
Разбор нештатных ситуаций
проводился с участием всех главных и генеральных
конструкторов "Энергии". На одном из таких
сборов Д.А.Полухин, Генеральный конструктор КБ
"Салют", наслушавшись страстей вокруг наших
пятисот нештатных ситуаций, уверено сказал:
"До нас дело не дойдет". Этим он высказал
вслух мысль о том, что дай бог этой ракете хотя бы
улететь подальше от старта. Такая мысль
возникала не только у Дмитрия Алексеевича - так
думали многие оппоненты, не участвовавшие в
разработке. Так говорили В.П.Мишин, Д.И.Козлов,
В.М.Ковтуненко и многие другие. Среди не верящих
были и те, кто сидел в зале, откуда управлялись
работы по пуску 6СЛ, были хмыкающие и в нашем НПО
"Энергия". Ну и, конечно, Дмитрий Алексеевич
не знал, какая судьба уготована его
"Скифу-ДМ" ("Полюсу") в этом полете. А
ракета стояла на старте, как Золушка на балу, -
красивая и загадочная. Шел неумолимый отсчет
времени.
Кстати, позднее, когда в наш
монтажно-испытательный корпус зачастили
различные делегации и экскурсии, которые своими
глазами хотели увидеть "Энергию", известный
московский модельер В.Зайцев, увидев ракету,
оценил: "Какой дизайн!.." П.Карден, парижский
кудесник мод, в самолете, когда мы возвращались с
традиционной выставки авиационно-космической
техники в Ля Бурже, познакомившись с нами и
восхищаясь впечатляющим полетом "Энергии" и
ее элегантностью, презентовал свои новейшие
наброски моделей с автографом. Известно, что
конструкция, которая "смотрится", она как
живая.
Время двигалось медленно. По
громкоговорящей связи звучали слова: "...
готовность 9 минут... готовность 8 минут...
готовность 7 минут, включились вспомогательные
агрегаты питания блоков 10А-40А, готовность 6
минут..., готовность 4 минут, протяжка два..." В 80
секунд до "КП" система перешла на бортовое
питание, 70 секунд - окончание точного приведения
(ОТП). На 67-й секунде передано управление по
элементам пневмогидравлической системы второй
группы блока Ц бортовой системе управления. 65-я
секунда - включен предстартовый наддув баков
окислителя и водорода блока Ц. "Готовность
одна минута". 56 секунд, выданы команды на
расстыковку связей площадки 2, затем - площадки 4.
42 с, площадки два и четыре начали отводиться. 40
секунд, началась раскрутка бустерного насоса
двигателей РД-0120 блока Ц. 22 с, включены
зажигательные устройства системы дожигания не
прореагировавшего водорода. 10 секунд - начало
работы системы подачи воды первого яруса... Вода
не подается!" 9,4 секунды - запуск двигателя РД-0120,
5,4 с - двигатель выходит на режим предварительной
ступени тяги. 3,2 секунды - запускаются двигатели
РД-170 блоков А, РД-0120 вышел на основной режим. 1
секунда - начало выхода РД-170 на режим
предварительной ступени тяги, осуществляется
контроль оборотов турбонасосных агрегатов и
работы системы аварийной защиты. Сработал
контакт подъема...
Каким будет ее полет, еще никто не
знал. Все смотрели на экраны мониторов, как
завороженные. Все ли мы сделали?..
После срабатывания контакта
подъема, за 0,02 с подается команда на пироклапаны
и пирозамки связей блока Ц с блоком Я, блоков А и Я
и связей блока Ц с площадкой 3. Надежные
пиротехнические средства разрывают эти связи.
Подъем ракеты начался, любой отказ - нештатная
ситуация, но возврата к исходному положению нет.
На этот отрезок времени оставшиеся связи
позволяют некоторый свободный ход ракеты -
порядка 300 мм от стыковочного блока Я. За время
прохождения этого короткого пути ракета
освобождается от всех земных пут.
Ракета выходит из зоны возможных
соприкосновений с блоком Я и... наклоняется в
сторону полезного груза. Примерно так, как
человек, несущий на спине тяжелый рюкзак. У
многих это вызвало невольное восклицание.
Казалось, что ракета заваливается. Это было
небольшим стрессом, но не для динамиков. Наклон
ракеты допустим, даже на гораздо больший угол.
Система управления с ним бы справилась. Суть
этого наклона в том, что двигатели на момент
старта находятся в заневоленном положении,
безопасном для контакта с блоком Я. По сути этот
участок движения неуправляем до включения
автомата стабилизации. Чтобы не травмировать
нервы наблюдающих, на следующем пуске время
включения автомата стабилизации было
приближено.
В этом полете через 3 с двигатели
блоков А и Ц переходят в базовое положение
полетного режима - включается автомат
стабилизации. Через 5 с начинается программный
разворот ракеты по тангажу. 6 секунд, начинается
программный разворот по крену. "Десять секунд -
полет нормальный, двенадцать - полет
нормальный...", - слишком медленно, но уверено
звучит голос информатора. 14, 16, 18, 20 - нормально.
Наконец, 30 секунд. По нашим расчетам, нахождение
ракеты на траектории, даже при аварии, уже не
принесет никакого ущерба ни стенду-старту, ни
другим сооружениям. Сразу возникла мысль: "Все
же решение о пуске было правильным". За
тридцать секунд полета мы приобрели богатейший
объем информации, которого нам хватит на долгое
время, для анализа и изучения.
| Видеофрагменты по предстартовой подготовке и запуску КА "Полюс" ("Скиф-ДМ"): | ||
 |
 |
 |
|
Установка РН "Энергия" (N6СЛ)
с КА "Полюс" ("Скиф-ДМ") на УКСС
04.02.1987: skif2.avi, 720x576, 4.63Mb, 42 сек. видео |
Старт РН "Энергия" (N6СЛ)
с КА "Полюс" ("Скиф-ДМ") с УКСС
15.05.1987: skif2.avi, 720x576, 3.05Mb, 29 сек. видео |
Старт РН "Энергия" (N6СЛ)
с КА "Полюс" ("Скиф-ДМ") с УКСС
15.05.1987: skif3.avi, 720x576, 4.03Mb, 36 сек. видео |
На 30-й секунде двигатели блока Ц
переводятся на дросселированный режим порядка
на 30 %. С 39-й секунды дросселируются двигатели
блоков А для ограничения продольной перегрузки и
снижения аэродинамического скоростного напора.
"50 секунд, полет нормальный, 60 секунд, 70 секунд -
нормально," - звучит, как молитва. Все,
завороженно глядя на экран монитора, видят
только эти цифры, но они магические. Это какой-то
магнетизм. Голоса внутри каждого: "Ну, лети,
лети, дорогая. Еще чуть-чуть..."
77-я секунда - кончилось
дросселирование тяги двигателей блока Ц, они
плавно переходят на основной режим.
Уже 100 секунд все нормально.
131-я секунда - начинается перевод
двигателей блоков А на режим конечной ступени...
144-я секунда - "есть команда на
выключение двигателей блоков 10А и 30А".
Через 0,15 с - "есть команда на
выключение двигателей блоков 20А и 40А".
145,9 с - "есть отделение
параблоков".
Двигателисты блоков А,
многострадальные разработчики РД-170 были уже в
числе выполнивших в этом полете свою задачу.
Кто-то из сидящих в зале управления захлопал. На
него "зашикали" - не положено у ракетчиков
радоваться, не достигнув цели пуска.
В это время стартовая команда уже
работала над приведением стенда-старта в
безопасное состояние. Немного приглушенно
раздавались команды по стартовой связи... Стрелки
часов двигались медленно, 224-я секунда,
разделение параблоков на отдельные блоки А
прошло даже не замеченным. Это было уже не так
важно. На общий полет это не влияло. Наконец, 413-я
секунда - начинается главное дросселирование
двигателей блока Ц. 441-я секунда - начало перевода
двигателей РД-0120 на режим конечной ступени. 467,6
секунд - "есть выключение двигателей РД-0120 N1 и
N3", через 0,2 секунды -"есть выключение
двигателей N2 и N4".
Через 15 секунд ракета успокоилась -
"есть отделение "Полюса"...
Зал взорвался. Стали хлопать,
кричать, были и слезы. Казалось, что ликование
длилось всего миг, но руководители пуска
недовольно прекращали этот стихийный шум -
работа продолжалась. Далее - полет "Скифа-ДМ"
и те же работы со стартом.
Ликующих и плачущих можно был
понять. Принято в этих случаях объяснять это
состояние бессонными ночами, напряженной
работой, в конце концов - гордостью. Все это было,
но не это привело всех в дикое изъявление своих
эмоций. Эти бессонные ночи, напряженная работа
были нормальным трудом создателей такой сложной
техники. Этот пуск был одинаково завоеван и
стартовиками, и двигателистами, и управленцами, и
заводчанами, и работниками министерства, и
руководителями, и военными, и гражданскими, и
русскими, и казахами, и рабочими, и инженерами, и
академиками, и всеми, кто имел к этому отношение.
В ликовании все же было, как
кажется, удовлетворение от завершенного труда.
Ну что, например, чувствует спортсмен, который
долгим трудом, тренировками достигает рекордных
результатов? Захватывающее зрелище - прыжки в
высоту с шестом. Вот он разбегается, впереди эта
чертова планка. Набирает скорость, все сжимается
в какой-то летящий клубок, шест упирается в грунт
и... начинается грациозный полет спортсмена.
Делая немыслимые для наблюдающего движения
телом, руками... - что он думает в то время, когда он
медленно и красиво переваливает через планку?
Миг приземления уже не в счет. Рекорд достигнут.
Взрывается стадион. А что думает сам рекордсмен?
Надо, конечно, знать, что коллектив,
который создал "Энергию", - это тот же
коллектив, который запустил первый спутник Земли
и потерпел неудачу в разработке Н-1. Это те же
инженеры, ученые, конструкторы, за некоторым
исключением, которые шли к такому финалу с
разбегом в 20 лет и не по гладкой дорожке. На самом
деле, если вспомнить, ведь работы с Н-1 начинались
в ОКБ-1 в 1961-1965 годах и, кроме довлеющей обиды,
незаслуженных упреков и намеков, все эти 20 лет
они больше ничего не имели. Они не фанатики, не
энтузиасты - они просто честные и преданные делу
люди. Поэтому ликование и слезы - это, пожалуй, и
самоутверждение. Их надо понять...
Но работа продолжалась. Все взоры к
Д.А.Полухину, который получал информацию по
отдельной связи от своих, которые оценивали
некоторые тонкости полета "Полюса".
...Досадная ошибка закралась в
программу полета "Полюса" и она была связана
с заимствованием двигательных установок с
другой разработки. Полет воспроизводился в
точном соответствии с этой программой. Ошибка
крылась в одной, незамеченной разработчиками,
команде, которая "Полюсу" была не нужна.
Причем при всех проверках в его наземной
подготовке, автономных и комплексных испытаниях
эта ошибка не могла быть обнаружена. Ведь все
проверки осуществлялись на соответствие
функционирования машинного организма
заложенной программе. Можно было бы искать все,
что угодно, но ошибка в программе - это, как рак,
обнаруживается в состоянии, когда помочь
невозможно.
Фотографии и иллюстрации к главе