Катастрофа SpaceShipTwo: виноваты пилоты или корабль?

Posted November 10th, 2014 at 12:43 pm (UTC+0)
14 comments

Еще не вышли из шока поклонники космического туризма и лично одного из его «отцов» Ричарда Брэнсона, еще скорые на перо и склонные к драматизму репортеры создают опусы в духе «обломки мечты об экскурсиях в космос усыпали пустыню Мохаве», а версии аварии уже заполняют страницы периодических изданий, а также теле- и радиорепортажи.

Самая первая из версий была самой традиционной с точки зрения объяснения причин отказа ракетной техники, а SpaceShipTwo или SS2 – это все-таки ракета с крыльями.

Виноват двигатель! Запредельные температуры и вибрация, давление в сотни атмосфер в камере сгорания, подвергают тепловую машину сверхжесткому испытанию, которое она может и не выдержать. И действительно, анализ телеметрии с борта корабля, а также наблюдение со стороны его самолета-носителя «Белый рыцарь – Два» (WhiteKnightTwo – WK2), казалось, подтверждали эту версию.

Вот корабль отделился от «Белого рыцаря», через две секунды запустил собственный двигатель, а еще через 13 секунд контакт с SS2 был потерян. Корабль разрушился в воздухе. Основная масса обломков упала в радиусе 8 километров от места разрушения, но отдельные, более легкие фрагменты находили на удалении почти 60 километров.

Однако, детальный анализ телеметрии, успевшей прийти с борта SS2 до момента катастрофы, стал вырисовывать несколько иную картину случившегося. Свой «мазок» в эту картину добавил и обнаруженный двигатель. В нем не было ни прогара, ни каких-либо иных «прижизненных» повреждений, которые указывали бы на то, что он отказал в полете.

Проблема Рэдрика Шухарта

SS2 – машина очень необычная. Какую-то часть полета она совершает по законам аэродинамики, как самолет, какую-то в основном по законам баллистики, как космический корабль. При этом обитатели SS2 должны в ходе всего полета находиться в условиях комфорта, приближенным к самолетным, то есть не испытывать перегрузок и кручения-верчения, которым подвергаются экипажи космических кораблей типа «Союз», входящих в плотные слои атмосферы.

Для этого создатели данной машины дали ей крылья особой, нигде не встречающейся формы. Глядя на них невольно вспоминаешь слова Рэдрика Шухарта из «Пикника на обочине» братьев Стругацких: «Нет, ребята, тяжело эту штуку описать, если кто не видел… Это все равно, что стакан кому-нибудь описывать или, не дай бог, рюмку: только пальцами шевелишь и чертыхаешься от полного бессилия». Поэтому лучше на эти крылья посмотреть, тем более, что изображением SS2 забит весь Интернет.

Космический «волан»

Главное в этих крыльях – не их форма, а то, как они работают. По собственному признанию главного конструктора SS2 Барта Рутана, принцип их действия был подсказан ему обычным бадминтонным воланом. Воплотившись в механизме крыльев SS2, «волан» этот получил название «оперения».

Именно оно и решает сразу две задачи: тормозить корабль и одновременно придавать ему правильное, самолетное положение носом вперед в процессе входа в плотные слои атмосферы. Важно отметить, что «оперение» обеспечивает данное положение кораблю даже без вмешательства пилотов, что является дополнительной гарантией безопасности полета.

Вот, как оно работает: задние части крыльев SS2, когда он с пика траектории своего полета на высоте примерно 110 километров начинает возвращаться на Землю, совершают поворот относительно горизонтальной оси корабля на 65 градусов. В этот момент корабль превращается в «волан». Когда SS2 достаточно затормозится, а кроме того воздушная среда вокруг него приобретет необходимую плотность, задние части возвращаются в прежнюю позицию, становясь продолжением его крыльев. Происходит это на высоте 23 километра.

Эволюции эти не происходят автоматически. Чтобы SS2 стал «оперяться», пилоты должны включить соответствующий механизм. Сделать это несложно. Нужно всего лишь нажать два рычажка: один, чтобы разблокировать этот механизм, а другой, чтобы привести его в действие.  Вот тут-то и началось непонятное.

В тени «Челленджера» и «Колумбии»

Через 12 секунд после отделения SS2 от «Белого рыцаря», сидевший в правом кресле второй пилот Майкл Олсбери сдвинул первый рычажок, блокирующий работу механизации крыльев SS2. Таким образом, блокировка была снята. Произошло это сразу после того, как SS2 преодолел скорость звука. Следом за снятием блокировки произошел выпуск «оперения». Стрелка на указателе скорости корабля показывала 1,02 М. Один Мах – это скорость звука.

Но данной скорости все равно было недостаточно для того, чтобы SS2 мог безопасно лететь в измененной конфигурации (требовалось, как минимум 1,4 М). Это, как если бы пилот самолета с изменяемой геометрией крыла увеличил стреловидность крыльев (убрал бы их «назад») на скорости меньше той, на которой это можно сделать. Следствием этого стала бы потеря устойчивости и управляемости самолета с последующим сваливанием на нос или на крыло, или даже сваливанием в штопор.

Но это самолет. Нарушение аэродинамики полета может обойтись космическому кораблю куда дороже, чем его атмосферному собрату. В 1986 году прогоревший твердотопливный ускоритель и лопнувший кислородно-водородный бак толкнули «Челленджер» в сторону, из-за чего он продолжил полет как бы боком. В этом положении он и развалился (именно развалился, а не взорвался) из-за нерасчетного воздействия на его планер скоростных напоров.

Примерно то же самое случилось в 2003-м году с «Колумбией». Шаттл, двигающийся сквозь плотные слои атмосферы на гиперзвуковой скорости, сжимает впереди себя воздух, из-за чего тот раскаляется до 1 650 градусов Цельсия. Струя такого раскаленного воздуха проникла сквозь брешь в крыле «Колумбии», повредила гидравлическую систему управления «челнока» и вдобавок стала разрушать крыло. Из-за этого он стал беспорядочно кувыркаться в воздухе, что и привело к его разрушению аэродинамическими нагрузками, на которые он не был рассчитан.

С SS2 случилось нечто подобное. Поднявшиеся кверху задние части крыльев придали ему конфигурацию, которая не могла обеспечить стабильный полет корабля, в результате чего он подвергся нерасчетному скоростному напору на высоте отделения от «Белого рыцаря» (порядка 15 тыс метров). Последствия известны. Неизвестно другое – зачем Олсбери разблокировал «оперение».

Парни «что надо»…

В 1983 году на экраны кинотеатров США вышел фильм под названием The Right Stuff, впоследствии удостоенный четырех «Оскаров». Лента была снята на основе одноименной книги, принадлежащей перу Том Вулфа. Она посвящена американским летчикам-испытателям на заре реактивной эры, а также первым астронавтам, летавшим по программе «Меркурий».

Данное словосочетание звучит несколько расплывчато (The Right Stuff переводится, как «То, что надо»), но под ним подразумевается комплекс профессиональных и морально-психологических качеств, которым должен обладать настоящий пилот или астронавт. Понятие быть «тем, кем надо» является неотъемлемой частью культуры летчиков-испытателей и астронавтов США. Оно также является устоявшимся выражением в их лексиконе.

Пилоты SS2 – спасшийся 43-летний Питер Сибольд и погибший 39-летний Майкл Олсбери – были, без сомнения, парнями «что надо», хотя путь их в эту элитную категорию авиаторов был не совсем таким, как у героев книги Тома Вулфа. Сибольд и Олсбери были так называемыми «частными» летчиками-испытателями.

Это значит, что для получения этого статуса им, в отличие от военных пилотов, не нужно было проходить специальную систематизированную подготовку в школе летчиков-испытателей. Есть, правда, учебное заведение, которое может невоенным авиаторам помочь стать парнями «что надо». Это – «Национальная школа летчиков-испытателей» гражданской авиации, но в биографиях Сибольда и Олсбери, нет сведений о том, что они ее закончили.

… сделали то, что не надо?

Это не означает, что они сели в кабину SS2, что называется «с улицы». У Олсбери, который не вовремя разблокировал «оперение», общий налет на момент аварии составлял 1 800 часов. Немного по стандартам не только летчика-испытателя, но даже пилота гражданской авиации. Столько налетывает летчик «Аэрофлота» за два года.

Любопытно, что 1 600 часов из этого времени Олсбери налетал, уже работая в качестве инженера и летчика-испытателя в Scaled Composites – компании, создавшей SS1 и SS2. Получается, что он приступил к испытательным полетам, имея всего 200 часов летного опыта. Это всего на 50-100 часов больше налета выпускников российских летных училищ гражданской авиации.

Правда, гражданский пилот управляет лайнером при помощи компьютера, с которым взаимодействует посредством стандартных алгоритмов, не говоря уж о том, что почти весь полет проходит в автоматическом режиме. Экипаж лишь ставит задачи автоматике.
Другое дело «частный» летчик-испытатель. Он постоянно совершает полеты на экспериментальных машинах, полагаясь лишь на тот «компьютер», который у него в голове. Соответственно, каждый час его налета – это школа выработки и шлифовки навыков именно пилотирования, а не работы с бортовым оборудованием.

И Сибольд и Олсбери были отмечены наградами американского «Общества летчиков-испытателей экспериментальных летательных аппаратов» (Сибольд даже дважды), и тот и другой имели квалификацию летчиков-инструкторов. Оба получили высшее образование в Калифорнийском государственном политехническом университете.

Кроме того, Сибольд участвовал в испытаниях не только SS2, но и SS1, а также «Белого рыцаря», и параллельно занимает пост летного директора Scaled Composites.

Но регалии регалиями, а жизнь жизнью. Пока все указывает на ошибку экипажа. Однако, давайте вспомним, что выпуск «оперения» осуществляется в два этапа: первый – разблокировка механизма, а второй – приведение его в действие. Второй этап не был выполнен, но «оперение» все равно вышло.

Так ли безвинен корабль?

Представьте, что вы вставили обычный, не ригельный ключ в дверной замок. Достаточно ли это для того, чтобы дверь открылась? Очевидно, что нет. Ключ нужно повернуть, а потом дверь потянуть на себя. Но в случае с SS2 «дверь» открылась просто от вставленного ключа. Такого не должно было произойти.

Таким образом, видимо, есть основания говорить об определенной конструктивной недоработке корабля или, по меньшей мере, о нештатном срабатывании системы выпуска «оперения». Хотя машины, которые проектирует и строит Scaled Composites, при всей своей необычности и даже футуристичности, всегда отличались продуманностью конструкции и надежностью.

Но, увы, техника есть техника. Бывает, что и отказывает. Очевидно, что причиной гибели SS2 стала ошибка в его эксплуатации, причем допущенная, как экипажем, так и самим кораблем. Пилоты разблокировали «оперение», а корабль «подумал», что это была команда его выпускать. Наложение двух ошибок привело к катастрофе.

Видимо, инженерам придется установить на органах управления корабля дополнительную систему защиты, исключающую повторение подобных случайностей. Сделать это не так и сложно, а потому есть все основания полагать, что как только второй SS2 будет достроен, на нем тут же возобновится программа испытаний, оборвавшаяся на его предшественнике.

За 42 года профессиональной деятельности Барта Рутана – создателя и главного конструктора Scaled Composites – им было разработано 40 типов самолетов, при испытаниях, которых, не было ни одного случая смерти, или ранения летчика. Катастрофа SS2 открыла печальный список, который, будем надеяться, кроме Майкла Олсбери, не пополнится больше ни одним именем – ни пилота, ни пассажира SpaceShipTwo.

Юрий Караш

14 responses to “Катастрофа SpaceShipTwo: виноваты пилоты или корабль?”

  1. спокойный says:

    мы созданы что бы жить на земле и ходить по ней неспеша своими ногами в крайнем случае осел лошадь верблюд ито лошадь быстрое животное и ее использование необходимо ограничить говорится в ветхом завете а тут автомобили самолеты в космос захотели летать вот природа или господь нас наказывает

    • атеист says:

      Для “спокойный”:

      Прям вот так берёт и наказывает. Тук по кабине кулаком и свалился SS2…

      Если бы библейские писатели могли бы лишь догадаться, что будет такой себе компутер, интернет, то несомненно бы запретили ими пользоваться. Однако есть прогресс, есть история, а есть деградация… Не тяните историю на современный прогресс, иначе это приведёт к всеобщей деградации ума 😉

      • спокойный says:

        господин атеист атеиззм это убежище тех кто не способен понять суть божественного или поверить в это не дано по причине того что обделены они в этом к ним претензий нет им не дано именно божественным поэтому для таких что бы они не плакали придумали понятие прогресс будто от того что ему дали нажимать на кнопки компьютера он стал умнее лучше а мир пока что с момента возникновения двигался не вверх а вниз и чем быстрее двигался или как вы выразились развивался тем становился все страшнее и страшнее ну хотя бы по кровавости и разрушительной силе войн а так же разрушительной силе так называемого прогресса это я и по экологии и по деградации социальной сферы например есть мужчина ит женщина и у мужчины свое место у женщины свое а вот в результате этого прогресса они поменялись местами результат в самых прогрессивных странах в том числе и россии демографический кризис женщины не хотят быть женщинами а мужчинам не дают быть ими многое еще что можно добавить но боюсь что атеистам это не понять

  2. ELLA says:

    Наверное, если рассматривать возможные упущения со стороны инженерно-конструкторской, то окажется, что произошел сбой в системе гл.менеджер – гл. конструктор. В американской системе при создании новой техники главным является менеджер, он может, в угоду каким-то “высшим” интересам то ли корпоративной выгоды, то ли экономической, то ли еще каким-то соображениям отодвинуть чисто конструкторские вопросы на второй план.
    Сейчас в Америке сильно пошатнулся интерес к профессионалам в любой области. Снижены требования к профессионализму, например, в инженерной профессии. Куда подевались те ассы, которыми славилась Америка еще лет 20 назад? Я знаю, что некоторые, например, строительные фирмы не могут найти инженеров, способных работать в ЗD. Возможно, необходимость профессионализма при подготовке летчиков тоже не является истиной в последней инстанции.

    Есть 2-3 престижных технических ВУЗа, готовящих специалистов высокой квалификации, остальные этого делать не умеют. Так же, наверное, и в других отраслях. А для такой страны нужно гораздо больше первоклассных специалистов.
    И тут мы можем перейти к очень наболевшей теме: американскому образованию.

    • oryz says:

      ELLA, не могу согласиться с Вашим последним предложением. Тема американского образования, на мой взгляд, – не для этого случая. Я “инженерил в “совке”, в Штатах прошел все повторно – от уборщика до инженера, и могу сказать ответственно – американское образование не мешает(!) появляться прекрасным инженерам. Причем, так же, как и в СССР, здесь есть инженеры для рутины, и есть инженеры-таланты. Если студент не боится работать – то, как минимум, он будет хорошим инженером. Другое дело, что инженер и работодатель не всегда находят друг-друга, о чем Вы тоже написали. Вот здесь, конечно, пробой управленцев. Но, как мне кажется, в этой статье Юрий обозначает именно то, что над этим проектом работают не только рутинные инженеры, но и гении (ну, или, как минимум, таланты) 🙂

  3. Q says:

    Как учит ВАБ (вероятностный анализ безопасности) не должно быть таких событий (путей развития ситуации) которые бы сразу приводили к аварии. Обычно к аварии приводит цепочка из нескольких событий, каждое из которых может быть опасно не само по себе, а только в определнной последовательности.
    Если система управления аппаратом имела опасные для аппарата особенности, то выглядит странным, что пилоты не были к ним готовы. Знал ли о таких особенностиях руководитель проекта? На каком уровне потерялась информация между проектировщиками и пилотами? Достаточно полной была инструкция по применения? Достаточным ли был объем стендовых испытаний?

  4. ELLA says:

    Нужно выяснить, за счет чего достигается уменьшение стоимости по сравнению с методикой государственной космической программы при деятельности частного космического агентства.
    В статье завуалированно, но все же отмечается разница в подготовке летчиков-испытателей. Наверное, и при отработке конструкции аппарата гогсударственная программа заложила бы больше ступеней обеспечения безопасности.
    А вот эта тема “движения волана”? Настолько ли хорошо были проведены тесты при исследовательских работах и потом, при опытных испытаниях конструкции?
    Т.е., по сути дела, все эти проблемы должен решить сам “частный предприниматель”.
    Получается, что безопасность полета зависит от деловых и моральных качеств одного человека. А как же происходит его тестирование?

    • Q says:

      Я думаю, что тестирование происходит аналогично. Все инженеры читают одни и те же учебники и журналы. Частник всегда может нанять кого угодно из госучреждений. Стенды NASA доступны за определенную сумму, особенно, для партнеров. Думаю, здесь дело все же не в экономии, а в том, что пилоты создали нештатную ситуацию, которая быстро стала аварийной. О последствиях они, естественно, не знали. Вопрос, – знали ли о возможности возникновения такой ситуации разработчики. Если нет, – то чего они еще не знают, а, если знали, то по какой причине не донесли это знание до пилотов.

  5. ELLA says:

    Нет, я говорю о “тестировании” самого руководителя этой частной космической программы.
    Ведь это именно благодаря его концепции космического туризма разработчики не так тщательно проработали все узлы и технологические решения. Иначе, чем стремлением к уменьшению стоимости как это можно объяснить? Соответственно с этим и методика тренировки пилотов была облегчена, с той же целью.
    Почему НАСА решило доверить этому человеку будущее космического туризма? Разве корабли и пилоты для туризма могут быть не так тщательно подготовлены профессионально, как это делается для государственных космических программ?

    • Q says:

      ELLA, кого Вы считаете руководителем программы? Рутана? Он главный конструктор и он не прорабатывает сам узлы. У него другие задачи, – как у дирижера оркестра. Аэродинамика птички в целом обкатывается многократно в аэродинамической трубе. Возможно, пилоты открыли какую-то недопонятую конструкторами особенность корабля-самолета. Если так, то после ее переосмысления, а проверить для этого придется очень многое, можно будет вернуться к полетам. Но не раньше.
      Уменьшение стоимости в космонавтике достигается не столько снижением цены аппарата, сколько снижением накладных расходов. В российской космонавтике накладные расходы от 5000 до 10000%. Есть на чем экономить кроме корабля.

  6. ELLA says:

    К накладным расходам относятся и тренировка пилотов, и сами тренажеры.
    Различные стенды для испытаний отдельных узлов, особенно гидравлических, тоже.
    Правда, может, в этой конкретной программе не экономили на стендах.

    Неважно, что куда относится, но явно, что на чем-то сэкономили. Или просто не довели до конца часть необходимых исследований.
    Не знаю, кто виноват. Обычно гл.конструктор – за тщательную проработку всех узлов и точное следование всем возможным методикам испытаний.
    За экономию средств может быть спонсор, руководитель программы.

  7. ELLA says:

    Прошу прощения, такие расходы, по-моему, называются сопутствующими.

    Сейчас расследуются все возможные причины аварии, но некоторые первоначальные выводы говорят о том, что были нарушены некоторые основополагающие правила космической отрасли.
    Virgin Galactic и Ричард Брэнсон отвергли все обвинения в пренебрежении безопасностью.Тем не менее этот инцидент способен поставить крест на амбициозных планах Брэнсона по развитию космического туризма и замедлить развитие всей отрасли.

    Как отмечает Reuters, на подробное восстановление последовательности событий, приведших к аварии, и ее причин у NTSB ( Агентство по управлению безопасности на транспорте) может уйти до года. Недавно агентство со ссылкой на анонимные источники также сообщило, что аппарат был застрахован на $40–50 млн. Страховщиком выступила AIG. Правда, в самой компании оставили эту информацию без комментариев.

    • Q says:

      ELLA, я оперирую советско-российской терминологией у нас они называются накладными, и расходы на испытания – это отдельный бюджет со своими накладными расходами. В накладные при советской власти входили расходы не только на содержание управления (бухгалтерия, снабжение, транспорт, отопление и ремонт помещений), но и расходы на подсобное хозяйство, – теплицы, свинарники, строительство жилья для сотрудников, детские сады, школы, спортивные команды…
      В качестве классического примера, когда незнание персоналом особенностей эксплуатируемой техники привело к аварии, можно назвать Чернобыль. Авария на Три Майл Айленд – что-то вроде трагического стечения обстоятельств, как и крушение шаттла при посадке. Авария шатла на старте, – это пример проблем в обработке информации в управленческой системе.
      Я не думаю, что данное крушение поставит крест на программе космического туризма. Отложит первый полет, – да, обойдется дороже владельцу, – да. Повысит шансы конкурентов, – да. Но отказа от программы не будет. Кроме того, данная версия может быть полезной при разработке пассажирского космического самолета.
      К краху программы может привести отказ заказчиков, – а об этом пока не сообщалось.

  8. Q says:

    О возможностях крауд-фандинга:
    https://www.indiegogo.com/projects/axent-wear-cat-ear-headphones
    Проект с 8 октября на сегодня собрал более $2.6 млн при наиболее массовом взносе $150 и при заявленной цели в $250 тыс.

Leave a Reply to атеист Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Автор

Sample Page

Karash-photoЮрий Караш.  Родился в Ленинграде.  Эксперт по вопросам космической и авиационной политики, а также международных отношений.  В СССР получил степень кандидата исторических наук, а в США – магистра внешней политики и доктора философии.  Автор трех книг, две из которых были опубликованы в СССР/России, а одна – в США.  В 1989 году вошел в число финалистов творческого конкурса, проведенного «Союзом журналистов СССР» в рамках проекта «Космос – детям», на право стать первым советским журналистом, полетевшим в космос.  Профессиональный пилот.  Член-корреспондент Российской академии космонавтики имени Циолковского.  Регулярно выступает в центральных российских и западных СМИ по авиационно-космической и общеполитической тематике.

Наши блоги

Календарь

November 2014
M T W T F S S
« Oct   Dec »
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930