Oops…, или история о створках грузового отсека шаттла.

Уэйн Хейл (Wayne Hale), бывший менеджер программы Space Shuttle и руководитель полёта, рассказывает об обнаружении потенциальной проблемы и её решении. Весьма необычном, мягко говоря, решении.

Эта в основном правдивая история о створках грузового отсека шаттла и о том, что делать, если они не закрываются. И о том, как мы забыли об этой чрезвычайной ситуации в нашем стремлении достичь других целей миссии.

Несколько месяцев назад я посетил Космический центр им. Кеннеди. Там выставлен шаттл Atlantis с открытыми створками грузового отсека. На иллюстрации вы можете увидеть механизм, который управляет защёлками, чтобы двери не открылись во время полёта в атмосфере. Набор толкателей и петель на корпусе открывают и закрывают створки. Множество толкателей и кривошипов, расположенных на переднем и заднем краях створок, управляют механизмами защёлок. На стенке кабины экипажа вы можете видеть чёрные цилиндрические выступы, за которые фиксируются защёлки, чтобы закрепить створки в закрытом состоянии. Другие защёлки и их механизмы расположены по средней линии створок. Если это звучит сложно, то это так и есть.

В начале эры шаттлов было большое беспокойство о том, что делать, если створки не закрываются или не закрываются должным образом в конце полёта. Створки должны быть открыты в течение большей части времени пребывания на орбите для охлаждения корабля, запуска спутников или других целей. Но во время спуска и атмосферной части полёта створки должны были быть плотно закрыты и заперты. Если они откроются, шаттл станет неуправляемым, с катастрофическими последствиями. Правила полёта запрещают спуск с более чем одним незакрытым набором защёлок; и в этом случае аэродинамические манёвры должны быть строго ограничены.

Конечно, мощность двигателей, которые приводили в движение весь этот механизм, была избыточной, но это не помогло бы в случае физической блокировки створок. Во время полёта STS-3 тепловые испытания привели к тому, что створки искривились и на короткое время не могли закрыться. Это было сделано специально, чтобы увидеть допустимые границы нагрева космического корабля. Мы обнаружили их. И никогда не делали это снова.

Задолго до того, как полетел STS-1, был разработан и испытан набор процедур для выходящего в открытый космос астронавта для решения потенциальных проблем. Труборезы, чтобы отрезать застрявший толкатель, хомуты на открытые защелки, чтобы двери крепко держались, и многое другое. В каждом полёте шаттла использовался целый набор инструментов, чтобы справиться с этой непредвиденной ситуацией, и у каждого экипажа было, по крайней мере, одно практическое занятие о том, как с этим справиться.

Но хитрость в том, что астронавт должен подходить к дверям изнутри. Обычно это не проблема; с пустым или почти пустым грузовым отсеком астронавт просто переходит на рабочую площадку; фиксирует все защёлки, возвращается к двери шлюза и входит внутрь корабля. Быстро переодевается и пристёгивается, потому что спуск должен произойти вскоре после того, как створки закрыты, а радиаторы больше не могут охлаждать корабль.

Если полезная нагрузка блокировала путь от рабочего места к шлюзу, в начале программы шаттлов она всегда была отделяемая. Не проблема.

Несмотря на сложную конструкцию, дверные и защелкивающиеся механизмы грузового отсека отлично работали в каждой миссии. Со временем опасения по поводу необходимости справиться со сбоем отпали, хотя процедура и инструменты были в каждом полёте.

По ходу развития программы Европейское космическое агентство построило лабораторию для установки в отсеке полезной нагрузки шаттла. Вы можете увидеть модуль SpaceLab, выставленный сразу за шаттлом Discovery в Смитсоновском центре в Вирджинии. До МКС это была возможность проводить исследования в условиях микрогравитации до трёх недель.

Но тут есть хитрость, которую разработчики пропустили.

Если механизм на одной из задних защёлок створки грузового отсека вышел из строя, и астронавт должен вернуться туда, чтобы зафиксировать створку, у него нет возможности протиснуться мимо модуля SpaceLab, чтобы добраться до шлюза при закрытых створках грузового отсека. Отстыковать SpaceLab невозможно. Дорога домой заблокирована.

Упс…

Возможно, это был первый полёт SpaceLab, когда мы обнаружили это, но мне вспоминается, что это было обнаружено позже, во время моделирования миссии. Эти проклятые моделирования! Они всегда заставляли нас работать с проблемами, которые были нереальными! За исключением того, что большую часть времени нереальными они не были.

Что делать? Не запускать SpaceLab? Неприемлемо.

Пересмотреть риск? Большая история надёжности, низкая вероятность необходимости выхода астронавта в грузовой отсек. Дело закрыто? Не совсем.

Что, если?

Вот сумасшедшая резолюция. Если кормовые защёлки должны были быть закреплены в полете SpaceLab, то астронавт просто остался бы в грузовом отсеке.
Внизу грузового отсека позади модуля SpaceLab было хорошее место, чтобы пристегнуться. Это будет недолгое ожидание, от окончания работы со створками до схода с орбиты, вероятно, не более полутора часов. От схода с орбиты до посадки около часа, при нормальном полете перегрузка была небольшой, не более 1,5g. У космического скафандра было достаточно кислорода и энергии для работы в течение необходимого времени, но есть несколько неприятных вещей, которые нужно решить:
1. космический скафандр использует водный сублиматор для охлаждения. После входа в атмосферу и восстановления атмосферного давления, сублиматор перестаёт работать. Если бы астронавт выбрал максимальное охлаждение и охладил скафандр настолько, сколько мог бы выдержать, это, вероятно, было бы нормально.
2. Выход из скафандра: после приземления снять шлем и перчатки не проблема. Самостоятельно выбраться из твердой верхней части – непростая задача, но, вероятно, реальная, если не торопиться. Нижняя часть (штаны) не будет проблемой.
3. Достать астронавта из отсека полезной нагрузки. Да, это проблема. Помните, что двери закрыты на защелки, и для их закрытия были установлены зажимы. Конечно, наземная команда могла бы что-то придумать… за несколько часов…

Вот такая история. Примите риск, потому что мы думаем, что он низкий; подготовьте пошаговую процедуру на случай непредвиденных обстоятельств, если мы ошибаемся.

Но это не тот способ, которым вы действительно хотите летать в космос.

Из комментариев:

Q: Разве эта конкретная проблема (громоздкая форма SpaceLab) не была причиной того, что более поздние модули SpaceHab были плоскими сверху, как своего рода SpaceLab на три четверти? Чтобы предоставить космонавту возможность вернуться в шлюз из кормовой части грузового отсека в таком случае?
A: Думаю, ты прав.

Источник: https://waynehale.wordpress.com/2019/09/25/oops/

От переводчика: оказывается, спускать астронавта с орбиты в грузовом отсеке планировали задолго до того, как это стало мейнстримом в Kerbal Space Program :)

5

Автор публикации

не в сети 14 часов

Marschig

176
"Never build a rocket with a fineness ratio greater than 10!" - Wernher von Braun
Комментарии: 18Публикации: 67Регистрация: 24-03-2019
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Авторизация
*
*

Регистрация
*
*
*
*

семь + 12 =

Генерация пароля