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.
Немає коментарів:
Дописати коментар
Примітка: лише член цього блогу може опублікувати коментар.