В случае возникновения нештатной ситуации во время запуска и выведения на орбиту космического корабля, у экипажа обязательно должна быть возможность спастись. Для этого на пилотируемых кораблях устанавливается система аварийного спасения (САС). Эти системы бывают разной конструкции.
В октябре 2018 года мы стали свидетелями того, как САС корабля «Союз МС-10» штатно сработала и вернула на Землю обоих членов экипажа после аварии ракеты-носителя «Союз-ФГ». САС новых коммерческих кораблей Crew Dragon компании SpaceX и CST-100 Starliner Boeing имеют ту же задачу: отделить отсек экипажа от носителя и безопасно вернуть его на Землю в случае нештатной ситуации при выведении на орбиту.
Инженеры этих двух компаний ещё не проводили полных испытаний своих САС. Однако первоначальные испытания обеих двигателей обеих САС выявили их недостатки. В случае Crew Dragon дело вообще закончилось гибелью корабля. 20 апреля этого года во время тестового прожига двигателей аварийного спасения SuperDraco в космическом центре имени Кеннеди во Флориде начали подниматься клубы густого дыма, видимого за несколько миль. В июле прошлого года Boeing также сообщил о некоей «аномалии» во время испытаний двигателей САС для корабля Starliner. Тогда обошлось без сообщений о драматических взрывах и клубах дыма.
Столь зрелищная гибель системы аварийного спасения, задача которой – спасение астронавтов, сказывается не лучшим образом на публичном восприятии корабля. Однако стоит помнить, что все эти «аномалии» помогают инженерам обнаружить в конструкции САС недостатки и исправить их, прежде чем они станут угрозой жизни людей в реальной миссии.
Существует два способа спасения экипажа космического корабля при аварии ракеты-носителя. Более старый и многократно испытанный – «тянущий» способ и новый метод – «толкающий».
В первом случае несколько небольших ракетных двигателей установлены над отсеком экипажа на специальной штанге. В случае аварийной ситуации эти двигатели «вытягивают» отсек экипажа, уводя его вверх от гибнущей ракеты на безопасное расстояние. NASA впервые применило этот тип САС ещё на своих первых пилотируемых кораблях серии Mercury (1961-1963). Также она использовалась на «лунных» кораблях серии Apollo. Этот же тип САС уже полвека ставится и на российские корабли «Союз».
Новый тип САС был представлен Boeing в 2010 году, однако впервые его довела до ума SpaceX на своём пилотируемом корабле Crew Dragon. Двигатели САС монтируются не на штанге над отсеком экипажа, а на внешней поверхности самой капсулы. Восемь двигателей SuperDraco должны «вытолкнуть» отсек экипажа прочь от терпящей бедствие ракеты. Первые лётные испытания САС Crew Dragon SpaceX провела ещё в 2015 году. Именно эти двигатели испытывались 20 апреля 2019 года, когда произошёл взрыв. Причина аварии пока не объявлялась, но она может быть связана с изменениями, внесёнными в конструкцию со времени первого испытания.
Авария корабля SpaceX, вероятно, означает, что первым коммерческим кораблём, который доставит экипаж на МКС, всё же станет Starliner.
На момент публикации SpaceX ещё не назвала причину аварии и не прокомментировала, как она может повлиять на график запусков корабля. Испытательный полёт корабля к МКС с экипажем всё ещё запланирован на 25 июля, однако он, вероятно, будет перенесён на более позднюю дату.
На корабле CST-100 Starliner компании Boeing используется САС, похожая на ту, что применяется на Crew Dragon, только вместо двигателей SuperDraco в ней используются двигатели RS-88, которые делает компания Aerojet Rocketdyne. Во время такого же прожига двигателей САС в июне 2018 года у Boeing также возникли проблемы с ними: клапаны начали пропускать топливо. Тогда обошлось без зрелищного взрыва, но первый испытательный полёт корабля Starliner пришлось перенести на более поздний срок. Сейчас он запланирован на август 2019 года.
NASA выбрало старый и проверенный «тянущий» тип САС для своего нового корабля Orion, который нужен для пилотируемых полётов к Луне. Первое успешное испытание САС Orion состоялось еще в 2010 году. С тех пор инженеры NASA усовершенствовали систему на основе данных, полученных в ходе первого испытания. Второе испытание САС Orion запланировано на 2 июля 2019 года. Первый экипаж должен отправиться к Луне уже в 2024 году.
На всех космических кораблях (Crew Dragon от SpaceX, CST-100 Starliner от Boeing, Orion от NASA) будет использоваться система парашютов для мягкой посадки, но Crew Dragon также сможет использовать двигатели САС в качестве запасной системы посадки. Об этом Илон Маск заявил ещё в марте.
Источник: space.com
Перевод: Dmitry Blackfield