Skip to content
 

«Буран» и шаттл, аварийное спасение

В плазме...

Один из наших товарищей, Павел, написал комментарий к заметке, написанной к 25-летию «Бурана». Адрес комментария я дам чуть ниже. Но он короткий, и вовсе не затруднительно привести его полностью здесь:

«У «Бурана» те же недостатки ,что и у Шатла – отсутствует система аварийного спасения корабля и экипажа».

Я стал писать ответ. Во-первых, скоро увидел, что он получается ужасно длинным – тема меня задела. Во-вторых, скоро понял, что многим было бы полезно его прочитать. И решил, что вместо комментария надо делать нормальную статью.

Адрес комментария: http://bwana.ru/?p=7705#comment-41258. Специально прошу Павла: не принимайте всё на свой счёт. Я как бы обращаюсь к Вам, но на самом деле обращаюсь к многим. И вполне может быть, что Вам-то, Павел, и без меня очевидна бОльшая часть сказанного; но я уверен, что многие этого не понимают – в частности, потому что никогда не задумывались.

И ещё: то, что можно принять за резкость, на самом деле прошу считать динамичностью изложения, вызванной горячим интересом автора к обсуждаемой теме :)

Во-первых, относительно отсутствия системы спасения экипажа на «Буране»: это не так. Я об этом писал вот здесь, процитирую кусок, относящийся к делу:

«Весьма впечатляющее заявление сделал пресс-секретарь Росавиакосмоса Сергей Горбунов в интервью ИТАР-ТАСС. Комментируя опубликованные выводы комиссии Гемана, он сказал, что система спасения, разработанная для российского многоразового корабля «Буран», могла бы спасти астронавтов «Колумбии». По его словам, наша система позволяла спасать экипаж на высотах порядка 40 км. Система включалась автоматически, взрывные шнуры прорубали люки и выбрасывали из корабля людей, одетых в спецскафандры. В связи со свёртыванием российской программы многоразовых кораблей система не была задействована в реальном полёте, но в своё время была принята военной приёмкой. Её авторы ещё работают в промышленности, вероятно, сохранилась и документация. Можем поделиться опытом, если это интересно американским коллегам, заметил Горбунов».

Так что система спасения экипажа у «Бурана» была, но это только во-первых.

Вы никогда не замечали, что у ВСЕХ ОСТАЛЬНЫХ космических кораблей именно нет системы аварийного спасения? Знаете, чем это объясняется? Тем, что спасение экипажа при скоростях около 8 км/ч, при тех температурах, которые развиваются при посадке, – очень сложное дело. Такое сложное, что требует довольно крупного аппарата для своей реализации. Каковым аппаратом и является спускаемый аппарат космического корабля! Спускаемый аппарат – это и есть система аварийного спасения, и проще не сделаешь. По крайней мере, пока.

Когда вам Голливуд показывает прыжок с орбиты в скафандре – не верьте! Я недавно такое в кино. Интересно, кстати, почему герои в скафандрах, спрыгнув с какой-то подножки на своей станции, сразу летят вниз к земле. Просто летят вниз, как будто спрыгнули с кукурузника. У них же тоже орбитальная скорость, они не должны падать. Они должны оставаться возле корабля, как оставался Алексей Леонов после первого выхода в космос, как остаются астронавты и космонавты около МКС, когда выходят поработать на её поверхности.

Впрочем, знаю я, почему: потому что Голливуду наплевать на такие пустяки. А пипл хавает и потом возмущается реальной техникой… Вообще, кино и всякие компьютерные игрушки здорово портят головы тем, кто мало знает о реальной технике; да что там, и о физике тоже. Они формируют мозг человека, его представления, и кажется, что всё так просто, а беда лишь в том, что придурки-инженеришки забыли, что нужно спасать экипаж. Ну да, разве эти бездельники, пожирающие в своих КБ государственные миллиарды, понимают хоть что-то в конструировании космической техники…

Вы предлагаете шаттлу и «Бурану» возить внутри себя ещё спускаемый аппарат на семь человек тонн этак на пять весом? Ну, на три с половиной… А как Вам представляется его использование? Это только в кино можно выстрелить что-то из беспорядочно падающего космолёта, и оно само собой поймёт, где находится, с какой скоростью летит и всё такое прочее, правильно сориентируется и спокойненько полетит к земле, гася скорость? Интересно, как это можно практически реализовать, если на высоте, скажем, 60 км космолёт летит в плазме и никакие датчики работать не могут? Приёмники воздушного давления, высотомеры, ГЛОНАСС хренов… Запоминать гироскопами? Нет, гироскопы в процессе беспорядочного падения вместе с кораблём наберут такую ошибку, что ни шиша уже понимать не будут…

Ладно, это, может быть, я сгустил краски. Может быть, проблему спасения экипажа можно как-то решить в ближайшие пару десятков лет. А на потерю части полезной нагрузки, вес которой займёт этот аппарат, можно наплевать. Но как Вы собираетесь спасать сам корабль?! Ведь Вы же написали – корабля и экипажа. Вам представляются какие-то парашюты, полкилометра в диаметре (вес «Бурана» на посадке даже без груза – 82 тонны), которые раскроются на скорости 6 км/сек при динамическом нагреве в тыщу градусов? Да какая тыща… Весь смысл парашюта в том, чтобы он «поймал» набегающий поток. И вот когда он его поймает, энергия всего этого сумасшедшего объёма воздуха – при диаметре полкилометра – мгновенно перейдёт в тепло. Там не тыща, там десять тыщ будет…

Я уже не говорю о том, что такой поток чисто механически порвёт парашют в клочья за миллисекунду. А если парашют из компьютерной игрушки, неразрываемый, то за ту же миллисекунду вырвет узлы крепления, сколько бы их ни было и из чего бы они ни были сделаны. А если не вырвет, то корабль превратится в груду мятого, гнутого, сжатого и скрученного железа. Правда, времени на это может понадобиться больше, миллисекунд десять :)

Или, может быть, давайте поставим вертолётные лопасти диаметром пару сотен метров, которые не сломаются, даже не сильно согнутся при скорости 6 км/сек и температуре тыща градусов? Просто запредельный оптимизм…

Или запасная ракета, энергетические возможности которой должны быть равны возможностям ракеты-носителя? Потому что ракете всё равно, набирать скорость или гасить её; энергии, то есть тяги движков и ёмкости баков, нужно столько же. А систему спасения, надо полагать, следует рассчитывать и на отказы на орбите, иначе – чего затеваться? И что, надо возить с собой вторую ракету-носитель?

Ладно; но ведь её нужно предварительно вывести на орбиту, да? То есть «основная» ракета-носитель должна вывести не только космический корабль в 100 тонн весом, но всю ракетно-космическую систему – а тут уже примерно 2500 тонн. «Союз» стартовым весом 210 тонн выводит нагрузку порядка 7,5 тонны, то есть примерно 3,5%. Значит, этот наш новый носитель, обеспечивающий «безопасность корабля и экипажа» должен иметь стартовый вес порядка 70 тыс. тонн.

Таких носителей не бывает и, думаю, не будет до изобретения антигравитации.

Надо понимать: «Буран», шаттл – это и есть система спасения корабля! Крылья у них не только для пируэтов в атмосфере перед посадкой, но и для гашения скорости. И нужны не только крылья. Нужен посадочный щиток (10 кв. метров), чтобы задавать тангаж на спуске. Тангаж – это, грубо говоря, степень задранности носа. Задери нос меньше, чем нужно – корабль сгорит, так как увеличится скорость снижения и, соответственно, динамический нагрев. Задери повыше – корабль сломается, потому что скорость снижения уменьшится, аппарат будет греться хоть и меньшей температурой, зато дольше, и его конструкционные материалы кое-где «поплывут».

Нужны элероны, потом что любой крен изменяет картину обтекания, то есть распределение температурных потоков; нагрев может начаться там, где не предусмотрено достаточной защиты. Да и результаты отклонений щитка будут другими. Нужен вертикальный стабилизатор – киль – и руль направления, чтобы, не дай бог, не подставить бешеному набегающему потоку бок корабля – переломит в микросекунду. Нужна полноценная система управления, чтобы всем этим управлять.

Нужен весь корабль. Просто – весь корабль. Поэтому я и говорю: система спасения космического корабля «Буран» – это космический корабль «Буран».

Правда, есть одно серьёзное соображение. Оно состоит в том, что не надо было делать всё в одном флаконе – и людей, и груз. Для людей надо делать что-то маленькое, но высоконадёжное, а для груза можно и попроще. Но, обратите внимание, когда говорят об этой «космической шлюпке», тоже подразумевается, что она и есть система спасения экипажа. Уж в неё-то точно не будут вставлять трёхтонную неубиваемую капсулу :)

Вот, граждане, в чём состоит действительный недостаток космических систем «Спейс шаттл» и «Энергия-Буран»: не надо было делать всё в одном флаконе. Но это – недостаток не технической реализации этих систем, а их концепции. Концепция – вопрос стратегии; а в её рамках машины выполнены почти максимально хорошо. Почти – потому что всегда что-то можно сделать получше. Например, предусмотреть у шаттла что-то похожее на бурановскую систему спасения экипажа :)

***

Эта статья написана только что. Она написана специально для бваны, ведь Павел общается со мной здесь, а не в Таких временах. И вообще, вы должны знать: я люблю бвану и дорожу вами, моими читателями, и всегда очень радуюсь комментариями.

Может быть, я ещё дам ссылку с Таких времён на эту статью; или вообще её там выложу. А здесь дам ссылку на статью в Таких временах.

Статья, которую я сейчас вам предложу, про украинские дела, написана она не мной. Я помучился сомнениями, прежде чем её выложить. Во-первых, не со всем, что там написано, я буквально согласен. Во-вторых, я не берусь оценивать, насколько верны там трактовки. Потому что эта статья – геополитический уровень, а я, если вы не заметили, довольно тщательно избегаю излагать своё вИдение украинских событий на этом уровне.

И по этой же причине я принял решение: перепостить статью к себе. Потому что геополитическая подоплёка украинского кризиса – важнейшая его составляющая, и её обязательно надо обсуждать. Рекомендую ознакомиться: http://vremena.takie.org/news/cinichnyj_vzgljad_na_sobytija_na_ukraine/2014-05-11-281

6 комментариев

  1. Сергей:

    Здравствуйте!
    Автор очень хорошо рассказал, почему не нужно делать фантастических систем спасения корабля :)
    Просьба для достоверности рассказа — обратить внимание на термины «миллисекунда» и «микросекунда».
    Если скорость корабля на низкой орбите 8 км/с, то за миллисекунду он проходит 8 метров, а за микросекунду — 8 миллиметров — для красного словца — сойдет, а для разрушения — маловато.
    Насчет «всего в одном флаконе» — иногда это удобно, хотя и не всегда — так что вопрос спорный.
    Система спасения космонавтов с орбиты может быть реализована на существующем уровне развития техники — вопрос в экономической целесообразности, так же, как и использование многоразовых кораблей — те же крылья, ноги (шасси) и хвосты (киль) весят намного больше, чем система спасения космонавтов.
    Единственная выгода может быть от возвращения на землю дорогостоящих спутников с мелкими неисправностями, но… это уже другая история.

  2. master:

    Микросекунды – это действительно для красного словца. Для пущей убедительности :) Полагаю, общий стиль изложения это допускает.

    Не буду трогать многоразовые корабли в связи с их экономической целесообразностью – тут всё правильно, её надо считать или, правильнее сказать, точно прогнозировать. Но система спасения космонавтов с орбиты… Что Вы имеете в виду? Прямо в скафандре? Элементарный вопрос: а запас топлива и двигатель для схода с орбиты? А термозащита? А органы управления – не система в смысле электроника, а именно органы: сопла, стабилизаторы, – чтобы избежать кувыркания на скорости 7 км/с? А средства мягкой посадки? Это что же это за скафандр получится?

    Или Вы не про скафандр, а всё-таки про какую-никакую капсулу? Так я ж об этом и говорю! Современные спускаемые аппараты – капсулы – не содержат ничего, кроме перечисленного. Разве что место для пары сотен кг груза. Они и являются МИНИМАЛЬНЫМ средством спасения космонавтов на орбите. Я же именно об этом и написал. Именно и написал: не верьте Голливуду, когда космонавт прыгает с порога орбитальной станции и несётся к земле, как парашютист в затяжном прыжке. Он, во-первых, никуда не полетит, потому что нужен тормозной импульс. Во-вторых, сгорит – потому что, если бы существовал такой теплоизолирующий материал, чтобы выдержал нагрев при торможении в атмосфере и при этом из него можно было пошить скафандр, то надо было бы признать идиотами всех, кто делает всякие экраны, плитки и абляционные покрытия, когда можно просто обтянуть аппарат тоненькой (или даже толстенькой) высокотехнологичной тряпочкой.

    Или Вы говорите о чём-то таком, о чём я не имею представления?

  3. Павел:

    Система аварийного спасения Буран.
    Когда я писал об отсутствии системы аварийного спасения на Буране и Шаттле , я и имел ввиду принципиальную невозможность это сделать.
    Мастер это подробно описал.
    А возможность взрыва-аварии ЖРД существенно выше чем ТТРД.
    И советская пресса много писала про неэффективность Шаттла, но надо было ,чтобы как у всех!
    Деньги выбросили в пропасть.
    И миллионы советских граждан родились и умерли в коммуналках и с нужниками во дворе!

    • master:

      Не соглашусь я, что деньги просто выбросили. Да, можно было не копировать шаттл — но что-то новое, следующего поколения, надо делать всегда. Кто не делает — выпадает из потока.

  4. Григорий Иванович:

    А кто копировал? Я не копировал. Да и невозможно это — разные технологии. И то, что было принципиальным, бортовое ПО, создавалось по моей технологии, а не американской

    • master:

      Да шо ж Вы, Григорий Иваныч, сразу в битву? Кто тут говорит про копирование ПО? При всём желании его не скопируешь… Я имел в виду копирование даже не концепции системы — она у нас другая, с РНом, — а самой идеи большого обитаемого многоразового грузовика самолётного типа.

      Единственное, в чём, может быть, Вас ущемил, так это в авторстве технологии создания ПО. Что ж, извиняйте. Я-то всё это постигал уже на «Бризе-М», а там явно Сыров всем заправлял. Да и то сказать, не здесь ущемлял, а в других статьях на тему «Бурана». Дать ссылки?

      Когда, наконец, выйдете на прямую телефонную связь? Хватит партизанничать! :)

Написать отзыв

CAPTCHA изображение
*