Космическая безопасность для суборбитального туризма

в 3:25, , рубрики: Blue Origin, New Shepard, ДЧК, космонавтика, Научно-популярное, физика, частный космос

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 1

Коммерческие суборбитальные пилотируемые пуски — новый вид бизнеса. А инженерную задачу создания суборбитального аппарата можно решать по-разному. В нулевых годах много говорили о SpaceShipOne/Two компании Virgin Galactic, в котором реализовывали «самолетный» подход. Но катастрофа 2014 года отбросила этот проект на годы — постройка второго аппарата закончилась в 2016 году, и он до сих пор не приступил к летным испытаниям. Тем временем, компания Blue Origin с многоразовой системой New Shepard, несмотря на то, что у них тоже были аварии, вырвалась в лидеры суборбитального туризма, реализуя «космический» подход — ее пилотируемая капсула испытывалась по стандартам полноценных космических аппаратов. И успешные тесты системы спасения в районе максимального скоростного напора означают, что New Shepard является еще и самой безопасной системой среди всех конкурентов. А каким испытаниям подвергались их космические аппараты?

Pad Abort Test

Увы, но Blue Origin не пиарили каждый свой шаг, и довольно значительная часть испытаний не опубликована. Первым в 2013 году появилось видео испытаний системы спасения для случая аварии на старте — т.н. Pad Abort Test. В этом случае двигатель системы аварийного спасения (САС) включается, когда капсула без ракеты-носителя стоит на уровне земли.

Этот тест является стандартным для космических кораблей, оснащенных системой спасения. Можно найти видео испытаний «Меркуриев» в 1960.

Фотографии с теста «Аполлона»

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 2

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 3

На «Востоках» и «Джемини» стояли другие системы спасения. А для кораблей «Союз» есть уникальные кадры спасения космонавтов «Союз Т-10-1» с охваченной пожаром ракеты (с 2:50)

Современные капсулы тоже могут похвастаться красивыми видео. Вот «Орион».

На пилотируемом варианте корабля Dragon от SpaceX двигатели разместили по-другому, но принцип работы все тот же — быстро увести корабль с людьми от терпящей бедствие ракеты-носителя.

Отказ одного парашюта

Почему я написал, что значительная часть испытаний New Shepard не опубликована? Потому что тесты парашютов начинаются с бросковых испытаний, когда макет капсулы сбрасывается с самолета или вертолета и пытается выполнить штатную посадку. Естественно, получается это не всегда с первого раза. Вот, например, полный отказ парашютной системы на испытаниях «Ориона».

Зато в 2013 году «Орион» смог нормально приземлиться, когда на испытаниях у него намеренно вызвали отказ одного (из двух) вытяжного парашюта и одного (из трех) основного парашюта.

New Shepard наверняка тоже так бросали. Но летом этого года Blue Origin решили совместить испытания парашютной системы с реальным пуском. Для теста заблокировали один (из трех) вытяжной парашют и один (из трех) основной парашют.

Схема с тремя основными парашютами хороша тем, что она не только спокойно переживает отказ одного парашюта, но и позволяет выжить при отказе двух парашютов. В реальности был случай отказа одного парашюта на «Аполлоне-15», при этом астронавты успешно приводнились без травм.

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 4

А на New Shepard, который садится на сушу, приземление смягчает двигатель мягкой посадки (как на «Союзе») и сминаемые амортизационные панели.

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 5

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 6

Max Q abort test

Еще один стандартный тест для пилотируемого космического корабля — срабатывание САС на участке максимального скоростного напора (Max Q). Дело в том, что, когда стартующая ракета разгоняется, а атмосфера за бортом становится все тоньше, возникает ситуация, когда скорость уже немаленькая, а атмосфера еще довольно плотная. Если мы построим график воздействия атмосферы на космический корабль, то там будет хорошо заметный пик.

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 7

Этот график для Спейс Шаттла. Ему, чтобы снизить нагрузку, приходилось на участке Max Q даже снижать тягу основных двигателей. Для системы спасения это будет вторым (кроме стартового стола) самым сложным участком — спасая людей придется преодолевать максимальное сопротивление атмосферы. Вот видео реальной аварии беспилотной капсулы «Меркурий» на 43 секунде полета, недалеко от Max Q.

А вот видео аварии на испытаниях «Аполлона», когда отказ системы управления специальной тестовой ракеты Little Joe II показал успешную работу системы спасения (с 1:13)

А для теста New Shepard решили использовать штатную ракету. Она уже четыре раза стартовала и успешно приземлялась и лучше, чем новая подходила для такого теста — в Blue Origin не особо верили, что ракета переживет срабатывание САС в полете. Но все получилось как нельзя лучше — система спасения увела капсулу в сторону, а парашюты обеспечили мягкую посадку. Ракета же успешно приземлилась в пятый раз, немного обгорела уже после посадки и однозначно заслужила место в музее.

И еще раз в замедленной съемке

Если вы подумали, что капсула слишком сильно кувыркается, могу вас успокоить — это не страшно и не является признаком аварии. Говоря простым языком, у капсулы тяжелое дно, и она, как ванька-встанька, после выключения двигателя САС пытается развернуться дном вверх, когда летит вверх, и дном вниз, когда переходит на нисходящий участок траектории. Если вы пересмотрите видео работы САС других кораблей выше, то увидите, что они тоже кувыркаются. Теоретически можно поставить на корабль систему управления с мощными двигателями ориентации, чтобы развернуть его кормой вперед и остановить кувыркание, но большой необходимости в этом нет. При внимательном просмотре четвертого полета New Shepard видно, что газовые двигатели на корабле есть, но по каким-то причинам в этом сценарии они не использовались.

Давно пора

По анонсированным планам Blue Origin первый пилотируемый полет New Shepard состоится в 2017, а туристов собираются начать возить в 2018. Судя по фотографиям с завода Blue Origin уже собирает пилотируемый корабль с большими иллюминаторами.

Космическая безопасность для суборбитального туризма - 8

Безос никуда не торопится, наверное, новая ракета на замену летавшей пять раз и уходящей в музей еще как минимум один раз слетает в беспилотном варианте для испытаний. Несмотря на желание бегать за ним и подталкивать «Ну давай уже, запускай!» отсутствие спешки и большое количество тестов повышает безопасность. В целом, если у вас есть лишние 100-200 тысяч долларов на космический туризм, я бы однозначно рекомендовал New Shepard — здесь будут наибольшие шансы посмотреть на Землю с высоты в 100 км, почувствовать несколько минут невесомости и вернуться назад живым. С экономической точки зрения суборбитальный туризм — новый вид бизнеса, и несет неизбежные риски — неизвестно, сколько будет желающих купить билет, какая цена полета будет оптимальной и как она будет соотноситься с себестоимостью запуска. Но новости нас ждут однозначно интересные.

Автор: lozga

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля