18 января 1988г. при проведении 159-го пуска (с учетом РН «Протон») РН «Протон К» произошел взрыв двигателя 3-ей ступени. 160-й пуск тоже был аварийным. Что это: случайность или закономерность? Посмотрим на аварийность ракеты «Протон» с точки зрения науки о надежности.
Есть такая наука Надежность. Она формулирует закономерности безопасного для человека функционирования им же созданных продуктов цивилизации. К великому сожалению, многие академические ученые при создании различных теорий и изучении закономерностей природы, на основании которых наука материализуется в элементы технического прогресса, не всегда учитывают, что в своем практическом существовании, в своей «жизни» эти рукотворные создания «живут» по своим не менее жестким законам, чем законы природы. Но из-за нежелания считаться с этими законами человечество начинает платить больше, чем тратить на технический прогресс. Каждый день падают самолеты и вертолеты, 2 –3 раза в месяц взрываются ракеты, гремят взрывы в шахтах, тысячи аварий на автодорогах и т.д. и т. п. Все это — плата за пренебрежение к науке Надежность.
С узко технической точки зрения, надежность – это вероятность выполнения своих функций техническим устройством при соответствии реальных условий эксплуатации требованиям к созданию и правилам использования.
Старт РН «Протон-К» с РБ «ДМ»
11 октября 2004 года. Подвод агрегата обслуживания к РКН
Таким образом, в понятии «условия эксплуатации» мы имеем дело с двумя аспектами — техническим и человеческим факторами. Изучением влияния человеческого фактора на надежность занимается наука Инженерная психология, кстати, тоже несколько забытая в России последнее время.
Применительно к проблеме аварий ракет-носителей «Протон» будем рассматривать только технический аспект. Человеческий фактор в космонавтике имеет громадное значение при пилотируемых полетах, а ракетно-космический комплекс с РН «Протон» относится к грузотранспортной космической системе. Сам бог велел создать надежный «Протон». При выборе её конструктивной схемы В. Челомей базировался на своих разработках УР- 200, которая по своим данным была близка королевской Р-9 и янгелевской Р-16. Начало разработок «Протона» — 1962г. Пять лет эксплуатации Р–7. В. Челомей знаком с компоновочной схемой американских ракет «Титан-3» и 1-й ступенью «Сатурн-1» («Новости космонавтики» № ½ 1998г). Грамотно используя законы надежности, В. Челомей создает «Протон» при максимально возможном использовании результатов эксплуатации ракет подобного класса и грамотно подбирает такую схему, которая при всех прочих условиях обеспечивала бы минимизацию неудач, минимизацию объема неизвестных условий эксплуатации. В этом его заслуга. Ведь недаром он является одним из выдающихся конструкторов своего времени. Но от законов природы не уйдешь. Почти для всех типов ракет (и всех технических систем) существует три периода: период отработки (приработки), нормальной эксплуатации и, для конкретного устройства, период старения. Мировой опыт показывает, что для ракет среднего и тяжелого класса первые 10–15 пусков в своем большинстве бывают полностью или частично аварийными. В это время идет мучительный процесс стыковки конструктивных решений ракеты с условиями, в которые она попадает после пуска. Первый пуск ракеты «Протон» был произведен 16 июля 1965г. Процесс приработки и отработки «Протона» занял примерно 10 лет. 8 июня 1975г. был произведен 51-й старт, и к Венере была запущена АМС «Венера». За 10 лет имели место 17 аварий, шел процесс отработки всей космической системы запусков «Протонов». Этот процесс дорого обошелся нашей космонавтике. Каждый старт это не запуск болванки, а запуск АМС или спутника, которые стоили зачастую больше, чем сама ракета. Вот краткий перечень потерь:
24 марта 1966г. – спутник «Протон»,
28 сентября 1967г. – АМС «Зонд»,
22 ноября 1967г. – АМС «Зонд»,
23 апреля 1968г. – АМС «Зонд»,
20 января 1969г. – АМС «Зонд»,
19 февраля 1969г. – АМС к Луне,
27 марта 1969г. – АМС к Марсу,
2 апреля 1969г. – АМС к Марсу.
Таким образом, программа полетов к Марсу в 1969г. была сорвана.
14 июня 1969г. – АМС к Луне,
6 февраля 1970г. – АМС к Луне,
18 августа 1970г. – АМС к Венере,
29 июля 1972г. – станция «Салют.
Полный перечень аварий ракеты «Протон» представлен в журнале «Новости космонавтики» № 10, 1998 г. Именно около 10 лет и 50 пусков понадобилось, для того чтобы состыковать конструктивные решения всех систем ракетно-космического комплекса «Протон» с условиями, в которых производятся старты и полеты ракет. При этом учитывался и человеческий фактор. Характерным примером этого положения можно считать отработку конструкции на вибростойкость. Как известно, 90% аварий связано с нарушением герметизации пневмогидравлических систем двигательных установок. Основной причиной является вибрация систем ракеты. В мемуарах Ю.А. Мазжорина упоминается о том, что причиной выхода из строя двигателя третьей ступени было недостаточное крепление тоннельного трубопровода окислителя, который проходил через бак горючего, в результате чего было несколько неудачных пусков АМС. После того, как в 1969г. в ЦНИИМАШ был сдан в эксплуатацию вибростенд, и на нем были проверены элементы конструкции «Протона», этот дефект был выявлен и после его устранения осуществлен успешный запуск АМС к Венере.
После 1974-1975гг. начался нормальный период эксплуатации с 3 — 4 авариями на 100 пусков. Необходимо отметить, что для совершенствования и большей надежности ракету «Протон» оснащали разгонными блоками различных модификаций («ДМ», «ДМ-2М», «ДМ-2-01»), но именно они часто являлись причиной многих аварий.
К чести изготовителей систем и самой ракеты «Протон» необходимо отметить, что, несмотря на тяжелейшие времена, им удалось сохранить и постоянно поддерживать стабильность технологии.
29 ноября 2006г. с помощью камер межпланетного зонда New Horizons получены первые фотографии Плутона — главной цели миссии этого космического аппарата. Снимки были сделаны 21-24 сентября нынешнего года при тестировании камеры Long Range Reconnaissance Imager (LORRI) и сохранены в ПЗУ аппарата. На Землю они были переданы позже.
Мозжорин, а не Мазжорин. Через О