Утром 14 апреля 1970г. вскоре после того, как космонавты Ловелл и Хейс возвратились из лунной кабины в отсек экипажа, произошел взрыв кислородного бачка. Авария заставила отказаться от высадки на Луну и как можно быстрее возвратиться на Землю. В момент аварии корабль находился на расстоянии 330 тыс. км от Земли и 91 тыс. км от Луны. Если бы такая авария произошла на обратном пути, то космонавты неминуемо погибли бы. Траектория была скорректирована без использования маршевого двигателя. Это было опасно, поэтому использовался двигатель посадочной ступени лунной кабины.
Энергетические возможности корабля не допускали возвращения на Землю без облета Луны. 17 апреля 1970г. экипаж благополучно приводнился в Тихом океане.
В чем же была причина взрыва? Описание причины взрыва интересно тем, что показывает, насколько открыто и четко информировалась общественность.
Почти немедленно после аварии установили, что ее причиной был взрыв кислородного бачка № 2 в двигательном отсеке. Нормативное разрешающее давление для бачка 96.7 кг/см2, при испытаниях бачки разрушались при 108 кг/см2. Кислород в бачке находится в кипящем состоянии, диапазон рабочих температур от -184 до + 270С. Регулирование температуры и, следовательно, давления обеспечивает нагреватель, размещенный в бачке. В случае превышения максимально допустимой температуры 270С, термостаты должны размыкать контакты и этим выключать нагреватель. Для того чтобы нагрев происходил равномерно в бачке установлено 2 вентилятора, перемешивающих кислород. Предохранительные клапаны обеспечивают выпуск кислорода в том случае, если давление в бачке превысит определенный уровень. Для изучения причины аварии была создана комиссия. Были изучены документы, отражающие этапы проектирования, изготовления и испытания взорвавшегося кислородного бачка, а также поступившая с борта телеметрическая информация и доклады космонавтов «Аполлон-13». Проведены многочисленные испытания и имитация условий, которые могли привести к аварии. Комиссия, представившая свой доклад руководству НАСА 16 июня 1970г. вскрыла то, что в докладе названо «необычайное сочетание ошибок в комбинации с непростительными конструкционными дефектами». По заключению комиссии к аварии привела такая последовательность событий.
В 1962г. фирма, головная по основному блоку корабля «Аполлон», привлекла по субконтракту другую фирму для изготовления кислородных бачков и выдала ей техническое задание, которое, в частности, предусматривало использование нагревателя постоянного тока напряжением 28 в, как и в основном оборудовании корабля. В 1965г. техническое задание было несколько изменено, в частности, для нагревателя в бачках предусмотрели ток напряжением 65 в, чтобы обеспечить более быстрое создание начального давления в бачке в ходе предстартовой подготовки на мысе Кеннеди. При этом, однако, не предусмотрели модификацию термостатов на 65 в. Это несоответствие не было замечено ни специалистами НАСА, ни специалистами головной фирмы. Проводившиеся испытания не могли выявить этого несоответствия, поскольку не предусматривалось замыкание и размыкание контактов термостатов под нагрузкой, что является серьезным упущением тех, кто планировал испытания.
В октябре 1968г. кислородный бачок № 1 двигательного отсека корабля на заводе головной фирмы уронили с небольшой высоты и при этом, по-видимому, произошло повреждение продувочного штуцера. Этот факт не был доведен до сведения лиц, ответственных за предстартовую подготовку.
27 марта 1970г. за 2 недели до старта корабля «Аполлон-13» во время репетиции запуска, в бачки был залит жидкий кислород. По окончании репетиции он должен вытесняться из бачков, для чего через продувочный штуцер подается сжатый газ. В бачке № 2 вследствие повреждения продувочного штуцера, который потерял герметичность, вытеснить кислород не удалось. Тогда решили включить нагреватель в бачке, с тем, чтобы газифицировать кислород, а газ стравить из бачка. К нагревателю был подведен ток напряжением 65 в. По достижении температуры 270С контакты термостатов начали размыкаться. В этот момент между ними возникла электрическая дуга, которая вызвала сварку контактов, замкнув их. Термостаты перестали выполнять свою роль, температура в бачке продолжала повышаться, о чем операторы не подозревали, т.к. надеялись на термостаты. За те 8 часов, что был включен нагреватель, температура в бачке превысила 5500С. Произошло отслоение изоляции на проводах, ведущих к моторам вентиляторов. Проведенные эксперименты показали, что изоляция отслаивается, если в бачке в течение часа была температура 4000С. В принципе, неисправность термостатов можно было бы обнаружить, хотя и косвенным образом, по индикаторам, контролирующим работу нагревателя, но этого не было сделано.
На третьи сутки полета корабля «Аполлон-13» 14 апреля 1970г. при включении вентиляторов произошло короткое замыкание оголенных проводов, от искры в кислородной атмосфере произошло возгорание телефонной изоляции. Пламя по изоляции достигло той части бачка, где в него входит жгут проводов. Загорелась изоляция этих проводов, и в результате было выжжено отверстие, куда устремился кислород, находившийся под высоким давлением. Газ сорвал панель отделения 4 и повредил кислородный бачок № 1.
Наличие в бачке большого количества материалов, способных гореть в кислородной атмосфере, по мнению комиссии, указывает на то, что во время общего пересмотра конструкции и оборудования корабля «Аполлон» после гибели трех космонавтов из-за пожара в кислородной атмосфере, безответственно отнеслись к возможности подобного пожара в кислородных бачках двигательного отсека.
Источник информации: «Ракетная и космическая техника», № 32-34, 24 августа 1970г., ГОНТИ.
«Аполлон-13» с поврежденным сектором обслуживания (для наглядности художник его «вскрыл») отправляется в обратный путь.
С фонариком в руках Суайгерт обследует командный отсек; Ловелл и Хейс проверяют импровизированный очиститель воздуха.
Рисунок художника Роберта Макколла. Журнал «Америка» №167 сентябрь 1970.