SpaceX протестировали новую систему самоликвидации ракеты в случае аварии
Должно быть, самый значимый момент во время запуска — когда офицер готов нажать кнопку, чтобы взорвать ракету, если она отклонилась от курса и угрожает общественности.
Когда принадлежащая SpaceX ракета Falcon 9 была запущена 19 февраля, место за пультом управления системой ликвидации носителя в ЦУПе на Мысе Канаверал было пустым, намеренно.
Впервые за десятилетия запусков, ответственность за управление системами безопасности ракеты лежала на компьютере, без контроля со стороны человека.
Генерал Уэйн Мантейс, командующий 45 Авиакосмическим крылом ВВС США, сказал, что успех автоматической системы безопасности (AFSS) стал историческим переломным моментом. Разработка этой системы позволит повысить надёжность запусков, снизить стоимость и увеличить их количество. “Система была протестирована довольно тщательно и она действительно безопаснее, чем человек в штате. Она фундаментально изменит эту отрасль”, — сказал Мантейнс в интервью.
SpaceX — первая и пока что единственная компания США, для которой был одобрен запуск с автоматической системой управления полётом, после тестирования в 13 предыдущих полётах в теневом режиме.
Запуск спутника EchoStar 23, предположительно был последним, когда системой САС ракеты управлял человек за консолью, как часть традиционной системы прекращения полёта.
“Полагаться на новую технологию, безусловно, будет более рациональным подходом к запускам” — прокомментировала президент компании SpaceX, Гвинн Шотуэлл.
Всё началось около 20 лет назад с разработки ПО специалистами NASA, Воздушных Сил и DARPA, которое в SpaceX кастомизировалаи для работы со своими ракетами.
В процессе полёта система GPS навигации и другие сенсоры, установленные на Falcon'е, постоянно фиксировали положение и траекторию ракеты. Если ракета пересекает заданные программой пограничные линии, и нарушения повторяются, то бортовой компьютер отдаёт команду детонации взрывным устройствам — точно так же, как если бы этот сигнал был отдан с земли. Только быстрее.
ВВС рассчитали, что время реакции человека составляет на 3,5 секунды больше. Благодаря минимальной задержке реакции компьютера, возможно скорректировать курс ракеты и спасти миссию.
В традиционных системах самоуничтожения необходимо отправить телеметрию на землю и обработать её. Затем управляющий полётом определяет проблему и принимает решение. После этого на ракету отправляется команда о прекращении полёта. “На это требуется время, и всегда есть шанс, хоть и крайне маловероятный, что человек совершит ошибку. ПО не ошибается”, — говорит Монтейс.
Также бортовые системы не нуждаются в том, чтобы быть в зоне связи с наземными системами, поэтому ракета может уйти за горизонт прежде, чем проблема потребует вмешательства. “Это обеспечивает ещё лучшую безопасность общественности, потому что контроль над ракетой сохраняется значительно дольше” — говорит Говард Шиндзилорз, главный инженер отделения безопасности 45-го космического крыла.
Новая система безопасности также будет использоваться для пилотируемых полетов Дракона к МКС, которые, как ожидается, начнутся в будущем году. В настоящий момент система находится на рассмотрении ведомства Commercial Crew & Cargo Program Office (C3PO) НАСА и ещё не принята.
“Если всё правильно реализовать, то автоматическая система действительно оказывается надёжнее и безопаснее, чем участие человека. Нам ещё предстоит проделать некоторую работу, прежде чем Commercial Crew примет AFFS, но это определённо технология будущего”, — комментирует директор Космического центра Кеннеди Боб Кабана.
Боб Кабана, четырежды летавший на шаттле, вспоминает, как экипажи перед полётом встречались с офицерами космодрома, которые могли решить их судьбу. “Мы приходили к людям, которые сидят за консолью, показывали им фотографии наших детей и старались установить личный контакт”, — говорит он.
В отличие от экипажей шаттла, у астронавтов, летающих на кораблях Dragon и Boeing Starliners, будет шанс выжить в случае неудачи в ходе миссии.
К счастью, крайне редко приходится уничтожать ракету, отклонившуюся от курса. В последний раз такой прецедент произошёл в 1998 году, не считая команд, отданных в июне 2015 Falcon’у, который к тому моменту уже разрушился сам по себе.
Монтейн считает, что новая технология — это удачное “бизнес-решение” для каждого запускающего провайдера, независимо от инвестирования в технологию. Недавний запуск SpaceX наглядно продемонстрировал, насколько это может окупиться. Компании не нужно было оплачивать услуги четырёх систем космодрома, включающих радары и телеметрию, которые обычно используются в отслеживании полёта ракеты и её уничтожения. В результате, в запуске и возврате ступени Falcon оказалось задействовано почти на 150 человек меньше (на 60%) из обслуживающего персонала. По словам Монтейса, SpaceX вдвое сократит расходы, связанные с обеспечением безопасности запусков. Общие цифры расходов на систему безопасности не разглашаются.
Снижение зависимости от устаревающих систем также увеличит количество "окон" для запусков.
После введения новой системы, проблемы с системой слежения не смогут больше повлиять на готовность ракеты к старту.
Автоматическая система позволит ускорить переход от одного запуска к другому.
Монтейc говорит, что теоретически SpaceX может производить запуски дважды в течении нескольких часов когда обе стартовые площадки SpaceX во Флориде будут готовы.
“Я не думаю, что компания выигрывает только в стоимости запусков, это ещё и позволяет им действовать гибче. Они могут осуществлять запуски просто по готовности”.
Ещё одна бизнес-цель SpaceX — запуск Falcon Heavy, запланированный в этом году.
Первая ступень состоит из трёх ускорителей Falcon 9, соединённых вместе.
SpaceX планирует посадить два бортовых ускорителя (ступени) на посадочную площадку LZ-1 Мыса Канаверал, ещё одна ступень будет возвращена на морскую платформу. Все три ступени возможно будет восстановить и использовать повторно. Однако на текущий момент существующие системы не могут отслеживать более одной ступени.
“Если вы хотите вернуть несколько ступеней, они должны быть автономными. В противном случае они будут затоплены”, — комментирует Монтейс.
Принципы отслеживания полётов не изменятся, пока каждая ракета не будет оснащена AFSS, но пока что не ясно, когда именно это случится.
Другой частый клиент космодрома, ULA, будет продолжать запуски с традиционной системой прекращения полётов на ракетах Atlas и Delta; автоматизированная система разрабатывается для новой ракеты Vulcan, запуск которой запланирован на 2019 год.
Военно-морской флот не имеет планов по использованию новой системы в тестовых запусков баллистических ракет класса Trident для подводных лодок.
По мере того, как всё новые компании, вроде Blue Origin, выходят на сцену, цель космодрома будет состоять в том, чтобы обеспечить поддержку более 48 запусков в год (а в перспективе — 70) к 2020 году. Эти планы выглядят гораздо более реальными с использованием автоматических систем.
Монтейс признался, что был взволнован до потери сна за неделю до запуска 19 февраля, из-за нервного возбуждения в связи с тестом новой системы.
Шиндзелор таких проблем не испытывал: “Я работаю над этим 17 лет и чувствовал себя прекрасно”.
Автор
Тема: Новости технологий связанных с космосом (Прочитано 150139 раз)
