Сегодня: г.

Инженерные проблемы модуля «Наука»

Инженерные проблемы модуля "Наука"

                    Если вы следили за злоключениями модуля «Наука», который уже много лет не могут запустить к МКС, и, по последним новостям, находят там все новые загрязнения, то вас могла возмутить эта история. Действительно, можно подумать что-то вроде: «ну промойте уже эти баки и трубопроводы или замените их и запускайте в конце концов!» На бытовом уровне это логично. Но если разобраться, то история «Науки» превращается в притчу, о том, что однажды достигнутый уровень технологии может быть легко забыт и потерян.<br>

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Модуль «Наука», фото РКК «Энергия»

Факты и хронология

В 2013 году собранный модуль «Наука» стали было готовить к пуску, но он провалил приемочное тестирование в РКК «Энергия» — в трубопроводах обнаружили металлическую стружку. Модуль в 2015 году вернули обратно в Центр им. Хруничева, трубопроводы заменили, но весной 2017 загрязнение нашли уже в баках. Планы запустить модуль в 2018 теперь невыполнимы, а в начале апреля появилась даже новость, что «Науку» вообще могут отменить. В конце апреля истекут две недели, взятые на оценку состояния систем модуля, и может быть оглашено какое-то новое решение.

Почему на устранение загрязнения уходит столько времени, и почему баки просто не заменили? В отличие от серийных бытовых агрегатов это сделать не так-то просто. Но, чтобы понять это, надо погрузиться в историю создания «Науки».

Как грузовик станциями стал

В лучших традициях эпических повествований, наш рассказ начинается аж в 1969 году. ОКБ-52 Челомея, создатель РН «Протон», разрабатывало военные орбитальные станции «Алмаз». Главной их задачей было фотографирование Земли в различных спектрах, и, следовательно, большое количество пленки, которую нужно было возвращать на Землю. Изначальный проект 1966 года хотел использовать модификацию корабля «Союз», но даже до сих пор у «Союзов» очень небольшие возможности по возвращению груза. Тяжелый «Протон» мог поднять на орбиту двадцать тонн, в три раза больше, чем ракета-носитель «Союз», которая выводила корабль «Союз», поэтому в 1969 году было решено сделать новый пилотируемый корабль. Так родился Транспортный корабль снабжения (ТКС).

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Разрез ТКС, рисунок NASA/David S.F. Portree

Большая грузоподъемность «Протона» позволила создать тяжелый корабль из двух частей — возвращаемого аппарата (ВА) и функционально-грузового блока (ФГБ). Любопытная деталь — возвращаемый аппарат планировалось использовать многократно, и за время испытаний два ВА слетали в космос дважды.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
ТКС на ракете-носителе «Протон», шпиль слева — система спасения

Ни один ТКС не запускался с экипажем, главным образом потому, что токсичное топливо ракеты-носителя «Протон» требовало гораздо более серьезных мер безопасности при подготовке к старту и создавало большие проблемы в случае аварии на первых секундах полета — возвращаемый аппарат не мог улететь далеко и на земле мог быть накрыт парами не сгоревшего топлива. Но в качестве грузовых кораблей ТКС летали неоднократно. А на базе уже готовой конструкции ФГБ стали делать модули орбитальных станций. ТКС состыковался со станцией «Салют-7» и поработал ее модулем.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
ТКС, «Салют-7» и пристыкованный «Союз», в большем размере

ФГБ стали модулями для станции «Мир» и служили буксирами, которые приводили и стыковали другие модули.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
1 — ТКС, 2 — буксир на базе ТКС и модуль «Квант», 3 — модуль «Квант-2», рисунок Михаила Шмитова, «Техника молодежи» 2004 №9

На начало 90-х годов ФГБ осталось два. Из одного сделали ФГБ «Заря» — первый модуль МКС. Последний сначала был резервным на случай аварии «Зари», а в итоге из него стали делать модуль «Наука».

Инженерные проблемы модуля "Наука"
ТКС и ФГБ «Заря», схема с форума Авиабазы

Промышленная археология баянов

В оригинальной конструкции ФГБ шесть длинных и узких баков 77KM-6127-0. В двух хранится газ наддува под большим давлением, еще четыре хранят топливо и окислитель суммарной массой 2432 кг. Небольшой диаметр баков позволил разместить над ними радиаторы системы теплообмена и не выйти за максимальный диаметр 4,1 м.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Вид на торец баков, фото Анатолия Зака/russianspaceweb.com

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Баки под радиаторами, фото Анатолия Зака/russianspaceweb.com

Конструктивно это не просто баки, а сложные агрегаты с перегородкой в виде сильфона (гармошки) между компонентом топлива и газом наддува. Сильфон, сходясь и расходясь как меха гармошки, позволяет диафрагме перемещаться внутри бака, что дает возможность многократно дозаправлять его от транспортных кораблей уже на орбите.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Схема бака, фотография из презентации проф. В.А. Соловьева

Баки были произведены в 80-х годах, от оборудования, на котором их делали, ничего не осталось, производственные цепочки разрушены после распада СССР, и делать новые такие же баки надо будет с нуля. Когда в них попало загрязнение — неизвестно, оно вполне могло быть занесено еще в 90-х, и люди, которые совершили ошибку или халатность, уже как минимум не работают, а кого-то уже возможно и нет в живых. Просто промыть баки не получится — из-за сложной формы загрязнение будет удаляться только частями. Что же делать?

Когда ФГБ готовили к роли дублера «Зари», на него установили другие, укороченные баки. «Заря» не маневрировала активно для стыковки, ее ловили Спейс Шаттлом, поэтому объем топлива можно было сократить.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Вариант с укороченными баками, модель Анатолия Зака/russianspaceweb.com

Потом укороченные баки сняли, и одним из вариантов после обнаружения проблемы было бы поставить их снова. Этот вариант отпал, потому что в укороченных баках тоже нашли загрязнение. Косвенно это подтверждает версию, что его туда занесли еще в 90-х, но нам от этого не легче. Рассматривался еще вариант с одновременным использованием длинных и коротких баков, но и он в итоге отпал.

В России разрабатывается новый научно-энергетический модуль МКС, и у него тоже есть топливные баки. А что если поставить их?

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Вариант с баками от НЭМ, модель Анатолия Зака/russianspaceweb.com

Но, увы, новые баки большего диаметра и не помещаются под радиаторами системы теплообмена. А если поднять выше радиаторы, то диаметр модуля станет больше 4,1 м, и надо будет делать еще и новый обтекатель для ракеты-носителя «Протон», потому что в существующие модуль не влезет по ширине.

Хорошо, у нас еще есть транспортные корабли «Прогресс», и можно попробовать взять баки оттуда. Баки производятся серийно, они маленькие, но их можно взять много, это не проблема.

Инженерные проблемы модуля "Наука"
Вариант с баками от «Прогресса», модель Анатолия Зака/russianspaceweb.com

Но и этот вариант не подошел — баки «Прогресса» больше по диаметру, и потребуют решения таких же, как у баков НЭМ, проблем с радиаторами и обтекателем. Плюс, они не разрабатывались для многократной заправки, и может возникнуть проблема невозможности дозаправлять их на орбите.

В итоге, по информации Анатолия Зака, приняли решение вскрыть оригинальные баки по продольной оси и аккуратно их почистить. Эта операция должна дать доступ к сложным мехам сильфона для чистки, и не потребует новые уникальные детали — разрезать и заварить баки можно на существующем оборудовании.

Итог

Печальная история «Науки», на мой взгляд, показывает грани технологического прогресса, о которых редко задумываются. В отличие от компьютерной игры, где исследованная технология никуда не денется, в реальности очень легко после достижения определенного уровня откатиться вспять и потерять возможность делать конструкции, которые серийно производились десятилетия назад. И история «Науки» начинает напоминать потерянные технологии ракет-носителей «Энергия» или «Saturn-V»

Related posts:

 
Статья прочитана 11151 раз(a).
 

Еще из этой рубрики:

 

Комментарии к записи "Инженерные проблемы модуля «Наука»"

Посмотреть последние комментарии
  1. What’s Taking place i’m new to this, I stumbled upon this I have found It positively helpful and it has aided me out
    loads. I am hoping to give a contribution & aid different users like its aided me.
    Good job.

  2. It’s hard to come by experienced people about this topic, but you
    seem like you know what you’re talking about! Thanks

  3. It’s very straightforward to find out any topic on net
    as compared to textbooks, as I found this piece of writing at this web site.

  4. I constantly spent my half an hour to read this website’s posts every day along with a mug of coffee.

  5. It is pеrfeϲt time to make some pⅼans for the longer teгm and it is time
    to be happy. I have read this post aand if I may just I wіsh
    to suggeѕt you some attention-ցrabbing issues
    or advice. Maybe you could write subsequent articlоes relating to this article.
    I ѡish to read more issues about it!

  6. Hi! I could have sworn I’ve been to this website before but after checking
    through some of the post I realized it’s new to
    me. Nonetheless, I’m definitely happy I found it and I’ll be
    book-marking and checking back often!

  7. It’s nearly impossible to find well-informed people about this subject, however, you sound like you know what you’re talking about!
    Thanks

  8. I’ve been browsing online more than 4 hours today, yet
    I never found any interesting article like yours. It’s pretty worth enough for me.
    Personally, if all webmasters and bloggers made good
    content as you did, the net will be much more useful than ever before.

  9. Hi there! This article could not be written any better!

    Going through this article reminds me of my previous roommate!
    He always kept talking about this. I most certainly will forward this post to him.
    Pretty sure he’ll have a very good read.

    Thanks for sharing!

  10. Excellent website. Lots of useful info here. I’m sending it to some pals ans also sharing
    in delicious. And obviously, thank you on your sweat!

  11. Hello there, I discovered your site by way of Google
    even as searching for a comparable subject, your web site came up, it appears to be like great.
    I’ve bookmarked iit in my gooogle bookmarks.
    Hello there, just become aware of your weblog through Google, and located that it’s really informative.

    I’m gonna bee careful for brussels. I’ll appreciate should you continue this in future.
    Many other folks will be benefited from your writing.

    Cheers!

  12. Thank you for any other informative blog. Where else may
    I get that kind of information written in such an ideal
    means? I have a undertaking that I’m simply now running on, and I have been on the look
    out for such information.

  13. I am not sure where you are getting your information, but good topic.

    I needs to spend some time learning more or understanding more.
    Thanks for great info I was looking for this
    information for my mission.

  14. That is a very good tip particularly to those new to the blogosphere.

    Short but very precise info… Many thanks for sharing this
    one. A must read article!

  15. When someone writes an post he/she maintains the plan of a user in his/her brain that how a user can know
    it. Thus that’s why this piece of writing is perfect.
    Thanks!

  16. Thank you for another excellent article. Where else may just
    anyone get that type of information in such an ideal manner of writing?

    I have a presentation next week, and I’m on the search for such information.

Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля
Рейтинг@Mail.ru Каталог сайтов :: Развлекательный портал iTotal.RU Проверка сайта Яндекс.Метрика

Последние Твитты



Loading

Архивы

Наши партнеры

Читать нас

Связаться с нами

salex35@yahoo.com