Система аварийного спасения используется при аварии ракеты-носителя на старте или на начальном этапе полёта.
При срабатывании САС, верхняя часть ракеты, в которой находится экипаж, отделяется от остальной конструкции и очень быстро уводится от неё в сторону.
Как работает САС
На самом первом участке полёта, в том числе до его начала, в спасении космонавтов участвует твердотопливная двигательная установка, которую можно увидеть на самом верху ракеты.
Во дворе одной из школ Байконура блок двигательной установки САС установлен в качестве памятника.
Можно рассмотреть его конструкцию, чтобы лучше понять, как это работает.
Нижнее кольцо больших круглых дюз - основной двигатель САС, который спасает космонавтов.
Верхнее кольцо с маленькими соплами используется, когда ракета набирает высоту и скорость достаточные для спасения экипажа штатными средствами космического корабля.
Тогда штанга САС отстреливается и уводится этими маленькими двигателями в сторону от поднимающейся всё выше и выше ракеты.
В случае аварии, при срабатывании твердотопливных двигателей на штанге САС, космический корабль отделяется от РН и улетает в сторону и вверх.
После чего происходит его посадка на парашюте.
Большие квадратные решётки на головном обтекателе отклоняются вниз на шарнире и выполняют роль стабилизаторов (как перья на стрелах).
В состав системы аварийного спасения, помимо двигательной установки системы аварийного спасения (ДУ САС), входят:
- автоматика САС (блоки автоматики, программно-временное устройство, блоки питания, гироприборы, бортовая кабельная сеть);
- двигатели головного обтекателя;
- механизмы и агрегаты САС, размещаемые на головном обтекателе (решетчатые стабилизаторы, ложементы, верхние опоры, механизмы аварийного стыка, противопожарная система, средства отделения блистера оптического визира).
Практическое применение САС
Система аварийного спасения неоднократно срабатывала в нештатных ситуациях при запусках РН "Союз" и "Протон".
Несколько раз система спасала полезную нагрузку беспилотных ракет и три раза - космонавтов.
Союз-18 (первый)
Корабль Союз-18 стартовал с космодрома Байконур 5 апреля 1975 года.
Экипаж: Василий Лазарев, Олег Макаров.
Миссия — доставка экипажа на станцию Салют-4 (второе посещение).
Из-за отказа третьей ступени полёт закончился в аварийном режиме.
На 261-й секунде полёта по программе должно было произойти отделение второй ступени ракеты, однако это не случилось, ракету стало раскачивать.
Сработала система аварийного спасения, отстрелившая возвращаемый аппарат.
К этому моменту блок двигателей САС уже был давно отстрелен, корабль набрал большую скорость и высоту.
Поэтому активация САС выглядела как разделение третьей ступени и космического корабля, а затем, разделение самого космического корабля на три части с уводом спускаемого аппарата на штатную траекторию посадки на землю.
При этом, из-за высокой угловой скорости спускаемого аппарата (закрутки) произошёл сбой осевой стабилизации при входе в атмосферу и спускаемый аппарат сориентировался вверх ногами.
В результате, во время спуска космонавты испытали пиковую перегрузку около 20,6 g в нештатном положении (повиснув на ремнях, а не опираясь на ложементы кресел).
Посадка произошла в малонаселённом районе Горного Алтая.
Экипаж был эвакуирован только на следующий день.
Оба космонавта выжили.
Василий Лазарев получил травмы, но в дальнейшем восстановился, хотя в космос больше не летал (дважды был дублёром).
Олег Макаров вернулся к лётной работе и принял участие ещё в двух миссиях.
Авария была засекречена и, чтобы не вызывать подозрений пропущенным номером, название Союз-18 было заново использовано при следующем успешном запуске 24 мая 1975 года.
Союз Т-10 (первый)
Второй случай успешного спасения экипажа при запуске миссии Союз Т-10 26 сентября 1983 года.
Экипаж: Владимир Титов и Геннадий Стрекалов.
Союз Т-10 должен был доставить третью основную экспедицию к орбитальной станции "Салют-7", но за 48 секунд до старта произошло возгорание топлива ракеты-носителя, после чего по команде от наземного ЦУПа активировалась система аварийного спасения, отстрелившая спускаемый аппарат с экипажем, который через 5 минут 13 секунд полёта по баллистической траектории и спуска на парашюте приземлился примерно в 4 километрах от стартового комплекса.
В истории космонавтики это был единственный случай, когда отстрел спасательной капсулы с космонавтами произошёл на стартовом столе
На сегодняшний день - это единственный случай, когда спасение экипажа Союза произошло благодаря двигателям носового блока САС.
Во время выполнения предстартовых процедур за 90 секунд до запланированного старта вышел из строя клапан "ВП-5", отвечавший за смазку в системе подачи топлива в газогенераторы турбонасосных агрегатов блока "В" первой ступени ракеты-носителя.
Это привело к перегреву, а затем и к возгоранию насоса, что вызвало взрыв топлива.
Дозаправочные мачты еще не отошли, а весь стартовый стол уже был охвачен огнём.
Взрыв уничтожил часть кабелей, передающих данные о функционировании ракеты, поэтому лишь спустя 20 секунд после возникновения нештатной ситуации технический персонал заметил возгорание, и за 10 секунд до предполагаемого старта операторы задействовали систему аварийного спасения. Произошёл отстрел капсулы, и капсула с космонавтами полетела прочь от ракеты, которая через две секунды после отстрела развалилась, рухнув вниз, в приямок стартового стола.
В течение четырёх секунд работы твердотопливных двигателей системы аварийного спасения космонавты испытали перегрузки от 14 до 18 g, поднявшись на высоту 650 метров и затем по инерции ещё до 950 метров, где произошло раскрытие парашюта.
Через 5 минут капсула с космонавтами приземлилась в четырёх километрах от места аварии.
Ещё через 15 минут на место приземления прилетел вертолёт с врачами и спасателями.
Схема этого спасения:
Оба космонавта выжили и не получили существенных повреждений.
Оба летали в космос в дальнейшем.
Эта авария тоже была засекречена, поэтому официальное наименование Союз Т-10 получила миссия стартовавшая 8 февраля 1984 года.
Союз МС-10
Третий случай срабатывания системы аварийного спасения пилотируемых кораблей произошёл 11 октября 2018 года при старте космического корабля Союз МС-10.
Экипаж: Алексей Овчинин, Tyler Nicklaus Hague (NASA).
Через две минуты после старта, при отделении боковых блоков (первая ступень) у одного из них (блок Д) произошло неоткрытие крышки сопла увода из-за деформации штока датчика контакта разделения (производственный брак при сборке ракеты на Байконуре).
В результате, частично отделившийся блок Д (нижнее крепление отстрелилось штатно) не отошёл от центрального блока, а начал скользить по его боковой поверхности своим верхним шарниром.
Блок Д повредил бак горючего центрального блока А (первая/вторая ступень).
Из-за утечки давления наддува через пробоины возникла реактивная тяга, воздействующая на ракету в поперечном направлении.
Отклонение превысило возможности системы управления и ракета потеряла стабилизацию по всем осям.
Определив невозможность удержания ракеты на заданном курсе, система управления выдала сигнал Авария носителя и активировала систему аварийного спасения.
Поскольку твердотопливный ускоритель (носовой) к этому моменту был уже отстрелен в дело вступил следующий элемент САС - двигательная группа головного обтекателя, которая при штатном полёте используется для увода сброшенного ГО.
Двигатели ГО увели космический корабль от повреждённой ракеты, после чего произошло отделение спускаемого аппарата и его посадка по штатной схеме.
На официальном канале Роскосмоса есть видео бортовых с камер от момента взлёта ракеты и до аварии.
Миссия была публичная, поэтому это единственный Союз МС-10.
Оба космонавта выжили и не получили существенных повреждений.
Они вновь отправились в космос 14 марта 2019 года на корабле Союз МС-12.
На этот раз успешно.
Благодарности
Спасибо советским и российским конструкторам за то, что они смогли реализовать столь эффективную систему, благодаря которой на этапе вывода не погиб ни один пилот Союза.
