Здравствуйте мои уважаемые любители космоса.
Ни один полет ракет семейства "Сатурн" никогда не приводил к гибели астронавтов. Ракеты семейства "Сатурн" были сертифицированы как достаточно безопасные для запуска людей в космос. Двухступенчатая ракета "Сатурн-IB", летала девять раз в период с февраля 1966 года по июль 1975 года. Гигантская трехступенчатая ракета "Сатурн-5", летала 12 раз в период с ноября 1967 года по декабрь 1972 года, и один раз в двухступенчатом варианте в мае 1973 года. Ракета "Сатурн-IB" пять раз взлетала с астронавтами на борту (миссии "Аполлон-7", "Скайлэб-2,3 и 4" и совместный испытательный полет "Союз-Аполлон"). "Сатурн-5" запускала астронавтов 10 раз (миссии "Аполлон" с 8 по 17).
Несмотря на то, что ракеты "Сатурн-5" были рассчитаны на запуск астронавтов, четыре запуска близки к авариям. Первый случай произошел 4 апреля 1968 года, во время испытательного полета беспилотного "Аполлона-6", когда нестабильность работы двигателей вызвала сильную тряску ракеты вперед и назад, известную как колебания "пого". Два из пяти двигателей J-2 на второй ступени ракеты S-II отключились, а часть обтекаемого кожуха, соединяющего командно-служебный модуль "Аполлона" (CSM) с третьей ступенью S-IVB, разрушилась. Единственный двигатель J-2 третьей ступени S-IVB развил слабую тягу, в результате чего ступень и командно-служебный модуль были выведены на нерасчетную орбиту, а затем двигатель отказался повторно зажигаться. Диспетчеры полета отделили беспилотный корабль от поврежденной ступени и использовали его двигатель в качестве резервного для завершения испытания.
"Аполлон-12" пережил еще более опасный запуск. После старта, который происходил при проливном дожде, 14 ноября 1969 года, молния дважды ударила в ракету "Сатурн-5", через 36,5 секунд и 52 секунды. Удары молнии вывели из строя три топливных элемента командно-служебного модуля "Аполлона-12" Yankee Clipper, а также компьютер наведения "Аполлона" и большинство других электрических систем.
Тем не менее, приборный блок "Сатурна-5", построенный фирмой IBM, расположенный на третьей ступени продолжал работать без сбоев, безопасно выводя гигантскую ракету на околоземную орбиту. Экипаж "Аполлона-12" в составе Чарльза Конрада, Алана Бина и Ричарда Гордона успешно выполнил миссию по посадке на Луну и вернулся на Землю 24 ноября. Во время миссии Конрад сообщил о том, что видел темное пятно на месте, соединения командного и служебного модулей, но остается неясным, был ли это след ожога, оставленный молнией, поскольку подобное было отмечено при полете "Аполлона-15".
Третий случай произошел при запуске "Аполлона-13", колебания "пого" вернулись вновь. Во время выведения на орбиту 11 апреля 1970 года средний двигатель второй ступени S-II работал нестабильно вызвав колебания, а затем выключился на две минуты раньше. Четыре оставшихся двигателя J-2 работали дольше, чем планировалось, чтобы компенсировать тягу выбывшего двигателя. Астронавты "Аполлона-13" Джим Ловелл, Фред Хейз и Джек Свайгерт впоследствии покинули околоземную орбиту и отправились на Луну, но взрыв кислородного баллона в их командно-служебном модуле Odyssey, сорвал их посадку на Луну. Они использовали свой лунный посадочный модуль, Aquarius, в качестве спасательной шлюпки и благополучно вернулись на Землю 17 апреля.
Последний "Сатурн-5", первоначально предназначенный для миссии "Аполлон-20", но запущенный в беспилотном варианте с орбитальной станцией "Скайлэб", вместо третьей ступени, пережил почти случившуюся аварию 14 мая 1973 года. Конструктивный недостаток привел к тому, что противометеоритный экран станции "Скайлэб" оторвался на 63-й секунде полета. Разрушенный экран упал вниз, и пробил по крайней мере одну дыру в межступенчатом адаптере, который соединял станцию со второй ступенью, и, по-видимому, повредил систему разделения межступенчатого адаптера, который соединял вторую ступень ракеты с ее с первой ступенью. Это означало, что адаптер не отделился от второй ступени S-II через три минуты и 11 секунд после начала полета, как планировалось. Однако вторая ступень S-II имела избыточную мощность, поэтому доставила дополнительный незапланированный пятитонный груз на околоземную орбиту.
Полет "Аполлона-12" мог легко закончиться прерыванием и срабатыванием системы аварийного спасения (LES). Во время подъема полета "Сатурна-5" на орбиту Земли, существовало четыре последовательных режима прерывания полета . По мере того, как "Сатурн-5" набирал высоту, воздух вокруг ракеты становился все разряженней, ракета летела все быстрее, и она все больше наклонялась так, что летела параллельно поверхности Земли. По мере этих изменений режимы прерывания полета менялись.
Режимы прерывания полета действовали на стартовой площадке во время работы первой ступени S-IC, и в течение 30 секунд после отделения первой ступени. К тому времени ракета "Сатурн-5" должна была достичь высоты около 90 километров. Если бы прерывание полета "Аполлона-12" произошло во время первой фазы полета, то сработал бы первый режим прерывания полета известный как Abort Mode One-Alpha. Он активировался за 45 минут до запланированного запуска и продолжался до 42 секунды после старта. К этому времени ракета должна была подняться почти вертикально, на высоту 3000 метров.
Если бы во время действия этого режима произошла авария ракеты, то двигатель системы аварийного спасения поднял бы капсулу с экипажем, затем небольшой боковой твердотопливный ракетный двигатель, расположенный рядом с носовой частью, должен был сработать, чтобы увести капсулу в сторону от аварийной ракеты в сторону Атлантики. Затем капсула освобождалась от мачты системы аварийного спасения, раскрывала три парашюта, и плавно приводнялась в океан недалеко от Космического центра им. Кеннеди.
В августе 1965 года Р. Хай и Р. Флетчер, инженеры из Центра пилотируемых космических кораблей НАСА в Хьюстоне, рассчитали характеристики взрывов ракет "Сатурн-IB" и "Сатурн-5" на стартовых площадках, чтобы помочь в разработке системы аварийного спасения. Они объяснили, что особую обеспокоенность вызывает ущерб, который может нанести жар огненного шара нейлоновым парашютам капсулы корабля "Аполлон".
Хай и Флетчер пришли к выводу, что расчет характеристик повреждений стартовых площадок не является точной наукой, в значительной степени потому, что необходимо учитывать очень много переменных, а также потому, что ни одна ракета такого размера, как "Сатурн-5", никогда не взрывалась при старте. Они объяснили, что многие параметры огненного шара могут не поддаваться точному теоретическому расчету.
Для своего анализа они предположили, что все топливо во взрывающейся ракете будет способствовать образованию огненного шара. Это произойдет потому, что большое давление при детонации и сильный жар приведут к разрушению всех топливных баков ракеты, которые изначально были не повреждены. Если бы "Сатурн-5" взорвался на стартовой площадке при старте, 2,5 тыс тонн керосина, жидкого кислорода и жидкого водорода внесли бы свой вклад в образование огненного шара. При взрыве "Сатурна-IB" 503 тонны топлива и окислителя будут подпитывать огненный шар.
Хай и Флетчер рассчитали что при взрыве "Сатурна-5" огненный шар расширится до 430 метров в диаметре. Огненный шар при взрыве "Сатурна-IB" расширится до 260 метров. Таким образом, огненные шары полностью поглотят стартовые площадки "Сатурнов". Для обеих ракет температура шара достигнет 1300° C, а жар будет ощущаться на расстоянии до двух километров от стартовой площадки.
Далее огненный шар начнет подниматься, когда достигнет своего максимального диаметра. Подъем огненного шара должен был начаться примерно через 20 секунд после взрыва ракеты "Сатурн-5" и примерно через 10 секунд после взрыва "Сатурна-IB". Огненный шар "Сатурна-5" достигнет высоты около 90 метров за 15 секунд, в то время как огненный шар "Сатурна-IB" поднимется на 90 метров за 11 секунд. Огненный шар при взрыве "Сатурна-5" будет сохраняться в своем максимальном диаметре в течение 34 секунд, в то время как огненный шар при взрыве "Сатурна-IB" будет существовать в течение 20 секунд. Затем огненные шары начнут остывать и рассеиваться.
Хотя инженеры предположили для своих расчетов, что все топливо во взрывающихся ракетах будет способствовать развитию огненного шара, они писали, что некоторые количество топлива будет разлито создавая лужи, которые будут гореть в течение относительно длительного периода времени. По их мнению, это было особенно вероятно, если бы авария началась с разрыва топливного бака на первой ступени ракеты "Сатурна-5". Из разорванного бака керосин прольется на стартовую площадку, а затем бак с окислителем, расположенный выше, разорвется, что приведет смешиванию компонентов топлива и последующему взрыву. Инженеры добавили, что огонь и жар огненного шара будут препятствовать приближению к площадке где произошла авария, в течение неизвестного периода времени.
Конечно все расчеты инженеров носили теоретический характер, и ни одна ракета "Сатурн" не взорвалась на стартовой площадке. Программа "Аполлон" в конечном итоге выполнила поставленную задачу и доставила людей на Луну.
Ну а на сегодня все. Спасибо за внимание!
Читайте также:
