Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Баяны великих предков или инженерные проблемы модуля «Наука»
lozga
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.

01.jpg
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).

02.jpg
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.

03.jpg
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.

04.jpg
ТКС, "Салют-7" и пристыкованный "Союз", в большем размере

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

05.jpg
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".

06.jpg
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.

07.jpg
Вид на торец баков, фото Анатолия Зака/russianspaceweb.com

08.jpg
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.

09.jpg
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.

10.jpg
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?

11.jpg
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.

12.jpg
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"


Я в социальных сетях:
Вконтакте, Facebook, Twitter, Instagram, YouTube

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «незаметные сложности»


промо powerforpeople 12:15, Суббота 3
Разместить за 30 жетонов
UPD. На тот случай, если кто не в курсе: Алиса - это голосовой помощник, придуманный в компании Яндекс - https://alice.yandex.ru/ А это - Гугловский О'кей

Это и есть ответ на вопрос всяких "оптимизаторов" и "рационализаторов", которые спрашивают, зачем сейчас использовать пилотируемый космос, если все вопросы решают "роботы".

То позорное обоснование просранных полимеров....


Может у китайцев или северных корейцев сохранились? Про северокорейцев упомянул не случайно, как оказалось наши в 90-ые продали (или отдали) технологию производства ЧПУ станков, теперь Россия импортирует оттуда свои бывшие станки...

импорт станков с ЧПУ из Сев.Кореи???)
хотелось бы увидеть каких-то подтверждений столь удивительных сведений...

Спасибо за интереснейшую информацию!

>у нас еще есть транспортные корабли "Прогресс", и можно попробовать взять баки оттуда. Баки производятся серийно


Если где-то их производят серийно, значит там можно произвести и другие баки. Кто-то просто не хочет вкладываться.


Конструкция разная. На "Прогрессах" на сферический бак хватит диафрагмы без сильфона. Конечно, можно научиться делать снова, но это время и много денег.

Здравствуйте!
Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal. Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Здравствуйте! Ваша запись попала в топ-25 популярных записей LiveJournal России! Подробнее о рейтинге читайте в Справке.

Это, пардон, не утерянные технологии, а отсутствие запчастей для винтажной техники. Если сейчас начать паровоз строить, тоже столкнёшься с отсутствием комплектующих.

На начало 90-х годов ФГБ осталось два

В смысле, собранных или в процессе сборки?

И если баки были произведены в восьмидесятых, а загрязнение "возможно в девяностых", то с завода они пришли чистыми?


Паровоз сейчас собрать совсем не проблема и с нуля. А вот с ракетами другая история.

Да, есть такая тема....

Я, как программист, сталкиваюсь с этой "утерей технологи" постоянно.
Поясню.
Создаю программу, вроде бу все работает как нужно, отдаю покупателю.
Через некоторое время у меня происходит, к примеру, авария и все архивы этой программы уничтожены. Ну и черт с ней, программа устарела, мне ничего не капает с нее. И тут появляется кто-то, кто нелегально использовал мою программу и сообщает что купит ее за большие деньги если я переделаю 10% под его нужды.
А я не могу. И знаете почему?
А просто мысль не идет.
Не интересно.
Мало того - это мучительно.
Так же и здесь. Думаю что природа этого феномена - "утеря технологии" в человеческом факторе.

Re: Да, есть такая тема....

Я, как программист...

... авария и все архивы этой программы уничтожены.


OMG

Если мы о программистах, то в данный момент большинство серьёзных операций в финансах выполняется на Коболе.

регресс в политэкономике(откат в феодадализм) приводит и к регрессу в науке.
дожыли... стали космотаксистами для американцев.

Если вы ещё не поняли: продажа товаров и услуг ниже рыночной цены - это классическая схема захвата рынков и разорения конкурентов. Как пример - банкротство Westinghouse Electric на фоне выхода Росатома на рынок "квадратных" ТВЭЛов.

обтекатели же одноразовые, в чем проблема сделать один раз побольше

Его надо рассчитать и проверить на прочность. Потом проверить, что система управления сможет не уронить обтекатель большего диаметра, на который сильнее действует набегающий поток. И еще масса всяких мелочей.

Проблема не только в баках а в том что сейчас никто не хочет отвечать за этот модуль.

Сейчас вся переписка между организациями его делающими сводится к т.н. "дурочкам".
Т.е. бюрократическим отпискам если кто не в курсе этого слэнгового термина.

Единственный вариант запустить его хоть когда нибудь - указание с "самого верху".

А самое интересное, что на летающем ФГБ стоят те же баки и скорее всего тоже "засранные". И ничего, летают же и даже заправляются. Скорее всего фильтр там работает как надо.

магнитная пробка словила все эти стружки а выкрутить и почистить её никто не догадывается.

> история "Науки" начинает напоминать потерянные технологии ракет-носителей "Энергия"

Мне, к сожалению, не напоминает, потому что потере технологий "Энергии" не знал, и где прочесть, неизвестно.
Если напишете об этом или опубликуете ссылку - заранее спасибо.

Сдали бы его уже в металлолом. Все равно толку от него не будет уже никакого.

Технологии никто не терял, просто дорого. Как с возобновлением производства F-1B, когда есть SRB. И ламповые приборы сделать можно, смысла мало. Не надо повторять сказки.

Иное дело, что любой проект должен укладывать в срок жизни исполнителя. Иначе выходит безответственность. То есть главная вина не на тех даже, кто нарушил технологию и допустил засорение баков, а на тех, кто не умеет планировать проект с учетом времени и затрат.

Во всем Ельцин виноват. При нем этот модуль зачем-то сделали, а запустить не запустили

"досягнутий рівень може бути забутим...."

Це ви взагалі про що?
Який "рівень"?


Ось дивіться фото ЗАВОДІВ Локхід Мартін!
Дивіться на підлогу! На освітлення цеху!
Ось де "досягнутий" "рівень"!









будуйте з фанери краще рейхстаги....

Содержание непонятно, но судя по языку, видимо, что-то про днепропетровский "Южмаш".
Развивается, значит...

?

Log in

No account? Create an account