?

Log in

No account? Create an account

Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Как один тумблер «Электрон» погубил
lozga
Завершено расследование аварии при первом пуске частной сверхлегкой ракеты-носителя Electron. Оказалось, что причиной аварийного завершения полета стала неправильная настройка оборудования подрядчика - всего из-за одного ошибочно выключенного тумблера с ракетой прервалась связь, и по действующим правилам пришлось отдать команду на ее аварийный подрыв.

01.jpg
Старт РН Electron, фото Rocket Lab

Хронология событий





25 мая, после трех переносов из-за погоды, состоялся первый испытательный пуск частной сверхлегкой ракеты-носителя Electron. Ракета, отличающаяся интересными техническими решениями и предназначенная для выведения до 225 килограмм на низкую орбиту, в этом пуске летела с габаритно-весовым макетом полезной нагрузки. По циклограмме полета первая ступень успешно отработала две с половиной минуты и отделилась. Вторая ступень запустила двигатель и штатно продолжала полет. В начале третьей минуты были благополучно сброшены створки головного обтекателя. Ракета достигла высоты 224 км, и в твиттере Rocket Lab написали, об успешном достижении космоса, но после четырех минут полета с ней пропала связь по основному каналу. Несмотря на то, что ракета летела над морем и не могла упасть не то, что в густонаселенные места, а вообще на сушу, были приняты правила, по которым в случае потери связи с земли передавалась команда на подрыв ракеты. В итоге "Электрон" не вышел на орбиту.

Основная версия аварии появилась очень быстро, но расследование заняло два месяца, чтобы исключить возможность ошибки. Оказалось, что канал связи, с которым работали операторы аварийного прекращения полета, обеспечивался подрядчиком. Параллельно телеметрию с ракеты по другому каналу получали специалисты Rocket Lab. И если по каналу подрядчика телеметрия стала портиться и в конце концов пропала, то по каналу Rocket Lab был виден нормальный полет вплоть до передачи команды на аварийный подрыв. Получается, что по какой-то причине взорвали нормально летящую ракету. И эту причину нашли в оборудовании, точнее, настройках оборудования подрядчика - там было выключено помехозащищенное кодирование (Forward error correction, FEC).

Помехи и тумблер


Когда ракета стояла на стартовом столе, она была близко к принимающим устройствам, и уровень сигнала телеметрии был очень высоким. После старта она стала удаляться, и мощность сигнала стала падать. Точнее, стал падать уровень сигнал/шум - сигнал от ракеты ослабевал, а фоновый радиошум оставался на прежнем уровне. В результате в какой-то момент шум стал забивать полезный сигнал, и качество телеметрии упало ниже допустимого. Над проблемой передачи информации по каналу связи с помехами задумались еще в середине прошлого века, и еще тогда придумали общий принцип - вместе с полезной информацией передается дополнительная, по которой, при наличии ошибок, можно восстановить то, что было передано. Простейший пример из 1950 года - код Хэминга:



Слева - исходное сообщение. За линиями справа и внизу - специальные контрольные биты, в данном случае показывающие четность количества единиц строки или столбца. В правой части в сообщение вкралась ошибка (отмечена красным). По значению контрольных битов можно исправить ошибку и восстановить исходное сообщение - во второй строке количество единиц должно быть четным, и во втором столбце - тоже. Следовательно, в ячейке на пересечении второго столбца и второй строки должна быть единица, а не ноль.

Возвращаемся к "Электрону". Кроме проверки настроек оборудования Rocket Lab провела натурный эксперимент - записанный с ракеты сигнал воспроизвели повторно с с аналогичным уровнем мощности, и с включенным помехозащищенным кодированием оборудование подрядчика приняло телеметрию без проблем.

В результате получилась трагикомическая и очень поучительная история - неправильного положения всего одного переключателя хватило, чтобы уничтожить здоровую ракету. Для Rocket Lab это урок в большей степени работы с подрядчиками, чем конструирования ракет, опыт, пусть горький, но полезный. Устранить такую проблему просто, и Rocket Lab пишут, что уже изменили свои процедуры. Для космонавтики в целом подобные ошибки не новость, мне, например, вспоминается история, как в начале трансляции выхода на поверхность Луны операторы одной из станций связи, нажимая не те кнопки, сначала перевернули Армстронга вверх ногами, а затем, пытаясь исправить ситуацию, еще и инвертировали цвета.

Польза и будущее


Первый полет "Электрона" вскрыл и реальную проблему. На видео можно заметить, что на участке работы первой ступени ракета медленно вращалась. Скорость была недостаточной для стабилизации вращением, и в целом для полноценной системы управления, которая стояла на ракете, такая стабилизация не нужна. Но и на серьезную аварию это не походило - ракета сохраняла управляемый полет. Оказывается, что это все-таки была ошибка при проектировании, и вращаться в нормальном полете "Электрон" не должен. Теперь об этой ошибке узнали, и к следующему пуску ее должны исправить.

Второй полет "Электрона" планируется провести в начале октября. На нем все так же не будет настоящего спутника. Уже известно название - "Все еще испытываем" ("Still testing"). Радует, что Rocket Lab сохранили чувство юмора. Ошибки и неудачи, увы, неизбежны, но судя по серьезности подхода, который виден в работе Rocket Lab, они смогут извлечь из них полезные уроки.


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

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «космические происшествия»


promo lozga november 4, 2014 17:00
Buy for 50 tokens
Привет! Добро пожаловать в блог, посвященный популяризации космонавтики, астрономии, и, шире, науки и прогресса человечества. Если вы зашли ко мне впервые, рекомендую почитать длинные серии постов по тегам: Серия "Незаметные сложности космической техники". Рассказы о том, как и почему ракеты и…

  • 1
Правильно понимаю, что до земли было два канала телеметрии? И два канала сделаны не с целью резервирования, улучшения надежности или какой-то, вообще, полезности, а только для того, чтоб раздать сигнал двум получателям данных? Если так, то оно похоже на диверсию чистой воды. Или на саботаж. Или просто кто-то что-то недоговаривает...

"Миром правит не тайная ложа, а явная лажа". Не надо искать диверсию там, где люди делают новое для себя дело и ошибаются.

Каналов было минимум два, у меня нет фактов, но думаю, что канал Rocket Lab был вспомогательным/экспериментальным.

Настаивать, конечно, не буду, от ошибок никто не застрахован. Лично мне ошибки странными кажутся. Так выходит, что проблема возникла на основном канале, который обеспечивал подрядчик. Сторонний исполнитель, надо полагать. Какая-то логика подсказывает мне, что со стороны есть смысл приглашать специалистов, которые делают работу лучше, чем "своими силами".

для того, чтоб раздать сигнал двум получателям данных?

Вас не смущает, что на арендуемых SpaceX пусковых площадках до недавнего времени существовал не подчиняющийся им, совершенно отдельный дядечка-военный, что вручную отдавал команду на самоуничтожение носителя в случае выхода его за определённые координаты и параметры полёта? И только совсем-совсем недавно была испытана automated flight-termination system, что подавалось в профильной прессе как офигенное достижение?

Re: для того, чтоб раздать сигнал двум получателям данны

Наличие дядечки-военного в принципе не смущает. Как не смущает присутствие скорой/полиции/пожарных на футбольном матче.

Как не смущает присутствие скорой/полиции/пожарных на

Тогда почему вы удивляетесь, что этот сторонний дядечка умудрился "прощёлкать клювом" ситуацию с настройками его системы телеметрии, которая и привела в итоге к самоликвидации РН?

Re: Как не смущает присутствие скорой/полиции/пожарных

Удивляюсь как раз не тому, что оный дядечка прощелкал настройки своей системы, а тому удивляюсь, что до него не был доведен альтернативный канал. Хотя, конечно, фик знает, что там в контракте нарисовано...

Сильно подозреваю, что данный дядечка вообще не в курсе, как там связь работает.

  • 1