Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Забыли изменить азимут: результаты расследования происшествия с «Ariane 5»
lozga
Аварийная комиссия, расследовавшая происшествие с ракетой-носителем "Ariane 5" 25 января, опубликовала результаты своей работы на прошлой неделе. Причина оказалась до смешного и обидного простой, а так же очень поучительной - изменяя стандартное полетное задание из-за особенных требований миссии, забыли поправить азимут, и совершенно исправная ракета полетела в сторону от требуемого маршрута.

01.jpeg
Старт РН "Ariane 5", фото Arianespace

Хроника событий и последствия


Ракета Ariane 5 с двумя телекоммуникационными спутниками Al Yah 3 и SES-14 стартовала 25 января в 22:30 UTC. По трансляции казалось, что полет проходит нормально, но на десятой минуте в ней перестали отображаться данные телеметрии с ракеты. Ведущий трансляции этот факт не стал никак комментировать, поэтому остановка трансляции на 38 минуте и сообщение об аномалии спустя час стали неприятным сюрпризом. Еще примерно час ушел на поиск спутников. Наконец выяснилось, что спутники находятся на орбите, но с бОльшим на 20° наклонением.

04.jpeg
Примерный трек полета, схема пользователя Чебурашка форума журнала «Новости космонавтики»

Уже в первые сутки по общедоступной информации - трансляции запуска и видео полета ракеты, снятого с земли, стало ясно, что Ariane 5 по какой-то причине летела примерно на 20 градусов южнее (правее) правильного курса. Телеметрия действительно пропала, и произошло это из-за того, что для станций приема данных с ракеты она скрылась за горизонтом. Ответить на вопрос, почему это произошло, могла только аварийная комиссия.

Тем временем спутники начали движение с геопереходной на геостационарную орбиту. Оснащенный химическими и электрическими двигателями Al Yah 3 движется быстрее, чем SES 14 только с электрическими двигателями.

02.jpeg
Средняя высота орбиты растет, источник

03.jpeg
А наклонение падает, источник

К сожалению, топлива для выхода на геостационарную орбиту придется потратить больше, чем по начальным оптимистичным расчетам. На исправление только неправильного наклонения потребовалось бы всего 165 м/с, но Ariane 5 вывела спутники на такую орбиту, где апоцентр и перицентр не находятся на экваторе (а это требуется нормальной геопереходной орбите). Из-за естественной прецессии орбиты они бы со временем там оказались, но пришлось бы ждать примерно до сентября. Судя по тому, что спутники начали движение, нашли какое-то решение лучше, чем ждать восемь месяцев, но на исправление этой проблемы придется потратить до 1100 м/с.

Результаты и вопросы


Опубликованные выводы комиссии говорят о том, что ракета была полностью исправна, но выполняла неверное полетное задание. Из-за "специальных требований" миссии азимут для инерциальной навигационной системы должен был быть установлен в 70° вместо обычных 90°. Но этого не сделали, а предстартовые проверки не выявили ошибки. Увы, пресс-релиз слишком коротко описывает причину (буквально пара строчек после восхваления исправности ракеты и перед заверениями, что такого больше не повторится), поэтому придется поискать дополнительную информацию и пояснить, что имелось в виду.

По информации французского журнала Aero Spatium, уникальность миссии заключалась в том, что один из заказчиков потребовал отделять свой спутник перпендикулярно направлению полета. Для этого нужно было развернуть верхнюю ступень, и, похоже, это создавало какие-то проблемы для системы управления, которую, очевидно, физически повернули на 20°, чтобы отделение происходило при угле 70° а не 90. Из-за этого пришлось ввести изменения в программу полета. Ракета летела по той же траектории, что и раньше, но повернутая система управления должна была наводить ракету на азимут 70°. И вот это изменение забыли внести в программу. В результате система управления повернула Ariane 5 на привычный азимут 90°, который в данном случае наложился на поворот самой системы управления, и ракета полетела курсом 90+20=110°.

Вопрос о том, зачем физически поворачивали систему управления, остается без ответа. Если бы на ракете стояла гиростабилизированная платформа с механическими гироскопами, была бы очевидной версия об опасности складывания рамок гироскопов. Но на Ariane 5 стоят лазерные гироскопы, которые не имеют рамок и не боятся этой проблемы.

04.jpeg
Учебный класс операторов аварийного прекращения полета, источник

Также очень печально, что отчет аварийной комиссии ни слова не говорит о поведении операторов аварийного прекращения полета (RSO). С одной стороны, ракета действительно была исправна. С другой, она летела по очевидно неверному курсу, который был за рамками разрешенных и проходил всего в паре километров от густонаселенного города. И мы не можем сказать - получали ли RSO недостаточную информацию, сумели ли быстро оценить ситуацию и сделать вывод, что ракету не нужно подрывать, или же просто не смогли вовремя отреагировать. Лично мне первый вариант кажется маловероятным - неисправная система управления может информировать о "правильном" направлении полета, поэтому логичны системы внешнего контроля. А из последних двух вариантов, как мне кажется, более вероятен последний. Маловероятно, что люди в условиях стресса могут быстро оценить последствия ошибки курса в 20°, и здесь логично использовать простые алгоритмы - "если летим не туда, то прекращаем полет".

Заключение


Всего через два месяца после аварии российского "Фрегата" Arianespace умудрилась устроить происшествие по очень похожей причине - в конструкцию и план полета вносится изменение, порождающее ошибку, которая не отлавливается существующими проверками, и совершенно исправная техника создает проблемы. И произошедшее наглядно показывает, что в космонавтике нельзя расслабляться - 15 безаварийных лет и 83 пуска (всех версий Ariane 5) не обеспечивают надежность сами по себе. Даже хуже - безобразное освещение произошедшего показывает, что расслабились все, даже службы связи с общественностью. Но, как ни парадоксально, и в таком происшествии можно найти позитивные стороны - в 2019 году Ariane 5 должна будет запустить телескоп James Webb стоимостью 9 миллиардов долларов. А после аварии бдительность людей на время повышается.


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

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «космические происшествия»


промо lozga ноябрь 4, 2014 17:00
Разместить за 20 жетонов
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…

"Всего через два месяца после аварии российского "Фрегата" Arianespace умудрилась устроить происшествие по очень похожей причине "

С кем поведешься, от того и наберешься.

Преимущество, что аппараты имеют собственную двигательную установку и будут работать как положено.

и на старуху бывает проруха

то есть "топографический кретинизм" свойственен не только программистам с космодрома Восточный?

По большому счету люди везде одинаковые и склонны совершать похожие ошибки.

(Удалённый комментарий)
Интересный вопрос, на который мне не удалось найти ответа.

"Апоцентр и перицентр не находятся на экваторе" - это разве не есть просто неправильное наклонение?


Для запуска на ГПО, "просто" неправильное - это когда над экватором находятся ТОЛЬКО апоцентр и перицентр,а вся остальная орбита проходит выше/ниже экватора. Тогда в апоцентре орбиту "поворачивают" вокруг межцентровой оси - и она вся оказывается над экватором; вуаля!

А когда апоцентр не над экватором, то поворачивать орбиту приходится не в апоцентре (т.к. поворот по-любому надо делать над экватором), и такая коррекция тратит больше горючего, потому что выше скорость спутника в момент коррекции.

Edited at 2018-02-26 05:57 (UTC)

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

И эти люди запрещают нам ковырятся пальцем в носу...


> здесь логично использовать простые алгоритмы - "если летим не туда, то прекращаем полет"

1. Это логично только за чужой счёт. Как только это решение принимается за свой счёт, логика так надаёт по рукам, что мыслитель без наркотиков не заснёт. Цена вопроса на глаз порядка гигабакса. Чтобы взорвать гигабакс, нужно его иметь; а взрывать чужой гигабакс вредно для здоровья и долголетия. :) И это правильно -- за последствия своих не очень умных решений обычно приходится платить.

> Причина оказалась до смешного и обидного простой, а так же очень поучительной - изменяя стандартное полетное задание из-за особенных требований миссии, забыли поправить азимут, и совершенно исправная ракета полетела в сторону от требуемого маршрута

Ничего смешного в этом нет. Инцидент показал что перед запуском не проводится моделирование траектории с реальными параметрами полётного задания. Это непростительный управленческий провал, и даже позор. Ракета не новая, все модели давно должны существовать и использоваться. Проверки должны быть автоматическими: целевая орбита такая, результат моделирования запуска такой, разница такая; если отклонение за пределами допустимых, кнопка "Пуск" отключена. Ничего сложного, и не нужно всё строить на бдительности. У "Электрона" подобная система отлавливала выход за допустимые пределы параметров, если не ошибаюсь, за секунду до запуска; хотя при этом у них тоже полная комната чуваков, которые выкрикивают статус систем, будто сейчас всё ещё первые годы полётов в космос.



Edited at 2018-02-26 05:44 (UTC)

Если они в самом деле физически развернули блок управления в ракете (правда, из заметки я не понял, откуда такая информация) - то привычное моделирование могло им не помочь. Надо же и в модели было "развернуть"; а модель, возможно, вообще такого не допускает...

Физически поворачивать систему управления - это сюр какой-то. Не надо было на такое подписываться. Сразу понятно, что это может породить кучку всяческих трудноотловимых проблем.

"Союз-ФГ" (на котором космонавты летают) - до сих пор стартует с площадки, в которой стартовая платформа поворачивается по азимуту полета.
Потому что система управления, сделанная в 1957, изменять азимут после старта не умеет :)

Так же и там наверняка: гироскопы-то уже лазерные, а вот софт остался от какого-нито Диаманта обр. 1965




как раз собирался начать искать материалы по теме..
можно порадоваться за нынешний уровень техники, при которой самый слабый элемент теперь это человек!

и следующий вопрос - какие страховые платежи выплатят Операторам ИСЗ страховщики..от этого будет зависеть увеличение страховой премии на следующие заказы для Ариан-5

На сколько лет сократит срок службы спутников на

геостационаре резко уменьшившийся запас топлива?

SES - ни на сколько (он изначально сделано под ГПО-1800, а не ГПО-1500, и имеет на борту "халявное" топливо на 300 м/с)
Ал-Ях - года на 3, вероятно

"Повернутая система управления" - это как "двинутая на голову лошадь"... :)

Или не лошадь... :)

Не, я не думал так плохо по ЕКАвцев, я предполагал более тонкий и менее постыдный тип ошибки...

Опять ватники криворукие ракету уронили? А, нет...

ааа..опять просрали полимеры , рукожопы из роскосмоса ничего не умеют , восточный говно.....а ? что ? не российский аппарат ? ну тогда просто забыли поправить азимут и совершенно рабочий аппарат улетел не туда..в смысле туда но не туда...(вой либерала , акт 2 действий 4-ое)

Воющему патриоту указываю, что результат ошибки всё-таки сильно разный: сокращение срока работы спутников vs. изучение атлантического рельефа :)

Французы начинают превращаться в рукожопов

?

Log in

No account? Create an account