Почему мы не слетали на Луну?
Шрифт:
Опираясь на такую формальную, мертвую, статистику, с целью оценки общей опасности в начале летных испытаний мы положили, что, несмотря на новизну и сложность всех ступеней комплекса, а их в нем восемь последовательно работающих, вероятность нормального функционирования каждой из ступеней при первом пуске не превышает 0,5. При этом мы считали, что уникальность и отсутствие прототипа компенсируется особой ответственностью разработчика. В указанном случае вероятность выполнения целевой задачи при первом пуске комплекса Н1-Л3 оценивалась величиной, чуть большей 1%. Даже в случае выбора максимальной вероятности нормальной работы каждой ступени, равной 0,8, вероятность решения целевой задачи при первом пуске не превышает 16%.
Полученная оценка показывает, что для отработки надежности такого сложного лунного комплекса необходим
Перед первым пуском комплекса Н1-Л3, состоявшимся в 1969 году, на заседании государственной комиссии по летным испытаниям, на котором принималось решение о запуске комплекса, я доложил результаты о численной оценке его надежности по второй методологии, т.е. о 67%, ненавязчиво предупредив, что при этом разработчики и лица, обслуживающие пуск, не должны допустить ни одной простой и грубой ошибки или промаха. Я ожидал одобрения представленных результатов. Однако мое сообщение было встречено гробовым молчанием. Каждый член госкомиссии был озадачен приведенными цифрами, ведь допускалась авария, и обдумывал свою позицию. Первым выступил Н.А. Пилюгин. Со свойственной ему оригинальностью и мудростью заявил:
— Мы не можем заранее планировать себе аварии, как тут нам предлагают. С такими цифрами надежности мы не имеем права принимать решение о пуске лунного комплекса. Учитывая то, что исходные данные, используемые для определения надежности, недостоверны, предлагаю вообще исключить из нашей практики численные ее расчеты. При принятии решения о пуске комплекса мы должны исходить из абсолютной надежности каждой системы, каждого агрегата, каждого прибора и изделия в целом, что должны гарантировать их разработчики при докладах о готовности к пуску.
Все без обсуждения единодушно согласились с такой постановкой вопроса. Каждый надеялся, что это будут не его система, агрегат, изделие, а если и его, то по обстановке можно будет найти себе объективное оправдание. Я тоже был доволен принятым решением. Оно освобождало институт и меня от необходимости постоянных объяснений несоответствия цифр реальной картине испытаний, которая в плане надежности первых пусков складывалась более чем мрачно.
Первый пуск лунного комплекса Н1-Л3 был произведен 21 февраля 1969 года при полной абсолютной гарантии главных конструкторов надежности разработанных ими изделий и комплекса в целом. Носитель Н1 нормально стартовал, начало полета было штатным и устойчивым. Но из-за возникших высокочастотных колебаний в двигателе №2 первой ступени РН разрушилась трубка отбора горячего газа из камеры сгорания к датчику. В результате на 54-й секунде полета возник пожар в хвостовом отсеке ракеты, а на 70-й — она взорвалась вследствие развившегося пожара. Однако все признали начало очень удачным. Носитель нормально стартует и летит. Особенно был доволен В.П. Мишин. Он считал пожар случайным, легко устранимым, фактором. Как мне передали, Василий Павлович даже сказал:
— Хорошо, что мы не послушали Мозжорина и не построили стенд для огневых испытаний первой ступени носителя. На этом мы сэкономили 179 млн руб.
По поводу этого полета было небольшое замечание: в момент старта была отключена пара 150-тонных периферийных двигателей в соответствии с логикой работы защитной системы “Корд”. Указанная система в случае определенных, грозящих взрывом, нарушений в работе любого маршевого двигателя выключает его и противоположный по диаметру “здоровый” двигатель, чтобы исключить возмущающий момент по рысканию и тангажу. Ведь управление объектом по этим каналам ведется путем соответствующего изменения величины тяги периферийных двигателей. Больше года понадобилось для исследования причин пожара и подготовки следующего комплекта лунного комплекса. Второй пуск комплекса Н1-Л3 был произведен 3 июля 1970 года. В этом
После указанного случая было принято решение вообще исключить систему “Корд” из комплектации носителя Н1: как было установлено, большинство аварийных ситуаций в двигателе, приводящих ко взрыву или разрушению, развивалось столь стремительно, что не хватало времени на срабатывание клапанов отсечки топлива для того, чтобы предотвратить разрушение двигателя и не допустить возникновения пожара. По результатам второго пуска было предложено и реализовано много мероприятий, повышающих пожарную безопасность РН.
Через год, 27 июля 1971 года, был совершен третий пуск лунного комплекса. Старт его прошел нормально. В начале активного участка траектории полета носитель Н1 начал медленно вращаться по крену. При достижении предельного его угла в 12° двигательная установка первой ступени РН была полностью выключена системой безопасности полета. Комплекс упал и взорвался. Причиной аварии послужил мощный аэродинамический возмущающий момент, который не был учтен при оценке необходимого запаса управляемости комплекса по крену. Четвертый пуск комплекса Н1-Л3 состоялся 23 ноября 1972 года. Старт и полет комплекса на большей части активного участка траектории первой ступени носителя Н1 были нормальными. В конце этого участка, перед выключением двигательной установки первой ступени РН, начали развиваться небольшие продольные ее колебания. На 107-й секунде полета двигатель №4 разрушился из-за разгара насоса окислителя, и комплекс взорвался.
Таким образом, из четырех аварийных пусков комплекса Н1-Л3 три из них прямо или косвенно связаны с двигателем главного конструктора Н.Д. Кузнецова, входящим в состав 30-двигательной установки. Статистика, прямо сказать, черная и весьма близкая к первой оценке надежности комплекса. Подробный анализ результатов первых четырех аварийных пусков лунного комплекса Н1-Л3 и американского опыта обеспечения надежности носителя “Сатурн-5” привел институт к твердой убежденности, что продолжение наработки надежности упомянутого комплекса принятым ранее порядком не решит задачу. Необходимо менять метод обеспечения надежности. Основным условием этого, помимо увеличения объема наземной отработки каждой системы и каждого агрегата, мы считали введение предполетных огневых технологических испытаний всех ступеней и блоков комплекса, чтобы получить твердую уверенность в их работоспособности и отсутствии ошибок производственного и технологического характера. Требовалась также доработка всех ступеней носителя и двигателей лунного комплекса с целью последующего после ОТИ их использования в полете без переборок и сложной нейтрализации, чтобы не ограничиваться, как раньше, огневыми прожигами “свидетелей”.
Конечно, реализация указанных мероприятий была непростым делом. Легко сказать, но трудно сделать. Необходимо было создание уникального стенда для огневых технологических испытаний первой ступени носителя Н1. Это влекло за собой значительное капитальное строительство, на что требовалось значительное дополнительное время, которого не было. Поэтому главным конструктором В.П. Мишиным предложение о введении в практику создания носителя Н1 таких испытаний было встречено в штыки. Начался бесконечный технический спор между ЦНИИмашем и ЦКБЭМ о “пользе и вреде” ОТИ с обширными расчетами на основе использования всех статистических данных об авариях ракет и носителей для подтверждения своих диаметрально противоположных взглядов на причины аварий, предотвращенных за счет проведения огневых испытаний. Нам представлялось, что специалисты ЦКБЭМ были и в этом вопросе необъективны. Однако очевидную пользу ОТИ трудно отрицать, и она не нуждается в подтверждении расчетами.