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Eine detaillierte Analyse des Absturzes von SpaceShipTwo: Ist nur der tote Pilot schuld?


Letzte Woche veröffentlichte der National Transport Safety Council (NTSB) eine Anhörung zur SpaceShipTwo-Katastrophe. Ich möchte Sie daran erinnern, dass am 31. Oktober 2014 während eines Testfluges das Schiff in der Luft abstürzte, einer der beiden Testpiloten starb und der zweite schwer verletzt wurde. Das NTSB-Team traf innerhalb von 24 Stunden und am 2. und 3. November auf Pressekonferenzen an der Absturzstelle einDie unmittelbare Ursache der Katastrophe wurde genannt - vorzeitige Drehung des Hecks in die Bremsposition. Auf einer Pressekonferenz wurde ausdrücklich betont, dass die Untersuchung der Katastrophe die Ursache dieses Ereignisses ermitteln soll und etwa ein Jahr dauern wird. Die Ergebnisse der Untersuchung erschienen erst nach 9 Monaten. Nachrichtenagenturen schrieben kurze Notizen über die Schuld des Copiloten, der die Verriegelung des Bremssystems vorzeitig entfernte. In den Materialien der fast zweistündigen NTSB-Anhörung ergibt sich jedoch ein komplexeres Bild.

Die Hörmaterialien sind öffentlich zugänglich und können hier eingesehen werden .

Materiel


Bevor Sie über die Ursachen der Katastrophe sprechen, müssen Sie wissen, wie das SpaceShipTwo-Bremssystem funktioniert. Im normalen Flug ist es eine wichtige Komponente, die das Bremsen des Geräts ermöglicht:



Flight SpaceShipTwo besteht aus den folgenden Schritten:
  1. Entladung von einem WhiteKnightTwo-Trägerschiff in einer Höhe von ~ 15 km und einer Geschwindigkeit von ~ 0,5 m.
  2. Beschleunigung beim Aufstieg auf einen Raketentriebwerk.
  3. Trägheitsanstieg auf eine Höhe von 110 km.
  4. Schalten Sie die Heckeinheit in den Bremsmodus.
  5. Bremsen in dichter Atmosphäre.
  6. Drehen Sie das Heck im Flugzeugmodus.
  7. Flugplanung und Landung am Abflughafen.

Die Einzigartigkeit des Bremssystems liegt in der Tatsache, dass durch Drehen der Heckfedern die Vorrichtung in eine aerodynamisch stabile Konfiguration versetzt wird und unter Beibehaltung ihrer korrekten Position wie ein Badminton-Federball bremst.



Das System wurde erfolgreich im Flug getestet:



Technisch wird das Bremssystem über vier Griffe gesteuert: Die



beiden unteren Griffe steuern das linke und das rechte Schloss des Bremssystems. Um das Schloss zu entfernen, müssen Sie sie nach unten ziehen. Die beiden oberen Griffe steuern die linken und rechten Aktuatoren (Aktuatoren) des Bremssystems. Um das Bremssystem einzuschalten, müssen sie überfahren werden. Alle Griffe sind mechanisch vor spontanen Bewegungen während Vibrationen des Geräts geschützt.

Der Flug wurde von mehreren Kameras gefilmt. Die Anhörungen zeigen Daten von drei Kameras: Boden, in einem Trägerflugzeug und am Heckausleger von SpaceShipTwo:



Das Video zeigt deutlich, dass sich die Heckbalken zu drehen beginnen, obwohl Daten aus dem Cockpit besagen, dass weder der Pilot noch der Copilot das Bremssystem aktiviert haben. Gleichzeitig ist bekannt, dass die Bremsen des Bremssystems vom Copiloten (dem verstorbenen Mike Olsbury) nach dem Bericht über das Erreichen einer Geschwindigkeit von 0,8 M entriegelt wurden. Laut Flugkarte mussten die Bremsen des Bremssystems nach Erreichen einer Geschwindigkeit von 1,4 M entriegelt werden Aufgrund der Tatsache, dass die Bremssystemsperren mit einer transsonischen Fluggeschwindigkeit geöffnet wurden, begannen aerodynamische Kräfte außerhalb des Designs auf das Gerät zu wirken, die sich als stärker als die Antriebe des Bremssystems herausstellten und das Gerät in den Bremsmodus versetzten, was zu seiner Zerstörung führte:



Als der Apparat des Piloten zerstört wurde (Peter Sibold), wurde er zusammen mit dem Sitz aus dem Cockpit geworfen, er konnte die Sicherheitsgurte lösen und sein Fallschirm öffnete sich automatisch.



Die Leiche des Copiloten (Mike Alsbury) wurde in den Trümmern des Cockpits gefunden. In der mündlichen Verhandlung wurde nichts über Zeitpunkt und Todesursache gesagt.

Flugplan, Training und andere menschliche Aspekte


Bei diesem Flug war die Verteilung der Aufgaben zwischen dem Piloten und dem Copiloten wie folgt:



Nach dem Ablegen aus dem Trägerflugzeug kontrollierte der Pilot das Gerät und gab einen Befehl zum Zünden des Raketentriebwerks aus. Der zweite Pilot machte Operationen, um den Motor einzuschalten. Bei Erreichen einer Geschwindigkeit von 0,8 M kündigte der Copilot laut „0,8 M!“ An, so dass der Pilot bereit war, den transsonischen Teil des Fluges zu schütteln. Bei Annäherung an die Schallgeschwindigkeit ändert sich der Luftstrom um das Gerät und fast jedes Flugzeug oder jede Rakete beginnt zu zittern. Der Pilot begann zusätzlich zur direkten Steuerung des Geräts, den Stabilisatortrimmer zu steuern, und die Aufgabe des zweiten Piloten bestand darin, laut über die Position des Stabilisators zu berichten. Ein typischer Bericht wäre beispielsweise „Fünf Grad! Sieben Grad! Neun Grad! " Bei Erreichen einer Geschwindigkeit von 1,4 m musste der Copilot die Bremsen des Bremssystems lösen.

In Wirklichkeit sagte der Copilot ungefähr zwei Sekunden nach der Ankündigung von „0,8 M“ bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,82 M „Entsperren!“. und entriegelte die Bremsen. Beide Piloten bemerkten eine Zunahme der Neigung (das Gerät begann, die Nase anzuheben).

Beide Piloten absolvierten ein spezielles Preflight-Training, das die Arbeit am SpaceShipTwo-Simulator, die Planung von Flügen mit WhiteKnightTwo, das in einer bestimmten Konfiguration die Aerodynamik von SpaceShipTwo auf einem Planungs- und Abstiegslandeplatz imitierte, sowie das Training in einem Sportflugzeug zur Entwicklung von Schwerelosigkeits- und Flugzeugrückzugsfähigkeiten umfasste von gefährlichen Flugmodi. Gleichzeitig wurde das Training auf dem Simulator nicht in Fluganzügen (Helm, Sauerstoffmaske, Höhenanzug) durchgeführt, sondern in normaler Kleidung, und auf dem Simulator wurden Überlastungen und Erschütterungen eines echten Fluges nicht simuliert.

Ein vor der Anhörung unbekanntes Merkmal war, dass die Bremsen des Bremssystems mit einer Geschwindigkeit von 1,8 M entriegelt werden mussten. Wenn dies nicht möglich war, musste die weitere Beschleunigung abgebrochen werden, da SpaceShipTwo im Falle eines Ausfalls der Bremsen des Bremssystems nicht normal bremsen konnte. Infolgedessen wirkten sich die folgenden Stressfaktoren auf die Piloten aus:

  • Die Flugkarte wurde nicht in Papierform verwendet, Operationen wurden aus dem Speicher ausgeführt.
  • Die Operationen mussten laut Flugdaten im Simulator in sehr kurzer Zeit für ca. 26 Sekunden abgeschlossen sein.
  • Flüge mit Motoren wurden lange Zeit durchgeführt, Piloten konnten sich von Erschütterungen und Überlastungen entwöhnen.
  • Das Training am Simulator wurde in gewöhnlicher Kleidung durchgeführt, die mangelnde Gewohnheit eines Fluganzugs könnte den Stress weiter erhöhen.
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Bei der Entwicklung des Geräts installierten die Konstrukteure keine Informationssysteme zum Erreichen einer sicheren Geschwindigkeit zum Entriegeln oder zum Schutz vor vorzeitigem Entriegeln des Bremssystems, wobei sie sich vollständig auf die Qualifikationen der Piloten stützten. Trotz der Tatsache, dass die SpaceShipTwo-Entwicklungstechnologie verwendet wurde, um mögliche Unfälle zu verhindern, reichten sie nicht aus. Die Regulierungsbehörden (FAA / AST) konnten aufgrund der Neuheit der privaten suborbitalen Flugindustrie keine angemessene Bewertung der Sicherheit des Geräts vornehmen. Bei der Prüfung des Antrags wurden sie außerdem unter Druck gesetzt, den Antrag innerhalb von 120 Tagen zu prüfen, und die Entscheidung war positiv . Das Zusammenspiel der Sicherheitsinspektoren und der Entwicklungsfirma (Scaled Composites) war nicht vollständig, schnell und von hoher Qualität. Ebenfalls,Sicherheitsinspektoren wurden dem Flug zugewiesen, nicht jedoch dem Entwickler, und waren mit den Merkmalen des Schiffes und der Flüge nicht vertraut.

Ergebnisse


NTSB gab zehn Empfehlungen zur Verbesserung der Sicherheit ab. SpaceShipTwo-Designer berichten, dass sie bereits einen Mechanismus entwickelt haben, der vor vorzeitigem Entriegeln des Bremssystems schützt.
Formal war diese Katastrophe die erste Weltraumkatastrophe, die aufgrund des Verschuldens der Besatzung auftrat. Aber nicht nur die Piloten sind schuld. Für diese Katastrophe sind auch Konstrukteure verantwortlich, die „alle Eier in einen Korb gelegt“ haben und keine Warnsysteme oder Schlösser der Bremssystemschlösser installiert haben, die zum falschen Zeitpunkt geöffnet wurden. Die Leute haben sich immer geirrt, geirrt und werden sich geirrt haben. In einer Situation, in der ein zu frühes oder zu spätes Entriegeln des Bremssystems gleichermaßen tödlich ist, haben die Ingenieure tatsächlich einen Fehler gemacht und sie an die Gefahr eines zu späten Entriegelns erinnert, ohne jedoch in der Dokumentation oder auf dem Armaturenbrett auf die Gefahr eines zu frühen Entriegelns hinzuweisen. Es ist fast selbstverständlich, dass Menschen nach nur acht Flügen einen Fehler gemacht haben.

Die Tatsache, dass diese besondere Ursache der Katastrophe nicht erneut auftreten wird, weckt keinen Optimismus und kein Vertrauen in den anhaltenden Erfolg des suborbitalen Weltraumtourismus von Virgin Galactic. Wenn das Gerät unter Berücksichtigung der Gefahren von Hochgeschwindigkeits-, Höhen- und Raumflügen entwickelt worden wäre, wäre dieser Unfall keine Katastrophe. Katapulte oder eine gerettete Mannschaftskapsel hätten selbst im Falle der Zerstörung des Apparats keine Todesfälle zugelassen. Dies ist jedoch nicht geplant und geplant. SpaceShipTwo basiert auf der Ideologie von Zivilflugzeugen und nicht von Raumfahrzeugen. Ein technisch schönes Bremssystemkonzept ist ein kritischer Bestandteil der Flugsicherheit. Aber wie stellen Ingenieure die Zuverlässigkeit sicher? Sind die Aktuatoren dupliziert? In der Geschichte der Luftfahrt gab es Flugzeuge mit variabler Flügelbewegung - Su-24, MiG-23, F-111.Im Falle eines Ausfalls des Flügelrotationsantriebs hatte die Besatzung Katapulte. Welche Rettungssysteme haben SpaceShipTwo-Passagiere, wenn der Aktuator oder die Bremssystemverriegelung ausfallen? Eine Luke im Cockpit und in den Fallschirmen, wie im Zweiten Weltkrieg? Alle Passagiere müssen vor dem Einsteigen eine obligatorische Fallschirmschulung absolvieren. Im Falle eines solchen Fehlers beginnt sich der Apparat zu drehen, und eine Überlastung ermöglicht es den Menschen nicht einmal, vom Stuhl aufzustehen, was diese Vorbereitung völlig unbrauchbar macht. Der Widerspruch ist klar: Sicherheitsmaßnahmen erfordern Geld, und die Anzahl der Touristen, die den Flug bezahlen können, wird noch geringer sein. Aber sonst könnte SpaceShipTwo das Schicksal des Space Shuttles wiederholen - ein sagenhaft schönes Schiff, das viele Menschen getötet hat, und das Konzept eines billigen Lastwagens in die Umlaufbahn erwies sich als Fehlschlag.

Zur Vorbereitung der Veröffentlichung wurden neben dem Video der Anhörungen folgende Materialien verwendet:


Andere Materialien zu Weltraumunfällen und Katastrophen mit dem Tag „Weltraumunfälle“ .

Source: https://habr.com/ru/post/de382483/

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