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Un análisis detallado del accidente de SpaceShipTwo: ¿solo el piloto muerto tiene la culpa?


La semana pasada, el Consejo Nacional de Seguridad del Transporte (NTSB) publicó una audiencia sobre el desastre de SpaceShipTwo. Permítanme recordarles que el 31 de octubre de 2014, durante un vuelo de prueba, el barco se estrelló en el aire, uno de los dos pilotos de prueba murió y el segundo resultó gravemente herido. El equipo de NTSB llegó al lugar del accidente en 24 horas, y el 2 y 3 de noviembre en conferencias de prensa.Se llamó a la causa inmediata del desastre: rotación prematura de la cola a la posición de frenado. En una conferencia de prensa, se enfatizó específicamente que la investigación del desastre será establecer la causa de este evento, y tomará aproximadamente un año. Los resultados de la investigación aparecieron solo después de 9 meses. Las agencias de noticias escribieron breves notas sobre la culpa del copiloto, que eliminó prematuramente el bloqueo del sistema de frenado. Pero en los materiales de la audiencia NTSB de casi dos horas, emerge una imagen más compleja.

Los materiales para la audiencia están disponibles públicamente y se pueden ver aquí .

Material bélico


Antes de hablar sobre las causas del desastre, debe comprender cómo funciona el sistema de frenado SpaceShipTwo. En vuelo normal, es un componente crítico que proporciona el frenado del dispositivo:



Flight SpaceShipTwo consta de los siguientes pasos:
  1. Descarga desde un barco de transporte WhiteKnightTwo a una altitud de ~ 15 km y una velocidad de ~ 0.5 M.
  2. Aceleración con ascenso en un motor de cohete.
  3. La inercia sube a una altitud de 110 km.
  4. Gire la unidad de cola al modo de frenado.
  5. Frenar en atmósfera densa.
  6. Gire la cola en modo avión.
  7. Planificación de vuelo y aterrizaje en el aeropuerto de salida.

La singularidad del sistema de frenado radica en el hecho de que al girar las plumas de la cola, el aparato se transfiere a una configuración y frenos aerodinámicamente estables, manteniendo su posición correcta, como un volante de bádminton.



El sistema fue probado con éxito en vuelo:



Técnicamente, el sistema de frenado está controlado por cuatro manijas: las



dos manijas inferiores controlan los bloqueos izquierdo y derecho del sistema de frenado, para quitar el bloqueo, debe tirar de ellos hacia abajo. Las dos manijas superiores controlan los actuadores izquierdo y derecho (actuadores) del sistema de frenado, para activar el sistema de frenado, deben detenerse. Todas las manijas están protegidas mecánicamente del movimiento espontáneo durante la vibración del dispositivo.

El vuelo fue filmado por varias cámaras. Las audiencias muestran datos de tres cámaras: en tierra, en un avión de transporte y en el boom de SpaceShipTwo:



El video muestra claramente que los haces de cola comienzan a girar, aunque los datos de la cabina indican que ni el piloto ni el copiloto activaron el sistema de frenado. Al mismo tiempo, se sabe que los frenos del sistema de frenado fueron desbloqueados por el copiloto (el fallecido Mike Olsbury) después del informe sobre alcanzar una velocidad de 0.8 M. Según el mapa de vuelo, los frenos del sistema de frenado tuvieron que desbloquearse después de alcanzar una velocidad de 1.4 M. Debido a del hecho de que los bloqueos del sistema de frenado se abrieron a una velocidad de vuelo transónica, las fuerzas aerodinámicas fuera de diseño comenzaron a actuar en el dispositivo, que resultó ser más fuerte que las unidades del sistema de frenado y lo convirtió en modo de frenado, lo que llevó a su destrucción:



Cuando se destruyó el aparato del piloto (Peter Seebold), lo expulsaron de la cabina junto con el asiento, pudo desabrochar los cinturones de seguridad y su paracaídas se abrió automáticamente.



El cuerpo del copiloto (Mike Alsbury) fue encontrado en los restos de la cabina. En la audiencia, no se dijo nada sobre el momento y la causa de la muerte.

Plan de vuelo, entrenamiento y otros aspectos humanos.


En este vuelo, la distribución de tareas entre el piloto y el copiloto fue la siguiente:



Después de caer del avión de transporte, el piloto controló el dispositivo y emitió una orden para encender el motor del cohete. El segundo piloto hizo operaciones para encender el motor. Al alcanzar una velocidad de 0.8 M, el copiloto anunció "0.8 M!" En voz alta para que el piloto estuviera listo para sacudir la parte transónica del vuelo. Al acercarse a la velocidad del sonido, el flujo de aire alrededor del dispositivo cambia y casi cualquier avión o cohete comienza a temblar. El piloto, además de controlar directamente el dispositivo, comenzó a controlar el trimmer del estabilizador, y la tarea del segundo piloto era informar en voz alta sobre la posición del estabilizador. Un informe típico sería típico, por ejemplo, “¡Cinco grados! Siete grados! ¡Nueve grados! Al alcanzar una velocidad de 1.4 M, el segundo piloto tuvo que desbloquear los frenos del sistema de frenado.

En realidad, aproximadamente dos segundos después del anuncio de "0.8 M", a una velocidad de aproximadamente 0.82 M, el copiloto dijo "¡Desbloquee!" y desbloqueó los frenos. Ambos pilotos lograron notar un aumento en el tono (el dispositivo comenzó a levantar la nariz).

Ambos pilotos se sometieron a un entrenamiento especial previo al vuelo, que incluyó trabajar en el simulador SpaceShipTwo, planificar vuelos en WhiteKnightTwo, que en cierta configuración imitaba la aerodinámica de SpaceShipTwo en la sección de planificación y aterrizaje de descenso, así como entrenamiento en un avión deportivo para desarrollar habilidades de retirada de aeronaves y gravedad cero. de modos de vuelo peligrosos. Al mismo tiempo, el entrenamiento en el simulador no se realizó en trajes de vuelo (casco, máscara de oxígeno, traje de gran altitud), sino en ropa normal y en el simulador, no se simularon sobrecargas y sacudidas de un vuelo real.

Una característica desconocida antes de la audiencia fue que los frenos del sistema de frenado tenían que desbloquearse a una velocidad de 1.8 M. Si esto no se podía hacer, entonces se debía cancelar la aceleración adicional, porque en caso de falla de los frenos del sistema de frenado, SpaceShipTwo no podía frenar normalmente. Como resultado, los siguientes factores de estrés actuaron en los pilotos:

  • La tarjeta de vuelo no se utilizó en papel; las operaciones se realizaron desde la memoria.
  • Las operaciones tuvieron que completarse en muy poco tiempo, de acuerdo con los datos de vuelo en el simulador durante aproximadamente 26 segundos.
  • Los vuelos con la inclusión de motores se llevaron a cabo durante mucho tiempo, los pilotos podían dejar de temblar y sobrecargarse.
  • El entrenamiento en el simulador se realizó con ropa normal, la falta de hábito de un traje de vuelo podría aumentar aún más el estrés.
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Al desarrollar el dispositivo, los diseñadores no instalaron ningún sistema de información sobre el logro de una velocidad segura para desbloquear o proteger contra el desbloqueo prematuro del sistema de frenado, confiando completamente en las calificaciones de los pilotos. A pesar de que la tecnología de desarrollo SpaceShipTwo utilizada para prevenir posibles accidentes, no fueron suficientes. Las autoridades reguladoras (FAA / AST) no pudieron realizar una evaluación adecuada de la seguridad del dispositivo debido a la novedad de la industria privada de vuelos suborbitales, además, cuando consideraron una solicitud, fueron presionados para considerarla dentro de los 120 días y la decisión fue positiva. . La interacción de los inspectores de seguridad y la empresa de desarrollo (Scaled Composites) no fue completa, rápida y de alta calidad. También,Se asignaron inspectores de seguridad al vuelo, pero no al desarrollador, y no estaban familiarizados con las características del barco y los vuelos.

recomendaciones


NTSB hizo diez recomendaciones para mejorar la seguridad. Los diseñadores de SpaceShipTwo informan que ya han desarrollado un mecanismo que protege contra el desbloqueo prematuro del sistema de frenado.
Formalmente, este desastre fue el primer desastre espacial que ocurrió debido a la culpa de la tripulación. Pero no solo los pilotos tienen la culpa. Los diseñadores que "pusieron todos sus huevos en una canasta" y no instalaron ningún sistema de advertencia o cerraduras de las cerraduras del sistema de frenado para que no se abrieran en el momento equivocado también son responsables de este desastre. La gente siempre ha estado equivocada, equivocada y estará equivocada. En una situación en la que desbloquear el sistema de frenado demasiado temprano o demasiado tarde es igualmente mortal, los ingenieros realmente cometieron un error, recordándoles el peligro de desbloquear demasiado tarde, pero sin indicar nada en la documentación o en el tablero sobre el peligro de desbloquear demasiado temprano. Es casi natural que la gente haya cometido un error después de solo ocho vuelos.

El hecho de que esta causa particular del desastre no vuelva a suceder no inspira optimismo y confianza en el éxito continuo del turismo espacial suborbital de Virgin Galactic. Si el dispositivo se diseñó teniendo en cuenta los peligros de los vuelos espaciales, de gran velocidad y gran altitud, este accidente no sería un desastre. Las catapultas o una cápsula de la tripulación que se está rescatando no habrían permitido la muerte, incluso en el caso de la destrucción del aparato. Pero esto no es, y no está planeado: SpaceShipTwo está diseñado en la ideología de los aviones civiles, no en las naves espaciales. Un concepto de sistema de frenado ingeniosamente hermoso es un componente crítico de la seguridad de vuelo. Pero, ¿cómo aseguran los ingenieros su fiabilidad? ¿Sus actuadores están duplicados? En la historia de la aviación hubo aviones con barrido variable del ala: Su-24, MiG-23, F-111.Pero en el caso de una falla en el manejo de rotación del ala, la tripulación tenía catapultas. ¿Qué sistemas de rescate tendrán los pasajeros de SpaceShipTwo si el actuador o el bloqueo del sistema de frenado fallan? ¿Una escotilla en la cabina y paracaídas, como en la Segunda Guerra Mundial? Todos los pasajeros deberán someterse a un entrenamiento de paracaídas obligatorio antes de abordar. Pero en caso de tal falla, el aparato comenzará a girar, y la sobrecarga no permitirá que las personas se levanten de la silla, lo que hace que esta preparación sea completamente inútil. La contradicción es clara: las medidas de seguridad requieren dinero, y la cantidad de turistas que pueden pagar el vuelo será aún menor. Pero de lo contrario, SpaceShipTwo podría repetir el destino del transbordador espacial, un barco fabulosamente hermoso que mató a muchas personas, y el concepto mismo de un camión barato en órbita resultó ser un fracaso.

En preparación para la publicación, además de la grabación en video de las audiencias, se utilizaron los siguientes materiales:


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Source: https://habr.com/ru/post/es382483/

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