Finalmente, tratamos los grados: la causa del accidente de Fragata

El martes, se anunciaron los resultados del trabajo de la comisión que investiga las causas del accidente de la etapa superior de Fregat con el satélite Meteor-M No. 2-1. Adivinando lo que sucedió , seguimos el camino correcto, pero aún no imaginamos correctamente la imagen del accidente. Y Anatoly Zak, quien claramente recibió una información privilegiada, tampoco contó con precisión el escenario de lo que sucedió. Y al proporcionar ilustraciones de los resultados de la comisión, finalmente obtenemos una imagen completa del curso de los eventos.


Foto: Dmitry Lovetsky / Associated Press

Paso a paso


Ya sabemos que el plano de estabilización del cohete en vuelo pasará diagonalmente a través del cohete que se encuentra en la plataforma de lanzamiento.

Imagen explicativa de nuevo
imagen

El ángulo entre el norte y el plano de estabilización se llama acimut del inicio, y en Vostochny es de 168.8 °. Antes de lanzar el cohete, se lanzaron dos sistemas de control: el vehículo de lanzamiento Soyuz-2.1b (en lo sucesivo denominado lanzacohetes) y el bloque de refuerzo Frigate (en adelante, el lanzacohetes). Se suponía que el misil debía volar a una trayectoria de 354 °, y el bloque de refuerzo, después de la separación de la tercera etapa, a 344 °. Ambos sistemas de control en vuelo normal deberían restablecer el acimut. El misil realiza esta maniobra de 5 a 22 segundos de vuelo, y la etapa superior después de la separación. La República de Bielorrusia tuvo menos de un minuto para construir la orientación, porque se decidió ponerla en un camino abierto, y si el motor no se encendía rápidamente, no sería posible entrar en órbita. Sin embargo, incluso antes del inicio del sistema de control, decidieron girar en diferentes direcciones para avanzar por el camino más corto. SU RN decidió girar en sentido antihorario, porque en este caso tendría que girar 174 ° hasta el acimut de 354 °. Y fue más rentable para la unidad de aceleración al acimut 344 ° girar en sentido horario en un ángulo de 175 °.


Ángulos mostrados con fines ilustrativos.

Desafortunadamente, la unidad de overclocking solo una vez, antes del inicio, decidió a qué lado recurrir, y no actualizó el algoritmo de sus acciones. Como resultado, cuando el cohete giró 174 grados, se agregaron a la esquina en la que estaba a punto de girar el bloque acelerador. En el momento de la separación, el error fue de 363 ° (174 ° + 175 ° = 349 °, obviamente, no se agregaron las maniobras de cohetes no mencionadas), sin embargo, en lugar de contar la dirección del movimiento, el bloqueo de aceleración fue un largo camino. La "fragata" puede girar a una velocidad de hasta un grado por segundo, y un minuto antes de encender el motor, logró girar 55 grados en el sentido de las agujas del reloj. La velocidad de rotación obtenida condujo al hecho de que dentro de un minuto de la primera puesta en marcha del motor, la unidad realmente disminuyó la velocidad y, por lo tanto, cayó antes que la tercera etapa.


Ángulos mostrados con fines ilustrativos.

Protección murphy


En el accidente que sucedió, el equipo estaba en buenas condiciones y la misión de vuelo era correcta. Espero que ya te hayas dado cuenta de que la versión de los confusos puertos espaciales es completamente insostenible. La suposición de que el gran acimut del lanzamiento del lanzamiento del puerto espacial Vostochny es el culpable también es incorrecta. De hecho, esta es una manifestación de la ley de Murphy, tal como es: si tiene un sector de 10 ° (¡3% del círculo completo!) En el que los sistemas de control deciden girar en diferentes direcciones, entonces construirá un puerto espacial con un acimut de lanzamiento para entrar en estos el más 3%. Por separado, vale la pena señalar que si la Fragata se pusiera en órbita baja, habría logrado girar en un ángulo inadecuado.

Entonces, ¿cuál es la causa del accidente? Dos palabras responden a esta pregunta: "prueba de integración". Después de crear módulos o sistemas separados, es imprescindible verificar que funcionen correctamente juntos. La afirmación de que los programadores que desarrollaron el software Frigate hace 20 años también tienen la culpa también es incorrecta: el programa funcionó perfectamente para las condiciones iniciales, y no vale la pena esperar que se haya hecho de inmediato para todos los posibles cosmodromes.

Conclusión


No hay nada bueno en el accidente, pero sigue siendo irracionalmente agradable que pertenezca al tipo complejo y generalizado de tecnología espacial. Estas no son toneladas superfluas de combustible que se vertieron debido a un desorden en la documentación y materiales no mezclados en el almacén. Por la misma razón, las pobres pruebas de integración en la atmósfera de Marte, el Orbitador Climático de Marte de la NASA se quemó, y el Ariane 5 europeo colapsó, perdiendo el control, en su primer vuelo. Si en nuestra cosmonáutica la complejidad de los accidentes continúa creciendo, entonces al menos indicará que ella ya ha lidiado con problemas obvios y simples.

Source: https://habr.com/ru/post/es409035/


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