Н1 N 3Л: поиск причин аварии: КОРД под подозрением

Начинается последняя стадия работы над ракетой. Надо искать, что и почему случилось. Немедленное начало процесса поиска - это успокаивающее лекарство, которое всегда приносит разрядку. Первое утешение попытался внести Бармин : "Не огорчайтесь, стартовая позиция невредима". 15 мая 1957 года Бармин так же облегченно вздохнул, когда выяснилось, что первая "семерка", потерпев аварию на сотой секунде, не повредила старта. Тогда мы все, не только команда Бармина, не очень огорчались: все-таки сто секунд с первого раза - это уже было достижением. Теперь людей было много больше, но успокаивающих и шутников много меньше. Уж очень велика ракета Н1, чтобы так легко и быстро погибнуть после пяти лет, потраченных на ее создание.

Мишин был слишком нетерпелив, чтобы ждать многодневных расследований. Обращаясь к Иосифьяну , тут же, в бункере, он сказал, что во всем виноват турбогенератор. Только его отказ мог привести к одновременному выключению всех двадцати восьми двигателей.

Министр - председатель Госкомиссии, не выходя на поверхность, назначил Мишина председателем аварийной комиссии. Иосифьян с Шереметьевским проявили необычайную настойчивость и предложили немедленно разыскать на участке падения и доставить для проверки турбогенераторы. Поисковая команда отыскала турбогенераторы. Они оказались на удивление целыми и пригодными к "повторному использованию". Их срочно доставили на истринский стенд и после легкого ремонта запустили! Было доказано, что турбогенераторы работали до удара о землю, это подтвердила и телеметрия.

Кто же выключил разом все двадцать восемь двигателей и в чем провинились выключенные еще при отрыве от земли два двигателя: N 12 и диаметрально противоположный N 24? Какая нечистая сила расправилась со всеми тридцатью двигателями? Все телеметрические записи были отправлены на "десятку". В расчетном бюро началась лихорадочная круглосуточная расшифровка. Не прошло и суток, как появилась первая информация. Вначале она передавалась как слухи, потом начала оформляться в доклады, наконец ее можно было выносить на уровень аварийной, а затем и Государственной комиссий.

В конце этого необычайно длинного пускового дня я уже знал, что выключение первых двух двигателей при старте и остальных двадцати восьми на 69-й секунде произошло по команде КОРДа . Ночью в моем номере гостиницы собрались почерневшие от свалившейся беды кордовцы. Хотелось поговорить без посторонних, охотившихся за последними новостями, с целью первыми доложить вышестоящему начальству.

Три года мы работали над КОРДом! Свою вину за аварию мы можем смягчить, только детально разобравшись в истинных причинах. Организуем "мозговые атаки" по всем возможным версиям. К утру был сформулирован основной перечень экспериментов, которые надо провести на следующей летной ракете Н1 N 5Л , в Подлипках - на аппаратуре, в НИИАПе - на комплексном стенде. Мишин, договорившись с министром, принял решение создать специальную комиссию по анализу работы КОРДа. "Много людей не надо, - сказал Мишин. - Председателем будет Черток".

Только в начале марта в спорах, расчетах, повторном микроанализе телеметрических пленок начала выстраиваться логическая связь всех событий на борту ракеты, приведших к трагическому концу. Анализ подобного рода аварий поистине процесс творческий и чем-то аналогичный следовательской деятельности по распутыванию преступлений. Однако логика хитроумного анализа, доступного гениям-одиночкам типа Шерлока Холмса, в таких ситуациях не спасает. Один человек не способен пропустить через себя всю самую разносистемную и противоречивую информацию, проанализировать ее, отбросив указания начальства, догадки болельщиков, и сформулировать неоспоримое заключение. Думали, разглядывали пленки и спорили десятки людей. Телеметристы, не спавшие трое суток, дали однозначную информацию: все выключения прошли по командам КОРДа.

7 марта собралось техническое руководство, на котором я чувствовал себя главным виновником гибели ракеты. По установившейся традиции каждый подозреваемый назначается председателем комиссии по расследованию - сам себе следователь. В мою комиссию были включены: Финогеев - по системе управления, Шереметьевский - по электропитанию, Уткин - по датчикам системы КОРД и Черкасов - по двигателям.

К моменту создания комиссии мне с кордовцами картина поведения системы была уже понятна. Надо было объяснить ее всем другим членам комиссии, четко сформулировать и дать объективное заключение для доклада Госкомиссии. При подобного рода расследованиях справедливо утверждение: "Кто честно ищет, тот всегда найдет". Напомню читателям, что для контроля работы всех двигателей блоков "А", "Б" и "В" в системе КОРД были задействованы четыре канала контроля: давления в камерах сгорания; пульсаций давления в газогенераторе; оборотов, то есть скорости вращения ТНА ; температуры газогенератора. По каналам давления и температуры отклонений от нормальной работы не обнаружили. Канал контроля оборотов ТНА блока "А" был включен по команде "зажигание" и функционировал нормально до подачи команды "главная". А затем через 0,34 секунды после срабатывания контакта "подъем" двигатель N 12 был системой управления отключен по сигналу КОРДа. КОРД якобы отреагировал на резкое возрастание скорости вращения ТНА. Мы установили, что команда была ложной. Система управления ее исполнила и в соответствии с логикой выключила двигатель N 24. Исследования, проведенные в лабораториях КОРДа и в НИИАПе, показали, что аппаратура КОРДа двигателя * 12 отреагировала на внешнюю помеху, возникшую в виде всплеска затухающих колебаний напряжения между шинами питания системы КОРД и корпусом в момент подрыва пиропатронов, открывающих клапаны подачи компонентов топлива в двигатели по команде "главная". Частота и амплитуда электрических колебаний, возникших при подрыве пиропатронов, имитировали аварийный режим - "разнос" турбонасосного агрегата. КОРД этого не стерпел. Всплеск подобных затухающих колебаний обычно возникает в электрическом контуре, содержащем емкость, индуктивность и сопротивление, если по нему "ударить" резким изменением силы тока. Таким ударом был импульс включения десятков пиропатронов. Частота колебаний определялась емкостью и индуктивностью кабельной сети. Кабельная сеть, кроме выполнения своей основной задачи, имитировала своего рода "звенящий контур". Но почему от этого "звона" выключился только двигатель * 12" На комплексном стенде в НИИАПе мы произвели эксперимент с реальной кабельной сетью и реальными приборами КОРДа. Следственный эксперимент подтвердил догадку, что параметры длинных линий кабельной сети в районе двигателя * 12 оказались самыми критичными. Вина КОРДа в отключении двигателя * 12 по ложной команде была доказана однозначно. По воле конструкторов раскладка, последующий монтаж и длины кабелей у других двигателей могли оказаться тоже "критическими". В этих "промысливаемых" случаях могли бы выключаться на первой же секунде столько двигателей, что ракета бы не взлетела. Разрушение старта в таком страшном варианте было бы неизбежным. Однако остальные двадцать восемь двигателей устояли до 69-й секунды. "Как двадцать восемь героев-панфиловцев под Москвой в 1941 году", - невесело пошутил Кириллов. И все до единого полегли одновременно. Почему? Какой там еще звон появился?

Ответ пришел со стороны других следственных групп. Скрупулезный анализ дал возможность доказать, что на 6-й секунде полета из-за повышенных вибраций оборвалась трубка датчика замера давления газа после турбины. На 25-й секунде оборвалась трубка замера давления горючего перед газогенератором. Вырвавшийся через порванную трубку "кислый" газ с температурой 340* С смешался с хлещущим из другой оборванной трубки керосином. Образовалось облако горючей смеси, которое вспыхнуло на 55-й секунде. Пожар охватил большой объем хвостовой части блока "А". На 68-й секунде бушевавшее в хвосте пламя прожгло изоляцию кабельной сети, в том числе силовых кабелей переменного тока частотой 1000 герц. Эти кабели и кабели чувствительных каналов КОРДа были связаны в общие жгуты. Ток частотой 1000 герц системы питания исправного турбогенератора проник на чувствительные входы КОРДа, который принял его за возникновение недопустимых пульсаций в газогенераторах. Через поврежденную пожаром изоляцию помеха в 25 вольт (при максимально допустимых 15 вольтах) обошла все фильтры и выключила все двадцать восемь двигателей практически одновременно. Более того, эта помеха прошла и вверх, на приборы КОРДа блоков "Б" и "В". Причины гибели первой летной ракеты Н1 были установлены однозначно. Главная комиссия Мишина и моя по КОРДу разработали мероприятия, которые начали немедленно внедрять на очередную летную Н1 N 5Л. Кабельные жгуты сделали раздельными. В районе двигателей ввели усиленную их теплозащиту, обмотав асбестовым полотном. В самих приборах КОРД придумали схемную защиту по цепям питания. И по принципу "береженого Бог бережет", несмотря на возражения фирмы Кузнецова, приняли решение отключить канал контроля пульсаций от исполнения команды аварийного выключения и сохранить его только на телеметрии.

После анализа всего, что произошло, утверждения противопожарных и противопомеховых мероприятий Госкомиссия приняла решение осуществить пуск изделия Н1 N 5Л в июне 1969 года. Когда дело дошло до подписания заключения, я вспомнил о спорах Воскресенского с Королевым по поводу стенда для комплексной отработки блока "А" - первой ступени. То, что произошло в полете на N 3Л, было не случайностью, а закономерным следствием нашей экономии на создании наземного стенда. Последующие события в полной мере подтвердили эту истину.

Возвратившись с полигона после столь тяжелой аварии, я договорился со своими заместителями и руководителями отделов о проведении широкого обсуждения наших ошибок и уроков, которые подлежит извлечь каждому разработчику из этого события. Своего рода конференцию по этому поводу мы провели в самом конце февраля.

Ссылки: