 |
Причина аварии Н1-Л3 N7Л: взрыв двигателя
На втором пленарном заседании аварийной комиссии докладывалось об уликах, ограничивающих пространство возникновения взрыва. В том, что на борту произошел взрыв, уже никто не сомневался. Стремительное развитие процесса прекращения радиосвязи в этом отношении - очень убедительная улика. Поэтому доклады я попросил начать с Бориса Никитина - начальника нашего радиоотдела. - Мы считаем доказанным, что начиная с момента времени 106,9 секунды начался процесс, который привел к образованию плотного слоя плазмы, быстро окутавшей всю ракету и ставшей непробиваемым экраном для радиосвязи между бортовыми антеннами и наземными измерительными пунктами. Сбой радиосвязи по всем диапазонам происходил с разбросом в десятые доли секунды. Мы имеем дело со взрывом более интенсивным, чем это было в 1969 году на N 3Л. Там процесс потери связи развивался также лавинообразно, но все же медленнее. Другим показателем взрывного характера процесса можно считать разрыв связей по силовому питанию между электросистемами блоков "А" и "Б". Эти связи осуществляются не тоненькими проволочками, а прочным кабелем большого сечения. Он, как известно, был в дополнительной теплозащите. Кабель не перегорел, а был мгновенно разорван. Это зафиксировано между интервалами времени 107,45 и 107,5 секунды. Всего рассмотрено поведение 5500 параметров! И по всему вырисовывается картина, говорящая о взрыве. -
Почему вы берете на себя ответственность говорить о взрыве, а не допускаете мысли, что произошло разрушение конструкции из-за нерасчетного режима и, как следствие, разрушение трубопроводов, а уже потом пожар"! - этот вопрос задал Николай Кузнецов .
Он и его заместители с самого начала искали доказательства безусловной невиновности двигателей. С первых лет создания ракетной техники считалось, что взрываться может ТНА или камера сгорания. Значит, гибель ракеты - прямая вина главного конструктора двигателей. Чтобы опровергнуть эту версию, надо предложить другую, но тоже "взрывную".
Меня уже предупреждали, что кузнецовцы будут выступать со своей версией.
- Раньше чем открывать дискуссию, давайте послушаем других докладчиков, - предложил я.
Дегтяренко объяснил, каким образом по датчикам перегрузок и другим параметрам пытались установить место, "откуда все началось". Для такого анализа потребовалось вылавливать на "быстрой телеметрии" уже не сотые, а тысячные доли секунды. Все участвовавшие в этом поиске пришли к заключению, что "первое динамическое воздействие" (чтобы не употреблять раньше времени термин "взрыв", как сказал Дегтяренко) началось в районе силового кольца блока "А" между двигателями N 3 и N 5. Таким образом, мы называем источник взрыва - двигатель N 4. Дегтяренко продемонстрировал график, из которого следовало, что на интервале времени с 106,95 секунды по 107,1 секунды, то есть за 0,15 секунды, произошли три удара, зафиксированные датчиками перегрузки по продольной оси. Последующие доклады подтвердили, что до времени 107,1 секунды все двигатели работали без замечаний, кроме двигателя N 4. Датчик оборотов и другие показатели по двигателю N 4 показывают обрыв цепей, в то время как по остальным двигателям информация еще поступает. Значит, сначала мы имеем обрыв цепей на ТНА двигателя N 4, а вслед за этим облако плазмы и обрывы кабелей при разрушении лишают нас информации.
Тончайшим микроанализом удалось "уличить" двигатель N 4. Обороты ТНА на двигателе N 4 обрываются на 0,022 секунды раньше, чем на соседних N 5 и N 6. Первый отказ в телеметрии зафиксирован локальным коммутатором N 13 - на время 106,848 секунды, а пропадание всей телеметрии, по общему мнению, состоялось на момент времени 107,210 секунды. Следовательно, для анализа всем группам остается 0,362 секунды. Вот на этом отрезке времени и надо сосредоточить все силы следствия.
Итогом дня было образование четырех подкомиссий. Их возглавили: Кузнецов по двигательным установкам, Козлов - по конструкции ракеты, Лапыгин - по системе управления и Дорофеев - по всему комплексу и обобщению результатов.
На следующий день, 26 ноября, начались жаркие споры вокруг гипотезы, которую выдвинул Кузнецов. Он требовал рассмотреть прочность и устойчивость конструкции блока "А". Одной из причин нарушения прочности могло быть, по его мнению, одновременное выключение шести центральных двигателей. Эта версия вызвала резкую, негативную реакцию Дмитрия Козлова .
- Я еще раз заявляю, что запасы по прочности вполне достаточны. Мною даны указания в Куйбышев немедленно проверить все расчеты, результаты испытаний и, если потребуется, на имеющейся там на заводе материальной части провести какой угодно эксперимент. Если мы ошиблись, то скажите, пожалуйста, почему разрушение произошло на самом легком по режиму участке полета?
- А вы учтите еще тот факт, - возражали сторонники Кузнецова, - что фреон кончился за несколько секунд до этих событий. Почему все началось после окончания запасов фреона? У вас где-то была течь компонентов. Фреон до поры не давал возможности воспламениться, и происходило натекание и накопление смеси керосина с жидким кислородом, который бурно испарялся. Как только фреон кончился, сработал какой-то стимулятор и вся эта смесь рванула!
Дорофеев, Дегтяренко и Козлов - все опытные бойцы в подобных ситуациях - с трудом сдерживались. Я на правах технического руководителя вынужден был сохранять видимость нейтралитета, хотя необъективность позиции Кузнецова меня внутренне возмущала.
Пока шли ожесточенные споры, кто-то из военных сотрудников вычислительного центра мелом на доске вывел:
N4 - 106,932 (+0,000),
N3 - 106,936 (+0,004),
N20 -106,948 (+0,016),
N22 -106,962 (+0,030).
Тут уж я, не сохраняя видимость нейтралитета, сказал: - Очень наглядно! Смотрите, как распространяется удар от двигателя N 4 по конструкции. Три сотых секунды требуется, чтобы вывести из строя двигатель, противоположный четвертому. А ведь они разнесены на 28 метров по длине полуокружности и на 14 метров по прямой. Неужели не ясно, что мы имеем дело со взрывом, который начался с N4?
Споры начали принимать столь непримиримый характер, что официальное заседание пришлось закрыть и объявить, что на следующий день, 27 ноября, будет заслушан доклад Валентина Лихушина . За Лихушиным утвердилась слава доброжелательного, но строгого объективного судьи в спорах главных конструкторов по двигательным проблемам. И на этот раз он сделал спокойный, убедительный доклад. Понятно, что я привожу только основной смысл.
- Распространение сильного удара на момент времени 106,932 секунды идет из района установки двигателя N4. Этот факт можно считать однозначно установленным. Удар зафиксирован и по другим двигателям, но это уже следствие основного удара. Весь процесс ударного возмущения распространился на все переферийные двигатели за время не более 0,04 секунды. Ударное воздействие распространялось со скоростью звука по металлу. Это подтверждают показания датчиков оборотов ТНА. Основной вопрос: какова природа этого удара? Что это: внешний взрыв или нарушение внутри двигателя - камеры ЖРД ? Тут могут быть разные точки зрения. Менее вероятно, что случилось нечто в самом двигателе, в его камере сгорания.
Самый тщательный анализ не показывает, что до удара происходило какое- либо травление керосина или кислорода. Фреон подавали длительно только на центральные двигатели. Мы попытались по сотым и тысячным долям секунд воспроизвести последовательность разрушения коллекторов окислительного газа, питающих турбины, и сопоставить это с реальной конструкцией и компоновкой. Пока мне представляется наиболее вероятным взрыв не камеры сгорания, а турбонасосного агрегата . Насколько известно, подобные явления имели место на стенде, и к этому же мы в конце концов пришли, анализируя аварию ракеты N 5Л.
Выступавший вслед за Лихушиным Присс с анализом системы управления и Кунавин , докладывавший о КОРДе , доказали, что до "удара" все системы, даже БЦВМ, работали без всяких замечаний. Более того, после "удара" на момент времени 110,847 секунды зафиксирована команда на блоке "В" - "аварийное выключение двигателей". Значит, система управления работала, ибо эта команда подается из БЦВМ при нарушении управляемости ракетой, что явно случилось через три секунды после взрыва. После еще одного дня яростных споров Афанасьев посоветовал:
- Теперь спешить некуда. Подкомиссии и рабочие группы должны назначить персонально ответственных за тщательную обработку всех материалов и доставку их в Москву. Там заслушаем первые результаты на коллегии и подготовим приказ о разработке отчета.
В окончательном тексте отчета после долгих споров появилось однозначное заключение:
"Ракета пролетела без замечаний 106,93 секунды, но за 7 секунд до расчетного времени разделения 1-й и 2-й ступеней произошло практически мгновенное разрушение насоса окислителя двигателя N 4, которое привело к ликвидации ракеты.
На полигоне в течение следующего 1973 года начались работы по подготовке ракеты Н1 N 8Л с новыми двигателями , но разброд и шатания по самой программе полетов к Луне усилились по всей вертикали от Политбюро до всех участников практической реализации.
Ссылки: