Система аварийного покидания ( LES ) или система прерывания запуска ( LAS ) — это система безопасности экипажа, подключенная к космической капсуле . Она используется в случае критической чрезвычайной ситуации для быстрого отделения капсулы от ее ракеты-носителя в случае чрезвычайной ситуации, требующей прерывания запуска, такой как надвигающийся взрыв. LES обычно управляется комбинацией автоматического обнаружения отказа ракеты и ручной активации для использования командиром экипажа. LES может использоваться, когда ракета-носитель находится на стартовой площадке или во время ее подъема. Такие системы обычно бывают трех типов:
Идея использования ракеты для извлечения капсулы из космического корабля была разработана Максимом Фаже в 1958 году. [1] Система, использующая башню наверху космической капсулы для размещения ракет, была впервые использована при испытании капсулы проекта Mercury в марте 1959 года. Исторически LES использовались на американских космических кораблях Mercury и Apollo . Обе конструкции использовали твердотопливный ракетный двигатель. Mercury LES была построена компанией Grand Central Rocket Company в Редлендсе, Калифорния (которая позже стала Lockheed Propulsion Company ). Apollo использовала конструкцию , которая имела много общего с системой Mercury. LES продолжают использоваться на российских космических кораблях Союз и китайский Шэньчжоу . Разработанный SpaceX Dragon 2 использует гиперголическую жидкотопливную систему прерывания запуска, интегрированную в капсулу, а Boeing Starliner использует двигатели прерывания в своем сервисном модуле.
Советские космические корабли «Восток» и американские «Джемини» использовали катапультные кресла . Космические самолеты «Гермес » Европейского космического агентства и советские космические самолеты класса «Буран» также использовали бы их, если бы когда-либо летали с экипажами. Как показал «Союз Т-10а» , LES должен быть в состоянии поднять отсек экипажа со стартовой площадки на высоту, достаточную для раскрытия его парашютов. Следовательно, они должны использовать большие, мощные (и тяжелые) твердотопливные ракеты . Система аварийного спасения «Союза» называется CAC или SAS , от русского/ транслитерированного русского Система Аварийного Спасения или Система Аварийного Спасения , что означает аварийно-спасательная система. [2]
Советская ракета-носитель «Протон» десятки раз летала с аварийно-спасательной башней в рамках программ «Зонд» и «ТКС» . [ требуется ссылка ] Все ее полеты были непилотируемыми.
Space Shuttle был оснащен катапультируемыми креслами для двух пилотов в начальных испытательных полетах, но они были сняты, как только транспортное средство было признано работоспособным и перевозило дополнительных членов экипажа, [3] которые не могли быть снабжены аварийными люками. После катастрофы Challenger в 1986 году все выжившие орбитальные аппараты были оснащены для обеспечения эвакуации экипажа через главный входной/выходной люк (с использованием специально разработанной парашютной системы, которую можно было надевать поверх скафандра), [3] хотя только когда Shuttle находился в контролируемом планировании.
.jpg/1280px-Crew_Dragon_Pad_Abort_Test_(16814592054).jpg)
Космический корабль «Орион» , разработанный в соответствии с программой «Спейс шаттл», использует систему аварийного спасения по типу «Меркурий» и «Аполлон», в то время как альтернативная система, называемая « Система аварийного прекращения запуска Max Launch» (MLAS) [4] , была исследована и могла бы использовать существующие твердотопливные ракетные двигатели, интегрированные в защитный пусковой кожух в форме пули.
В рамках программы NASA Commercial Crew Development (CCDev) компания Blue Origin получила 3,7 млн долларов на разработку инновационного «толкающего» LAS, который используется в капсуле экипажа New Shepard . [5]
Также в рамках программы CCDev NASA компания SpaceX получила 75 миллионов долларов на разработку собственной версии LAS-«толкателя». [6] Их космический корабль Dragon 2 использует свои двигатели SuperDraco во время сценария прерывания запуска. Хотя его часто называют «толкающим» устройством, поскольку у него нет башни, LAS-Dragon 2 удаляет как капсулу, так и ее багажник вместе с ракетой-носителем. Система предназначена для прерывания с двигателями SuperDraco в верхней части стека прерывания, как это происходит с более традиционным тяговым LAS. Концепция была впервые испытана в тесте Pad Abort, проведенном на SLC-40 , военно-воздушной станции Кейп-Канаверал , 6 мая 2015 года. [7] SpaceX испытала систему 19 января 2020 года во время полномасштабного моделирования неисправности ракеты Falcon 9 на стартовом комплексе 39 Космического центра Кеннеди , откуда она позже запускала экипажи на Международную космическую станцию. [8]
Вторым пилотируемым космическим кораблем, выбранным NASA для своей программы CCDEV, был CST-100 Starliner компании Boeing , который, как и космический корабль Dragon 2 компании SpaceX , использует систему аварийного покидания с «толкателем», состоящую из четырех двигателей аварийного прекращения запуска, установленных на сервисном модуле, которые могут отодвинуть космический корабль от ракеты-носителя Atlas V в случае возникновения чрезвычайной ситуации на стартовой площадке или во время подъема. [9] Двигатели, которые используют гиперголические топлива и генерируют тягу в 40 000 фунтов каждый, предоставлены компанией Aerojet Rocketdyne . [10] Система аварийного прекращения запуска была успешно испытана во время испытания аварийного прекращения запуска Starliner на стартовой площадке 4 ноября 2019 года на ракетном полигоне Уайт-Сэндс . [11]
Orbital Sciences Corporation намерена [ когда? ] продать LAS, которую она строила для космического корабля Orion , будущим коммерческим поставщикам пилотируемых кораблей после отмены проекта Constellation. [12]
Во время миссии Mercury-Redstone 1 21 ноября 1960 года система спасения непреднамеренно отсоединилась от космического корабля Mercury после того, как двигатель ускорителя Redstone отключился сразу после зажигания на стартовой площадке. Космический корабль остался прикрепленным к ускорителю на земле.
Случайное срабатывание системы аварийного покидания старта произошло во время попытки запуска беспилотного космического корабля «Союз 7К-ОК № 1» 14 декабря 1966 года. Прицепные ускорители корабля не загорелись, что не позволило ракете покинуть стартовую площадку. Примерно через 30 минут, пока корабль закреплялся, запустился двигатель LES. Разделительные заряды вызвали пожар на третьей ступени ракеты, что привело к взрыву, в результате которого погиб рабочий на стартовой площадке. Во время попытки запуска ускоритель переключился с внешнего на внутреннее питание, как это обычно и происходит, что затем активировало систему обнаружения аварийного прекращения полета. Первоначально считалось, что срабатывание LES было вызвано рычагом козловой установки, который наклонил ракету более чем на 7 градусов, что соответствует одному из определенных условий аварийного прекращения полета. [13]
Первое использование с экипажем произошло во время попытки запуска «Союза Т-10-1» 26 сентября 1983 года. [ требуется цитата ] Ракета загорелась непосредственно перед стартом, и LES вынесла капсулу экипажа за несколько секунд до взрыва ракеты. Экипаж подвергся воздействию ускорения от 14 до 17 g (от 140 до 170 м/с 2 ) в течение пяти секунд и получил сильные ушибы. Как сообщается, капсула достигла высоты 2000 метров (6600 футов) и приземлилась в 4 километрах (2,5 мили) от стартовой площадки.
11 октября 2018 года экипаж корабля «Союз МС-10» отделился от ракеты-носителя после того, как на высоте 50 км во время подъема произошел отказ отделения ракеты-носителя. Однако на этом этапе миссии система LES уже была катапультирована и не использовалась для отделения капсулы экипажа от остальной части ракеты-носителя. Для отделения капсулы экипажа использовались резервные двигатели, в результате чего экипаж благополучно и без травм приземлился примерно через 19 минут после запуска.
12 сентября 2022 года во время полета Blue Origin New Shepard NS-23 двигатель ускорителя BE-3 вышел из строя примерно через 1 минуту полета. Сработала система аварийного спасения, капсула успешно отделилась и приземлилась штатно. Полет осуществлялся с научными грузами в условиях микрогравитации в капсуле экипажа, без экипажа на борту. [14]
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
