10.2. БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТА И СРЕДСТВА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ

Безопасность космического полета является одной из основных проблем при разработке пилотируемых РКС. Решению этой проблемы уделяется постоянное внимание на всех уровнях и этапах разработки РКС, включая экспериментальную отработку и реализацию полета, причем основное значение имеют правильность и достаточность технических решений, принятых в ходе разработки и создания РКС. Эти решения дополняются организационными или эксплуатационными мероприятиями, хотя последние не могут в полной мере компенсировать технических просчетов, если они были допущены, или недостаточность в резервировании технических средств и режимов.

При исследовании проблемы безопасности проводят:

анализ возможных аварийных ситуаций, выбор и (разработку

средств их предотвращения, прогнозирования и определения; анализ и определение резервных возможностей составных

частей РКС для обеспечения нештатных и аварийных режимов полета;

анализ баллистических схем нештатных и аварийных режимов и разработку соответствующих программ полета;

разработку методов и средств проведения аварийно-восстановительных и аварийно-спасательных операций.

Безопасность экипажа в процессе подготовки и проведения космического полета определяется таким состоянием РКС в целом и его составных частей, при котором обеспечиваются условия жизнедеятельности и благополучного возвращения экипажа на Землю. Изменение состояния РКС, при котором возникает угроза потери работоспособности или гибели экипажа, означает появление аварийной ситуации. Причинами аварийной ситуации могут быть отказы бортовых и наземных систем, ошибки при разработке и изготовлении РКС и ее составных частей, воздействие нерасчетных неблагоприятных внешних факторов, а также ошибки в действиях экипажа и наземного персонала.

Появление аварийной ситуации (рис. 10.1) приводит к нештатным (чрезвычайным) условиям функционирования РКС и в дальнейшем к двум возможным исходам: ликвидация (или локализация) аварийной ситуации или возникновение летно-космического происшествия.

Ликвидация - это прекращение развития и устранение причины возникновения аварийной ситуации, в результате чего восстанавливается работоспособность РКС. При локализации снимается угроза появления летно-космического происшествия без устранения причины возникновения аварийной ситуации, при этом частично восстанавливается работоспособность РКС, обеспечивается продолжение полета по штатной программе или по программе, сокращенной по числу целевых задач и времени.

Летно-космическое происшествие - следствие тяжелого развития аварийной ситуации, когда исключается возможность намеченного полета и возникает необходимость вынужденного его прекращения и срочного возвращения КК на Землю. Различают два вида летно-космических происшествий: авария - разрушение РКС и преждевременное прекращение полета, при которых сохраняется жизнь членов экипажа, и катастрофа - происшествие, связанное с пропажей без вести или гибелью членов экипажа.

Условия космического полета на разных его этапах настолько различны, что создать на современном уровне развития космической техники единый универсальный метод решения проблемы безопасности не представляется возможным. Поэтому каждый этап полета характеризуют свои специфичные методы и принципы обеспечения безопасности. Кроме того, различия существуют даже на одних и тех же этапах полета для РКС разного типа, так как создание каждого пилотируемого КК все еще является уникальной задачей, при решении которой необходим постоянный поиск принципиально новых путей и возможностей.

Рис. 10.1. Схема событий в случае появления аварийной ситуации

Из истории авиации известно, что взлет и посадка самолетов были и по-прежнему остаются самыми ответственными и опасными этапами полета. Аналогичное положение наблюдается и при осуществлении пилотируемых космических полетов, так как на этапах выведения на орбиту и при спуске на Землю полет быстротечен, связан с большим выделением энергии и носит необратимый характер. Вследствие этого обеспечение безопасности на участке выведения стало самостоятельной задачей при создании пилотируемого КК. Основным источником аварийных ситуаций на этом этапе полета является РН. Так как ракетная техника почти на два десятилетия старше пилотируемой космической техники, то по функционированию РН (в том числе и по их авариям) накоплен достаточно обширный статистический материал, который позволяет провести полный и достоверный анализ аварийных ситуаций.

По статистическим данным и прогнозам надежность РН на современном этапе их развития все еще уступает надежности авиацйонной техники и пока недостаточна Для проведения пилотируемых полетов без применения дополнительных мер. Характер протекания аварийных ситуаций на участке выведения в силу быстротечности развития и многообразия условий полета достаточно опасен и предъявляет жесткие требования к обеспечению безопасности.

Обеспечение безопасности на этапах подготовки к старту и выведения КК на орбиту обычно состоит из трех взаимосвязанных задач:

анализа аварийных ситуаций;

выбора критериев аварийности, разработки методов и средств прогнозирования, предотвращения и установления аварийного состояния;

разработки средств аварийного спасения, методов и средств локализации и ликвидации аварийных ситуаций.