C ИСТЕМА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ
КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ «СОЮЗ-ТМА».
Назначение системы аварийного спасения.
Система аварийного спасения (Рис.1). предназначена для экстренного увода обитаемых отсеков корабля с экипажем на безопасное расстояние от аварийной ракеты-носителя и создания условий для гарантированной работы комплекса средств посадки спускаемого аппарата. Система автоматическая. При возникновении аварийной ситуации на ракете-носителе на ТС-1 загораются транспарант красного цвета «Авария носителя», на пульте космонавтов загорается центральный огонь и включается прерывистый звуковой сигнал Задача экипажа при получении сигнала «Авария носителя» доложить в ЦУП и готовится к восприятию перегрузок, действующих в процессе аварийного спасения.
2. Состав системы аварийного спасения:
1) двигательная установка САС;
2) головной обтекатель отсеков экипажа;
3) ракетные двигатели головного обтекателя;
4) автоматика САС.
2.1. Двигательная установка САС является комбинированным активным силовым средством для увода спасаемой части корабля при авария на старте (Н=0) и в зоне максимальных скоростных напоров на участке выведения до момента ее штатного сброса и создания необходимых условий для работы комплекса средств посадки СА.
Двигательная установка САС состоит из :
- центрального ракетного двигателя (ЦРД);
- 4-х управляющих ракетных двигателей (УРД);
- ракетного двигателя разделения (РДР).
ЦРД осуществляет отделение и увод отсеков экипажа (СА+БО) от аварийной ракеты-носителя. Двигатель двухкамерный, имеет 1-ю и 2-ю ступени тяги.
УРД предназначены для формирования заданной траектории увода отделяемого блока (спасаемой части) при работе ЦРД, а также для увода ДУ САС в сторону при ее штатном сбросе.
РДР предназначен для увода ДУ САС и головного обтекателя с бытовым отсеком от СА на восходящей траектории аварийного увода отделяемого головного блока. РДР используется для увода ДУ САС в сторону в процессе ее штатного сброса на участке выведения корабля на орбиту.
2.2. Головной обтекатель является силовым элементом для отсеков экипажа в случае аварии ракеты-носителя и предназначен для:
а) обеспечение аэродинамической устойчивости отделяемого головного блока и защиты отсеков экипажа от механических нагрузок и кинетического нагрева;
б) обеспечение жесткой механической связи между отсеками экипажа и работающим ЦРД при аварийном уводе отделяемого головного блока от ракеты носителя.
На головном обтекателе и внутри него имеются специальные устройства и механизмы, обеспечивающие решение этих задач, а также противопожарная система.
2.3. Ракетные двигатели головного обтекателя предназначены:
а) для увеличения высоты увода отделяемого головного блока при авариях в около стартовых условиях (до 20 сек. полета);
б) для увода отделяемого головного блока от ракеты-носителя на участке выведения после штатного сброса ДУ САС (115 сек. полета) до штатного сброса головного обтекателя (158 сек. полета). Двигателей четыре, размещены попарно в зоне БО.
2.4. Автоматика системы аварийного спасения предназначена для формирования сигналов и реализации команд по уводу отсеков экипажа (СА+БО) от ракеты-носителя в случае ее аварии.
В зависимости от момента получения сигнала «Авария носителя» (ТС-1) автоматика САС обеспечивает:
а) выбор программы работы системы аварийного спасения;
б) выдачу команд на исполнительные механизмы и агрегаты САС и штатные системы корабля, участвующие в реализации аварийного спасения экипажа.
Сигнал «АВАРИЯ» может поступить в автоматику САС от системы управления ракеты-носителя, датчиков аварийных продольных перегрузок и по командной радиорелейной линии по следующим расчетным параметрам аварийности, а именно:
- потеря управляемости РН на всем этапе выведения. Сигнал выдается датчиками угловых скоростей, установленных в плоскостях тангажа и рыскания II и III ступеней ракеты-носителя при отклонении программных значений углов на: ± 7 – по каналам управления II ступени; ± 10 – по каналам управления III ступени.
- преждевременное отделение боковых блоков I ступени.
- ненормальная работа двигателей I и II ступеней РН, приводящая к недобору скорости в заданный момент времени.
- работа двигателей III ступени в режиме пониженной тяги. Сигнал «АВАРИЯ» выдается датчиками давления установленными в камере сгорания двигательной установки.
- уменьшение продольных перегрузок Nx до 0,35 g или при появлении отрицательной перегрузки при движении ракеты-носителя по траектории выведения. Сигнал формируется и выдается ДАПП.
По КРЛ сигнал «АВАРИЯ» выдается руководителем пуска на основании визуального наблюдения за ракетой-носителем, оперативной телеметрии, а также докладах экипажа об аварийной или неблагополучной ситуации на корабле. КРЛ отключается на 460 сек. полета, когда ракетно-космический комплекс уходит из зоны радиовидимости.
При прохождении сигнала «АВАРИЯ», от момента запуска двигателей I и II ступеней до отключения двигателей III ступени, СУРН выдает команду на аварийное выключение двигательных установок ракеты-носителя – АВДУ.
Исполнение команды блокируется при авариях, от момента отрыва ракеты-носителя от стартового стола (команда КП – контакт подъема) до 20 сек. полета, что обусловлено необходимостью увода аварийной ракеты-носителя от стартовых сооружений.
Порядок работы САС.
В зависимости от момента получения сигнала «АВАРИЯ» работа системы аварийного спасения возможна по одной из 4-х программ на следующих участках траектории выведения: № 1, №1А, №2, №3.
3.1. Работа САС на участке № 1.
(t взв. САС – t сброс ДУ САС)
Особенностью этого участка является: возможность аварийных ситуаций на малых высотах в диапазоне Н=0-7 км и в зоне максимальных скоростных напоров, воздействующих на РН на этапе выведения корабля на ОИСЗ. На малых высотах до 20 сек. полета при аварийном спасении используются обе камеры ЦРД в совокупности с РДГ. Управляющие двигатели формируют заданную траекторию аварийного увода ОГБ в зависимости от направления ветра на месте стартового комплекса с целью увода СА, спускающегося на парашюте, от стартовых сооружений. Ракетный двигатель разделения запускается по команде «Разделение СА-БО» и уводит ДУ САС + ГО+ БО от спускаемого аппарата на расстояние исключающее их взаимное столкновение.
После 20 сек. полета и до сброса ДУ САС при аварийном спасении используются 1-я камера ЦРД, УРД установленный во второй плоскости РН и РДР.
3.2. Работа САС на участке №1А.
(t сброс ДУ САС – t сброс ГО).
Особенностью этого участка является использование РДГ в качестве активного средства увода отсеков экипажа в головном обтекателе. По сигналу «АВАРИЯ» включаются два двигателя, затем через 0,32 сек. запускаются два других двигателя, тем самым обеспечивается увод отсеков экипажа с траектории полета аварийной ракеты-носителя. По заданной программе автоматика САС выдает программу на отделение СА и БО.
3.3. Работа САС на участке №2.
На данном участке отсутствуют активные средства увода отсеков корабля от аварийной ракеты-носителя. Поэтому в схеме аварийного спасения используются средства штатной схемы разделения смежных отсеков корабля. По сигналу «АВАРИЯ» СУРН выдает команду «АВДУ». Затем с временной задержкой (чтобы исключить последствия тяги на отсеки экипажа) СУБК выдает команду на отделение связи СА+БО, через 1,5 сек. – на отделение гермоплаты СА-ПАО и через 0,35 сек на отделение СА-ПАО.
3.4. Работа САС на участке №3.
Участок характерен тем, что возможен выход корабля> на нерасчетные орбиты, поэтому исходя из условия длительного, более 30 мин., жизнеобеспечения космонавтов, при полете по нерасчетной орбите, спасение экипажа осуществляется в составе корабля. При поступлении сигнала «АВАРИЯ» СУБК с временной задержкой выдает команду на штатное разделение корабля от III ступени РН. Происходит спуск корабля и при входе в плотные слои атмосферы срабатывают термодатчики, выдающие команду на разделение корабля по штатной схеме.
При аварийном спасении на всех участках спуск СА осуществляется по баллистической траектории.
КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ПОСАДКИ
Основная парашютная система
Запасная парашютная система
Баростатические и временные механизмы в соответствии с заданной настройкой по атмосферному давлению выдают команды на последовательный ввод в действие парашютных систем и выполнение в СА предпосадочных операций.
Гамма-лучевой высотомер выдает команду на запуск двигательной установки мягкой посадки и сигнализирует экипажу за 1,5-2 сек. о приближающемся факте посадке. На ТС-6 загорается транспорант «Посадка», включается звуковая сигнализация и загорается «Центральный огонь».
Действия экипажа.
3.1. При подготовке к спуску с орбиты.
- перенести и заменить ложементы кресел;
- установить именные режимы нагружения амортизаторов кресел (обе операции выполняются при смене корабля при возращении с орбиты);
- подготовить к использованию высотомер парашютный ВП-1 (командир экипажа);
- закрепить на левой поясной лямке бортдокументацию – книгу «Выведение и спуск»;
- разместиться в креслах и зафиксировать привязную систему.
3.2. При разделении отсеков корабля контролировать на КСП-П Ф1 загорание транспаранта зеленого цвета «АСП». При незагорании продублировать нажатием кнопки Ф1.
3.3. При спуске на парашюте контролировать!
- ввод в действие основной парашютной системы. На ТС-8 загорается транспарант зеленого цвета «Ввод ОСП» и на ТС-5 – транспарант зеленого цвета – «БС» и «Закрутка СА»;
- следить за возможностью загорания на ТС-6 транспаранта желтого цвета «Ввод ЗСП», контроль можно прекратить по ощущению кратковременной перегрузки (nx =3 g) при переходе СА на симметричную подвеску на парашюте.
3.4. После взведения кресла «Казбек-УМ»:
- подтянуть лямки привязной системы;
- контролировать высоту снижения командиру экипажа по парашютному высотомеру ВП-1 и докладывать по радиосвязи через каждые 500 м.
- приготовиться к факту приземления по загоранию на ТС-6 транспаранта желтого цвета «Посадка».
3.5. После приземления СА (через 5-8 сек)
командир экипажа:
- при посадке на сушу выполняет раздельный отстрел стренг парашюта (ОСП или ЗСП) – кнопка на центральной ручке кресла «Казбек-УМ»;
- при посадке на водную поверхность – полный отстрел подвесной системы парашюта (ОСП или ЗСП) – тумблер под колпачком справа на каркасе кресла.
Все перечисленные действия космонавты (астронавты) должны знать и уверенно выполнять.
| Р=54 мм. рт. ст. за 55 сек.
(V.осп > 18 м/сек)
| |
| Отстрел ТП ЗСП, □ «ВВОД ЗСП» ТС-6
| |
| Касание
Снятие блокировки с ручного отстрела парашюта ЗСП
| |
| Включение питания ГЛВ. Останов ПВМ-2.
| |
| Взведение амортизаторов кресел
| |
| Отстрел лобовой теплозащиты СА.
Вскрытие клапанов БАРД. Отстрел крышек иллюминаторов. Подготовка цепей ГЛВ. Выключение режима «БС»
| |
| Отстрел крышки люка ЗСП. Запуск ПВМ-2. □ «БС» ТС-5
| |
| :: 00
( p= 335 мм рт . ст .)
| |
|
РАЗДЕЛЕНИЕ
(взведение АСП)
| |
| Касание
Снятие блокировки с ручного отстрела парашюта ОСП
| |
| □ «Посадка» ТС-6.
Срабатывание ДУМП .
| |
| Включение питания ГЛВ.
Останов ПВМ-1
| |
| Взведение амортизаторов кресел
| |
| Отстрел лобовой теплозащиты СА.
Вскрытие клапанов БАРД. Отстрел крышек иллюминаторов. Подготовка цепей ГЛВ. Выключение режима «БС»
| |
| Срабатывание БР-2. Запуск ПВМ-1. Отсчет времени t базы = 55 сек., ∆Н= 1 км. Подготовка цепей «статоскопа» (∆Р. настр. = 54 мм рт. ст.)
| |
| Останов ПВМ-1. Полное наполнение ОСП.
| |
| Отстрел ТП ОСП («ВВОД ОСП» ТС-8)
| |
| Срабатывание БР-1. Отстрел крышки люка ОСП. Запуск ПВМ-1.
□ «БС» ТС-5.
| |
| Подготовка АСП к работе.
□ «АСП» Ф1
| |
Спуск на ОСП.
| Схема размещения двигателей на днище СА.
| |
Двигательная установка мягкой посадки
Режимы работы ДУМП.
| Вариант посадки СА
| Состав экипажа
| Включаемые двигатели
|
| ОСП
| 1 М
| 4 ДМП-1
|
| 2 М-3 М
| 4 ДМП-1+2 ДМП –3 (ЦС)
|
| ЗСП
| 1 М
| 4 ДМП-1+ 2 ДМП –3 (ПС)
|
| 2 М, 3М
| 4 ДМП-1+2 ДМП-3 (ПС+ЦС)
|
C ИСТЕМА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ
КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ «СОЮЗ-ТМА».
