О кадрах

Сегодня к нам на собеседование пришла девушка, которая хотела устроится в отдел наземной космической инфраструктуры. На просьбу рассказать о структуре космодрома она смогла ответить ничего.
Я бы ещё понял, если бы это была студентка 3, ладно, 4 курса. Но нет! Человек получил диплом!
МАИ, Аэрокосмический факультет. 601 кафедра. Нет, мы сами не были гениями, наверняка студенты 90-х годов выпуска были куда образованнее нас, а в свою очередь студенты 80-х, 70-х, 60-х были на голову выше их по уровню инженерной подготовки.

Нет, я всё понимаю, сам был свидетелем, как человек на 4 курсе спросил, глядя на ракету: «А она что, одноразовая?». Это было задолго до Маска и SpaceX. И в оправдание этого человека скажу, что она ни дня не проработала по специальности.
Видел человека, который на вопрос о предназначении продольных элементов в баке ракеты (на фото ниже), что это скамейки для космонавтов. Это волнорезы если что, для гашения колебаний топлива.

Я конечно понимаю возмущение вчерашних студентов, когда им предлагают для начала небольшую зарплату, но ребята, так тоже нельзя, хоть что-то надо знать.

Стыдно за факультет. Страшно за страну.

вероятность успеха

Вероятность успеха

вероятность успеха | areliability.com

Про блондинку, динозавра, преподобного Томаса Байеса и вероятность успеха при малой выборке – нехватке статистической информации (например пусков новых ракет или удачных свиданий)

Часто можно услышать довольно известный анекдот, который в разных вариантах звучит следующим образом: Блондинка сдаёт экзамен по теории вероятности и профессор, периодически поглядывая на её декольте, жадно вопрошает: «Скажите, голубушка, а вот какая вероятность того, что выйдя после экзамена из института на улицу вы встретите, ну, ну скажем динозавра?». Блондинка томно хлопает ресницами, поджимает сочные губки и тихо отвечает: «50/50».

Профессор закашливается:
— Что вы имеете в виду?
— Ну как что, или встречу или нет!

На этом месте полагается смеяться, радостно клеймя блондинок позором. Но так ли это?

Одна из хитростей и сложностей теории вероятности — это вопрос, что нам делать и как определить вероятность успеха, когда размер выборки не очень велик или, иными словами, у нас крайне мало статистической информации. Предположим, у новой ракеты был только один пуск и этот пуск был успешный. Насколько безопасным будет следующий пуск? Какая вероятность успеха второго пуска?

Далёкий от теории вероятности и наивный адепт частотного подхода скажет примерно так: «Был один пуск, был один успех, следовательно, разделив одно на другое мы получим вероятность успеха равную 1», полностью исключая возможность каких-либо отказов.

вероятность успеха

И умом, и чутьём мы понимаем, что рассуждать так полностью неверно. Предположим, у вас есть выбор: полететь на ракете, у которой было 99 успешных запусков и один сбой или на ракете, у который был всего 1 пуск, и он был успешный. Что бы вы выбрали? К гадалке не ходи (а обратись лучше ко мне за консультацией), скорее всего вы выберете ракету, которая уже слетала 100 раз, и ваша вера в неё основана на бо́льшем количестве информации.

Простая статистика не работает должным образом, когда мы имеем дело с небольшим объёмом выборки. Нам нужна формула, которая будет учитывать тот факт, что мы практически ничего не знаем. Нам поможет Байесовская статистика!

Удивительно, но сельский священник, преподобный Томас Байес в перерывах между литургией и булочками с маслом вывел в буквальном смысле душеспасительную формулу, которая помогает в XXI веке оценивать вероятность успеха космических пусков.

преподобный Томас Байес

В отчёте о космических пусках я нашёл формулу Байеса для того, чтобы правильно оценить вероятность успеха при малой выборке:

P= (k+1)/(n+2)

Где P — вероятность успеха следующей попытки, k — количество успешных событий на данный момент, а n — общее количество событий на данный момент. Формула называется «Байесовская оценка первого уровня средней прогнозируемой вероятности успеха». Следовательно:

Для новой ракеты: k = 1, n = 1, поэтому P = 0.67
Для многократно слетавшей ракеты: k = 99, n = 100, поэтому P = 0.99

Для новой ракеты вероятность успеха составляет 2/3, что следующий полет будет удачным. Это более объективная оценка нашего недостатка информации относительно новой ракеты. Да, у нас был один успешный полёт, и это хорошо, но мы все ещё мало что знаем о новой ракете. Для многократно слетавшей ракеты формула предсказывает вероятность успеха в 0,98, что почти соответствует обычной оценке вероятности. Если мы разделим 99 успехов на 100 пусков мы получим 0,99.

А что, если пусков вообще ещё не было? Давайте воспользуемся формулой. Тогда k = 0 и n = 0. Байес говорит, что вероятность успеха составляет 0,5. Шанс пятьдесят на пятьдесят, в этом есть смысл. Мы ещё ничего не пробовали, и у нас нет никакой информации, так что ещё мы можем сказать?

Этот последний пункт поднимает сложную проблему с байесовскими рассуждениями. Мы должны сделать начальное предположение о вероятности. Шанс 50-50 звучит разумно, но это все ещё предположение.

Блондинка была права?

Конечно, формула относится не только к ракетам. Это формула позволяет оценить вероятность успеха для всего, что является успехом / неудачей, истиной / ложью.
С помощью формулы Байеса мы можем, например, оценить вероятность счастливого свидания, вероятность удачной доставки пиццы и многого другого.


Попробуйте посчитать на досуге Байесовскую вероятность успеха с помощью моего калькулятора:

k - количество успешных событий
n - общее количество событий
P - вероятность успеха
статистика космических пусков

Статистика космических пусков по 30 декабря 2009

источник:

================================================================
                    SPACE LAUNCH REPORT

        ACTIVE LAUNCH VEHICLE RELIABILITY STATISTICS
================================================================
           by Ed Kyle      as of December 30, 2009       
================================================================

Top active space launch vehicles ranked by their predicted 
orbital success rate*.  Failures include incorrect orbits.
   
================================================================ 
Vehicle     Successes/Tries Realzd Pred  Consc. Last     Dates    
                             Rate  Rate* Succes Fail    
================================================================ 
Tsyklon 2       104   105    .99  .98     92    4/25/73  1967-
Delta 2         145   147    .99  .98     92    1/17/97  1989- 
Soyuz-U         727   747    .97  .97     44    10/15/02 1973- 
STS             126   129    .97  .97     16(A) 2/1/03   1981- 
Soyuz-FG         20    20   1.00  .95     20    None     2001-
CZ-4(A/B/C)      18    18   1.00  .95     18    None     1988-
Kosmos 3M       422   445    .95  .95     21    11/20/00 1964- 
CZ-2(C)(/SD/SM)  32    33    .97  .94     32    11/5/74  1974-  
Molniya M       276   295    .94  .93      3    6/21/05  1963-    
Proton-K/DM-2M   40    42    .95  .93      7    11/25/02 1994-
CZ-2D            11    11   1.00  .92     11    None     1993-
Ariane 5-ECA     22    23    .96  .92     22    12/11/02 2002-
Proton-K/DM-2   100   108    .93  .92     14    10/27/99 1982-
Soyuz FG/Fregat   9     9   1.00  .91      9    None     2003-
Atlas 5          18    19    .95  .90      9    6/15/07  2002-
Delta IV-M        8     8   1.00  .90      8    None     2002-
Minotaur 1        8     8   1.00  .90      8    None     2000- 
CZ-2F             7     7   1.00  .89      7    None     1999-
H-2A             15    16    .94  .89     10    11/29/03 2001-
Proton-M/Briz-M  31    34    .91  .89     12    03/14/08 2001-
Proton-K/17S40    6     6   1.00  .88      6    None     1997-
Zenit 3SL/DMSL   27    30    .90  .88      6    1/30/07  1999-
Proton-K         26    29+   .90  .87      9    11/29/86 1968- 
CZ-3/3A          26    29    .90  .87     16    8/18/96  1984- 
Dnepr            12    13    .92  .87      6    7/26/06  1999- 
Rokot/Briz/K(M)  12    13    .92  .87      5    10/8/05  1994- 
Pegasus (H/XL)   35    40    .88  .86     26    11/4/96  1991- 
Ariane 5G(+,S)   22    25    .88  .85     15    7/12/01  1996-
Soyuz-U/Fregat    4     4   1.00  .83      4    None     2000-
Proton-M/DM-2     4     4   1.00  .83      4    None     2007-
PSLV             14    16    .88  .83     12    9/29/97  1993-
CZ-3B/3C         12    14    .86  .81      0    8/31/09  1996-
START(-1)         6     7    .86  .78      5    3/28/95  1993- 
Zenit 2(M)       29    37    .78  .77      6    9/9/98   1985- 
Soyuz 2-1b/Fregat 2     2   1.00  .75      2    None     2006-
Shtil'            2     2   1.00  .75      2    None     1998-
Taurus (XL)       6     8    .75  .70      0    2/24/09  1994- 
Zenit 3SLB/DMSLB  3     4    .75  .67      3(B) 4/28/08  2008-
Ariane 5ES        1     1   1.00  .67      1    None     2008-
H-2B              1     1   1.00  .67      1    None     2009-
Soyuz 2-1b        1     1   1.00  .67      1    None     2008-
Delta IV-H        2     3    .67  .60      2    12/21/04 2004-
Soyuz 2-1a/Fregat 2     3#   .67  .60      0    5/21/09  2006-
Shavit(-1)        5     8    .63  .60      1    9/6/04   1988-
Safir             1     2    .50  .50      1    8/16/08  2008-
Falcon 1          2     5    .40  .43      2    8/3/08   2006-
GSLV              2     5    .40  .43      0    9/2/07   2001-
KSLV-1 (Angara)   0     1    .00  .33      0    8/25/09  2009-
Volna             0     1    .00  .33      0    6/21/05  2005-
Unha 2 (TD-2)     0     2    .00  .25      0    4/5/09   2006-
================================================================ 
* First level Bayesian estimate of mean predicted probability  
 of success for next launch attempt (k+1)/(n+2) where k is the  
 number of successful events and n is the number of trials. 


# Does not include one successful suborbital Soyuz 2-1a test 
  flight performed in 2004.
+ Does not include one successful suborbital Proton-K test flight 
  performed in 1970.

(A) 2003 STS-107 Columbia failure during reentry result of 
    damage suffered during launch phase.

(B) Amos-3 inserted in orbit with 1,500 km short perigee and 
  0.7 deg unplanned inclination.  Amos 3 reportedly lost two 
  to three years of 18 year design life. 
================================================================ 


===============================================================
                    SPACE LAUNCH REPORT

  RECENTLY RETIRED LAUNCH VEHICLE RELIABILITY STATISTICS
================================================================
           by Ed Kyle      as of October 29, 2009       
================================================================
Recently retired space launch vehicles ranked by 
their predicted orbital success rate*.  Failures include 
incorrect orbits.
   
================================================================ 
Vehicle    Successes/Tries Realzd Pred  Consc. Last     Dates    
                            Rate  Rate* Succes Fail    
================================================================ 
Atlas 2/2AS     63    63   1.00  .98     63    None     1991-2004
Ariane 4       113   116    .97  .97     74    12/11/94 1988-2003
Titan 2         17    17#  1.00  .95     17    None     1964-2003
Tsyklon 3      114   122    .93  .93      1    12/24/04 1977-2009
Atlas 3(A/B)     6     6   1.00  .88      6    None     2000-2005
Soyuz-U/Ikar     6     6   1.00  .88      6    None     1999-1999
Titan 4B        15    17    .88  .84     12    4/30/99  1997-2005 
Titan 2(Star)    6     7%   .86  .78      6    10/5/93  1964-2003
M-5              6     7    .86  .78      4    2/10/00  1997-2006
Proton-K/Briz-M  3     4    .75  .67      3    7/5/99   1999-2003
================================================================ 
#Includes 11 orbital Gemini Titan 2 and 6 Titan 23G missions.  

%Seven Titan 23G flights that flew suborbital profiles with 
 Star 37 solid rocket motors providing the final orbital velocity 
 increment.  The single failure listed here involved the Star 37 
 stage.
ГОСТы по надёжности

ГОСТы по надёжности и безопасности

ГОСТы по надёжности | areliability.com блог инженера по надёжности

ГОСТы по надёжности

ГОСТы по надёжности

ГОСТЫ по надёжности — то, что совершенно необходимо каждому инженеру по надёжности. Здесь я выкладываю свою коллекцию. Обратите внимание! Новые ГОСТы появляются каждый год, поэтому рекомендую проверять актуальные ГОСТы на сайте http://docs.cntd.ru/gost Военные и ГОСТы и ОСТы не выкладываю по вполне понятной причине.

Итак, поехали:

1. ГОСТ 27.002-2015 Надёжность в технике. Термины и определения — тут на мой взгляд всё понятно.

2. ГОСТ 27.003-2011 Задание требований к надёжности — полезен при написании раздела по надёжности в ТЗ (техническом задании).

3. ГОСТ 27.301-95 Надёжность в технике. Расчет надёжности. Основные положения — один из самых нужных и полезных ГОСТ по надёжности. Содержит формулы, по которым проводится расчёт надёжности. Мой калькулятор сделан на основе этого ГОСТ.

4. ГОСТ 27.310-95 Надёжность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения — нужен для выполнения АВПКО и АВПО.

5. ГОСТ 21964-76 Внешние факторы. Номенклатура и характеристики — это уже больше к безопасности. Но если будете делать анализ безопасности, этот ГОСТ необходим.

6. ГОСТ Р 51901.12-2007 Метод анализа рисков и последствий отказов — ГОСТ сильно похож по смыслу на 27.310-95. Что интересно, оба действующие. Можно пользоваться тем, что по душе ближе.

7. ГОСТ Р 27.001-2009 Надёжность в технике. Система управления надёжностью. Основные положения

8. ГОСТ Р 27.004-2009.Надёжность в технике. Модели отказов

9. ГОСТ Р 27.302-2009 Надёжность в технике. Анализ дерева неисправностей

10. ГОСТ Р 51901.5-2005 Руководство по применению метода анализа надёжности

11. ГОСТ Р 51901.14-2007 Менеджмент риска. Стуктурная схема надёжности и булевы методы

12. ГОСТ Р МЭК 62502-2014 Менеджмент риска. Анализ дерева событий

13. ГОСТ Р МЭК 61511-1-2011 Безопасность функциональная. Системы безопасности

14. ГОСТ Р МЭК 61508-2-2012 Функциональная безопасность электронных систем

15. ГОСТ ISO 13849-1-2014 Элементы систем управления связанные с безопасностью

16. ГОСТ Р МЭК 60605-6-2007. Надёжность в технике. Критерии проверки постоянства интенсивности отказов и параметра потока отказов

17. ГОСТ Р ИСО 13381-1-2016 Прогнозирование технического состояния

18. ГОСТ Р 56526-2015 Требования надёжности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного изготовления с длительными САС

19. ГОСТ Р 56524-2015 Системы космические. Соединители борт-земля. Предотвращение случайных неправильных соединений

20. ГОСТ Р 56523-2015 Программа обеспечения безопасности эксплуатации. Общие требования

21. ГОСТ Р 56516-2015 Порядок и правила обеспечения контроля надежности и безопасности космических систем

22. ГОСТ Р 54317-2011 Комплексы стартовые и технические. Требования безопасности

23. ГОСТ Р 51143-98 Стартовые комплексы. Общие требования к испытаниям и приёмке

24. ISO 14620-2 Космические системы — Требования безопасности. Операции на стартовом комплексе. Переводов на русский язык не обнаружено, поэтому сделал перевод сам.

ракета Фау-2

Ракета Фау-2 (V-2). Оружие возмездия в Голландии. Часть 1

История ракеты Фау-2 в Голландии | areliability.com блог инженера по надёжности

ракета Фау-2

История Ракеты Фау-2 в Голландии. Пролог

Автор книги Дж.Р. Вербиик, Гаага, Нидерланды, 2005 год. Перевод на русский язык — Алексей Глазачев.

Примечание переводчика. Ракета Фау-2 является прабабушкой всех современных ракет. Любому специалисту по ракетной техники важно знать истоки этой техники. Именно для этих целей выполнен перевод текста книги. Английский текст доступен на сайте .

В своём детстве, в начале шестидесятых я играл на стартовой площадке ракеты Фау-2, непонятно как сохранившейся в углу Вассенаарского зоопарка (город в Нидерландах — Пр. Пер.). Всего за 15 лет до этого она была ясным свидетельством боевых операций ракеты Фау-2 в Вассенааре.

У моих родителей сохранились болезненные воспоминания о «предельном оружии возмездия», как и у всех жителей Гааги, которые пережили войну. Но для моей семьи с ракетой Фау-2 связаны так же и хорошие воспоминания: мой отец вернулся домой на поезде из восточной Германии как бывший узник трудового лагеря, удобно устроившийся в хвосте ракеты Фау-2, которая предназначалась для передачи Соединенным Штатам Америки. Потомки этой ракеты, например такие как «Аполлон», стали славными покорителями космоса. Однако, нельзя забывать об ужасающем начале ракетной техники.

Со временем мой детский интерес к исследованиям перерос в то, что я стал профессиональным историком. Я благодарю Фонд V2Platform за публикацию этой книги для сохранения в памяти потомков ракеты Фау-2.

Хочу выразить особую благодарность за вклад и поддержку этого издания доктору Йосу Борсбому, председателю Фонда V2Platform, Марту Кенингу, Доктору Пол Ван Воеркому, Йеруну Ван Зидждервельду, и Рональду Дуижне за верстку.

Доктор Дж.Р. Вербиик, Гаага, август 2005.

История Ракеты Фау-2 в Голландии. Вступление

В этом году, (2005) 61 год назад из Вассенаара были запущены первые две ракеты Фау-2 для выполнения боевой задачи по целям в Лондоне. Поскольку становилось очевидно, что немцы проигрывают войну, они сосредоточили все усилия на своей последней надежде — новом «секретном оружии», одним из видов которого была ракета А4. Министр пропаганды Геббельс придал этому оружию литеру « V » для целей пропаганды: « V » означала «месть» («Vergeltung») за непрекращающиеся бомбардировки союзниками немецких городов. V1 была своего рода летающей бомбой Люфтваффе, предвестницей современных крылатых ракет, и запускалась по Великобритании в основном с территории Франции и Нидерландов. V2 стала баллистическая ракета, разработанная под названием A4.>

В период с 8 сентября 1944 года по 27 марта 1945 года было запущено свыше тысячи ракет Фау-2 были запущены из Гааги и её предместий. Двенадцать ракет упали в застроенных районах города, сразу вскоре после пуска, вызвав обширные разрушения и убив более 60 человек.

С территории Нидерландов ракеты Фау-2 по Лондону также пускались из Вальхерена и из Хука. По целям в Антверпене пуски проводились из Дальфсена. С территории Германии ракеты пускались по городам Антверпен и Льеж.

Не только Лондон был целью для Фау-2. Одной из важнейших целей был и Антверпен, крупный порт. Больше чем 1600 Фау-2 были запущены по этому бельгийскому городу. Поскольку продвижение союзников во Франции было настолько успешным, Эйзенхауэр, верховный главнокомандующий союзными войсками в Европе, хотел как можно скорее оккупировать Антверпен, чтобы его войска могли получать снабжение. Без этого порта было невозможно начать наступление в Германии, так как искусственные гавани в Нормандии были слишком далеко, и их возможности были недостаточно велики, чтобы справиться с объёмами перевозок. 4 сентября войска союзников вошли в Антверпен, и гавань практически не пострадала. Однако для того, чтобы иметь возможность пользоваться портом, река Шельда должна была стать безопасным судоходным путем: отсюда в октябре-ноябре 1944 года была начата огромная десантная операция на Уолчерене. Только после захвата Вальхерена корабли союзников смогли использовать Шельду.

Чтобы помещать войскам союзников использовать порт Антверпена, немцы выпустили по городу множество V1 и V2. Немецкое наступление в Арденнах было последней попыткой отвоевать порт Антверпена. Поскольку американцы смогли продержаться в Бастони, немцы были разбиты в конце января 1945 года.

Ракеты нанесли огромный ущерб и убили множество людей в Лондоне. Поскольку ракеты было очень трудно остановить на своем пути, V1 и V2 выполняли свою разрушительную работу без пощады, настроения лондонцев были достаточно упаднические. Союзники пытались всеми силами остановить запуск ракет. Информация разведчиков и шпионов о планах пусков V2 была на вес золота. Союзники регулярно проводили бомбардировки маршрутов снабжения ракет, складов и стартовых площадок.

Жители Гааги и ее окрестностей оказались между молотом и наковальней, так как им грозила смерть не только от неудачных пусков немецких Фау-2, но и от бомбардировок союзников. Каждый житель с тревогой прислушивался, когда пускалась очередная ракета: «полетит ли Фау-2 нормально или упадет рядом с моим домом?». Пуская ракеты из плотно застроенных районов, немцы фактически использовали гражданское население в качестве живого щита против ожидаемых воздушных налетов. Уничтожить подвижные пусковые установки V2 в таких условиях было практически невыполнимой задачей. Именно поэтому Королевские ВВС Великобритании крайне неохотно использовали тяжелые бомбы. Они предпочли использовать их для разрушения железнодорожной инфраструктуры во внутренних районах Германии. Тяжелые бомбардировщики использовались только три раза для бомбардировки целей Фау-2 на западе Нидерландов. Наиболее известным случаем был случай 3 марта 1945 года, в результате которого была разрушена большая часть района Безуиденхаут. Горожане пережили голодную зиму с нехваткой продовольствия, одежды и топлива. Смерть была повсюду. Немцы использовали мирных жителей для строительства полевых укреплений или выполнения других принудительных работ.

Из вышесказанного ясно видно, чем для голландцев были пуски V2, неудачные пуски и бомбардировки районов, откуда пускались ракеты. После падения Берлинской стены и открытия восточногерманских архивов в 1989 году стала очевидной связь между страданиями заключенных в концентрационных лагерях, которые были вынуждены работать на производственных линиях Фау-2 в Доре, и испытаниями ракетных двигателей V2 в Лауре, среди которых были погибшие голландцы, в том числе несколько жителей Гааги. Ещё одна группа голландских мирных жителей была убита немцами. Из любопытства или совершенно не подозревая о том, что произошло, они зашли в район, где упала Фау-2, и были немедленно расстреляны. Такой была и судьба голландского радио-пионера Идзерды.

индийские космонавты

Индия полетит в космос в 2022 году

индийские космонавты

Премьер-министр Индии, Нарендра Моди обнародовал в среду, 15 августа, амбициозный план отправки первого гражданина Индии в космос к 2022 году. Это заявление было сделано, при обращении к нации во время празднования Дня Независимости в историческом Красном Форте в Дели.

Выступление Моди было в целом сосредоточено на подчеркивании достижений правительства в последние годы, в том числе и на введении нового плана медицинского страхования. Однако часть его выступления была посвящена вопросам науки, в том числе космической программе страны.

«Сегодня с крепостных валов Красного форта я хочу сообщить стране хорошую новость. Индия всегда продвигалась вперед в космической науке, но мы решили, что к 2022 году, когда Индия будет отмечать 75 лет независимости, или даже раньше, сын или дочь Индии отправятся в космос с триколором в руках», — сказал Моди.

Если план удастся, Индия станет четвертой страной, самостоятельно отправившей человека в космос. Пока этот подвиг достигнут только Россией (СССР), Соединенными Штатами и Китаем.

Хотя достижение этой цели всего за четыре года может оказаться весьма сложной задачей для Индии, должностные лица индийской организации космических исследований (ИСРО), похоже, уверены в том, что они добьются успеха.

Нарендра Моди

Нарендра Моди приветствует людей перед обращением к нации со стен Красного форта во время 72-го Дня Независимости Индии в Нью-Дели. 15 августа 2018 года.

К. Сиван, руководитель ИСРО подтвердил, что, хотя график подготовки пилотируемого пуска очень плотный, они «сделают это к 2022 году». Он подчеркнул важность первого полёта Индии в космос с экипажем, назвав его усилиями, которые будут предприняты всей страной и которые будут способствовать укреплению национальной гордости.

Заявление Моди может быть использовано для мобилизации поддержки и ускорения разработки пилотируемой орбитальной капсулы, которая предназначена для доставки в космос до трех астронавтов. Космический корабль весом около 3,7 тонн будет использоваться для отправки экипажей на низкую околоземную орбиту на высоты около 400 километров.

Первый испытательный полёт нового индийского космического корабля для пилотируемых миссий, известный как «Атмосферный эксперимент по возвращению пилотируемого модуля», был проведен 18 декабря 2014. Полёт завершился успехом, так как модуль продемонстрировал, что он не разрушается при входе в атмосферу.

Совсем недавно, 5 июля 2018 года, ИСРО успешно провела испытания системы аварийного спасения (САС). Это стало первым шагом разработки индийской системы эвакуации экипажа в случае аварийной ситуации. Во время этого пробного запуска САС экипажа вместе с пилотируемым отсеком (который весил около 12,6 тонн) достигла высоты почти 2,7 километра. Полёт завершился, когда модуль опустился на Землю с помощью парашютов примерно в 3 км от стартовой площадки.

Джуно

Джуно нашла новый вулкан на Ио

Джуно

На компьютерная картине художника показано, что космический корабль НАСА, Джуно (Juno — Юнона в древнеримской мифологии — жена Юпитера, покровительница брака и деторождения; аналог богини Геры в древнегреческом пантеоне) делает один из своих близких проходов над Юпитером. Исследовательский зонд находится на высокоэллиптической 53-дневной орбите вокруг газового гиганта. Источник изображения: НАСА.

По словам исследователей, обрабатывающих данные, переданные космическим аппаратом Джуно, новый источник тепла, обнаруженный вблизи южного полюса спутника Юпитера Ио, может быть местом, где находится ещё неоткрытый вулкан.

Спутник назван так в честь Ио — жрицы богини Геры и возлюбленной Зевса.

Изображения в инфракрасном диапазоне, полученные аппаратурой Джуно, показывают горячую точку обнаруженную 16 декабря 2017 года, когда зонд на расстоянии в 470.000 километров (расстояние от Земли до Луны — 384.000 км от Галилеева спутника (собирательное название самых больших спутников Юпитера — Ио, Европа, Ганимед, Каллисто). На инфракрасных изображениях более яркие цвета указывают на более высокие температуры.

Ио — это наименьший из четырех Галилеевых спутников Юпитера, которые были открыты Галилео Галилеем в 1610 году. Он имеет диаметр 3640 километров (диаметр Земли — 12742 км) и является самым вулканически активным миром во всей Солнечной системе. На Ио известно около 150 действующих вулканов, извергающих лаву на высоту до 400 километров в космос. Невероятный и страшный мир!

Вулканы на Ио были обнаружены во время предыдущих миссий на Юпитер, включая полёты таких аппаратов, как Вояджер 1 и Вояджер 2, Галилео, Кассини и Новые Горизонты. Ученые предполагают, что на Ио находится ещё около 250 вулканов.

Вулканическая активность внутри спутника обусловлена мощным гравитационным воздействием Юпитера и гравитационным влиянием трёх других Галилеевых спутников газового гиганта: Европы, Ганимеда и Каллисто.

Инфракрасное изображение южного полушария спутника Юпитера Ио. Было получено 16 декабря, 2017, прибором JIRAM на космическом корабле Джуно НАСА с расстояния около 470 000 километров. Фото: NASA

спутник Ио

«Новая горячая точка на Ио обнаружена примерно в 300 км от ближайшей известной ранее горячей точки»,-сообщил исследователь Алессандро Мура из Национального института астрофизики (INAF) в Риме в пресс-релизе на веб-сайте миссии Джуно. «Мы не исключаем перемещение или изменение обнаруженной ранее горячей точки, но трудно представить, что вулкан может пройти такое расстояние».

Аппарат Джуно прошёл почти 235 миллионов километров с момента выхода на орбиту Юпитера 4 июля 2016 года.
Вращаясь вокруг Юпитера по эллиптической орбите, он выполняет научные исследования, приближаясь к планете каждые 53 дня. Во время этих близких пролетов аппарат изучает облачные вершины гигантской планеты чтобы узнать больше о происхождении, структуре, магнитосфере и атмосфере Юпитера.

С момента выхода на орбиту Юпитера, Джуно пролетела почти 3400 километров над вершинами облаков гигантской планеты. 13-й близкий облет произошел 16 июля 2018 года. Ожидается, что будущие облёты будут ещё более близкими. Научный программа продлится до июля 2021 года.

saab weapons

Saab поставит дополнительное противотанковое вооружение AT4CS RS армии США

saab weapons

Армия США разместила компании Saab новый заказ на поставку дополнительных комплектов наплечной противотанковой системы AT4CS RS.

По данным компании, заказ на системы противотанкового оружия был забронирован во втором квартале этого года. Стоимость заказа оценивается в 50 млн. долларов США.

По словам старшего вице-президента и руководителя Saab Dynamics Business Area, Гергена Йоханссона этот заказ «демонстрирует неизменную и твёрдую веру клиента в систему AT4».

Президент и главный исполнительный директор Saab в Северной Америке, Майкл Андерссон подчеркнул: «Мы рады продолжать поставлять этот проверенный и эффективный инструмент для американских бойцов».

momo2 rocket failure

Interstellar Technologies продолжает разработку ракеты после неудачного пуска Момо-2

momo2 rocket failure
Ракета Момо-2 падает на землю вскоре после запуска 30 июня 2018 года. Фото: Interstellar Technologies Inc

Японский стартап Interstellar Technologies Inc (IST) продолжает разработку своей ракеты-носителя MOMO на фоне недавнего неудачного пуска ракеты MOMO-2, которая взорвалась вскоре после взлёта.

Компания расследует точную причину отказа 30 июня, в результате которого 10-метровая MOMO-2 стартовала с испытательного полигона недалеко от города Тайки на японском острове Хоккайдо, прежде чем врезаться в землю через несколько секунд после потери тяги.

«Причина неудачи MOMO-2 всё ещё расследуется», — сказал генеральный директор IST Такахиро Инагава Astrowatch.net. «Однако мы предполагаем, что неудача произошла из-за отказа двигателя, отвечающего за управление по крену».

Несмотря на то, что полёт MOMO-2 длился всего пару секунд, данные, собранные за этот короткий промежуток времени, будут использованы для дальнейшего развития ракеты-носителя компании.

«Мы получили достаточный объём телеметрии от ракеты», — сказал Инагава. «Особенно важной будет информация от датчиков, установленных на двигателе. Кроме того, важную информацию даёт съёмка с высокоскоростной видеокамеры на стартовой площадке».

Запуск ракеты MOMO-2 был вторым испытательным полетом IST, который закончился неудачей. Первая ракета, разработанная стартапом MOMO-1, была запущена в июле 2017 года, но связь с ней была потеряна примерно через минуту после того, как она покинула стартовую площадку. Ракета-носитель поднялась на высоту около 20 километров и упала в Тихий океан.

Ракета MOMO-2

MOMO-2 ракета

IST уже ведёт работы по подготовке следующего пуска ракеты MOMO-3. Однако, хотя точная дата запуска не разглашается, Инагава заявил, что полет MOMO-3 можно ожидать в течение нескольких месяцев.

«Мы проведём следующий пуск, как только будем готовы», — сказал Инагава. «Мы смогли запустить MOMO-2 менее чем через год после MOMO-2. Интервал между пусками MOMO-3 и MOMO-2 будет короче».

IST-первая и единственная японская компания, запустившая частную ракету космического назначения. Конечная цель стартапа — изменить экономику услуг космических пусков, сделав их дешевле для существующих заказчиков и сделать пуски доступными для совершенно новых рынков. Компания планирует стать первой японской частной компанией, отправившей ракету в космос.

Ракеты MOMO предназначены для выведения малых нагрузок (до 20 килограммов) по суборбитальным траекториям на высоту более 100 километров — к границе космического пространства. Компания в конечном итоге планирует разработать ракету орбитального класса под названием ZERO, которая могла бы выводить нагрузку до 100 килограммов на солнечно-синхронную орбиту.

агрегат экстренной эвакуации Буран

Обеспечение безопасности посадки экипажа многоразовых суборбитальных ракет-носителей

Система аварийного спасения | areliability.com сайт инженера по надёжности

Ключевые слова: надёжность, безопасность, система аварийного спасения, САС, система аварийной эвакуации, стартовый комплекс, взрыв на стартовом столе, многоразовые средства выведения, суборбитальные ракеты, космический туризм.

САС

Автор: инженер по надёжности Алексей Глазачев.

Введение:

Многоразовые суборбитальные космические комплексы (МСКК) – относительно новая, но крайне перспективная и интересная ветвь развития космонавтики. В настоящее время сразу несколько стран имеют проекты разработки МСКК, разной степени реализации.

МСКК разрабатывают следующие компании:

— «Blue Origin» с их ракетой «New Shepard» (США);
— «Starchaser» с их ракетой «Skybolt 2» (Великобритания).

По некоторым данным работы по созданию МСКК ведутся в России и Китае.

МСКК имеют значительный коммерческий потенциал.

МСКК могут быть использованы:

— для космического туризма;
— для медицинских экспериментов, экспериментов в области материаловедения, электроники, биотехнологии в условиях невесомости;
— для производства предметов с уникальными характеристиками в условиях невесомости.

Возможны новые, пока неизвестные направления использования МСКК, например такие как реабилитация и лечение парализованных людей в условиях невесомости.

Преимущество МСКК состоит в том, что время полёта суборбитальной ракеты является относительно небольшим (15 минут), поэтому полученные результаты экспериментов или производства доступны для учёных или покупателей сразу после посадки.

Отличительные особенности МСКК:

— относительно небольшая высота подъема многоразовой суборбитальной ракеты (МСРН) и многоразового суборбитального космического аппарата c экипажем (МСКА) (150-200 км);
— небольшое время пребывание МСКА в невесомости (около 5 минут);
— высокая частота пусков (не менее одного пуска в неделю);
— высокая или полная многоразовость МСКК.

Перечисленные особенности предъявляют высокие требования к надёжности и безопасности МСКК для суборбитальных туристов, исследователей, научного экипажа, операторов орбитального производства, обслуживающего персонала и окружающей среды.

Описание проблемы:

Одним из самых опасных этапов эксплуатации МСКК является этап посадки экипажа в МСКА. В настоящем исследовании рассматривается опасность возгорания и взрыва двигателя первой ступени МСРН. Взрыв ракеты на старте гибелен для всего живого в радиусе нескольких сотен метров от эпицентра.

Предполагается, что произошла утечка топлива и началось возгорание вблизи двигателя. Эта ситуация близка аварии на старте космического корабля (КК) «Союз Т-10-1» в 1983 году [2], и является самым опасным вариантом, так как мощность возможного взрыва будет самой высокой, так как количество топлива в баках максимальное.

Прямое моделирование взрыва затруднено, так как механизм его протекания чрезвычайно сложный и требует колоссальных вычислительных мощностей. С точки зрения обеспечения безопасности, наиболее опасным воздействующим фактором рассматривается взрывная ударная волна (ВУВ), а именно волна давления, вызванная взрывом, поскольку ее характеристическое время имеет порядок около миллисекунды.
ВУВ может вызвать разрушение МСРН и МСКА, создать слишком высокое ускорение или вызвать переворот МСКА, что тем самым исключит, например, возможность выхода тормозных парашютов. Всё это приведёт к гибели экипажа. По сравнению с ВУВ, огненный шар (температурное поражение) и поражение осколками являются значительно более медленными событиями [3].

Результаты моделирования, представленные на рисунке 1, показали, что при взрыве двигателя первой ступени МСРН ударная волна имеет веретенообразную, а не сферическую форму [3].

Рисунок 1. Форма ВУВ при взрыве двигателя первой ступени
профиль распространения ударной волны при взрыве на стартовом комплексе

Взрыв придаёт МСКА дополнительное ускорение, что может привести к гибели экипажа, даже если она успела отойти на безопасное расстояние с точки зрения давления ударной волны. Данное условие должно быть отражено при проектировании двигателей системы аварийного спасения (САС) [3].

В настоящее время основным средством доставки космонавтов на МКС (международную космическую станцию) является пилотируемый космический корабль «Союз», отправляемый в космос на ракете семейства «Союз».

Вот как происходит посадка космонавтов в КК «Союз»:

«…автобусы везут космонавтов на гагаринский старт, где стоит дымящаяся ракета-носитель. Дым — а точнее пар — появляется от того, что в ракету заправляют сжиженный кислород (он служит окислителем топлива). При обычных температурах жидкий кислород испаряется и превращается в газ, поэтому дозаправка кислородом длится вплоть до момента старта. Михаил Корниенко, Александр Скворцов и Трейси Колдуэлл-Дайсон на специальном лифте поднимаются к люку и залезают внутрь. Оставшееся время до старта космонавты проведут в «Союзе» (КК), и единственная связь с внешним миром будет осуществляться по радио». [4]

Из этого фрагмента выделим ключевые особенности:

— космонавты приезжают на стартовую площадку на автобусе;
-ракета «парит», следовательно, она уже находится в заправленном состоянии;
— подпитка (дозаправка) ракеты продолжается вплоть до момента старта;
— космонавты подходят к заправленной ракете, поднимаются на лифте, садятся в космический корабль, пристыкованный к заправленной ракете, когда масса топлива в баках максимальна. Мощность возможного взрыва также максимальна.

В настоящее время во время посадки космонавтов существуют так называемые «мёртвые зоны». Если в эти моменты начнётся пожар МСРН, ведущий к взрыву, спасение космонавтов и обслуживающего персонала практически невозможно. Эти «мёртвые зоны»:

1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК;
3) вход в ракету, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности;
4) закрытие люка КК.

Космонавты летают к МКС редко (не более 5 раз в год), поэтому такая рискованная схема посадки приемлема.
Для частых полётов МСКК необходимо придумать что-то более эффективное.

Статистика взрывов ракет на стартовых комплексах:
статистика взрывов на стартовом комплексе

Вероятность катастрофической ситуации, последствия которой это гибель людей, должна быть близка к вероятности погибнуть в авиакатастрофе. В настоящее время вероятность погибнуть в авиакатастрофе составляет около 0,00000015 [1]. Это почти в 100 раз менее вероятно, чем гибель в ДТП.

Задача: обеспечить безопасность МСКК для суборбитальных туристов, исследователей, научного экипажа, операторов орбитального производства, обслуживающего персонала и окружающей среды во время «мёртвых зон».

Обзор существующих средств спасения:

О необходимости спасения космонавтов в случае возникновения аварийной ситуации задумывалась с самого начала космической эры.

Функционально можно выделить две системы, обеспечивающие спасение экипажа:

1) Система аварийного спасения (САС). Реализуется как средства, позволяющие быстро увести капсулу с экипажем на безопасное от ВУВ расстояние и дальнейшую безопасную посадку. Так же реализуется в виде кресла-катапульты.

2) Система экстренной эвакуации (CЭЭ) экипажа со стартового стола. Реализуется в виде труб для скатывания, скоростных лифтов, фуникулёров.

Существуют две основные конфигурации САС, представленные на рисунке 2.

Первый тип САС «Тягач», который широко применялся в прошлом на КК «Джемини», «Меркурий», «Аполлон» и применяется настоящем на КК «Союз».

Другой тип, «Толкатель», который активно испытывают компании «SpaceX» и «Blue Origin».

САС, реализованные в виде кресла-катапульты использовались на КК «Восток» и КК «Буран».

Производительность двигателей, а именно начальное ускорение, является наиболее важным параметром САС, так как если ускорение слишком мало, МСКА не успеет выйти из опасной зоны, однако, если ускорение, развиваемое двигателями САС слишком высокое, экипаж погибнет из-за разрывов внутренних органов. Зависимость влияния ускорения на человеческую жизнь показано в директиве NASA. Human Integration Design Handbook. NASA Handbook. NASA/SP-2010-340 [8].

Рисунок 2. Возможные конфигурации САС
конфигурации системы аварийного спасения

На рисунке 3 показано число Маха для разных конфигураций САС, а на рисунке 4 показана зависимость ускорения от числа Маха для разных конфигураций САС. Ускорение вычисляется путем суммирования как давления, так и вязких сил на поверхности САС, в том числе внутри двигателей САС.

Ускорение конфигурации «Тягач» (Tractor) меньше, чем ускорение конфигурации «Толкатель» (Pusher). Шлейф двигателя САС влияет на МСКА, и это является одним из основных источников снижения ускорения. В дополнение к этому, коэффициент расширения сопла является небольшим в САС типа «Тягач», так как двигатели должны быть размещены на мачте САС небольшого диаметра. Поэтому использование конфигурации «Толкатель» более предпочтительно [3].

Рисунок 3. Числа Маха для разных конфигураций САС
числа Маха для разных конфигураций САС

Рисунок 4. Зависимость числа Маха и ускорения для разных конфигураций САС
Зависимость числа Маха и ускорения для разных конфигураций САС

Следует отметить, что САС КК «Союз», реализованная по типу «Тягач», первый раз в мире обеспечила спасение космонавтов со стартового стола в 1983 году.

Не смотря на свои сильные стороны, обе конфигурации САС не обеспечивает спасение экипажа и обслуживающего персонала в следующих «мёртвых зонах»:

1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК;
3) вход в ракету, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности;
4) закрытие люка КК.
Существует несколько разных вариантов реализации СЭЭ.

КК «Восток», «Восход», «Меркурий» и «Джемини» не имели СЭЭ.
КК «Союз» не имеет СЭЭ, хотя до сих пор находится в эксплуатации.
КК «Буран» имел СЭЭ. Это был так называемый агрегат экстренной эвакуации (АЭЭ) в виде труб, подведенных к кабине корабля, по которым космонавты могли скатиться в безопасное место. АЭЭ представлен на рисунке 5.
КК «Спейс Шаттл» имел СЭЭ в виде корзин-кабинок, в которых космонавты могли эвакуироваться в безопасное место. Аналогичная система была у КК «Аполлон».
Для разрабатываемого КК «Орион» предполагалась СЭЭ в виде тележек, в которых космонавты могли эвакуироваться в безопасное место как на «американских горках».
Достоверно неизвестно, будет ли использоваться СЭЭ в пилотируемых проектах «Blue Origin» и «SpaceX».

Рисунок 5. «Буран». Хорошо видны трубы АЭЭ
агрегат экстренной эвакуации Буран

Не смотря на значительные размеры и возможности СЭЭ, они не обеспечивает спасение экипажа и обслуживающего персонала в следующих «мёртвых зонах»:

1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК.

С некоторой вероятностью СЭЭ может спасти экипаж и обслуживающий персонал во время входа в космический корабль, размещения в креслах, застегивания ремней безопасности. Также с некоторой вероятность СЭЭ может спасти экипаж во время закрытия люка КК.

Учитывая, что аварийная ситуация (пожар на ракете) развивается очень быстро, у экипажа и персонала есть буквально несколько секунд для того, чтобы добежать и воспользоваться СЭЭ. Насколько это возможно в случае реальной аварийной ситуации – неизвестно.

Возможное решение проблемы:

В ТРИЗ (теории решения изобретательских задач) существует приём, который называется законом повышения идеальности системы. Идеальная техническая система — это система, вес, объём и площадь которой стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не уменьшается. Иначе говоря, идеальная система — это когда системы нет, а функция её выполняется [9].

Повторим нашу задачу: необходимо обеспечить безопасность МСКК для суборбитальных туристов, исследователей, научного экипажа, операторов орбитального производства, обслуживающего персонала и окружающей среды во время «мёртвых зон».

Предлагаемое решение состоит в том, чтобы сажать космонавтов в пустую, сухую, незаправленную МСРН.

Использование этого подхода позволяет уйти из «мёртвых зон» и значительно снизить опасность для экипажа и обслуживающего персонала в следующих ситуациях:

1) подъезд и приближение к ракете – безопасно;
2) подъём на лифте к КК – безопасно;
3) вход в КК, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности – безопасно;
4) закрытие люка КК – безопасно.

МСКА при этом может использовать твердотопливные двигатели, отличающиеся более высокой надёжностью и безопасностью чем жидкостные.

В случае если МСКА использует жидкостные ракетные двигатели, он должен быть заправлен. Всё равно он будет безопаснее, чем заправленная МСКА, поскольку в нём будет намного меньше топлива и вероятность пожара и взрыва будет намного меньше. Либо МСКА заправлен менее взрывоопасными компонентами.

Сразу после размещения экипажа в МСКА, закрытия люка и его проверки на герметичность САС переводится в режим ожидания. Обслуживающий персонал покидает стартовую площадку. Экипаж защищён.
После этого начинается основная заправка МСРН.

Учитывая, что размеры суборбитальных ракет значительно меньше, чем размеры «классических» РКН, их баки значительно меньше. Использую мощные, высокопроизводительные насосы заправка МСРН может быть проведена не в течении нескольких часов, а значительно быстрее.

Например, РКН «Зенит-3SL» заправляется примерно за 1.5 часа. Заправляемые объемы горючего (РГ-1): 90 тонн первая ступень, 20 тонн — вторая ступень. Производительность топливного насоса составляет примерно 1.2 тонны в минуту. Тогда ракету с массой горючего 30 тонн можно будет заправить за 15 минут.

Недостатком такой схемы для экипажа является необходимость ждать, находясь пристегнутыми в своих креслах в КК.

Суборбитальные туристы в время могут записать видеообращение, которое будет крайне интересно пересмотреть после полёта и в будущем. Сразу после окончания заправки и отхода заправочных устройств производится пуск МСРН.

Ещё одно преимущество подобной схемы заправки состоит в том, что в этом случае не нужна «подпитка» МСРН и не нужна СЭЭ.

Одним из неизученных мест является необходимость дополнительных расчётов прочности и устойчивости. Нужно убедится, что, находясь в вертикальном положении МСРН не развалится и не упадёт, пока к ней будет пристыкован заправленный МСКА.

Заключение:

Я надеюсь, что эта статья будет способствовать созданию высоконадёжной космической техники и вдохновит инженеров на новые открытия и изобретения. Я надеюсь, что космические полёты в течении XXI века станут массовыми и безопасными и позволят людям воплотить их мечты о звёздах и космосе. Благодарю за внимание. Алексей Глазачев.

Система аварийного спасения

Источники информации:

[1] https://aviation-safety.net/statistics/
[2] Sanchez, M. J., 2007. A human factors evaluation of a methodology for pressurized crew module acceptability for zero-gravity ingress of spacecraft. NASA/TM—2000–209764
[3] «Development of numerical simulation method for safety evaluation of launch abort during ascent phase. Japan Aerospace Exploration Agency»
[4] https://lenta.ru/articles/2010/04/06/cosmonauts/
[5] http://www.v2rocket.com/start/deployment/timeline.html
[6] Proposed approach for estimating launch vehicle explosive risk
Russell W. Claus and Edward Zampino † NASA Glenn Research Center, Cleveland, Ohio 44135
[7] https://ru.wikipedia.org/wiki/Хронология_пилотируемых_космических_полётов
[8] NASA. Human integration design handbook. NASA Handbook. NASA/SP-2010-340
[9] https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_решения_изобретательских_задач