Åùå 15 ëåò íàçàä â Ðîñòîâå áûëà ðàçðàáîòàíà óíèêàëüíàÿ ìåòîäèêà îöåíêè ïðî÷íîñòè òåïëîçàùèòíûõ ïëèòîê êîñìè÷åñêèõ êîðàáëåé.  ñóááîòó, 1 ôåâðàëÿ, âåñü ìèð ïîòðÿñëà ñòðàøíàÿ âåñòü - ïðè âõîäå â
ïëîòíûå ñëîè àòìîñôåðû âçîðâàëñÿ è ñãîðåë âìåñòå ñî âñåì ýêèïàæåì ïåðâûé
àìåðèêàíñêèé ìíîãîðàçîâûé òðàíñïîðòíûé êîñìè÷åñêèé êîðàáëü "Êîëóìáèÿ".
Ïîãèáëè âñå ñåìü ÷ëåíîâ åãî ýêèïàæà. Àíàëèç îñîáåííîñòåé ïàäåíèÿ ôðàãìåíòîâ, à òàêæå íåêîòîðàÿ äðóãàÿ èìåþùàÿñÿ èíôîðìàöèÿ ïîçâîëÿþò ïðåäïîëîæèòü, ÷òî êàòàñòðîôà "Êîëóìáèè" ïðîèçîøëà âñëåäñòâèå ïîâðåæäåíèÿ òåïëîçàùèòû íèæíåé ÷àñòè ëåâîãî êðûëà. Ýòî ïðèâåëî ê ïðîãîðàíèþ êðûëà, íàðóøåíèþ îðèåíòàöèè êîðàáëÿ è ïîñëåäóþùåìó ðàçðóøåíèþ âñåé åãî êîíñòðóêöèè íà îòäåëüíûå ôðàãìåíòû.
Òåïëîçàùèòó ïîâðåäèò äàæå êàìåíü èç ðîãàòêè!
Ìîæíî ëè áûëî â ýòîé ñèòóàöèè ñïàñòè ýêèïàæ êîðàáëÿ? Ñêîðåå âñåãî, íåò. Ñëåäóåò ðàçâåÿòü äâà ìèôà, ïðîçâó÷àâøèõ â ñðåäñòâàõ ìàññîâîé èíôîðìàöèè.
Ìèô ïåðâûé. Íà áîðòó "Êîëóìáèè" áûëà ñïåöèàëüíàÿ ñïàñàòåëüíàÿ êàïñóëà. Õîðîøî, åñëè áû ýòî íà ñàìîì äåëå áûëî òàê!
Òðàäèöèîííûå äëÿ îäíîðàçîâûõ êîðàáëåé ñïîñîáû ñïàñåíèÿ ýêèïàæà (ñïàñàòåëüíàÿ êàïñóëà è äð.) ïðèíöèïèàëüíî íåïðèãîäíû äëÿ ìíîãîðàçîâûõ êîðàáëåé. Îòëè÷èòåëüíîé îñîáåííîñòüþ âñåõ ìíîãîðàçîâûõ êîðàáëåé ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ñïàñåíèÿ è âîçâðàòà íà Çåìëþ òîëüêî âñåãî êîðàáëÿ âìåñòå ñ ýêèïàæåì, äëÿ ÷åãî èñïîëüçóåòñÿ ìíîãîêðàòíîå ðåçåðâèðîâàíèå âñåõ îñíîâíûõ ñèñòåì.
Êàòàïóëüòèðóåìûå êðåñëà â êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíûõ ñðåäñòâ ñïàñåíèÿ ïðèìåíÿëèñü àìåðèêàíöàìè òîëüêî íà îäíîì ìíîãîðàçîâîì êîðàáëå (èìåííî íà "Êîëóìáèè"), íî òîëüêî âî âðåìÿ ïåðâûõ íåñêîëüêèõ ïîëåòîâ. Ñåé÷àñ â êà÷åñòâå èíäèâèäóàëüíûõ ñðåäñòâ ñïàñåíèÿ èìè èñïîëüçóþòñÿ îáû÷íûå ïàðàøþòû, ïîçâîëÿþùèå àñòðîíàâòàì ïîêèíóòü òåðïÿùèé áåäñòâèå êîðàáëü íà âûñîòàõ íå âûøå 10 êì.
Ìèô âòîðîé. ßêîáû òåïëîçàùèòà êîðàáëÿ ñîñòîèò èç ïðî÷íûõ êåðàìè÷åñêèõ ïëèòîê. Íà ñàìîì äåëå ýòî äàëåêî íå òàê!
Åñëè áû âñÿ òåïëîçàùèòà ÷åëíîêà äåéñòâèòåëüíî áûëà èç ïðî÷íîé êåðàìèêè, òî êîðàáëü, ñêîðåå âñåãî, ïðîñòî áû íå ñìîã âçëåòåòü âñëåäñòâèå áîëüøîãî âåñà. Íà ñàìîì äåëå òåïëîèçîëÿöèîííûå ïëèòêè àìåðèêàíñêèõ ìíîãîðàçîâûõ êîðàáëåé ïî âåñîâûì õàðàêòåðèñòèêàì è ïðî÷íîñòè áëèçêè ê îáû÷íîìó ïåíîïëàñòó! Îíè ñäåëàíû èç ñïåöèàëüíîãî ñâåðõëåãêîãî ìàòåðèàëà íà îñíîâå êâàðöåâîãî âîëîêíà, è áåç áîëüøèõ óñèëèé ìîãóò áûòü ïðîòêíóòû ëþáîé îòâåðòêîé ëèáî äàæå øàðèêîâîé ðó÷êîé.
Òàêèì îáðàçîì, òåïëîèçîëÿöèîííîå ïîêðûòèå åùå ïðè ñòàðòå "Êîëóìáèè" ëåãêî ìîãëî áûòü ïîâðåæäåíî ñîïðèêîñíîâåíèåì ñ íèì ëþáîé äåòàëè êîíñòðóêöèè, ïîïàäàíèåì ëþáîãî ïðåäìåòà (äàæå êàìíÿ èç ðîãàòêè!).
Äëÿ ëó÷øåãî ïîíèìàíèÿ ÷èòàòåëÿìè âîçìîæíîé ïðè÷èíû ãèáåëè "Êîëóìáèè", ïîçâîëþ ñåáå áîëåå ïîäðîáíî îñòàíîâèòüñÿ íà íåêîòîðûõ âàæíûõ îñîáåííîñòÿõ òåïëîçàùèòû àìåðèêàíñêèõ ÷åëíîêîâ.
Êîñìè÷åñêèé êîðàáëü âõîäèò â ïëîòíûå ñëîè àòìîñôåðû ñî ñêîðîñòüþ, ïî÷òè â 20 ðàç ïðåâûøàþùåé ñêîðîñòü çâóêà, ÷òî âûçûâàåò íå òîëüêî òåïëîâûå, íî è î÷åíü ñèëüíûå äèíàìè÷åñêèå íàãðóçêè. Âñëåäñòâèå ýòîãî, íàèáîëåå íàãðóæåííûå ýëåìåíòû - íîñ ôþçåëÿæà è ïåðåäíèå êðîìêè êðûëüåâ àìåðèêàíñêèõ "Ñïåéñ Øàòòëîâ" - çàùèùåíû äåéñòâèòåëüíî ïðî÷íîé (ïîõîæåé íà êåðàìèêó) òåïëîçàùèòîé RCC, ïðåäñòàâëÿþùåé ìíîãîñëîéíóþ êîíñòðóêöèþ èç óãëåðîäíîãî êîìïîçèöèîííîãî ìàòåðèàëà. Îäíàêî òàêîé çàùèòû íåìíîãî, è âñÿ îñòàëüíàÿ ïîâåðõíîñòü êîðàáëÿ ïîêðûâàåòñÿ î÷åíü ëåãêîé ïî âåñó, íî íàìíîãî ìåíåå ïðî÷íîé òåïëîçàùèòîé â âèäå ïëèòîê áåëîãî è ÷åðíîãî öâåòîâ.
Òàê, íàèáîëåå íàãðåâàþùàÿñÿ â ïîëåòå íèæíÿÿ ÷àñòü "Êîëóìáèè" (êàê è âñåõ äðóãèõ àìåðèêàíñêèõ ìíîãîðàçîâûõ êîðàáëåé) áûëà ïîêðûòà òåïëîçàùèòîé HRSJ íà îñíîâå êâàðöåâûõ âîëîêîí â âèäå ÷åðíûõ êâàäðàòíûõ ïëèòîê ðàçìåðîì ïîðÿäêà ïÿòíàäöàòè è òîëùèíîé äî øåñòè ñàíòèìåòðîâ. Àíàëîãè÷íîé òåïëîçàùèòîé èç áåëûõ ïëèòîê LRSJ òîëùèíîé äî òðåõ ñàíòèìåòðîâ ïîêðûâàåòñÿ è âñÿ âåðõíÿÿ ÷àñòü ýòèõ êîðàáëåé. Ïëèòêè òåïëîçàùèòû ÷åðåç ñëîé ìàòåðèàëà "monex" (ïî ñâîéñòâàì áëèçîê ê îáû÷íîìó âîéëîêó) ïðèêëåèâàþòñÿ ê îáøèâêå êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ.
Òàêèì îáðàçîì, ïîëó÷àåòñÿ äîñòàòî÷íî êàïðèçíûé, î÷åíü íåóäîáíûé äëÿ êîíòðîëÿ "ñëîåíûé ïèðîã", ê êà÷åñòâó è íàäåæíîñòè ñêëåéêè êîòîðîãî ïðåäúÿâëÿþòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî æåñòêèå òðåáîâàíèÿ, à îáùåå êîëè÷åñòâî ïðèêëåèâàåìûõ ïëèòîê äîñòèãàåò ïî÷òè äâàäöàòè òûñÿ÷ øòóê!
Ýêèïàæ áûë çàãóáëåí "ýôôåêòîì äîìèíî"
Êàê íè ñòàðàþòñÿ àìåðèêàíöû, íî, íåñìîòðÿ íà ïðèìåíåíèå èìè ñàìûõ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ êîíòðîëÿ è äèàãíîñòèêè, ÷åëíîêè â êàæäîì ïîëåòå âñå æå òåðÿþò îò íåñêîëüêèõ åäèíèö äî íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ îäèíî÷íûõ ïëèòîê.
Åñòåñòâåííî, â ñëó÷àå ðàçðóøåíèÿ ëèáî îòêëåèâàíèÿ äàæå åäèíè÷íîé ïëèòêè ïðîèñõîäèò ëîêàëüíîå ïîâðåæäåíèå äþðàëåâîé îáøèâêè êîñìè÷åñêîãî ñàìîëåòà. Îäíàêî ÷åëíîê òàê ñïðîåêòèðîâàí, ÷òî äî ñèõ ïîð ýòî åùå íèêîãäà íå ïðèâîäèëî ê åãî êàòàñòðîôè÷åñêîìó ðàçðóøåíèþ. Âìåñòå ñ òåì ïðè ðàçðóøåíèè â ïîëåòå íåñêîëüêèõ áëèçêîðàñïîëîæåííûõ ïëèòîê êàòàñòðîôà íåìèíóåìà!
Ê ñîæàëåíèþ, ýòî è ïðîèçîøëî â òðàãè÷åñêîì ðåéñå "Êîëóìáèè" âñëåäñòâèå íàëîæåíèÿ íåñêîëüêèõ íåáëàãîïðèÿòíûõ ôàêòîðîâ. Ñêîðåå âñåãî, ÷àñòü ïëèòîê áûëà ìåõàíè÷åñêè ïîâðåæäåíà åùå ïðè ñòàðòå. Ïîëàãàþ òàê æå, ÷òî â êàòàñòðîôè÷åñêîå ðàçâèòèå ñèòóàöèè ñâîé ïå÷àëüíûé âêëàä âíåñëî è íàëè÷èå (îñîáåííî âáëèçè çîíû ïåðâîíà÷àëüíîãî ïîâðåæäåíèÿ) íåêîòîðîãî êîëè÷åñòâà ïëèòîê ñ äåôåêòàìè ïðèêëåéêè è ñêðûòûìè âíóòðåííèìè äåôåêòàìè.
Äåëî â òîì, ÷òî ìàòåðèàë òåïëîèçîëÿöèîííûõ ïëèòîê èìååò ñïåöèôè÷åñêèå îñîáåííîñòè, ñèëüíî çàòðóäíÿþùèå (îñîáåííî â ñëó÷àå òîëñòûõ ïëèòîê) äîñòîâåðíîå âûÿâëåíèå èìåþùèõñÿ â íèõ äåôåêòîâ ñóùåñòâóþùèìè ìåòîäàìè íåðàçðóøàþùåãî êîíòðîëÿ è äèàãíîñòèêè.
Âìåñòå ñ òåì èñïûòûâàåìûå ïëèòêàìè íàãðóçêè ïðè âõîäå êîñìè÷åñêîãî êîðàáëÿ â ïëîòíûå ñëîè àòìîñôåðû òàêîâû, ÷òî äàæå íàëè÷èå âåñüìà ìàëîãî âíóòðåííåãî äåôåêòà ïî÷òè íåìèíóåìî ïðèâîäèò ê ðàçðóøåíèþ äàííîé ïëèòêè. È, ÷òî åùå áîëåå îïàñíî, ê îãîëåíèþ ìåñò ïðèêëåéêè ÷åòûðåõ îêðóæàþùèõ ïëèòîê ê âîéëî÷íîé ïîäëîæêå. Ýòà ïîäëîæêà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ êîìïåíñàöèè íåðàâíîìåðíîé äåôîðìàöèè ïëèòîê òåïëîçàùèòû è îáøèâêè êîðàáëÿ, è áåç òàêîé êîìïåíñèðóþùåé ïðîêëàäêè íàãðåòûå ïëèòêè ìîãóò ïðîñòî ïîëîïàòüñÿ.
Ïîñëå ðàçðóøåíèÿ íåñêîëüêèõ áëèçêî ðàñïîëîæåííûõ ïëèòîê, ðàçâèòèå ñèòóàöèè ïðèîáðåòàåò óæå êàòàñòðîôè÷åñêèé õàðàêòåð (òàê íàçûâàåìûé "ýôôåêò äîìèíî").
Âîéëî÷íàÿ ïîäëîæêà íå â ñîñòîÿíèè äîëãî ïðîòèâîñòîÿòü ñèëîâîìó íàïîðó ðàçîãðåòîãî ïî÷òè äî äâóõ òûñÿ÷ ãðàäóñîâ ïëàçìåííîãî ïîòîêà. Âñëåäñòâèå ýòîãî íà÷èíàåòñÿ ëàâèíîîáðàçíûé ïðîöåññ îòðûâà ïî âîéëîêó (ñ êàòàñòðîôè÷åñêè íàðàñòàþùåé ñêîðîñòüþ) ñîòåí ïëèòîê, ïðàêòè÷åñêè ìãíîâåííî ïðèâîäÿùèé ê ïîëíîìó ðàçðóøåíèþ òåïëîçàùèòû è ãèáåëè âñåãî êîðàáëÿ.
Ïîëàãàþ, ïðîöåññ ðàçðóøåíèÿ "Êîëóìáèè" è ãèáåëè åãî ýêèïàæà çàíÿë íå áîëåå íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ ñåêóíä.
Ìåòîä äèàãíîñòèêè ðàçðàáîòàí â Ðîñòîâå
Ê ñîæàëåíèþ, ïåðâûé ïîëåò "Áóðàíà" îêàçàëñÿ è ïîñëåäíèì.  90-õ ãîäàõ óæå íå áûëî äåíåã íà ââîä â ïîñòîÿííóþ ýêñïëóàòàöèþ îòå÷åñòâåííîãî ìíîãîðàçîâîãî îðáèòàëüíîãî êîðàáëÿ. Óíèêàëüíûå îáúåêòû, èçäåëèÿ è äîñòèæåíèÿ ïðîãðàììû "Ýíåðãèÿ-Áóðàí" áûëè ðàñòàùåíû ïî ÷àñòÿì, ëèáî ðàñïðîäàíû. (Áîëåå ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ èçëîæåíà ìíîþ â ïóáëèêàöèè "Ïî÷åìó "Áóðàí" íå äîæäàëñÿ êîñìîíàâòîâ", "Âå÷åðíèé Ðîñòîâ" çà 28 äåêàáðÿ 2001 ãîäà).
Ïîñëåäíÿÿ òî÷êà â òðàãè÷åñêîé ñóäüáå "Áóðàíà" áûëà ïîñòàâëåíà 12 ìàÿ 2002 ãîäà, êîãäà îí âìåñòå ñî âñåìè îñòàâøèìèñÿ ðàêåòàìè-íîñèòåëÿìè "Ýíåðãèÿ" áûë ïîãðåáåí ïîä ðóèíàìè ðóõíóâøåãî â ýòîò äåíü íà Áàéêîíóðå ãèãàíòñêîãî ìîíòàæíî-èñïûòàòåëüíîãî êîðïóñà...
Ó àìåðèêàíöåâ îñòàëîñü åùå ïÿòü ìíîãîðàçîâûõ êîñìè÷åñêèõ ÷åëíîêîâ. Îäíàêî ïîñëå ãèáåëè ýêèïàæà "Êîëóìáèè" èõ ýêñïëóàòàöèÿ áóäåò âîçìîæíà òîëüêî òîãäà, êîãäà áóäóò äåéñòâèòåëüíî óñòàíîâëåíû èñòèííûå ïðè÷èíû ïîâðåæäåíèÿ òåïëîçàùèòû è óñîâåðøåíñòâîâàíû ìåòîäû äèàãíîñòèêè åå ïðî÷íîñòè. Ó÷èòûâàÿ ïå÷àëüíûé îïûò "×åëëåíäæåðà", íà ýòî ìîæåò ïîòðåáîâàòüñÿ ïîðÿäêà äâóõ ëåò.
Ñ. Áóéëî, çàâ. îòäåëîì ÍÈÈ ìåõàíèêè è ïðèêëàäíîé ìàòåìàòèêè ÐÃÓ.
"Âå÷åðíèé Ðîñòîâ", 20.02.2003, Ðîñòîâ-íà-Äîíó, n36, ñòð.2