Радость познания

Если кто-то возразит, что здесь потерян фактор безопасности 2, можно указать, что одна турбина работала без трещин в течение 3800 секунд, эквивалентных полному уровню мощности, а половина от этого — 1900 секунд; здесь мы предусмотрительно консервативны. Мы одурачили себя в трех случаях. Во-первых, у нас был только один образец, и это не эксплуатационный лидер, два других образца работали 3800 или более секунд, имели 17 растрескавшихся лопастей. (В двигателе 59 лопастей.) Кроме того, мы отказались от «правила двух» и заменили равное время. И наконец, мы утверждали, что через 1375 секунд видели трещину. Можно сказать, что не было обнаружено трещины спустя меньшее время, но в последний раз мы не видели трещины при 1100 секундах. Мы не знаем, когда образовалась трещина в этом промежутке; например, трещина могла образоваться при 1150 секундах. (Приблизительно 2/3 от набора тестируемых лопастей имели трещины по истечении 1375 секунд. Ряд последних экспериментов действительно показал, что самые ранние трещины соответствуют 1150 секундам.) Важно сохранять при расчетах высокие числа, так как двигатели «Челленджера» во время окончания полета работают в режиме, близком к предельному.

Однако было заявлено, что критерии не были нарушены и система находилась в безопасности — вопреки требованиям Федерального авиационного агентства, гласящим, что трещин быть не должно. При этом принимались во внимание только полностью вышедшие из строя изломанные лопасти. Идея НАСА была простой: так как для роста и разрыва трещины необходимо довольно много времени, можно гарантировать, что безопасность обеспечивается благодаря предварительному обследованию трещин во всех лопастях. Если трещины обнаружатся, мы заменим такие лопасти, а если нет — у нас в запасе остается достаточно времени для полета. Такой подход переводит проблему трещин из разряда влияющих на безопасность полета просто в проблему технического обслуживания.

Доводы НАСА могут оказаться практически верными. Но можем ли мы быть полностью уверены, что трещины растут достаточно медленно всегда и что ни одного разрыва не произойдет в полете? Три двигателя работают в течение долгого времени с несколькими надтреснутыми, но не разрушенными лопастями (около 3000 секунд, эквивалентных полному уровню мощности).

Однако можно исправить ситуацию с растрескиванием. Лопасти не будут подвергаться растрескиванию, если изменить их форму, предусмотреть дробеструйное упрочение поверхности и покрытие изоляцией, чтобы исключить тепловой удар.

Очень похожая ситуация возникает с сертификацией кислородных насосов высокого давления, но об этом мы не будем говорить подробно.

Резюмируя сказанное, очевидно, что «Руководство по подготовке полетов» и «Правила сертификации» предъявляют заниженные требования по ряду проблем основного двигателя космического челнока, которые очень напоминают ту ситуацию, которую мы наблюдали в правилах для ракет-носителей на твердом топливе.

Бортовая радиоэлектроника

Под «бортовой радиоэлектроникой» понимается компьютерная система на орбитальной ступени, а также датчики ввода и силовые механизмы вывода. Сначала мы ограничимся свойствами компьютера, не касаясь надежности входной информации с датчиков температуры, давления и так далее, или того, точно ли следует компьютерный выход за исполнительными механизмами вывода при работе ракеты, за механическими средствами управления, за дисплеями астронавтов.

Компьютерная система детально разработана и насчитывает 250 000 строк программы. Кроме многих других функций, она ответственна за автоматическое управление подъемом на орбиту и за снижение до входа в слои атмосферы (ниже первой границы Маха), когда нажатием кнопки и принимается решение о приземлении. Можно было бы сделать всю процедуру приземления автоматической (кроме переключения сигнала спуска, который не управляется компьютером, а должен обеспечиваться пилотом в целях безопасности), но автоматическое приземление все-таки не так безопасно, как пилотируемое. В ходе орбитального полета компьютер используется для управления полезной нагрузкой, информация отражается на дисплее астронавта, где происходит обмен информацией с землей. Очевидно, что безопасность полета требует гарантированной точности всей сложной системы компьютерного аппаратного и программного обеспечения.