Но это будет не скоро — года через два.
— А пока?
— Пока будем ставить по «Конриду». Последняя гипотеза неожиданных взрывов, о которой там говорят только шепотом, — смещение ротора кислородного насоса. При больших нагрузках возможны нерасчетные осевые и радиальные смещения, превышающие зазор между ротором и корпусом. В среде чистого кислорода стоит чуть чиркнуть ротором о корпус — и взрыв обеспечен.
— А может быть, все гораздо проще? В баках на стенде есть грязь или «посторонние предметы», их попадание в насос приводит к взрывам.
— Пробовали. Умышленно бросали в ТНА металлическую стружку и даже гайки, которые якобы могут оказаться в баках. И хоть бы что! ТНА их проглатывает и не кашляет.
Вот такой невеселый разговор состоялся в 1967 году с почерневшим от усталости Райковым, которого я мучил расспросами, чтобы выяснить эффективность системы КОРД. Если определять готовность лунного носителя только по отработке двигательных установок, то по этому показателю к 1968 году Н1 отставал от «Сатурна— 5» на пять лет.
Глава 7
КОРД И АТГ
Еще в самом начале проектирования Ракеты-носителя Н1 необходимость создания системы диагностики работы более чем четырех десятков двигателей трех ступеней Н1 была очевидной. От телеметрической системы контроля за параметрами двигательных установок такая система отличалась тем, что не только фиксировала состояние того или иного параметра, но выдавала команду системе управления на выключение двигателя, если контролируемые ею параметры выходили за разрешенные пределы.
Неотвратимость разработки системы КОРД своими силами становилась все более очевидной, так как все только предполагаемые смежники, которым эту разработку предлагали, сразу понимали ее ответственность, трудоемкость и бесперспективность с точки зрения лавров. После многочасовых дискуссий с ближайшими товарищами решили поручить разработку идеологической электрической схемы и ее отработку отделу Виктора Кузьмина, а конструктивную реализацию и внедрение в производство отделу Ивана Зверева. Серийное производство электронных приборов КОРДа решением ВПК было поручено Загорскому оптико— механическому заводу (ЗОМЗ) по нашей технической документации.
Изучив структуру двигательных агрегатов Кузнецова, наши электронщики решили, что они вполне способны спасти двигательную установку от пожара, взрыва и прочих бедствий, если двигателисты четко сформулируют критерии предаварийного состояния. Главный конструктор Кузнецов после настоятельных обращений Королева в конце концов определил параметры двигателей, на отклонение которых должна реагировать система КОРД.
Кузнецов и его специалисты в процессе работы меняли и перечень подлежащих контролю параметров, и критические значения, при которых система КОРД обязана передать в систему управления команду на выключение двигателя.
Первоначально для диагностического контроля двигателей первого летного носителя Н1 были выбраны четыре параметра: температура газа за турбиной ТНА, пульсация давления в газогенераторе, скорость вращения основного вала ТНА и давление в камере сгорания. При выходе этих параметров за установленные двигателистами пределы КОРД выдавал команду, по которой система управления по своему алгоритму производила полное выключение подозрительного двигателя.
Каждый из 42 двигателей имел свою аппаратуру контроля, состоящую из первичных датчиков, электронного блока усилителей, линии связи и блока управления системой, связанного с системой автоматики управления двигателями. Измерения критических параметров производились первичными датчиками — преобразователями физических величин в электрические сигналы. Так, например, для контроля давления был специально разработан троированный контактный датчик мембранного типа. Для других каналов контроля были разработаны датчики генераторного типа: пьезоэлектрические в канале пульсаций давления, индукционные в канале скорости вращения и малоинерционные термопары в канале температуры.
Общая координация и преобразование измерений в команды производились блоком усилителей-преобразователей, представляющим довольно сложный электронный прибор, состоящий из 1600 элементов. Все датчики были разработаны в 1962— 1963 годах в различных организациях и отрабатывались нашими инженерами на огневых стендах при испытаниях двигателей первой, второй и третьей ступеней.
Обязательное и самое жесткое требование к аварийной системе — она должна дежурить и реагировать только на аварийный признак. Выдача ложного сигнала в полете могла привести к выключению здорового двигателя, а для первой ступени — еще и второго, диаметрально противоположного.
Носитель Н1 обладал 25-процентным запасом по тяговооруженности. Допускался выход из строя, даже при старте, двух пар ЖРД. Система управления, получив сигнал об отказе двигателей, должна была несколько форсировать работающие и увеличить общее время работы первой ступени. На второй ступени при получении аварийных сигналов могли быть выключены не более двух двигателей, а на третьей — один.
Наиболее трудной проблемой при отработке системы оказалась защита КОРДа от помех. При испытаниях на технической позиции в большом МИКе на шинах питания системы была обнаружена наводка — напряжение до 15 вольт частотой 1000 герц. Это была опасная помеха, которая исходила от основного источника электроэнергии ракеты — специального турбогенератора. Для защиты от этой помехи мы ввели блок конденсаторов, шунтирующих источник, и убедились, что помеха снизилась до одного вольта. Успокоились напрасно — 1000 герц вскоре напомнили о себе при «отягчающих обстоятельствах».
Последующие события показали, что многое из того, что произошло в первом же полете, могло быть обнаружено, если бы мы имели полноценный огневой стенд испытаний всей первой ступени со штатной кабельной сетью, штатными источниками питания и системой управления.
При предыдущих работах по созданию ракетных систем и космических аппаратов Королев всегда приветствовал деловые контакты между руководителями, скрепленные личной многолетней дружбой. Когда Пилюгину или мне требовалось что-либо решить по сопряжению двигательных установок с системами управления, рулевыми приводами, мы запросто договаривались с самим Глушко, Косбергом, Исаевым или их специалистами. Взаимопонимание достигалось быстро, а потом «для порядка» оформлялись соответствующие протоколы.
Заместители всех главных между собой были «на ты» и в трудных ситуациях договаривались между собой о том, как лучше «обработать» того или иного главного для быстрого принятия решения, которое они согласовали.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188
— А пока?
— Пока будем ставить по «Конриду». Последняя гипотеза неожиданных взрывов, о которой там говорят только шепотом, — смещение ротора кислородного насоса. При больших нагрузках возможны нерасчетные осевые и радиальные смещения, превышающие зазор между ротором и корпусом. В среде чистого кислорода стоит чуть чиркнуть ротором о корпус — и взрыв обеспечен.
— А может быть, все гораздо проще? В баках на стенде есть грязь или «посторонние предметы», их попадание в насос приводит к взрывам.
— Пробовали. Умышленно бросали в ТНА металлическую стружку и даже гайки, которые якобы могут оказаться в баках. И хоть бы что! ТНА их проглатывает и не кашляет.
Вот такой невеселый разговор состоялся в 1967 году с почерневшим от усталости Райковым, которого я мучил расспросами, чтобы выяснить эффективность системы КОРД. Если определять готовность лунного носителя только по отработке двигательных установок, то по этому показателю к 1968 году Н1 отставал от «Сатурна— 5» на пять лет.
Глава 7
КОРД И АТГ
Еще в самом начале проектирования Ракеты-носителя Н1 необходимость создания системы диагностики работы более чем четырех десятков двигателей трех ступеней Н1 была очевидной. От телеметрической системы контроля за параметрами двигательных установок такая система отличалась тем, что не только фиксировала состояние того или иного параметра, но выдавала команду системе управления на выключение двигателя, если контролируемые ею параметры выходили за разрешенные пределы.
Неотвратимость разработки системы КОРД своими силами становилась все более очевидной, так как все только предполагаемые смежники, которым эту разработку предлагали, сразу понимали ее ответственность, трудоемкость и бесперспективность с точки зрения лавров. После многочасовых дискуссий с ближайшими товарищами решили поручить разработку идеологической электрической схемы и ее отработку отделу Виктора Кузьмина, а конструктивную реализацию и внедрение в производство отделу Ивана Зверева. Серийное производство электронных приборов КОРДа решением ВПК было поручено Загорскому оптико— механическому заводу (ЗОМЗ) по нашей технической документации.
Изучив структуру двигательных агрегатов Кузнецова, наши электронщики решили, что они вполне способны спасти двигательную установку от пожара, взрыва и прочих бедствий, если двигателисты четко сформулируют критерии предаварийного состояния. Главный конструктор Кузнецов после настоятельных обращений Королева в конце концов определил параметры двигателей, на отклонение которых должна реагировать система КОРД.
Кузнецов и его специалисты в процессе работы меняли и перечень подлежащих контролю параметров, и критические значения, при которых система КОРД обязана передать в систему управления команду на выключение двигателя.
Первоначально для диагностического контроля двигателей первого летного носителя Н1 были выбраны четыре параметра: температура газа за турбиной ТНА, пульсация давления в газогенераторе, скорость вращения основного вала ТНА и давление в камере сгорания. При выходе этих параметров за установленные двигателистами пределы КОРД выдавал команду, по которой система управления по своему алгоритму производила полное выключение подозрительного двигателя.
Каждый из 42 двигателей имел свою аппаратуру контроля, состоящую из первичных датчиков, электронного блока усилителей, линии связи и блока управления системой, связанного с системой автоматики управления двигателями. Измерения критических параметров производились первичными датчиками — преобразователями физических величин в электрические сигналы. Так, например, для контроля давления был специально разработан троированный контактный датчик мембранного типа. Для других каналов контроля были разработаны датчики генераторного типа: пьезоэлектрические в канале пульсаций давления, индукционные в канале скорости вращения и малоинерционные термопары в канале температуры.
Общая координация и преобразование измерений в команды производились блоком усилителей-преобразователей, представляющим довольно сложный электронный прибор, состоящий из 1600 элементов. Все датчики были разработаны в 1962— 1963 годах в различных организациях и отрабатывались нашими инженерами на огневых стендах при испытаниях двигателей первой, второй и третьей ступеней.
Обязательное и самое жесткое требование к аварийной системе — она должна дежурить и реагировать только на аварийный признак. Выдача ложного сигнала в полете могла привести к выключению здорового двигателя, а для первой ступени — еще и второго, диаметрально противоположного.
Носитель Н1 обладал 25-процентным запасом по тяговооруженности. Допускался выход из строя, даже при старте, двух пар ЖРД. Система управления, получив сигнал об отказе двигателей, должна была несколько форсировать работающие и увеличить общее время работы первой ступени. На второй ступени при получении аварийных сигналов могли быть выключены не более двух двигателей, а на третьей — один.
Наиболее трудной проблемой при отработке системы оказалась защита КОРДа от помех. При испытаниях на технической позиции в большом МИКе на шинах питания системы была обнаружена наводка — напряжение до 15 вольт частотой 1000 герц. Это была опасная помеха, которая исходила от основного источника электроэнергии ракеты — специального турбогенератора. Для защиты от этой помехи мы ввели блок конденсаторов, шунтирующих источник, и убедились, что помеха снизилась до одного вольта. Успокоились напрасно — 1000 герц вскоре напомнили о себе при «отягчающих обстоятельствах».
Последующие события показали, что многое из того, что произошло в первом же полете, могло быть обнаружено, если бы мы имели полноценный огневой стенд испытаний всей первой ступени со штатной кабельной сетью, штатными источниками питания и системой управления.
При предыдущих работах по созданию ракетных систем и космических аппаратов Королев всегда приветствовал деловые контакты между руководителями, скрепленные личной многолетней дружбой. Когда Пилюгину или мне требовалось что-либо решить по сопряжению двигательных установок с системами управления, рулевыми приводами, мы запросто договаривались с самим Глушко, Косбергом, Исаевым или их специалистами. Взаимопонимание достигалось быстро, а потом «для порядка» оформлялись соответствующие протоколы.
Заместители всех главных между собой были «на ты» и в трудных ситуациях договаривались между собой о том, как лучше «обработать» того или иного главного для быстрого принятия решения, которое они согласовали.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188