С начала 2020 года пуски российских ракет были дважды перенесены из-за технических замечаний. В частности, 24 января был отменен запуск на орбиту военного спутника "Меридиан" из-за короткого замыкания в электрооборудовании третьей ступени ракеты "Союз-2.1а", после замены ступени и прохождения повторных проверок носитель успешно вывел аппарат.
Позже на космодроме Куру во Французской Гвиане был отменен пуск "Союза-СТ" со спутником ОАЭ из-за сбоя в плате блока обогрева одного из жидкостных ракетных двигателей малой тяги системы управления разгонного блока "Фрегат". Сейчас ракета находится в монтажно-испытательном корпусе.
Обнаружить технические замечания до старта позволяет система контроля качества ракет. О том, как она работает, возможно ли провести все проверки в автоматическом режиме и кто принимает решение о переносе пуска из-за техзамечаний, в интервью ТАСС рассказал заместитель генерального директора Роскосмоса по ракетостроению, эксплуатации наземной космической инфраструктуры, обеспечению качества и надежности Александр Лопатин.
— Когда была создана система контроля качества ракет-носителей перед стартом?
— Система контроля качества ракетно-космической техники (РКТ) формировалась с первых пусков отечественных ракет, в том числе с учетом нештатных ситуаций, аварий и катастроф, сопровождавших становление ракетно-космической отрасли.
Система контроля постоянно совершенствовалась. В советский период она основывалась на том, что организациями, эксплуатирующими ракетно-космическую технику на космодромах, были войсковые части Минобороны. При этом летные испытания всегда проводились под руководством государственных комиссий.
На космодроме Байконур после его передачи от Минобороны Роскосмосу функции по контролю качества РКТ полностью перешли к организациям ракетно-космической промышленности.
— Когда эта система проходила модернизацию?
— В наше время работы по совершенствованию существующей системы контроля получили новый дополнительный импульс с приходом в отрасль нового руководства. Генеральный директор госкорпорации "Роскосмос" Дмитрий Олегович Рогозин безоговорочно поставил задачу — аварий быть не должно, если есть сомнения — остановитесь, подробно разберитесь и устраните дефект. Пуски можно проводить только абсолютно уверенным в технике и в правильности принятых решений.
— Что в себя включает эта система?
— Сегодня система контроля качества является совокупностью организационных, технических и нормативно-методических составляющих. Система предусматривает введение системы независимого контроля качества всех выполняемых на техническом и стартовом комплексах работ, фиксацию абсолютно всех несоответствий, причины которых должны быть исследованы и устранены. О несоответствиях обеспечиваются незамедлительные доклады техническому руководству организаций, ответственных за запуск, и руководству госкорпорации "Роскосмос". В это время в конструкторских бюро, на заводах-изготовителях, НИИ круглосуточно находятся специалисты, анализирующие все технические проблемные вопросы.
— Системы видеофиксации работают при производстве и сборке?
— Конечно, продолжается широкое внедрение фотодокументирования (это когда собранный узел фотографируется и сравнивается с эталонной сборкой на эталонной фотографии), видеофиксации всего процесса сборки и внедрение автоматических средств контроля технических параметров ракеты, разгонного блока и космического аппарата в процессе проверки функционирования их систем. При этом важно отметить, что только на предприятиях для подтверждения качества изготовления ракет-носителей фотодокументируется свыше десяти тысяч технологических операций.
В госкорпорации определен телефон доверия, по которому любой работник может анонимно сообщить об ошибках на производстве и при сборке и подготовке ракеты к пуску.
Перечисленные мероприятия системы контроля в совокупности с системой мотивации, обучения и подбора кадров придают новое качество ранее существовавшей системе: каждый сборщик ракеты, начальник расчета, контролер и каждый руководитель понимают персональную ответственность за выполняемые ими работы.
— Какой подробный алгоритм этой системы?
— Алгоритм на самом деле прост в подходах и сложен при выполнении конкретных работ. Вся система контроля как минимум трехуровневая. Сначала начальник расчета в соответствии с эксплуатационной документацией подает команду на выполнение конкретной технологической операции. Затем номер расчета ее выполняет. После этого начальник расчета вместе с контролером из состава независимой сводной группы контроля качества, специально созданной по указанию руководителя Роскосмоса, осуществляют контроль правильности действий.
— Как в этой системе контроля сочетается работа автоматики и человека?
— Документацией предусмотрена видеофиксация выполнения технологической операции согласно сценарному плану, сформированному для каждого типа ракеты-носителя. Затем в эксплуатационной документации фиксируется факт выполнения операции, расписываются исполнитель и контролер, производится фотографирование полученного результата. При проведении испытаний систем на функционирование специальное испытательное оборудование в автоматическом режиме фиксирует и хранит как испытательное воздействие, так и полученный результат испытаний. Все полученные фотографии, видеоматериалы и результаты проверок направляются в единое электронное хранилище, используемое для анализа качества РКТ.
— В случае обнаружения замечаний проходит ли изделие повторную проверку после их устранения?
— При выявлении любого несоответствия работы останавливаются, происходит доклад о выявленном замечании. Затем производится подробный технический анализ несоответствия и принимаются меры по его устранению с проведением повторных проверок. В процессе анализа несоответствия устанавливаются причины, приведшие к его возникновению, а также как выявленное несоответствие может проявиться в других, аналогичных изделиях. Разрабатываются мероприятия по исключению их повторения.
— Как конкретно в системе определяется отказ того или иного блока? Есть ли карта отказов, позволяющая быстро локализовать проблему?
— Все проверки всех систем проводятся по многократно проверенной эксплуатационной документации. Она содержит в своем составе конкретные указания по конкретным действиям в процессе испытаний, а также по всем нештатным ситуациям, с указанием конкретного отказавшего элемента и последовательности действий по восстановлению его работоспособности.
После завершения каждого этапа сборки проводятся проверки каждой конкретной системы автономно с использованием специальных наземных испытательных станций. По мере продолжения сборки ракеты и наращивания систем проводится проверка их совместного функционирования.
По факту, находясь еще на земле, мы уже должны проверить каждую систему на функционирование в полете с записью всех параметров.
— Приведите пример работы системы при недавних стартах, когда она помогла предупредить развитие потенциальной аварийной ситуации.
— Запуск 13 июля 2019 года космической обсерватории "Спектр-РГ". Благодаря своевременному выявлению трещины в элементе пневмогидросистемы двигателя второй ступени ракеты-носителя "Протон-М" и принятию соответствующих технических мер по восстановлению герметичности была предотвращена авария.
Запуск 9 октября 2019 года космических аппаратов иностранного заказчика Eutelsat-5WB ("Ютелсат") и MEV-1 (МЕВ-1) ракетой-носителем "Протон-М". Тогда в процессе проведения проверок ракеты с состыкованными аппаратами по одному из каналов связи загорался красный транспарант. Организация эффективного взаимодействия специалистов на космодроме Байконур и в Москве позволила экспериментальным путем установить причину, которая могла привести к неприятностям в полете.
— Перед стартом много параметров проверяется?
— Ракетно-космическая техника очень сложная. В ней тесно взаимодействуют системы, функционирующие на различных физических принципах. Электрические, механические, гидравлические, пневматические, химические. И все это взаимодействие происходит на пределе прочности конструкции в условиях сильнейшего внешнего воздействия. Работы по подготовке ракеты на земле — это своего рода последний и самый жесткий фильтр, который должен подтвердить исправное состояние всех систем и конструкции РН (ракеты-носителя — прим. ТАСС), а это проверка сотен тысяч параметров, перед тем как будет дана команда на старт и ракета оторвется от земли и ничего уже отремонтировать будет невозможно. И поэтому когда при подготовке ракеты удается выявить различные несоответствия, замечания к работе тех или иных приборов, агрегатов или систем, то это говорит о том, что контроль качества на земле помогает нам не допускать аварий.
— Эта система на всех космодромах одинаковая? Какие особенности есть в зависимости от космодрома?
— В целом принципы в системе контроля одинаковые. Но есть, конечно, и отличия. В Гвианском космическом центре контроль качества в процессе выполнения технологических операций осуществляют представители российской независимой организации, а наши партнеры из ЕКА и заказчика запуска контролируют качество техники при завершении определенных этапов подготовки. Считаю важным отметить, что для обеспечения контроля качества подготовки нашими европейскими партнерами был заимствован и положительный российский опыт.
В Плесецке ответственность за подготовку и контроль ее качества несет Минобороны с участием организаций Роскосмоса.
— А для космодрома Восточный применялись новые технологии?
— На современном космодроме Восточный введены новые автоматизированные системы контроля качества, позволяющие проводить проверки и формировать их результаты в автоматизированном режиме.
Например, АО "РКЦ "Прогресс" применяет автоматизированную систему проведения испытаний пневмогидромагистралей двигательных установок с автоматической фиксацией результатов испытаний, а АО "ЦЭНКИ" организовало ведение базы данных всех несоответствий, выявленных при подготовке и проведении всех пусков РКН. На стартовом комплексе применена мобильная башня обслуживания, обеспечивающая защиту ракеты и обслуживающего персонала от атмосферных осадков и ветра.
— Возможно ли проведение всех проверок в автоматическом режиме? Работаете ли над созданием такой системы?
— В 80-х годах прошлого века был создан первый полностью автоматизированный стартовый комплекс для ракеты "Зенит", в основе которого лежала концепция "безлюдного старта".
Аналогичные решения будут применяться на новых ракетах "Союз-5", "Союз-6" на космодроме Восточный, где в соответствии с заложенной циклограммой с момента вывоза на стартовый комплекс до пуска все операции будут выполняться в автоматическом режиме.
Поэтому работы над повышением уровня автоматизации контроля качества работ ведутся постоянно, вводятся автоматизированные системы управления процессами подготовки к пуску и пуска, в том числе для РН типа "Союз-2", но, учитывая сложность ракетно-космической техники (про которую я сказал ранее), современные технологии полностью не позволяют исключить визуальный контроль.
Нужны человеческие глаза, руки, ответственность, ум. Но главный контролер — это все-таки совесть.
— Сколько по времени занимает одна штатная проверка?
— Весь процесс сборки ракеты и ее испытаний является проверкой и зависит от класса ракеты и, соответственно, технологического графика ее подготовки на космодроме. Для РН среднего класса срок подготовки на космодроме составляет менее месяца. Для РН тяжелого класса — до двух и более месяцев. Кроме того, необходимо еще учитывать время подготовки наземного оборудования космодрома.
— Как принимается решение о переносе старта ракеты при обнаружении сбоя? Кто принимает такое решение?
— Решение о переносе пуска принимается Государственной комиссией, назначенной распоряжением правительства Российской Федерации с докладом в ВПК на основании анализа выявленных в ходе подготовки к пуску замечаний и несоответствий.
— Сколько, по статистике, в среднем устраняется незначительных замечаний при подготовке ракеты к старту (учитывая сложность ракетно-космической техники и количества составляющих элементов)? Есть ли каталог считающихся некритичными отказов?
— Еще раз хочу подчеркнуть, что для нас нет незначительных замечаний. Чтобы исключить все возможные риски заказчика при выведении полезной нагрузки, каждому из них уделяется самое повышенное внимание. Проводится тщательный анализ и принимаются меры по устранению и предотвращению возникновения аналогичных замечаний в дальнейшем. Главными конструкторами предприятий, головными научно-исследовательскими организациями отрасли выдаются соответствующие дополнительные заключения о технической готовности.
— Бывают ли такие отказы, которые при выводе ракеты с одного космодрома некритичны, а с другого — критичны?
— Бывают, но связаны они в основном не с отказами ракет, а с использованием разного типа наземного оборудования и аппаратуры на стартовых и технических комплексах космодромов.
Кроме того, стартовые позиции на космодромах отличаются своим географическим положением. Поэтому тщательным проверкам подвергаются баллистическое обеспечение пуска и, соответственно, полетные задания для каждой ракеты.
Еще раз хочу отметить, что риск заказчика должен быть сведен к нулю.
Беседовала Екатерина Москвич