Для системы управления полетом ракеты, электрических и электронных подсистем, средств управления системами в технических условиях заложено, что должны быть применены методы резервирования и защиты, исключающие возможность исчерпания работоспособности, а также формирования преждевременных команд при одной возможной неисправности электро-радиоэлемента функционально независимых участков схемы.
Таким образом, при одном отказе выполняется штатная программа полета. При втором отказе в той же системе обеспечивается необходимое для спасения орбитального корабля с экипажем функционирование бортовых систем.
Комплекс командных приборов, усилительно-преобразующая и коммутационная аппаратура выполнена в троированном варианте на уровне приборной единицы, а бортовой вычислительный комплекс - на интегральных схемах с многоуровневым мажоритированием. Первичное электропитание обеспечивается четырьмя турбогенераторными источниками тока, один из которых резервный.
Резервирование в системе управления обеспечивает работоспособность при возможном отказе одного из трех функциональных каналов.
За счет предусмотренных проектом "Энергии" запасов по тяговооруженности, управляющих моментов, режимов функционирования двигателей при отказе одного из двигателей ракеты-носителя на участке выведения на орбиту ракета с орбитальным кораблем сохраняет способность продолжать управляемый полет и обеспечивать спасение орбитального корабля с экипажем, а также сохранность стартовых сооружений.
При этом, поскольку неудачные пуски ракет-носителей вызваны, в основном, отказами двигательных установок, так же, как у американских специалистов, эти отказы рассматривались дифференцировано как не катастрофические отказы, при которых отключение неисправного двигателя не приводит к необходимости аварийного прекращения полета, катастрофические отказы, при которых зона отказов распространяется от неисправного двигателя на другие (более одного), и катастрофические отказы, приводящие к аварии одной ступени целиком.
В качестве объективного закона было принято, что независимо от наличия любой реальной эффективности бортовых систем прогнозирования состояния и предупреждения аварий двигателей увеличение количества двигателей и ступеней у ракеты-носителя приводит к увеличению риска. Этот, казалось бы очевидный, закон в некоторых разработках не учитывался и приводил к драматическому исходу разработки.
Пневмогидравлическая система блока Ц построена так, что при отказе или неисправности большинства ее элементов, в первую очередь в процессе подготовки ракеты, прекращается штатная программа работ на старте для поиска и устранения ненормальностей, то есть отказ практически любого элемента системы квалифицируется как нештатная ситуация. Однако при этом часть особо ответственных элементов системы задублирована.
Для ракеты-носителя проведен анализ и определен перечень нештатных ситуаций на различных этапах работ, намечены пути выхода из них. На этом основании разработан порядок работ с ракетой при возникновении нештатной ситуации, закон управления испытаниями и инструкция руководителю работ.
Конструктивное исполнение элементов системы и схемное решение не приводят к необратимым процессам по причине отказов элементов системы, в том числе при нарушении целостности отдельных газовых магистралей, кроме нарушения трактов окислителя и горючего при наличии в них компонентов топлива. Предсказать последствия такой ситуации во всем многообразии ее проявления не представляется возможным.
Выход из нештатных ситуаций всегда сопровождается прекращением испытаний и осуществляется при ручном управлении с помощью наземных систем с задействованием исправных бортовых исполнительных или управляющих элементов, задублированных или специально предназначенных для этого.
Анализ работы пневмогидравлической системы при неисправности ее отдельных элементов по указанной схеме показывает, что безаварийный выход из нештатных ситуаций обеспечивают следующие меры, заложенные в саму систему конструирования:
- создание разобщенных линий управляющего давления по трактам управления автоматикой окислителя и горючего;
- дублирование линий наддува водородного бака;
- дублирование клапанов в линиях наддува водородного и кислородного баков;
- дублирование основных клапанов в линиях заправки и слива водородного и кислородного баков аварийными клапанами;
- функционирование дренажных клапанов баков горючего и окислителя в режиме предохранительных клапанов в случае отказа управляющих им клапанов или подводящих линий;
- дублирование клапанов в линиях "вялой" и интенсивной раскрутки бустерного насоса горючего;
- дублирование клапанов "газлифта" в расходной и циркуляционной магистрали;
- дублирование клапанов, управляющих отсечными клапанами водородного бака;
- наличие двух каналов управления - пневматического и электрического - этими клапанами;
- дублирование арматуры наддува и дренажа демпфера;