Не все ли равно, что думают другие?

Трещины были обнаружены на лопатках турбины многих ТТНВД второй ступени. В одном случае трещины обнаружили после 1900 секунд работы, а в другом они не были обнаружены после 4200 секунд, хотя обычно такие более длительные периоды работы выявляют трещины. Чтобы понимать, о чем здесь идет речь, мы должны осознать, что нагрузка очень сильно зависит от уровня мощности. Полет «Челленджера», как и предыдущие полеты, был на уровне, обозначенном как 104 процента от номинальной мощности в течение большей части времени работы двигателей. Судя по некоторым данным документов, предполагается, что при 104 процентах номинальной мощности трещины не появляются примерно вдвое дольше, чем при 109 процентах, или уровне полной мощности (УПЛ). Будущие полеты должны были выполняться при 109 процентах из-за более тяжелых полезных нагрузок, и очень многие испытания проводились именно при таком уровне мощности. Следовательно, при делении времени при 104 процентах на 2 мы получаем единицы, которые называются эквивалентным уровнем полной мощности (ЭУПЛ). (Очевидно, этим вводится некоторая неопределенность, но она не была изучена.) Самые ранние трещины, упомянутые выше, образовались при 1375 секундах ЭУПЛ.

Теперь правило аттестации стало таким: «ограничить все лопатки турбин второй ступени максимум 1375 секундами ЭУПЛ». Если кто-то возразит, что коэффициент безопасности 2 при этом потерян, то ему скажут, что одна турбина проработала в течение 3800 секунд ЭУПЛ без трещин, и половина от этого 1900, так что мы более консервативны. Мы одурачили самих себя трояко. Первое, у нас есть только один образец, и он не флагман флота: у двух других образцов за 3800 секунд (или больше) ЭУПЛ имелись 17 треснувших лопаток. (В двигателе 59 лопаток.) Затем мы отказались от правила 2x и произвели замену на эквивалентное время (1375). И наконец, 1375 – то, где трещина была обнаружена. Мы можем сказать, что не было найдено трещин ниже 1375, но последний раз, когда мы смотрели и трещин не было, – это 1100 секунд ЭУПЛ. Мы не знаем, когда именно образовалась трещина между этими двумя моментами. Например, трещины могли образоваться при 1150 секундах ЭУПЛ. (Примерно две трети наборов лопаток, тестируемых с превышением 1375 секунд ЭУПЛ, имели трещины. Некоторые недавние эксперименты действительно показали трещины уже при 1150 секундах.) Было важно не снижать это число, так как шаттл должен был использовать свои двигатели очень близко к их пределу ко времени окончания полета.

Наконец, заявляют, что от коэффициента не отказались и что система безопасна, при этом отказываясь от принятой практики ФУГА, что трещин быть не должно и считая отказом только полностью разрушенную лопатку. С таким определением еще ни один двигатель не вышел из строя. Идея состоит в том, что, поскольку есть достаточное время для роста трещины до разрушения, мы можем гарантировать, что все безопасно, проверяя все лопатки на предмет трещин. Если трещины обнаружены, то заменить лопатки, а если ничего не обнаружено, у нас есть достаточно времени для безопасного полета. Таким образом, утверждается, что проблема трещин уже не проблема безопасности полета, а просто проблема технического обслуживания.

Может, это и так. Но насколько хорошо нам известно, что трещины всегда растут достаточно медленно, так что во время полета никакого разрушения не произойдет? Три двигателя проработали длительные периоды времени с несколькими треснувшими лопатками (около 3000 секунд ЭУПЛ), и ни одна лопатка не сломалась.

Можно найти решение этой проблемы. При изменении формы лопатки применяется упрочняющая дробеструйная обработка поверхности, если до изменения новые лопатки не трескались – потом покрыть поверхность изоляцией, что исключает термоудар.

Похожая ситуация просматривается и в истории аттестации КТНВД, но ее детали мы приводить не будем.

В итоге очевидно, что смотры готовности полета и правила аттестации показывают ухудшение в отношении некоторых проблем главных двигателей космического шаттла, почти аналогичное ухудшению, наблюдаемому в правилах для твердотопливных ракетных ускорителей.

Авионика (бортовое электронное оборудование)

Здесь под авионикой подразумевается компьютерная система орбитального модуля, как входные датчики, так и выходные силовые приводы. Сначала мы ограничимся собственно компьютерами и не станем заниматься надежностью входной информации, поступающей от датчиков температуры, давления и т. п., а также тем, насколько точно силовые приводы на выходе – как то́: запуск ракет, механическое управление, дисплеи астронавтов и т. п. – следуют командам компьютера.