Система спасения космонавтов на старте. Досрочное завершение полета

КНИГА «Как внедрить бизнес-процессы»!

От "сырых" данных - к полезной информации

Д.Цейтлин

Дмитрий Цейтлин

Построение систем доставки информации (СДИ) на базе программных продуктов SAS Institute

В непостоянном экономическом климате доступность точной и своевременной информации часто определяет успех в бизнесе. Однако многие организации не имеют этого преимущества в конкурентной борьбе - в большинстве случаев имеющаяся информационная технология не отвечает их потребностям и может вредить бизнесу.

Множество негибких, одиночных программных решений в конечном итоге приводит к инертному потоку неточной информации. Такие системы замыкают организацию внутри ограниченной компьютерной среды, которая не позволяет внедрять новые технологии и бизнес-стратегии. Огромные средства тратятся на непрерывное обучение сотрудников и поддержку этих разрозненных систем. В результате теряется время, а организации так и не могут быстро реагировать на изменения рынка.

В настоящее время существуют решения, позволяющие организациям быстро преобразовывать «сырые» данные в полезную деловую информацию и доставлять ее руководителям в наиболее приемлемом виде. По нашему мнению, среди них есть единое, интегрированное и действительно открытое решение - система SAS- от фирмы SAS Institute.

Рассмотрим подробнее вопросы, связанные с построением СДИ.

Цели бизнеса

Независимо от области бизнеса, можно выделить общие цели, преследуемые современными организациями:

• увеличение производительности;
• снижение затрат;
• увеличение возвратности инвестиций;
• повышение качества услуг;
• увеличение прибыльности.

Для правильного понимания бизнеса и выработки специальных корпоративных стратегий руководители организаций нуждаются в:

• своевременной, точной и полной информации;
• доступе к новым (другим) данным при изменении условий бизнеса.

Перечисленные цели требуют, чтобы лица, принимающие решения, эффективно использовали ресурсы, которые включают в себя людей, технологии и данные.

Таким образом, задача системы SAS состоит в том, чтобы эффективно использовать технологии для преобразования данных в форму пригодной к использованию информации, а также обеспечить своевременную доставку этой информации к соответствующим людям в целях принятия эффективных деловых решений.

Проблемы использования информации

В настоящее время в организациях существуют барьеры, препятствующие успешной доставке информации, а именно:

• наличие разнородных источников данных;
• потребность в решении разнообразных задач, в зависимости от целей бизнеса;
• разнородные требования пользователей к интерфейсу приложений;
• наличие разных аппаратных сред.

Традиционные информационные системы создают обособленные «островки» информации для различных подразделений. Руководители нуждаются в решении, которое объединит эти обособленные системы и пользователей в единую систему доставки информации в рамках предприятия. Типичная ситуация в организации - малое число программистов обеспечивает приложениями большое число людей, принимающих решения. В результате руководители долго ждут изменения приложений, замедляется процесс доставки информации, задерживается процесс использования преимуществ новейших технологий и в целом - растут потери организации.

Требования к системе доставки информации

С учетом вышесказанного, решения по доставке информации в рамках предприятия должны обеспечивать:

• доступ к данным предприятия, хранящимся в различных форматах и на различных платформах;
• разнообразие решаемых задач;
• удовлетворение потребностей различных групп пользователей;
• независимость от платформы (аппаратной среды);
• мощный и удобный инструментарий для быстрой разработки и модификации приложений.

Решение - система SAS

Система SAS решает все эти проблемы. SAS Institute предоставляет пользователям широкий диапазон ключевых технологий, позволяющий интегрировать приложения в подразделениях и рабочих группах организаций в единую информационную систему предприятия.

Многообразные источники данных

Система SAS обеспечивает доступ и интеграцию данных из любых источников, независимо от того, лежат эти данные на PC, миникомпьютере, UNIX-системе или на мэйнфрейме. Данные из оперативных систем могут быть скомбинированы с данными из любых других источников. Такими источниками, например, могут быть транзакционные системы оперативной обработки информации (on-line transactional processing - OLTP), текстовые файлы, данные от поставщиков информации; при этом к любым внешним источникам, независимо от их формата и расположения, можно обеспечить прозрачный доступ.

Решение любых задач

Решения от SAS Institute отвечают требованиям как отдельных лиц, так и подразделений, и предприятия в целом, независимо от сектора экономики или инфраструктуры организации. Предлагаемые технологии включают инструменты для решения задач в таких организациях, как:

• банки;
• правительственные учреждения;
• страховые компании;
• промышленные производства;
• организации сферы образования;
• фармацевтические и медицинские организации;
• химические производства;
• и других.

К задачам, которые могут быть решены при помощи предлагаемых технологий и инструментов, относятся:

• структурированное хранение информации(Data Warehousing - DW);
• построение (разработка) информационной системы руководителя (Enterprise Information System - EIS);
• построение (разработка)систем поддержки принятия решений (Decision Support System - DSS);
• расширенная аналитическая обработка(on-line analitical processing - OLAP++);
• запросы и отчеты по базам данных;
• корпоративные финансовые приложения;
• общее управление качеством;
• исследовательские приложения;
• визуализация информации;
• нейронные сети;
• деловой анализ (управление портфелем инвестиций, анализ рисков, исследования рынка);
• анализ производительности систем;
• управление проектами;
• географические приложения;
• и другие.

Удовлетворение потребностей различных групп пользователей

Пользователи внутри организаций нуждаются в различных типах интерфейсов в зависимости от типа информации, с которой они работают:

Руководители нуждаются в специальной информации, представляемой посредством интуитивно понятного интерфейса, с точными показателями успеха, отражающими эффективность бизнеса. Бизнес-аналитикам необходима возможность работать напрямую с данными предприятия, используя задачно-ориентированный интерфейс. Технические специалисты нуждаются в дополнительном управлении своими компьютерными задачами в программной среде, а разработчики приложений - в объектно-ориентированных средствах, которые поддерживают быструю разработку приложений.

Система SAS обеспечивает несколько вариантов интерфейса для пользователей различных уровней.

Независимость от оборудования и переносимость

Единая многоплатформная архитектура (MultiVendor Architecture) системы SAS поддерживает целостную реализацию программных решений SAS на любом компьютерном оборудовании с одинаковой функциональностью и единым внешним видом на всех платформах. Укажем основные (наиболее распространенные, в смысле использования) платформы, поддерживаемые системой SAS:

• IBM - MVS, VM, VSE;
• Digital - OpenVMS, UNIX (HP-UX, Solaris 1 и 2, AIX, IntelABI, OSF/1);
• PC - OS/2, DOS, Windows 3.1, Windows-95, Windows NT;
• Apple Macintosh.

Вообще говоря, система SAS поддерживает свыше 40 платформ.

Быстрая разработка приложений (Rapid Applications Development - RAD) и объектно-ориентированная технология

Техника объектно-ориентированной разработки приложений, предоставляемая системой SAS, дает пользователям мощный инструмент для решения их задач, помогая сократить число обращений к специалистам из вычислительных центров. Объектно-ориентированная технология не только предоставляет библиотеку готовых к работе объектов для деловой отчетности, но и позволяет создавать и настраивать новые объекты, чтобы точнее отражать индивидуальные требования персонала, подразделений и всей организации в целом. Большая скорость разработки и гибкость в процессе сопровождения гарантируют, что информационные системы будут легко адаптироваться и развиваться по мере изменений рынка и бизнеса.

Преимущества использования инструментов объектно-ориентированной разработки приложений (object-oriented applications development - OOAD) с организационной точки зрения включают возможности:

• использовать для разработки приложений специалистов в области бизнеса;
• уменьшить штат программистов;
• повысить степень конфиденциальности информации;
• интегрировать существующие приложения;
• интегрировать новейшие технологии;
• развиваться и расти вместе с бизнесом.

SAS Institute: ваш стратегический партнер

Многие ведущие организации во всем мире уже избрали себе SAS Institute в качестве стратегического партнера, призванного помогать им использовать информационные технологии для получения полезных знаний. Из 125 крупнейших мировых компаний, попавших в обзор Financial Times, 111 оказались пользователями системы SAS. Компания SAS Institute является восьмым крупнейшим независимым производителем программного обеспечения в мире, более 3300 его специалистов обслуживают примерно 3,5 миллиона пользователей в 29 тысячах компаний 120 стран. SAS Institute лидирует в отрасли по уровню реинвестиций в исследование и развитие (примерно 37% годового дохода). Такой уровень реинвестиций, в дополнение к стратегическому партнерству с лидерами отрасли (IBM, Digital, Sun, Hewlett-Packard и другими), гарантирует, что решения от SAS Institute всегда будут соответствовать требованиями мирового бизнеса.

SAS Institute не предлагает на рынке готовые приложения в различных областях бизнеса. Реализация всех решений на базе программных продуктов SAS осуществляется через бизнес-партнеров. Сертифицированные специалисты осуществляют разработку решений с учетом потребностей заказчика, составление проектов информационных систем предприятия, обучение и консультирование по программным продуктам SAS и техническую реализацию решений с последующей контрактной поддержкой.

Заключение

В данной статье не рассмотрены некоторые концептуальные и технологические аспекты программных продуктов SAS, такие как:

• структура систем доставки информации;
• структурированное хранение информации (Data Warehousing);
• концептуальные и технологические отличия систем доставки информации на базе концепции Data Warehouse от традиционных транзакционных систем оперативной обработки информации (OLTP);
• расширенная оперативная аналитическая обработка (OLAP++);
• возможности системы SAS в области статистического анализа данных, прогнозирования и моделирования;
• возможности системы SAS по визуализации и представлению информации;
• построение финансовых приложений на базе продуктов SAS;
• интеллектуальная архитектура клиент-сервер;
• геоприложения и некоторые другие.

В последующих выпусках газеты мы планируем рассмотреть некоторые из этих тем более подробно.

Сокращения

На постамент установлен блок двигателей системы аварийного спасения (САС) ракеты-носителя Союз.
Находится памятник в городе Байконур (Казахстан) на территории Лицея "Международная космическая школа им. В.Н. Челомея".
Доступ свободный, можно трогать. Охраны нет.
Состояние памятника - хорошее.
Дата съёмки - 11 июля 2015 года.

Все фото кликабельны до 3648х2736.

02. САС установлена в 1990 г.
Она привезена с плаца площадки 2 (Гагаринский старт) и принадлежит к серии двигательных установок системы аварийного спасения кораблей "Союз М" (программы "Союз-Аполлон").

03. Система аварийного спасения используется при аварии ракеты-носителя на старте или на начальном этапе полёта.
При срабатывании САС, верхняя часть ракеты, в которой находится экипаж, отделяется от остальной конструкции и очень быстро отлетает вверх и в сторону.
Для резкого разгона используются твёрдотопливные ускорители - собственно блок ТТУ и стоит здесь как памятник.
Нижнее кольцо больших круглых дюз - основной двигатель САС, который спасает космонавтов.
Верхнее кольцо с маленькими соплами используется, когда ракета набирает высоту и скорость достаточные для спасения экипажа штатными средствами космического корабля.
Тогда штанга САС отстреливается и уводится этими маленькими двигателями в сторону от поднимающейся всё выше и выше ракеты.

САС неоднократно срабатывала в нештатных ситуациях при запусках РН "Союз" и "Протон".

Несколько раз система спасала полезную нагрузку беспилотных ракет и два раза - космонавтов.

Первый:
Корабль "Союз-18-1" стартовал с космодрома Байконур 5 апреля 1975 года.
Миссия - доставка экипажа на станцию Салют-4 (второе посещение).
Из-за отказа третьей ступени полёт закончился в аварийном режиме.
На 261-й секунде полёта по программе должно было произойти отделение второй ступени ракеты, однако это не случилось, ракету стало раскачивать.
Сработала система аварийного спасения, отстрелившая возвращаемый аппарат.
Во время спуска космонавты испытали пиковую перегрузку около 20,6 g.
На следующий день экипаж был эвакуирован с точки вынужденного приземления на Горном Алтае.

Второй случай, когда были спасён экипаж:
"Союз Т-10-1" должен был доставить третью основную экспедицию к орбитальной станции "Салют-7", но за 48 секунд до старта произошло возгорание топлива ракеты-носителя, после чего по команде от наземного ЦУПа активировалась система аварийного спасения, отстрелившая спускаемый аппарат с экипажем, который через 5 минут 13 секунд полёта по баллистической траектории и спуска на парашюте приземлился примерно в 4 километрах от стартового комплекса.
В истории космонавтики это был единственный случай, когда отстрел спасательной капсулы с космонавтами произошёл на стартовом столе

Во время выполнения предстартовых процедур за 90 секунд до запланированного старта вышел из строя клапан "ВП-5", отвечавший за смазку в системе подачи топлива в газогенераторы турбонасосных агрегатов блока "В" первой ступени ракеты-носителя.
Это привело к перегреву, а затем и к возгоранию насоса, что вызвало взрыв топлива.
Дозаправочные мачты еще не отошли, а весь стартовый стол уже был охвачен огнём.
Взрыв уничтожил часть кабелей, передающих данные о функционировании ракеты, поэтому лишь спустя 20 секунд после возникновения нештатной ситуации технический персонал заметил возгорание, и за 10 секунд до предполагаемого старта операторы задействовали систему аварийного спасения. Произошёл отстрел капсулы, и капсула с космонавтами полетела прочь от ракеты, которая через две секунды после отстрела развалилась, рухнув вниз, в приямок стартового стола.
В течение четырёх секунд работы твердотопливных двигателей системы аварийного спасения космонавты испытали перегрузки от 14 до 18 g, поднявшись на высоту 650 метров и затем по инерции ещё до 950 метров, где произошло раскрытие парашюта.
Через 5 минут капсула с космонавтами приземлилась в четырёх километрах от места аварии.
Ещё через 15 минут на место приземления прилетел вертолёт с врачами и спасателями.

Схема этого спасения:

04. В состав системы аварийного спасения, помимо двигательной установки системы аварийного спасения (ДУ САС), входят:
- автоматика САС (блоки автоматики, программно-временное устройство, блоки питания, гироприборы, бортовая кабельная сеть);
- двигатели головного обтекателя (РДГ);
- механизмы и агрегаты САС, размещаемые на головном обтекателе ( , ложементы, верхние опоры, механизмы аварийного стыка, противопожарная система, средства отделения блистера оптического визира).

1 февраля 2003 года при спуске с орбиты в небе над Техасом потерял устойчивость и разрушился космический челнок «Колумбия». Смерть семерых членов экипажа была быстрой, но, вероятно, они успели осознать происходящее. Что чувствовали астронавты в эти секунды, мы уже не узнаем, но нетрудно догадаться, о чем думали после катастрофы инженеры, создавшие и готовившие к запуску многоразовый корабль: «Почему случилась катастрофа? Все ли я сделал, чтобы избежать этого? Был ли у астронавтов шанс выжить?» На последний вопрос ответ однозначен: спасти экипаж «Колумбии» было невозможно, ведь конструкция корабля просто не предусматривала этого. Фото вверху: NASA/ISC

Надежность средств, при помощи которых человек способен достичь космоса, далека от идеальной. Ракета — сложная конструкция, на 90% и более состоящая из взрывоопасного топлива. Огненный шар вспыхнувшего на старте носителя, такого как «Протон» или «Сатурн-5», — явление, внешне сходное с подрывом тактического ядерного боеприпаса и гибельное для всего живого в радиусе нескольких сотен метров от эпицентра. Но даже в нормальном полете огромные нагрузки от тяги двигателей и аэродинамических сил стремятся растрясти, смять, сломать ракету и корабль. В любой момент может случиться отказ. Поэтому с самого начала освоения космоса особое внимание разработчики уделяли системе аварийного спасения (САС) космонавтов, которая должна безупречно работать именно в тех ситуациях, когда отказывает остальное оборудование.

Если полет проходит в штатном режиме, работают все системы комплекса, кроме этой. Но случись серьезный отказ или, того хуже, авария ракеты, САС — единственный шанс сохранить жизнь экипажа. Для многих, кто интересуется космонавтикой, эта аббревиатура ассоциируется с башенкой замысловатой формы, расположенной на самой вершине ракеты-носителя. «Башенка» — это двигательная установка системы аварийного спасения (ДУ САС). Но она являет собой лишь верхушку айсберга, состоящего из множества технических приспособлений, которые позволяют специалистам на Земле держать руку на пульсе ради решения лишь одной задачи — во что бы то ни стало спасти экипаж.

Спасение на старте

Заправка ракеты «Союз» компонентами топлива — довольно опасная операция. Поэтому космонавты занимают места в корабле, только когда она завершена — за два часа до намеченного старта. После этого с ракетой обычно не производится никаких активных действий — не подаются электрические команды, не приводятся в действие клапаны и другие механизмы. Это практически исключает возможность взрыва. В случае же других нештатных ситуаций — отказа бортовых систем, резкого ухудшения погодных условий — экипаж нетрудно эвакуировать со старта, и даже спешка при этом обычно не нужна.

Куда труднее спасти космонавтов на последних этапах предстартовой подготовки, когда персонал уже покинул башню обслуживания и ракета начинает активно готовиться к запуску. Поэтому ровно за 15 минут до намеченного старта приводится в готовность двигательная установка САС. С этого момента и до подъема в верхние слои атмосферы она способна в любой момент оторвать корабль с экипажем от аварийной ракеты, увести его в сторону и обеспечить мягкую посадку.

26 сентября 1983 года к орбитальной станции «Салют-7» должен был стартовать очередной «Союз». Космонавты Владимир Титов и Геннадий Стрекалов заняли свои места, шли последние приготовления к пуску. Из бункера управления не сразу заметили, как за 108 секунд до расчетного времени старта в топливной системе первой ступени ракеты возник пожар. Более того, некоторые участники запуска поначалу приняли дым за обычную картину выхода двигателей на режим, хотя команда «зажигание» по громкой связи не объявлялась. Только через шесть секунд после визуального обнаружения пламени руководитель пуска генерал Алексей Шумилин и технический руководитель подготовки ракеты-носителя Александр Солдатенков почти одновременно подали команду на включение САС. Четыре секунды команду передавали операторы, еще чуть больше секунды работала автоматика. Взревели мощные двигатели «башенки» и выдернули «Союз» из огненного шара — за секунду до этого пламя уже полностью охватило ракету-носитель. Полет занял пять с половиной минут, после чего спускаемый аппарат приземлился в четырех километрах от горящего старта. Это был единственный случай в истории космонавтики, когда для спасения экипажа пришлось задействовать ДУ САС, и она достойно справилась со своей задачей.

Система спасения должна функционировать в любых условиях, вплоть до неуправляемого хаотичного падения ракеты. Для этого сначала основные двигатели САС отрывают спасаемую часть от ракеты и быстро уводят ее в сторону, а затем включаются управляющие двигатели, которые формируют нужную траекторию спуска. Скоротечность многих аварийных ситуаций требует от САС высокого быстродействия. Поэтому все ее двигатели — твердотопливные. По сравнению с жидкостными они проще, надежнее и быстрее набирают максимальную тягу. Но и переборщить с мощностью двигателей нельзя. Перегрузку в 20 единиц, действующую в направлении «от груди к спине», человек способен выносить всего лишь около секунды. Этого времени не хватит, чтобы увести спасаемую часть корабля на безопасное расстояние от ракеты. Приходится ограничивать тягу спасательных двигателей так, чтобы перегрузка не превышала 10—15 единиц, зато такое ускорение можно поддерживать дольше.

Первая забота

7 ноября 1963 года остров Уоллопс в американском штате Вирджиния озарился вспышкой света, сопровождавшейся чудовищным, хоть и недолгим грохотом. Опережая клубы дыма, вверх рванулся небольшой предмет в форме конуса и в считанные секунды поднялся на высоту более километра. Нет, это был не НЛО! Так проходили первые испытания САС нового космического корабля «Аполлон», который должен был доставить первых американцев на Луну . Ни ракеты-носителя «Сатурн-5», ни даже самого корабля целиком еще не существовало, а испытания САС уже провели!

Эта система настолько важна, что именно с ее создания и испытаний начинается разработка пилотируемой системы. Ракета может быть еще только в чертежах, а корабль в макете, но система спасения обязана быть готова к испытаниям. В первых (самых важных) тестах проверяется отделение корабля от ракеты, стоящей на старте. Обычно при испытаниях используется макет корабля с парашютной системой, и единственной работоспособной частью является ДУ САС с нужными подсистемами. Так начиналась разработка не только «Аполлонов». Эту процедуру прошли «Меркурии», «Союзы», транспортный корабль снабжения (ТКС) для станции «Алмаз», китайский «Шэньчжоу»... А сейчас разрабатывается новейший американский лунный «Орион».

Иногда для испытания систем спасения создают специальные ракеты. Американцы для отработки САС корабля «Меркурий» сделали ракету «Литтл Джо 1», а для «Аполлона» — «Литтл Джо 2». На них проверялась работоспособность системы при максимальных скоростных напорах и в неуправляемом падении. Советские разработчики подходили к делу с еще большим размахом. Проводились экспериментальные пуски полностью снаряженных штатных ракет «Протон», которые несли «спарки» — по два возвращаемых аппарата корабля ТКС, верхний из которых был оснащен САС. Все это нужно для того, чтобы обеспечить высочайшую надежность системы в пилотируемом полете. «Протон» подвел создателей ТКС лишь один раз, и тогда САС спасла верхний возвращаемый аппарат «спарки».

Куда больше неприятностей обрушилось на лунную программу. Во время запусков беспилотных кораблей Л-1 («Зонд») для облета Луны САС четырежды спасала спускаемые аппараты при авариях «Протона». Она без замечаний справлялась со своей задачей на всех участках выведения — от момента максимального аэродинамического сопротивления до отказа последней ступени ракеты. При аварийных пусках лунного носителя Н-1 САС также работала нормально.

Медвежья услуга

Говорят: «И незаряженное ружье раз в год само стреляет». Был случай, когда из-за логической ошибки надежнейшая САС стала причиной фатальных последствий. 14 декабря 1966 года она случайно сработала после отбоя запуска беспилотного корабля «Союз». В это время из ракеты, стоящей на стартовом комплексе, уже сливали топливо. Включение двигателей САС вызвало пожар и последующий взрыв носителя. Благодаря решительности и внимательности руководителя пуска удалось эвакуировать почти весь персонал, находившийся возле ракеты в этот момент. Увы, без жертв не обошлось: задохнулся дымом пожара инженер-майор Л.В. Коростылев, руководивший стартовой командой в группе комплекса наземного оборудования. Анализ причин аварии показал, что гироскопы системы управления ракетой после отмены пуска продолжали вращаться — до полной остановки им необходимо было целых 40 минут — и «отслеживали», как положено, пространственное положение носителя. В результате система управления восприняла поворот стартового комплекса, вызванный суточным вращением Земли, как выход угловых отклонений ракеты за допустимые пределы и выдала команду на включение САС.

Не только двигатели

Двигательная установка САС — не только важнейшая, но и самая тяжелая часть системы спасения. Она «съедает» изрядную часть полезной грузоподъемности — около 10%. В то же время необходимость в ней отпадает после отделения первой ступени и подъема в верхние слои атмосферы, когда спасение могут обеспечить штатные средства отделения корабля от ракеты. В нужный момент ДУ просто «отстреливают» от ракеты-носителя, чтобы не тащить на орбиту лишний груз.

Но дежурство САС на этом отнюдь не заканчивается. Авария может случиться на любом участке полета, и спасение экипажа необходимо осуществлять вплоть до выхода на орбиту. Если полет приходится прервать, космический корабль отделяется от аварийной ракеты с помощью пиропатронов и толкателей. Могут использоваться и небольшие двигатели экстренного отделения.

При аварийном спасении на этих этапах полета экипаж может испытать весьма неприятные ощущения, в чем более 30 лет назад смогли убедиться советские космонавты Василий Лазарев и Олег Макаров . 5 апреля 1975 года их корабль не смог выйти на орбиту из-за аварии третьей ступени носителя. Не набрав орбитальной скорости, корабль вместе с аварийной ступенью, чиркнув по «порогу космоса», стал вновь возвращаться в атмосферу. Автоматика запустила целую цепочку событий: сначала корабль отделился от ракеты, затем разделился на отсеки, после чего спускаемый аппарат с космонавтами вошел в атмосферу по очень крутой траектории с перегрузкой до 22 единиц. Капсула приземлилась в труднодоступных районах Алтая на краю обрыва. К счастью, космонавты остались живы, но впечатлений им хватило на всю жизнь. При аварии на самых поздних этапах запуска возможно выведение корабля на низкую «аварийную» орбиту, где сопротивление атмосферы позволяет совершить лишь один-два витка вокруг Земли. Но за это время система управления успеет сориентировать корабль и подготовить его к нормальному управляемому спуску и приземлению в заданном районе. Перегрузки при этом остаются в пределах нормы.

От «Востока» до «Ориона»

Несмотря на общую принципиальную схожесть, реальные системы спасения космических кораблей отличаются множеством неповторимых нюансов. Например, на одноместных «Востоках» вовсе не было двигательной установки САС: в случае аварии космонавта спасало катапультное кресло — технология, досконально отработанная в авиации и считавшаяся весьма надежной. Это же кресло использовалось и при штатном возвращении на Землю — парашютная система спускаемого аппарата не обеспечивала достаточно мягкой посадки, и космонавт приземлялся отдельно. По сути, разработчики «Востока» объединили средство спасения со средством посадки.

Спускаемый аппарат имел для катапультирования специальный люк, а головной обтекатель ракеты — большой вырез. В случае катапультирования из-за аварии носителя на стартовой позиции парашют раскрыться не мог и космонавт в кресле приземлялся на специальную сетку, натянутую на высоте около 40 метров. При катапультировании уже после старта ракеты включались два пороховых двигателя кресла, которые уводили его вверх и в сторону от ракеты-носителя, после чего космонавт отделялся от кресла и приземлялся на парашюте. Высота катапультирования была ограничена четырьмя километрами: при аварии ракеты на большей высоте отключались маршевые двигатели, отделялся головной обтекатель, а потом и спускаемый аппарат «Востока». И только после этого проводилось катапультирование космонавта.

Система имела «мертвые зоны». Так, в начале подъема космонавта спасти было крайне затруднительно из-за отсутствия необходимого запаса по высоте: не успевала сработать вся цепочка событий, связанная с катапультированием, раскрытием парашюта кресла, отделением космонавта от кресла и приземлением на индивидуальном парашюте. К счастью, проверить эти выводы на практике не пришлось — все пилотируемые «Востоки» летали без аварий.

Катапультные кресла были использованы и на американских двухместных кораблях «Джемини»: они должны были спасти астронавтов на начальном участке полета и при посадке, заменяя собой запасной парашют. Если бы авария произошла на высоте больше 21 километра, корабль предполагалось отделить от ракеты с помощью штатной тормозной ДУ. Астронавты должны были сами решать, когда включать САС. Применение катапультных кресел и ручного запуска системы спасения оправдывалось высокой надежностью ракеты-носителя «Титан-2». Она заправлялась самовоспламеняющимися компонентами топлива. По замыслу разработчиков, подтвержденному экспериментами, возможность взрыва практически исключалась: окислитель и горючее, смешиваясь, просто-напросто «спокойно сгорали», а не детонировали.

Любопытно, что испытания катапультных кресел проводили сами астронавты. Во время одного из тестов (16 января 1963 года) правое кресло «выстрелило» до того, как полностью открылся люк спускаемого аппарата, и вышибло его. «Это было чертовски больно, но длилось недолго», — делился своими впечатлениями от испытаний Джон Янг.

А вот на трехместных «Аполлонах» (и еще раньше на одноместных «Меркуриях») от катапультных кресел отказались, поскольку корабли выводились на орбиту носителями, заправляемыми криогенным топливом. При аварии такой ракеты гораздо выше вероятность взрыва, и капсулы снабдили полноценными спасательными двигателями.

На корабле «Меркурий» САС срабатывала автоматически от датчиков, регистрирующих чрезмерные отклонения ракеты от заданного положения, а также в случае отказа системы электропитания. Но полностью на автоматику американцы не полагались — привести систему спасения в действие могли вручную как астронавт, так и операторы наземного центра управления полетом. В ее составе было четыре двигателя: один основной, уводивший капсулу с астронавтом от аварийной ракеты, и три вспомогательных — для отстрела и увода самой двигательной установки от корабля. Любопытно, что вектор тяги основного двигателя не проходил через центр тяжести «Меркурия». Благодаря этому даже без специальных управляющих двигателей САС уводила капсулу вперед и вбок от ракеты-носителя.

Очень рискованными были полеты космонавтов на многоместных советских «Восходах». Корабли делались на базе одноместного «Востока»: в спускаемый аппарат сажали двухтрех человек, и снабдить космонавтов катапультными креслами не было никакой возможности. Спасательных двигателей тоже не было, видимо, по причине временного характера программы, ведь во время полетов «Восходов» уже велась разработка кораблей серии «Союз». На большой высоте спасти экипаж можно было, выключив двигатели ракеты и отделив от нее корабль с последующим разделением его на отсеки. Однако случись серьезная авария на участке работы первой или второй ступени носителя, шансов на спасение у космонавтов было бы гораздо меньше. Так что «мертвая зона» у «Восходов» оказывалась значительно шире востоковской.

На кораблях следующего поколения «Союз» и «Аполлон» применялись весьма совершенные системы спасения. Так, САС «Союза» обеспечивает спасение экипажа на любом участке полета: от аварии ракеты-носителя на стартовом столе и практически до самого выхода на орбиту. Еще совершеннее и надежнее система спасения современных кораблей «Союз-ТМА». Она содержит несколько групп двигателей, и некоторые из них остаются на корабле вплоть до самого момента отделения головного обтекателя. Примерно так же будут работать САС американского «Ориона» и перспективного российского ко раб ля нового поколения.

Пленники орбиты

До сих пор мы говорили об аварийном спасении «по дороге в космос». Но о безопасности надо думать и в орбитальном полете, и при спуске на Землю. Фантасты не раз рисовали леденящую кровь картину, когда космонавты из-за аварии не могут вернуться на Землю. Бестселлером в свое время стал роман Мартина Кэйдина «В плену орбиты», главный герой которого, вымышленный пилот «Меркурия» Ричард Пруэтт, чуть было не стал заложником отказавшей тормозной двигательной установки корабля.

Чтобы космонавты не оказались «пленниками орбиты», принимаются специальные меры. Например, высота полета первых «Востоков» выбиралась так, чтобы при отказе тормозного двигателя спускаемый аппарат мог за счет сопротивления атмосферы вернуться на Землю через 10 дней. На борту при этом был соответствующий запас продуктов, воды и воздуха.

Для современных кораблей так орбиту не подберешь — они поднимаются к орбитальным станциям на 350 и более километров, а это слишком высоко для аэродинамического спуска. И здесь спасает дублирование систем. Так было в полете Николая Рукавишникова и первого болгарского космонавта Георгия Иванова . Старт корабля «Союз-33» состоялся 10 апреля 1979 года, и поначалу все шло нормально. В течение суток космонавты проверяли работу систем. Однако из-за сбоя автоматики и нештатной работы двигателя сближения стыковка со станцией «Салют-6» сорвалась. Повторные попытки успеха не принесли, зато возникли опасения и относительно возможной неисправности тормозного двигателя. Ситуация была крайне опасная. В итоге на следующий день корабль сошел с орбиты с помощью дублирующего двигателя.

Но, пожалуй, самым драматичным было возвращение со станции «Мир» корабля «Союз ТМ-5» с экипажем в составе Владимира Ляхова и первого афганского космонавта Абдула Моманда . Неприятности начались, когда на границе дня и ночи стал неуверенно работать инфракрасный датчик вертикали. Из-за этого бортовой компьютер отказался запустить двигатель на торможение. Посадка была отложена. И вдруг через семь минут двигатель неожиданно включился сам! Ляхов немедленно выключил его — иначе садиться пришлось бы уже в Китае. Однако двигатель вновь заработал «как ему вздумается», хотя тормозной импульс так и не выдал. В довершение всего компьютер, решивший, что корабль уже сошел с орбиты, запустил процесс разделения отсеков. Если бы от спускаемого аппарата успел отделиться агрегатный отсек с тормозным двигателем, космонавты, оставшись на орбите в спускаемом аппарате, были бы обречены на гибель: запаса кислорода у них было лишь на спуск и посадку. Только быстрая реакция Ляхова спасла космонавтам жизнь. Спуск был отложен на сутки. Космонавты провели их без удобств в самом буквальном смысле: бытовой отсек с ассенизационным устройством, попросту говоря туалетом, уже успел отделиться. К счастью, на следующий день все прошло как надо и космонавты благополучно приземлились.

Мертвые зоны шаттлов

САС на многоразовых крылатых космических кораблях — советском «Буране» или американских шаттлах, принципиально отличаются от вышеописанных систем. Во-первых, сам многоразовый челнок имеет большие габариты и массу. Он не делится подобно одноразовому капсульному кораблю на небольшие отсеки, а представляет собой единую конструкцию. Например, масса шаттла — почти 120 тонн. Даже для простого отстрела корабля от аварийной ракеты нужны очень мощные двигатели. При проектировании шаттлов и «Бурана» инженеры первоначально планировали оснастить их специальными твердотопливными двигателями спасения, но последние оказались чрезмерно тяжелы, и от этой затеи отказались.

Во-вторых, самолетная схема требует для безопасного полета определенного сочетания скорости и угла атаки. Обеспечить его при спасении челнока в начале полета крайне трудно, если вообще возможно. А при нештатном отделении крылатый аппарат может попросту разрушиться от огромных аэродинамических нагрузок.

Однако говорить о том, что на шаттле нет САС, неверно. Она имеется, причем довольно сложная, но у нее есть «мертвые зоны», в которых она бессильна. Одна из «мертвых зон» для американских челноков — первые две минуты полета, пока работают стартовые твердотопливные ускорители. Их считали практически безотказными, но именно они подвели в роковом полете «Челленджера» 26 января 1986 года.

В случае аварии на стартовой позиции, случившейся до запуска основных двигателей, астронавты могут экстренно покинуть корабль и в кабинке-корзине, подвешенной к тросу, скатиться с башни обслуживания в защитный бункер. С той же целью на стартовом комплексе «Бурана» был предусмотрен специальный спасательный желоб.

В полете экипаж шаттла теоретически может выпрыгнуть с парашютами. Но это возможно лишь при управляемом планировании на высоте не более шести километров и скорости не свыше 370 км/ч. При этом, чтобы не удариться о крыло, членам экипажа необходимо покидать аппарат с помощью затейливо изогнутой телескопической направляющей, выдвинутой на несколько метров через боковой люк.

Условия для спасения таким способом могут возникнуть лишь на обратном пути к Земле. Поэтому при выведении на орбиту задача аварийного спасения в основном возлагается на носитель и сам космический челнок. Везде, где возможно, их подсистемы, задействованные «на выживание», дублируются, подчас неоднократно. Даже при отказе одного из трех маршевых двигателей шаттл может выйти на низкую аварийную орбиту.

При более серьезных неприятностях по командам экипажа или из центра управления полетом запускается специальная программа, формирующая аварийную траекторию, которая приводит шаттл на один из многочисленных (более десятка) запасных аэродромов, расположенных в Европе, Северной Америке и Азии . Теоретически челнок может совершить посадку на любую подходящую взлетно-посадочную полосу длиной не менее трех километров.

Нерешенные проблемы

При создании советского челнока — корабля «Буран» — анализировалось не менее 500 возможных нештатных ситуаций. Подобно шаттлу при серьезных отказах ракета переключалась на аварийную программу, которая в зависимости от этапа полета и тяжести ситуации выводила корабль в тот или иной район возможной посадки. Начиная с определенной высоты «Буран» мог выйти на орбиту даже при отказе одного из двигателей ракетыносителя «Энергия». На случай аварийной посадки, кроме основного аэродрома, расположенного на космодроме Байконур, предполагалось ввести в строй два запасных — в Симферополе и на Дальнем Востоке в Хороле, близ Уссурийска. Интересно, что при посадке в Хороле «Буран», а с ним и самолеты сопровождения часть маневров выполняли бы в воздушном пространстве Китая.

В первых испытательных полетах и шаттлы, и «Буран» снабжались катапультными креслами. Однако при регулярных полетах такое решение оказалось неприемлемым, поскольку семь астронавтов в шаттле и до 10 космонавтов в «Буране» размещались на двух палубах, что исключало спасение всего экипажа.

Возможность спасения отделяемой кабины американцы отвергли еще на стадии проектирования, как чрезмерно дорогое и тяжелое решение. По аналогичному пути шли советские разработчики. В результате отсутствие средств спасения при «быстрых» авариях остается ахиллесовой пятой крылатых челноков. После катастроф «Челленджера» и «Колумбии» вновь были сделаны попытки вернуться к идее «спасаемой кабины». И снова они были отвергнуты из-за недостаточной надежности. Подобное решение применялось на самолетах F-111 и показало свою низкую эффективность. По той же причине оно не прижилось и на бомбардировщике B-1: в большинстве случаев при спасении в отделяемой кабине экипаж получал серьезные травмы.

И все же кадры взрыва «Челленджера», запечатленные беспристрастными видеокамерами, показывают, что кабина с экипажем хоть и оторвалась от челнока, но была практически целой! Есть даже данные, что некоторые астронавты погибли не при взрыве, а при ударе о воду. Возможно, будь кабина «спасаемой», астронавты имели бы шанс выжить. Трудно сказать. Обеспечить для плохообтекаемой кабины устойчивый полет, да еще и мягкую посадку очень сложно. Так что приходится признать, что эта идея не решает проблему спасения экипажа, и задача создания САС крупных крылатых кораблей еще ждет своего решения. О том, насколько она важна, говорит тот факт, что после двух катастроф США решили вовсе отказаться от тяжелых космических челноков, как недостаточно безопасных кораблей.

На небольших многоразовых крылатых аппаратах спасти экипаж несколько проще. Во-первых, «маленький» аппарат массой 10—20 тонн все же можно увести от ракеты при помощи традиционной ДУ САС. Такое решение предлагалось в российском проекте «Клипер». Немногочисленный экипаж — из двух-трех космонавтов — можно попытаться спасти с помощью катапультных кресел. Этот способ был основным в проекте французского многоразового корабля «Гермес». Наконец, можно спасти экипаж в компактной отделяемой капсуле, как в советском проекте «Спираль». Разработчики считали, что даже при аварии на орбите единственный пилот боевого космоплана мог вернуться на Землю в небольшой сфере, похожей на спускаемый аппарат «Востока».

Говоря о перспективах развития САС, нельзя не отметить стремление конструкторов интегрировать ее в корабль. Например, при штатном полете, вместо того чтобы отстреливать ДУ САС, ее можно использовать в качестве блока довыведения корабля на рабочую орбиту — топлива в ней для этого достаточно. Подобная идея легла, например, в основу концепции двигательного отсека корабля «Клипер». По проекту отсек может выполнять три функции: аварийное спасение, довыведение корабля на рабочую орбиту и торможение для входа в атмосферу.

И конечно, нельзя не отметить, что все рассмотренные системы спасения относятся к случаю околоземных полетов. Полеты к Луне или другим планетам поставят перед разработчиками техники совсем другие задачи, где ключевым вопросом будет не столько быстрота реакции, сколько способность Земли организовать спасательную экспедицию и способность терпящих бедствие дождаться прибытия помощи.

США. Компания SAS основана в 1976 году Энтони Баром (Anthony Barr), Джеймсом Гуднайтом (James Goodnight), Джоном Соллом (John Sall) и Джейн Хельвиг (Jane Helvig). Изначально название SAS - это акроним от Statistical Analysis System, который со временем стал использоваться в качестве имени собственно для обозначения, как самой компании, так и ее продуктов давно уже вышедших за рамки простых инструментов для статистического анализа. Сейчас SAS - это зарегистрированный товарный знак. На данный момент SAS является крупнейшей частной компанией-разработчиком программного обеспечения .

История компании

Первый базовый продукт SAS, выпущенный в год основания компании (1976), использовался для статистического анализа данных. Программный пакет состоял из нескольких модулей, которые выполнялись на мейнфреймах IBM. Помимо стандартной для мейнфреймов практики выполнения программ в пакетном (batch) режиме, SAS предложил оригинальную для того времени опцию - оконный интерфейс разработки и выполнения программ. Программа писалась в одном окне, результаты её работы отображались в другом, а логи выводились в третьем. По мере того, как появлялись другие типы компьютеров, SAS разрабатывал приложения, которые выполнялись и в новой среде. Таким образом, пользователи SAS могли работать на компьютерах под управлением любой операционной системы. Сейчас приложения SAS могут выполняться на персональных компьютерах как сетевых, так и не подключённых к сети. thumb|200px|Въезд в кампус SAS

SAS Россия/СНГ

Представительство компании SAS в России и странах СНГ было открыто в 1996 году . Клиентам предлагается полный спектр услуг - консалтинг, реализация проектов внедрения, обучение и техническая поддержка.