Как погоня за окупаемостью привела к катастрофе в космосе

Интересный кусок из мемуаров Маллейна, глава 25 "Золотой век": там повествуется о розовом "романтическом" периоде шаттлов после первых испытательных полётов, когда интенсивность полётов стала быстро нарастать. NASA клятвенно обещала конгрессу выйти на самоокупаемость и поэтому получила нужное финансирование на старте, но в итоге гонки за количеством запусков получилась грандиозная катастрофа "Челленджера" (январь 1986). Короче, живительный рыночек отрегулировал космическую экономику почему-то совсем не в ту сторону. Очень живо об этом пишет сам Маллейн, который видел ситуацию изнутри.

Разрушение шаттла "Челленджер" на старте 28.01.1986

[...] Если у программы Space Shuttle и был золотой век, то это период с 1984 года до «Челленджера». За эти два года состоялось в общей сложности 15 успешных полетов, из них 10 в последние 12 месяцев. С тех пор шаттлы никогда уже не достигали такой частоты полетов.

Внешне все выглядело прекрасно для NASA. Однако была проблема: доведение частоты полетов до 20 с лишним в год, что дало бы шаттлу преимущество в цене перед другими системами запуска, оказалось намного более сложной задачей, чем ожидали. Шаттл был очень прожорливым потребителем человеко-часов. После каждого приземления требовалось проверить, высушить, наддуть или обслужить иным образом тысячи компонентов. На орбитальной ступени было 28 000 плиток и матов теплозащиты, и каждый из этих элементов необходимо было проинспектировать. К каждому полету нужно было написать и протестировать специфический набор программ. Требовалось установить на борт и проверить полезные грузы. Каждый цикл подготовки серьезно затрудняло отсутствие запасных частей. Часто с только что приземлившегося корабля снимали маршевые двигатели и другие компоненты, чтобы переставить на следующий шаттл, подготавливаемый к пуску. Это называлось звучным термином «каннибализация».


[...] Всего лишь десять полетов шаттлов за год поставили систему на колени. Отовсюду слышался один и тот же стон: «Мне нужно больше людей. Мне нужно больше оборудования. Мне нужно больше запчастей». Однако у NASA не было денег, чтобы приобрести все это. Хотя коммерческие пользователи компенсировали часть затрат на эксплуатацию, доходы были еще слишком далеки от того, чтобы достичь обещанной конгрессу много лет назад самоокупаемости. Существенные средства налогоплательщиков были нужны для того, чтобы поддерживать программу на плаву, и эти суммы были зафиксированы в бюджете. Необходимо было удвоить частоту полетов при сохранении прежнего уровня финансирования!

В конечном итоге оказалось, что из тех же людей и оборудования нужно выжать больше, чтобы увеличить частоту полетов. Все говорили о том, что из-за этого различные группы сотрудников перегружены сверх меры. Как-то я сидел с одним оператором ЦУП, когда босс пришел дать ему новое задание. Оператор возразил: «Я не имел ни единого выходного в течение шести недель. Моя жена и дети забыли, как я выгляжу». Начальник посочувствовал, но выбора у него не было. На их лицах я мог прочитать: «Все мы в одной лодке. Мне больше некому это поручить. Тебе придется этим заняться». Они дошли до истощения, они сгорали на работе. И они не были исключением. По многим направлениям в наличии был только основной состав, и просто не было «скамейки запасных», с которой можно было бы взять кого-нибудь еще.

Один из тестов «Дискавери» в испытательном корпусе при подготовке 41-D был сорван именно по этой причине. Основной состав обеспечивал проверки другого шаттла на старте перед пуском, и подрядчик собрал команду для работы на нашем корабле бог весть из кого. Одного из техников, по-видимому, вытащили прямо из дому, потому что, когда он появился в кабине, от него явно пахло алкоголем. Это было чудовищное нарушение правил, и Хэнк Хартсфилд схлестнулся с начальником этого работника. Последний принес извинения за то, что его человек вышел на смену выпившим, и за «организацию» работ в целом и добавил: «У меня нет достаточного количества людей, чтобы все успеть».

То же самое творилось и у инженеров по ускорителям SRB на предприятии фирмы Thiokol в штате Юта. Даже когда им приходилось разбираться с серьезной неисправностью, они все время ощущали давление: шаттлы должны летать! Проблема с кольцевыми уплотнениями, впервые замеченная в полете STS-2, никуда не делась. Более того, ситуация ухудшалась. Начиная со старта 41-B в феврале 1984 года и вплоть до «Челленджера» было всего три полета, в которых не было проблем с уплотнениями. В остальных полетах в этот период извлеченные из моря ускорители имели поврежденные кольца. Поразительно, но в 9 полетах из 15 был зафиксирован прорыв — горячие газы не только повредили основное уплотнение, но и прошли через эти кольцевые уплотнения, хотя и на очень короткое время.

В полете 51-C прорыв был особенно значительным. Этот старт происходил в январе 1985 года, после того как система простояла на старте одну очень холодную ночь.

[...] Фактически результат STS-2 стал базой, с которой сравнивали затем все повреждения кольцевых уплотнений. Если ущерб был меньше (а он всегда был меньше), можно было продолжать полеты. <...> Специалисты NASA и фирмы-подрядчика, ответственные за твердотопливные ускорители, безнаказанно осуществляли полеты при явно дефектной конструкции так долго, что перестали обращать внимание на связанный с ней смертельный риск. Отклонения в функционировании кольцевых уплотнений стало приниматься за норму в их рассуждениях.

Астронавты по-прежнему ничего не знали о кольцевых уплотнителях — настоящей пуле, метившей в наши сердца. Ни одна из бумаг, циркулировавших на Thiokol, не достигла наших рабочих столов. Но в течение золотого века происходили и другие события, о которых мы знали и которых боялись. «На этот раз пронесло, но…»

19 апреля 1985 года, когда «Дискавери» садился в Космическом центре имени Кеннеди по окончании полета 51-D, заклинило тормоз на внутреннем колесе правой стойки шасси, в результате тормоз получил серьезные повреждения, а пневматик (шина) лопнул. В отличие от больших самолетов, у которых предусмотрен реверс двигателей для остановки на пробеге, шаттл полностью зависит от тормозов — и при этом скорость его приземления на 160 километров в час больше, чем у самолета сравнимого размера. <...> В момент касания шаттл по существу представляет собой 90-тонную ракету, брошенную на посадочную полосу со скоростью 360 километров в час, при этом в ней находится несколько тонн чрезвычайно опасного самовоспламеняющегося топлива. <...> Это было просто чудо, что у «Дискавери» не случилось проблемы с управлением на пробеге: из-за лопнувшего герметика корабль мог выкатиться с полосы.

В полете 51-F был второй случай аварийного отключения двигателей на старте в программе Space Shuttle. Хотя катастрофы не случилось, но любой отказ на старте чреват самыми серьезными последствиями. После этого я наблюдал, как члены экипажа демонстрировали прессе свою невозмутимость и какие они «парни что надо» (точно так же, как это делали мы после нашей отмены старта на 41-D). Да, астронавты — отличные актеры.

Также миссия 51-F стала первым полетом шаттла, когда произошел отказ на этапе выведения на орбиту — центральный двигатель «Челленджера» отключился примерно на три минуты раньше расчетного времени. Впоследствии выяснилось, что это случилось из-за неисправности двух температурных датчиков этого двигателя, а сам он был в полном порядке. С двумя оставшимися основными двигателями экипаж был вынужден выполнять аварийный вывод на орбиту (Abort to Orbit, ATO) — к счастью, самый безопасный из всех возможных. В момент отключения двигателя шаттл был уже достаточно высоко и имел достаточную скорость, чтобы дотянуть на двух оставшихся до безопасной орбиты. <...>

[...] На долю 61-C (полет конгрессмена Нельсона), последней миссии перед катастрофой «Челленджера», пришлась пара редких и опасных отказов еще до запуска. В ходе предстартового отсчета 6 января 1986 года термодатчик в одной из топливных магистралей «Колумбии» оторвался и угодил в клапан, регулирующий подачу топлива в один из маршевых двигателей. Никто не знал, что клапан оставался в предстартовом открытом положении. Инженеры Центра управления пуском заметили, что датчик не отвечает, но ошибочно сочли, что причина в электронике. Никому и в голову не пришло, что клапан оторвался и плавал по внутренностям «Дискавери». Отсчет продолжался с использованием запасного датчика. Старт в итоге был остановлен по другой причине, и при попытке вновь начать отсчет с промежуточной отметки застрявший клапан был обнаружен. Если бы «Колумбия» стартовала в тот день, у нее был бы верный шанс, что в момент выключения двигателей чрезмерная скорость работы насоса вызовет разрушения. <...>

[...] На самом деле шаттл не был пригоден к эксплуатации, и все эти критические ситуации — пожар на STS-9, проблема с тормозами на 51-D, отказ при выведении на орбиту на 51-F, история с клапанами на 61-C, не говоря уже о том, что происходило с кольцевыми уплотнениями ускорителей SRB, — недвусмысленно предупреждали об этом. Однако ничего не менялось. Шаттл продолжал летать с пассажирами и без системы аварийного спасения в полете — две наиболее яркие характеристики его работы. Пули, от которых удавалось увернуться, высшее руководство воспринимало как доказательство того, что резервные системы шаттла всегда позволят вырулить к победе. Астронавты же в подобных ситуациях, когда все висело на волоске, видели экспериментальную сущность космического корабля. <...>