Welche Abbruchmodi hat Sojus im Weltraum?

Bei der Mission Progress 59 wurde das Servicemodul beschädigt und es trat Druckgas aus, wodurch das Raumschiff stürzte.

Was könnte getan werden, wenn eine ähnliche Situation auf einer Sojus auftritt?

Oder allgemein: Welche Abbruchmodi hat Sojus im Weltraum?

Antworten (1)

Ich beginne mit einem allgemeinen Überblick über die Abbruchmodi, die Sojus zur Verfügung stehen (der Vollständigkeit halber auch, bevor ich in den Weltraum komme).

Modi abbrechen

Von hier :

Zu Beginn der Mission und während sie auf der Startrampe sitzen, kann die Besatzung mithilfe des SAS Launch Escape Systems evakuiert werden. Auf der Sojus-Rakete befindet sich ein Launch Escape Tower, der für Startabbrüche vor dem Start und während der ersten 157 Sekunden des Fluges verwendet wird.

und

Bei T+157 Sekunden werden die SAS und die Nutzlastverkleidung abgeworfen. Danach stehen verschiedene Abbruchmodi für das Sojus-Raumschiff zur Verfügung. Je nach Abbruchszenario kommen unterschiedliche Mechanismen zum Einsatz, um die Sojus-Kapsel von der Rakete zu trennen. Nach der Trennung von der Trägerrakete führt die Sojus eine befohlene Modultrennung durch und das Eintrittsmodul verwendet sein Lagekontrollsystem, um das Fahrzeug in die richtige Eintrittslage zu bringen.

Die Abbruchbahn, die die Sojus zu einem Landepunkt irgendwo unterhalb der Bodenspur bringt, hängt weitgehend vom Zeitpunkt des Ausfalls ab. Je später ein Abbruch im Aufstieg erfolgt, desto höher ist die G-Belastung, die Besatzung und Fahrzeug erfahren. Für einen Abbruch von 400 Sekunden im Flug treten bis zu 21G auf dem Weg zurück zur Erde auf. Nach dem Eintritt führt die Sojus nominelle Landeoperationen durch, um die Besatzung zur Erde zurückzubringen. Alle Abbruchszenarien werden von der Besatzung als überlebbar angesehen.

Hervorhebung von mir hinzugefügt. Für alle Fans des Kerbal Space Program, die sich fragen, ist SAS die Transliteration der kyrillischen Abkürzung САС von Система Аварийного Спасения, was Notfallrettungssystem bedeutet.

Es fällt mir ziemlich schwer, Details zu den "verschiedenen Mechanismen zu finden, die verwendet werden, um die Sojus-Kapsel von der Rakete zu trennen", aber Sojus 18a hat dies tatsächlich getan:

Bei T+295 Sekunden wurde die Abweichung vom Leitsystem der Sojus erkannt, das ein automatisches Abbruchprogramm aktivierte. Da der Fluchtturm zu diesem Zeitpunkt längst verschwunden war, musste der Abbruch mit den eigenen Triebwerken der Sojus durchgeführt werden. Dies trennte das Raumfahrzeug von der Boosterstufe der dritten Stufe und dann die Orbital- und Servicemodule der Sojus von der Wiedereintrittskapsel.

Dieses Buch (auf Seite 70) verweist auf ein anderes Dokument und weist darauf hin, dass sich vor T+522 (das kurz vor dem Burnout der dritten Stufe liegt) die Orbital- und Abstiegsmodule von der Rakete trennen und in einen kontrollierten Abstieg gehen sollten, während nach T+522 das Ganze Das Sojus-Fahrzeug sollte sich trennen und in einen ballistischen Wiedereintritt gehen. Leider wird nicht beschrieben, wie die Trennung vom Servicemodul bewerkstelligt werden würde, und das Buch kommentiert weiter, dass Sojus 18a vor T+522 abgebrochen wurde, aber immer noch das gesamte Fahrzeug getrennt hatte.

Ich vermute, ich hätte mehr Glück beim Finden weiterer Informationen, wenn ich auf Russisch suchen würde, aber mein Russisch ist nicht so gut. In Ermangelung zusätzlicher Quellen werde ich spekulieren, dass das Aufteilen des Sojus-Fahrzeugs bei einem Abbruch vor T+522 davon abhängt, dass der Booster der dritten Stufe abgeschaltet wird, wodurch das Abstiegsmodul in einer suborbitalen Flugbahn bleibt, während Sojus 18a zum Einsatz gezwungen wurde das Sojus-Triebwerk, um aus dem Booster der dritten Stufe zu entkommen. Darüber hinaus ist die Flugbahn nach T+522 entweder orbital oder tritt nicht an einer geeigneten Stelle wieder ein, sodass der Sojus-Motor verwendet werden muss, um einen ordnungsgemäßen Wiedereintritt sicherzustellen.

Reaktion auf ein Problem vom Typ Progress 59

Was wir über Progress 59 wissen :

  • Das Fahrzeug drehte sich (laut einer anderen Quelle alle fünf Sekunden mit einer Umdrehung).
  • Es gab Kommunikationsprobleme vor der Trennung des Fahrzeugs von der Rakete. Das Fahrzeug trennte sich, aber die Telemetrie war intermittierend und die Kontrolle über das Fahrzeug konnte nicht hergestellt werden.
  • Es trat fast zehn Tage nach dem Start aufgrund des Zerfalls der Umlaufbahn wieder ein.
  • In der Nähe des Fahrzeugs und seines verbrauchten Raketenkörpers wurden weitere Trümmer aufgespürt, was auf eine Art Bruch entweder im Fahrzeug oder im verbrauchten Booster hindeutet.
  • Das Fahrzeug wurde als Verlust abgeschrieben, "mit mehreren ausgefallenen Systemen und drucklosen Kraftstoffleitungen des Hauptmotors".

Der Spin war nicht so dramatisch wie der Spin von Gemini 8 mit einer Umdrehung pro Sekunde , der von den Astronauten an Bord manuell korrigiert wurde. Ohne einen Systemfehler, der dazu führt, dass das RCS-System nicht funktioniert, hätten die Insassen eines Sojus-Fahrzeugs dem Schleudern problemlos entgegenwirken können.

Der Verlust des Bodenkontakts ist bei einem bemannten Fahrzeug nicht so kritisch wie bei einem unbemannten - die Astronauten/Kosmonauten an Bord könnten die Abbruchsequenz einleiten, bei der das automatisierte Schiff ferngesteuert werden muss, wenn etwas schief geht.

Unter der Annahme, dass es nicht beschädigt wurde, hat Sojus Lebenserhaltung für 30 Manntage (also 3 Personen, 10 Tage). Das hätte bis zum Verfall des Fahrzeugs gereicht.

Die Auflösung (wahrscheinlich durch eine Explosion) und mehrere Systemausfälle wären das größte Problem gewesen.

Wenn der Motor beschädigt war oder nicht zünden konnte (was durch Druckverlust in den Kraftstoffleitungen nahegelegt wird), ist die Fähigkeit, das Fahrzeug zum Einleiten der Deorbit zu verwenden, fraglich. Ohne den Hauptmotor könnten vielleicht RCS-Triebwerke verwendet werden, um schneller zu zerfallen, aber ich weiß nicht, wie viel Delta-V sie zur Verfügung haben oder wie viel sie benötigen würden.

Wenn die durch das Aufbruchereignis vorgeschlagene Explosion das Servicemodul über den Motor hinaus beschädigt, könnte dies die Lebenserhaltung beeinträchtigen oder die Bordsteuerung daran hindern, zu funktionieren. Alles, was wir wissen, ist, dass mehrere Systeme ausgefallen sind, deren Besonderheiten sich darauf auswirken würden, was getan werden könnte, um erfolgreich abzubrechen.

Also, welche Abbruchmodi hat Sojus im Weltraum?
Aus der Perspektive des Startabbruchs wird alles nach dem Schleier-/Startabbruchsystem über Bord geworfen (die Höhe spielt keine so große Rolle wie die Bühne/Zeitlinie). Sobald das Fahrzeug vom Booster getrennt ist (kein Startabbruch mehr), wäre ein Abbruch nur eine Deorbit-Verbrennung, gefolgt von einem Wiedereintritt.