Co mohlo za poslední havárii Protonu?

Ruská raketa Proton v posledních letech neprožívá šťastné období. I přesto, že už má za sebou více než 400 startů, tak v poslední době ji stíhá jedna nehoda za druhou. Selhání se objevuje průměrně jednou za pět a půl startu! Naposledy Proton selhal 15. května při vynášení moderní telekomunikační družice Ekspress AM-4R. Třetí stupeň rakety se předčasně vypnul, náklad tak nemohl dosáhnout oběžné dráhy a čekal na něj zánik. Rusové ihned rozjeli vyšetřování a nyní se už objevují první kusé informace.

Do čela vyšetřovací komise byl jmenovaný ředitel institutu TsNIIMaš, Alexander Daniljuk. Jeho tým se ze všeho nejdříve zaměřil na telemetrii, kterou raketa vysílala a kterou zachycovala pozemní střediska. Z obdržených dat se podařilo zjistit, že problém přišel v čase T + 541 sekund, kdy se vypnul třetí stupeň rakety.  Nosič byl v té době ve výšce 160 kilometrů, takže provedl suborbitální skok a trosky dopadly do severovýchodní Číny.

Vyšetřovací komise by měla kompletní zprávu o příčinách nehody předložit v průběhu několika týdnů, ale už nyní se zdá, že známe viníka. Raketa totiž podle všeho ztratila stabilizaci a odchýlila se oproti plánu o téměř 20°. Na vině byl zřejmě čtyřkomorový motor RD-0214 zodpovědný za korekce dráhy. Vyšetřovatelé totiž v telemetrii odhalili pokles výstupního tlaku na plynovém generátoru tohoto motoru.

Data navíc ukazují, že zatímco hodnoty vstupního tlaku byly stabilní, tak výstupní tlak začal klesat zhruba 15 sekund před kritickým vypnutím. Zda nastal problém na vedení paliva, nebo okysličovadla zatím nevíme. Nicméně po ztrátě tlaku v motoru zajišťujícím správnou orientaci raketa ztratila svou tříosou stabilizaci. Tím pádem se začala vrtět a smýkat, až nakonec odchylka od správného směru dosáhla již zmíněných 20°, což je naprogramovaná hodnota, při které řídící systém rakety vypíná motory.

Po prohlídce telemetrických dat přistoupila komise k analýze technické dokumentace, zápisů z výroby, přijímek součástek, jejich transportu, skladování i postupného skládání. Informace získávali i od jednotlivých kontraktorů, kteří dodávají jednotlivé podsystémy pro rakety Proton. Rozbor nákresů a dalších dokumentů má kromě jiného odhalit, jak se při sestavování rakety dbá na dodržování pracovních předpisů a jaká je kvalita celé výroby.

Kromě toho se vyšetřovatelé zaměřili i na simulace celého letu. Když nakrmili řídící systém rakety dostupnými daty, mohli potvrdit, že chyba nebyla v řídícím počítači, ale původce musíme hledat u již zmíněného korekčního motoru. Komise navrhla hned čtyři možné scénáře selhání.

1. Porucha ložiska v turbočerpadle
2. Vadný svár na potrubí mezi plynovým generátorem a turbočerpadlem, který způsobil pokles tlaku
3. Cizí těleso v palivu /okysličovadle
4. Ucpání palivového filtru

S cizími tělesy a vadnými sváry už Proton svou zkušenost má – V roce 1988 selhal třetí stupeň nosiče kvůli poruše na vedení ke směšovači, která vznikla výrobním pochybením. O dva roky později se objevil problém na třetím stupni – potrubí vedoucí okysličovadlo se ucpalo kvůli přítomnosti obyčejného hadru na utírání podlahy, který zůstal uvnitř motoru. Cizí tělesa způsobila další dvě havárie Protonů v roce 1999. Tehdy se ale jednalo o problémy na druhých stupních.

Vyšetřovatelé ale dávají největší pravděpodobnost poškozenému ložisku na motoru RD-0214.Nicméně i ostatní příčiny stále zůstávají ve hře, jen se na ně komise tolik nezaměřuje. Ve výsledku může jít o souběh okolností. Vyšetřovatelé nevylučují, že mohlo dojít k prasknutí potrubí vedoucího palivo či okysličovadlo. Ty se ale kromě jiného používají jako mazadla pro již zmíněná ložiska. Pokud tedy prasklinou palivo či okysličovadlo unikalo, mohlo se ložisko vlivem vysokých teplot a tření zadřít a poškodit i své okolí turbočerpadla.

Samotný čtyřkomorový motor RD-0214 pracuje na otevřeném cyklu a poskytuje tah 31 kN. Tlak ve spalovací komoře tohoto motoru dosahuje 53 barů. Každá ze čtyři komor tohoto motoru je naklonitelná až o 45°, aby zajistila optimální stabilizaci celého stupně. Na třetím stupni bychom našli ještě hlavní motor RD-0213 s tahem 583 kN, který slouží k urychlování sestavy.

Vyšetřovatelé by měli předložit finální zprávu o příčinách nehody na začátku července. Pak bude možné zvážit, zda jsou další rakety Proton způsobilé pro návrat do služby. Dá se očekávat, že všechny stroje budou muset projít dodatečnou kontrolou zaměřenou na systémy, které budou označeny jako viníci havárie.

Zdroje informací:
http://www.spaceflight101.com/
http://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/7968711_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/6172492_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/349576_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/6258342_orig.jpg
http://www.spaceflight101.com/uploads/6/4/0/6/6406961/2088753_orig.jpg