У наших читачів виникли запитання щодо нашої серії «13 речей, які врятували Аполлон-13» і інженер NASA Джеррі Вудфілл люб'язно відповів на них. Нижче наведено останній раунд запитань і відповідей з Джеррі; але якщо ви пропустили їх, ось частина 1 і частина 2 . Ще раз ми щиро дякуємо Джеррі Вудфілу за те, що він не тільки відповів на всі ці запитання — дуже детально — але й був поштовхом і натхненням для всієї серії, щоб допомогти нам усім відсвяткувати 40-ту річницю Аполлона-13.
Запитання від Денніса Коттла: Мені цікаво, скільки інформації було затримано від одного підрозділу до іншого в NASA щодо аспектів безпеки транспортних засобів і, відповідно, всієї місії. Іншими словами, чи мала уявлення ліва рука, що робила права щодо безпеки?
Джеррі Вудфілл:Одним з найбільших досягнень Apollo була структура управління, тобто як програма, що включає три основні центри NASA (Центр пілотованих космічних кораблів, Центр космічних польотів Маршалла і Космічний центр Кеннеді) з десятками підрозділів серед державних службовців і підрядників, могла досягти місячного посадка. Ні, я не відчував жодного «утримання інформації про безпеку», але я можу підтвердити ідею, що права рука ЗНАЛА, що робить ліва.
Я стверджую, що це так через мій досвід роботи інженером проекту «Обережно та попередження» як для командно-службового модуля, так і для місячного модуля. Незважаючи на те, що Universe Today надала мені невимовну привілей пояснювати Аполлон-13, у той час (1965-1972), я був інженером дуже-дуже низького рівня. Проте, коли мова зайшла про те, як система управління сприймала мою думку та внесок, до мене ставилися з такою ж повагою та уважністю, що й до менеджера програми Apollo. Це була яскравість програми, яка глибоко включала внесок кожного. Така постава призвела до виявлення проблем безпеки. Якщо хтось намагався щось приховати, інша група насолоджувалася нагодою полити на предмет лазерним світлом.
Ось приклади: я пам’ятаю, як сидів за столом і розмовляв по телефону з інженером Grumman про стан попереджувальної електроніки посадкового апарата. Коли я підвів очі, переді мною стояв астронавт Аполлона Джек Лусма. У Джека виникло запитання про один із попереджувальних сигналів. Іншою нагодою керівник усього проекту місячної посадки в Центрі пілотованих космічних кораблів Оуен Морріс зателефонував мені безпосередньо, запитавши, як система попередження виявила двигун, що «втікає». (Оуен був щонайменше на п’ять рівнів вище моєї станції в Центрі пілотованих космічних кораблів.) Ці приклади не тільки говорять про відкритість командної роботи Apollo, але й показують, наскільки глибоко обізнаними були працівники всіх рівнів, від астронавта до менеджера програми. Приклад вирішення команди Аполлона 13 проблеми з фільтром CO2, наведений в обліковому записі клейкої стрічки, також демонструє командну роботу. До будь-кого з нас можна звернутися за допомогою. Один від одного нічого не було приховано.
Я завжди відчував, що Грумман отримав «поганий реп» у фільмі «Аполлон 13», який був абсолютно незаслуженим. Це стосується сцени з використанням двигуна для спуску в новий спосіб для порятунку. На противагу цій сцені, хлопці з Grumman були в цілому ретельними, кооперативними та чудовими інженерами… проактивними майже до помилки. Я б ставився до цієї сцени інакше, ніж мій досвід роботи з інженерами Bethpage GAEC.
Наведу інший приклад. Після трагедії «Аполлон-1» мене попросили очолити команду NASA/Grumman, щоб розглянути, які зміни необхідно внести в систему попередження посадкового апарата. Раз на тиждень я їздив на Лонг-Айленд, щоб зустрітися з групою інструментів. Раніше у мене була така думка про один із тривожних сигналів «Обережно та попередження» — сигнал про температуру на посадковому радарі. Те, як функціонує датчик, може викликати неприємний сигнал тривоги. Це може статися під час місячної прогулянки Армстронга та Олдріна, залишаючи посадковий модуль незайнятим. Моє занепокоєння полягало в тому, що якщо теплове середовище поблизу цього датчика поведе себе «неадекватно», спрацює сигнал тривоги, перервавши EVA.
Повернувшись до LM, вони виявили систему, яка більше не використовується після того, як приземлення пролунало тривогу. Це, мабуть, втратило б годину їхнього часу. (Ви можете собі уявити, скільки коштувала година часу EVA під час короткої дво з половиною години прогулянки Аполлона 11?) Я просто згадав про це Джиммі Ріордену, менеджеру Grumman. Він привів до роботи своїх хлопців, і вони підтвердили мою стурбованість. Крім того, вони запропонували та впровадили виправлення, заощадивши на програмі мільйони доларів на основі вартості погодинної місячної прогулянки Армстронга та Олдріна. Саме таку співпрацю я відчув, працюючи з Grumman. Це було нормою, а не винятком.
Запитання від Н. Д.: Цитата зі статті, частина 5: «Хоча виправлення було заплановано для Аполлона 14, час не дозволив його впровадити на Сатурн V Аполлона 13».
Але чи справді потрібно було розглядати запуск Аполлона-13, щоб знати, що це небезпечно? Чи не можна було відкласти запуск Аполлона-13?
Джеррі Вудфілл:Я намагаюся бути щедрим, висловлюючи думки щодо тих речей, які виявилися шкідливими для Аполлона. Це тому, що я не брав участі в багатьох ситуаціях, які мене просили обговорити. Тому мою відповідь слід класифікувати як припущення. У таких випадках я намагаюся поділитися прикладами зі свого досвіду, коли я приймав рішення, яке пізніше виявилося неправильним. Той самий механізм, який призвів до вибуху кисневого бака Аполлона 13, ймовірно, відповідає на ваше запитання. Ненсі детально розповіла про всі серії НЕПРАВИЛЬНИХ РЕЧІВ, які на той час вважалися ПРАВИЛЬНИМИ РЕЧІМИ, що призвели до вибуху.
Так, озираючись назад, безперечно, краще, як ви припускаєте, було б усунути проблему та відкласти запуск. Тим не менш, я впевнений, що ті, хто прийняв рішення рухатися вперед, вважали, що мають виправданий рух вперед. Я зберіг більшість своїх нотаток про повсякденні проблеми, які я мав на увазі в системі попередження посадкового апарата, починаючи з 1966 року. Є безліч рішень, які я ухвалював. Це як рішення відкласти виправлення пого до Аполлона 14.
Насправді, конфігурації моєї системи попередження відрізнялися для LM-1, LM-2, LM-3 і наступних посадкових апаратів. LM-5 приземлився на Місяць. Такою була природа техніки Аполлона. Я все ще можу переглянути кожне рішення, яке я прийняв щодо відкладення покращення. Іноді це ґрунтувалося на дотриманні графіка. В інших випадках аналіз показав, що проблема просто не вплинула на тип місії LM.
Намагатися відновити свої обґрунтування системи, яку я близько знав, надзвичайно важко, навіть з моїми нотатками. Тому я справді не можу впевнено відповісти на ваше запитання, окрім як сказати, що воно, ймовірно, було засноване на тих же рішеннях, які я прийняв, хороших чи поганих. Однак я пам’ятаю, що кілька місяців тому досліджував проблему POGO на другому етапі, що призвело до того, що її включили до «13 речей…» Нижче наведено деякі з того, що я знайшов:
(Для Apollo 13) Чотири зовнішні двигуни працювали довше, ніж планувалося, щоб компенсувати це (POGO). Операції запуску Apollo 14 (коментарі до Apollo 13 pogo), Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operations, Пізніше інженери NASA виявили, що це сталося через небезпечні коливання пого які могли б розірвати другий етап; двигун відчував вібрації 68g на частоті 16 герц, згинаючи тягову раму на 3 дюйми. Однак коливання викликали датчик зафіксувати надмірно низький середній тиск, і комп’ютер автоматично вимикав двигун.
Pogo, Jim Fenwick, Threshold – Pratt & Whitney Rocketdyne Engineering Journal of Energy Technology, весна 1992 р. :Менші коливання пого були помічені під час попередніх місій Apollo (і були визнані потенційною проблемою під час перших безпілотних польотів Titan-Gemini), але на Apollo 13 вони були посилені несподіваною взаємодією з кавітацією в турбонасосах.
Пом’якшення впливу на ракети на рідкому паливі, журнал Aerospace Corporation Crosslink, зимове видання 2004 року: Пізніші місії включали модифікації проти пого, які розроблялися ще до Аполлона 13, які вирішили проблему. Модифікаціями було додавання резервуара з газом гелію в центрі двигуна рідкий кисень Лінія для гасіння коливань тиску в магістралі, а також автоматичне відключення центрального двигуна на випадок несправності, а також спрощені клапани палива на всіх п’яти двигунах другого ступеня.
Можливо, таке речення у наведеному вище резюме є поясненням: «...але на Аполлоні 13 (POGO) було посилено несподіваною взаємодією з кавітацією в турбонасосах».
Питання від Cydonia: Я завжди думав, що ідея використовувати SPS і повернути 13 відразу після вибуху була вигадкою з фільму «Аполлон-13». Хтось міг би пояснити мені, як можна використовувати SPS для цього? Їм потрібно змінити дельту v приблизно на 20 км/с! Чи не так? Вони використали весь Сатурн V, щоб отримати половину цього. Яка математика, щоб зробити такий маневр можливим?
Джеррі Вудфілл:Cydonia, нещодавно у чудовій статті (на яку посилаються в частині 6 «13 речей…») коротко йшлося про ваше запитання. Ось посилання на цей документ.
Ось інформація з статті, що стосується вашого запитання:
Б. Пряме повернення на Землю.
Незабаром після інциденту персонал управління польотами перевірив переривання прямого повернення на Землю, яке не включало обліт Місяця. Ці опіки потрібно було зробити за допомогою SM SPS до ~61 години GET, коли космічний корабель увійшов у місячну сферу гравітаційного впливу. Можлива посадка як у Тихому, так і в Атлантичному. Пряме повернення на Землю (без обльоту на Місяць) із приземленням о 118 годині GET можна було здійснити лише шляхом скидання LM та виконання спалювання SM SPS зі швидкістю 6079 футів/секунду (Таблиця 2). Дані про припинення маневру для цього опіку вже були на борту космічного корабля як частина звичайних процедур місії. Однак такий варіант був неприйнятним через можливе пошкодження СПС та необхідність використання систем ЛМ та витратних матеріалів (енергія, вода, кисень тощо) для виживання екіпажу.
Запитання від G2309: мені дуже подобаються ці дописи, я завжди вважав цю історію захоплюючою. Але я не розумію, чому вони не просто замінили пошкоджений бак, а не відремонтували його. Я розумію, що танк має бути дорогим, але не в порівнянні з вартістю невдалого космічного польоту. «Вони не могли визначити, які пошкодження могли виникнути всередині, то навіщо ризикувати?
Джеррі Вудфілл:Оскільки танк 2, незважаючи на те, що був «забитий», не виявив значних проблем під час повторних випробувань (див. чотири пункти нижче), консенсус полягав у тому, що шкоди не було завдано. Нижче наведено результати дослідження NASA Apollo 13. Я включив їх як обґрунтування вашого запитання про «навіщо ризикувати?» Дійсно, заднім числом, відповідь буде негативною, тобто не ризикуйте.
1.) Було вирішено, що якби бак можна було заповнити, витік у лінії заповнення не буде проблемою під час польоту, оскільки вважалося, що навіть вільна трубка призведе до електричного короткого замикання між пластинами ємності вимірювача кількості призведе до занадто низького рівня енергії, щоб завдати будь-якої іншої шкоди.
2.) Заміна кисневої полиці в CM була б складною і зайняла б не менше 45 годин. Крім того, заміна полиці могла б пошкодити або погіршити інші елементи SM в процесі заміни. Тому було прийнято рішення перевірити здатність наповнювати кисневий балон №. 2 30 березня 1970 року, за дванадцять днів до запланованого в суботу, 11 квітня, запуску, щоб мати можливість прийняти рішення про заміну полиці задовго до дати запуску. Відповідно, випробування потоку з GOX проводили на кисневому резервуарі №. 2 та на кисневому баку №. 1 для порівняння. Проблем не виникло, а витрати в двох резервуарах були однаковими. Крім того, Бука попросили перевірити рівень електричної енергії, досягнутий у разі короткого замикання між пластинами датчика ємності. Цей тест показав, що в результаті буде дуже низький рівень енергії. На тесті наповнення кисневих балонів немає. 1 і №. 2 були заповнені LOX приблизно на 20 відсотків ємності 30 березня без труднощів. № танка 1 спорожняється звичайним способом, але спорожнення кисневого балона №. 2 знову вимагала зміна тиску з увімкненими нагрівачами 4-22
3.) З наближенням дати запуску кисневого балона №. 2 проблема з розтанковування була розглянута організацією Apollo. На даний момент інцидент із «падінням з полиці» 21 жовтня 1968 року в NR не розглядався, і вважалося, що очевидно нормальне розвантаження, яке відбулося в 1967 році в Буку, не є доречним, оскільки вважалося, що інша процедура використовувався Буком. Насправді, проте, остання частина процедури була дуже схожою, хоча використовувався трохи нижчий тиск GOX.
4.) Протягом цих міркувань, до яких брали участь технічний та управлінський персонал KSC, MSC, NR, Бук та штаб-квартири NASA, акцент був зосереджений на можливості та наслідках нещільної заливної труби; дуже мало уваги було приділено розширеній роботі обігрівачів і вентиляторів, за винятком того, що вони, очевидно, працювали під час і після послідовності розвантаження. Багато керівників у дискусіях не знали про розширені операції обігрівача. Ті, хто знав деталі процедури, не розглядали можливість пошкодження через надмірне нагрівання в резервуарі, а тому не повідомляли керівництву про будь-які можливі наслідки надзвичайно тривалої роботи обігрівача.
Запитання від Spoodle 58: На вашу думку, оскільки ви створювали обладнання, щоб відправити людину в космос, чи вважаєте ви, що ми, як вид, занадто обережні у своєму підході до дослідження космосу? Або ми боїмося повторення інцидентів на кшталт «Аполлона-13» чи гіршого, як шаттл «Колумбія», чи ви думаєте, що ми повинні просто вийти туди, як дослідники Землі в середні віки, зайняти космос, взяти на себе ризик бути в космосі, а не просто залишити роботів і зонди виконувати роботу, але залучити реальних людей?
Джеррі Вудфілл:Мені подобається ваше запитання, тому що ми всі в NASA постійно ставимо собі це запитання. Це призводить до культури, яка намагається вчитися на минулих помилках. Це як ідея гріхів «пропуску доручення». Що я не побачив у Аполло-1, Колумбії чи Челленджері, що могло б уникнути трагедії? Це питання, яке задає собі кожен з нас, хто працював у будь-якій якості на цих транспортних засобах і місіях. Я знаю, що зробив.
Коли ми говоримо про NASA, ми говоримо разом, а не про окремих осіб, які входять до складу агентства. Але тисячі окремих співробітників (я один з них) несуть відповідальність за те, що ви просили. За загальною назвою NASA завжди легко сховатися, але насправді це зводиться до одного співробітника або невеликої групи, які зробили щось надзвичайно корисне або, на жаль, шкідливе. Час від часу я був в обох групах. За 45 років роботи в NASA я міг би навести багато прикладів у кожній категорії. Але більшість із них задовільно повідомила преса, так що зміни були зроблені на краще.
Прикладом може бути трагедія в Колумбії. Тепер кожна плитка та теплова поверхня ретельно перевіряються після запуску, щоб забезпечити цілісність системи повернення до повернення орбітального апарата. Для Apollo був доданий додатковий кисневий балон незалежно від пари, яка вийшла з ладу. Крім того, батарея з ємністю 400 ампер-годин була додана в якості резервної, якщо система паливних елементів вийшла з ладу. Ці зміни були безпосередньо результатом перегляду збою, щоб було впроваджено виправлення, щоб запобігти повторенню.
12 вересня 1962 року я, студент-електротехнік Райса, слухав на стадіоні Райса президента Джона Кеннеді. Це призвело до моєї кар’єри в NASA. Особливо уважно послухайте, чому, як ви сказали, ми повинні займати простір і йти на ризик:
(Це відео, на якому Джеррі Вудфіл читає промову президента Кеннеді в Університеті Райса)
Крім того, у кількох людей були запитання про те, чому пошкоджений сервісний модуль не був викинутий одразу після аварії (або одразу після того, як було встановлено, що бак розірвався).
Джеррі Вудфілл:Я хочу привітати читачів «13 речей…» Перш ніж Ненсі запропонувала відповісти на запитання, а також додані запити, багато з вас уже зробили правильний аналіз. Серед них був такий: відповідь була: «Не хочу піддавати теплозахисний екран впливу жорсткого жаркого та холодного простору протягом багатьох днів».
Як і використання двигуна спускового апарату, по-новому, тепловий екран не відчував такого тривалого теплового середовища. Думка була: «Навіщо додавати ризик?» Звичайно, деякі стверджують, що спроба керувати збіркою була надзвичайно важкою з підключеним сервісним модулем. Це розмістило центр ваги в громіздкому місці для керування Джимом Ловеллом за допомогою двигунів посадкового модуля. Насправді, спочатку Джиму було важко уникнути того, що відомо як «блокування карданного підвісу», такого стану, як велосипедист втратив рівновагу та впав. Але Джим переміг над проблемою керма швидше, ніж більшість із нас може адаптуватися до нової джойстика для відеоігор.
Ще раз дякую Джеррі Вудфілу!
