На прошлой неделе вышел сорокасемистраничный отчет Счетной Палаты США о происходящем в программе Commercial Crew Program. Выводы тревожные — аудиторы считают, что сегодняшние даты сертификации кораблей SpaceX и Boeing будут сдвинуты больше, чем на год. Хуже того, поскольку места на «Союзах» заканчиваются в начале 2019, американские астронавты могут на 9 месяцев потерять возможность полететь на МКС.
Недавние испытания парашютной системы Boeing Starliner (слева) и SpaceX Crew Dragon (справа). У Dragon испытывается сценарий аварии с нераскрытием одного парашюта из 4. Фото NASA, SpaceX
Препятствие сертификации
Контракты NASA со SpaceX и Boeing составлены так, что перед тем, как начать возить астронавтов на МКС, кораблям нужно пройти сертификацию — компании должны доказать NASA, что корабли соответствуют требованиям по функциональности и безопасности. При этом и SpaceX и Boeing неоднократно прямо заявляли, что ставят перед собой амбициозные, а не реалистичные цели. Это может мотивировать команду и хорошо смотрится в новостях, но в реальности приводит к постоянным переносам сроков. С момента подписания контрактов в 2014 году прошло 13 квартальных проверок прогресса работ. И Boeing докладывал о задержках сроков на 7 проверках, а SpaceX на 9. Сроки сертификации уже сдвинулись с 2017 года на 2019, и по методике оценки рисков NASA вероятность того, что любая из фирм уложится в них, равна нулю. Средние ожидаемые расчетные сроки сертификации составляют для Boeing — декабрь 2019, а для SpaceX — январь 2020.
График задержек, круг — исходная дата, квадрат — текущая ожидаемая дата, диапазон со звездочкой справа — сроки сертификации по расчетам рисков NASA. Изображение GAO
Риски и задержки
На сегодняшний день для обеих компаний существуют риски, которые могут дополнительно задержать сертификацию.
Для Boeing:
- Система спасения может не справиться с управлением кораблем. Выяснилось, что в некоторых сценариях капсула может начать кувыркаться, что может представлять опасность для экипажа. Для борьбы с этой проблемой Boeing провела обширное тестирование в аэродинамической трубе и собирается провести тест работы системы спасения со стартовой площадки в июле 2018.
- В парашютной системе передняя теплозащитная крышка после сброса может ударить о корабль и повредить парашюты. По расчетам Boeing это может случиться только в случае нераскрытия одного из двух тормозных парашютов крышки, и даже в этом случае шансы удара ничтожны. Однако расчеты NASA показывают, что это может произойти даже в случае успешного раскрытия обоих парашютов. Если риск посчитают неприемлемым, для Boeing это будет означать переделку парашютной системы и как минимум шестимесячную задержку.
- Ракета-носитель является одним из самых больших рисков программы и безопасности астронавтов. Неизвестно, удастся ли получить достаточно информации от оператора ракеты-носителя, United Launch Alliance, чтобы определить опасность потенциально катастрофичных трещин. Это может занять весь четвертый квартал 2018 года. Также информация по двигателю РД-180 ограничена отдельным договором РФ-США, и работы по получению нужных данных для сертификации ракеты-носителя все еще идут.
Для SpaceX:
- Композитные баки наддува ракеты-носителя, из-за которых произошла авария в 2016 году, заменили на новые, но они еще не прошли квалификацию. Риск заключается в возможных проблемах и задержках с подтверждением пригодности и безопасности новых баков.
- Трещины в турбонасосах должны исправить в версии Block 5 ракеты-носителя Falcon 9, но ракета еще не прошла квалификационное тестирование в NASA. Трещины, по мнению NASA, являются недопустимым риском для пилотируемых полетов, и, если проблема все еще не будет решена, то придется еще раз менять конструкцию.
- Заправка ракеты топливом, когда астронавты уже в корабле является потенциальным риском, потому что раньше астронавты садились в корабль, стоящий на уже заправленной ракете. SpaceX согласилась продемонстрировать процесс заправки на окончательной конфигурации ракеты и корабля пять раз перед пилотируемым полетом (беспилотный запуск и испытания системы спасения на летящей ракете тоже засчитываются), это может внести дополнительные задержки.
План Б для МКС
Отдельной претензией Счетной Палаты было нежелание NASA рассказывать о расчетных сроках сертификации Конгрессу и отсутствие резервных планов на случай задержек. Дело в том, что места на «Союзах» закончатся чуть раньше половины расчетного срока, и в худшем случае 9 месяцев американские астронавты не смогут летать на МКС.
Бирюзовая зона — диапазон расчетных дат сертификации хотя бы одного корабля. Изображение GAO
Новые места на «Союзах» получать уже поздно — производство корабля и покупка мест занимают примерно три года, а остался всего один. В марте 2018 условия контракта с Boeing изменили — NASA получило возможность добавить третьего члена экипажа в первый испытательный полет и продлить его длительность при необходимости. Т.е. первый пилотируемый полет Starliner можно будет провести сразу к МКС, но это сработает только в том случае, если у корабля Boeing не будет задержек. Сейчас NASA размышляет, как можно сдвинуть посадку «Союза» с последним доступным местом с ноября 2019 на январь 2020, но это тоже только частичное решение, покрывающее два месяца из потенциальных девяти.
Распределение вероятностей
Ну и, наконец, Счетная Палата раскритиковала отсутствие единой метрики безопасности кораблей. В 2011 году была установлена допустимая вероятность гибели экипажа в 1/150. Однако в последующих документах появилась более трудно достижимая вероятность 1/270. Хуже того, в 2014 году обновили модель космического мусора, которая используется для оценки вероятности катастрофы. Новая модель опаснее старой, и Boeing со SpaceX могут не уложиться в 1/270. Ситуацию осложняет тот факт, что четыре разных подразделения NASA используют три разные вероятности — 1/150, 1/200, 1/270, причем для разных моделей космического мусора и прочих условий. Чтобы не произошло парадокса, когда компания-подрядчик сможет выполнить требования 1/270 по старой модели для одного подразделения, но провалит сертификацию по 1/150 с новой моделью в другом подразделении, в этой области надо навести порядок.
Обратная связь
В отчете также содержится ответ NASA на пять рекомендаций Счетной Палаты по итогам аудита:
- С первой рекомендацией — внести свою расчетную оценку сроков в ежеквартальный отчет Конгрессу NASA не согласилось. По мнению агентства, существующая практика использования расчетных сроков подрядчиков является правильной. А по мере приближения дат пуска NASA будет следить, чтобы оценки агентства и расписания подрядчиков оставались согласованными.
- Вторая рекомендация касалась разработки запасного плана для недопущения разрыва в полетах американских астронавтов на МКС. Здесь NASA согласилось, заявило, что уже ведет работы в этом направлении и ожидает их завершения к концу 2018.
- Третья рекомендация была посвящена разнице в оценке рисков. Здесь NASA согласилось частично, заявив, что, несмотря на то, что наличие нескольких документов с разными требованиями может запутывать, главным в данном случае является документ HEOMD-CSD-10001 с вероятностью 1/270
- Четвертая рекомендация касалась документирования ситуации с разными оценками вероятности на будущее. Здесь агентство согласилось.
- Ну и, наконец, пятая рекомендация относилась к реорганизации подразделений для избежания совмещения технических и программных обязанностей, с чем NASA согласилось, теперь это будут две отдельные должности.
Заключение
Тот факт, что по оценкам самого NASA Starliner и Crew Dragon должны полететь заметно позже объявленных сроков — небольшая сенсация. Тем не менее, расчетный диапазон от мая 2019 до августа 2020 достаточно большой, чтобы попадание Boeing или SpaceX в его левую часть не вызвало серьезных проблем. Но для больших и технически сложных проектов нормой являются задержки и переносы сроков, так что интрига — кто полетит первым и когда, сохраняется.
Автор: Филипп Терехов
