Кончина Салюта-7

[VK]

Как мы все знаем, Салют-7, состыкованный с ТКС Космос-1686, завершил своё существование неконтролируемым сходом с орбиты в феврале 1991 года. Однако агония началась раньше. Хотелось бы уточнить некоторые детали этого процесса.
Итак, коротко основные вехи.

1. Весной 1985 года ДОС потеряла связь, ориентацию на Солнце, запас электроэнергии (примерно так, без подробностей). Джанибеков и Савиных на Союзе Т-13 стыковались с мертвой станцией и реанимировали ее. Тут все ясно.

2. В октябре 1985 года к ДОС пристыковался ТКС Космос-1686. Из-за болезни Васютина экипаж Салюта-7 был срочно возвращен на Землю, а Салют-7+ТКС остались в беспилотном режиме.

3. В мае 1986 первый экипаж ДОС Мир перелетел на Салют-7, пробыл там энное время, перегрузил часть оборудования и вернулся на Мир. Салют-7+ТКС снова остались в беспилотном режиме, теперь уже до конца.

4. Из-за Мира отменили запланированные экспедиции на Салют-7 (в том числе женскую).

5. В августе 1986 Салют-7+ТКС перевели на орбиту высотой 475 км. Ожидалось, что станция просуществует на этой орбите не менее 8 лет.

6. В декабре 1989 связь с комплексом прервалась.

7. Управление комплексом оказалось невозможным, комплекс начал неуправляемое торможение в разреженных слоях атмосферы, и упал в феврале 1991 года.

А теперь вопросы к знатокам. Энди, освети, что можешь!

Вопрос 1. Связь с Салют-7 и связь с ТКС осуществлялась по разным каналам, автономно?

Вопрос 2. Насколько были интегрированы системы управления Салюта и ТКС? Можно ли было управлять дистанционно с Земли ДУ ТКС через линию связи с ДОС? И наоборот - двигателями ДОС, используя связь с ТКС?

Вопрос 3. Чьи системы отвечали за управление общей ориентацией комплекса?

Вопрос 4. Когда прервалась связь с ДОС, а когда - с ТКС?

Вопрос 5. Сколько топлива и чье (ДОС или ТКС) было израсходовано на подъем орбиты в августе 1986 года?

Вопрос 6. Чьи движки использовались для ориентации комплекса? Конкретно в конце 1989 года?

Вопрос 7. Что известно про запас топлива в ТКС на момент гибели комплекса? (Старый утверждает, что под завязку).

Вот часть вопросов, которые у меня возникли по этому поводу. Буду благодарен за конкретные ответы.

[Старый]

А теперь вопросы к знатокам. Энди, освети, что можешь!

Ну это я могу ответить и без Энди. Ответы общеизвестны. Пусть кто поправит если я не прав.

Вопрос 1. Связь с Салют-7 и связь с ТКС осуществлялась по разным каналам, автономно?

Совершенно автомоно по абсолютно разным каналам.

Вопрос 2. Насколько были интегрированы системы управления Салюта и ТКС? Можно ли было управлять дистанционно с Земли ДУ ТКС через линию связи с ДОС? И наоборот - двигателями ДОС, используя связь с ТКС?

Совершенно никак не связаны. Два совершенно отдельных космических аппарата.

Вопрос 3. Чьи системы отвечали за управление общей ориентацией комплекса?

Чью включат - та и отвечала. При работах с системой "Пион" на ТКСе отвечала система ТКС.

Вопрос 4. Когда прервалась связь с ДОС, а когда - с ТКС?

Связь с ДОС не прерывалась и поддерживалась до самого схода с орбиты. Связь с ТКС забыл когда прервалась. Гдето была об этом информация.

Вопрос 5. Сколько топлива и чье (ДОС или ТКС) было израсходовано на подъем орбиты в августе 1986 года?

И того и другого. Топливо ДОС было израсходовано полностью, ТКС - частично.

Вопрос 6. Чьи движки использовались для ориентации комплекса? Конкретно в конце 1989 года?

После перевода на высокую орбиту комплекс был переведён в гравитационную стабилизацию и двигатели для стабилизации не использовались.

Вопрос 7. Что известно про запас топлива в ТКС на момент гибели комплекса? (Старый утверждает, что под завязку).

Старый такой ерунды утверждать не мог и даже слова такого "под завязку" не произносил.

 Если кто-нибудь ответит больше буду очень признателен.

[Старый]

Кстати, в МПК вопрос конца Салюта-7 почемуто не освещён.

[VK]

Вопрос 4. Когда прервалась связь с ДОС, а когда - с ТКС?

Связь с ДОС не прерывалась и поддерживалась до самого схода с орбиты. Связь с ТКС забыл когда прервалась. Гдето была об этом информация.

Ты имеешь в виду, что в декабре 1989 прервалась связь только с ТКС? То есть, связь с ДОС оставалась, но там не было топлива?

Вопрос 5. Сколько топлива и чье (ДОС или ТКС) было израсходовано на подъем орбиты в августе 1986 года?

И того и другого. Топливо ДОС было израсходовано полностью, ТКС - частично.

Это что же, поднимали орбиту несколькими импульсами из разных ДУ, при этом ориентацию для выдачи импульса тоже выполняли разными системами? И откуда информация, что в ТКС топливо было израсходовано только частично?

Вопрос 6. Чьи движки использовались для ориентации комплекса? Конкретно в конце 1989 года?

После перевода на высокую орбиту комплекс был переведён в гравитационную стабилизацию и двигатели для стабилизации не использовались.

Спрошу по-другому: при необходимости какую систему планировалось использовать? Если в ДОС топлива не оставалось, то только ТКС?

Вопрос 7. Что известно про запас топлива в ТКС на момент гибели комплекса? (Старый утверждает, что под завязку).

Старый такой ерунды утверждать не мог и даже слова такого "под завязку" не произносил.  

Ну, Старый говорил немного по другому: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4607&start=0

На Космосе-1686 оставался большой запас топлива и оно могло быть использовано если бы такая необходимость была.

Конкретно, сколько?

ОК, еще вопрос. Сколько надо было потратить топлива для перевода 40 тонного комплекса с штатной орбиты на высоту 475 км?

И какая была орбита на момент потери связи (декабрь 1989)?

[Старый]

Ты имеешь в виду, что в декабре 1989 прервалась связь только с ТКС? То есть, связь с ДОС оставалась, но там не было топлива?

Да. Только я не знаю точно когда прервалась связь с ТКС.

Это что же, поднимали орбиту несколькими импульсами из разных ДУ, при этом ориентацию для выдачи импульса тоже выполняли разными системами?

Видимо так.

И откуда информация, что в ТКС топливо было израсходовано только частично?

Из прессы времён схода с орбиты. Интервью с разработчиками и руоводителями полёта.

Спрошу по-другому: при необходимости какую систему планировалось использовать? Если в ДОС топлива не оставалось, то только ТКС?

Да.

Конкретно, сколько?

Я его не мерял. Но по заявлениям ответственных лиц достаточный для управляемого сведения комплекса с орбиты.

ОК, еще вопрос. Сколько надо было потратить топлива для перевода 40 тонного комплекса с штатной орбиты на высоту 475 км?

Это можно посчитать.

И какая была орбита на момент потери связи (декабрь 1989)?

Надо посмотреть тлешки у Макдауэлла.
 
 У меня тоже вопрос: откуда информация что связь прервалась в декабре 89-го?

[Pavel]

Здесь есть ответы на часть вопросов.    

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/214/33.shtml

Конкретнее


  В баках ТКС находилось 1550 кг топлива для поддержания орбиты станции «Салют-7», ее ориентации и стабилизации. Все эти функции после стыковки ТКС-М взял на себя. Модуль дал существенную прибавку и системе электропитания, передавая на «Салют-7» до 1.1 кВт электроэнергии.

В декабре 1989 г. из-за отказа системы электропитания ТКС-М его активная работа прекратилась.

[VK]

Да, в НК частично есть ответы на интересующие вопросы:

После отлета экипажа первоначально предполагалось свести «Салют-7»–«Космос-1686» с орбиты, однако позже решили перевести комплекс на орбиту хранения со сроком баллистического существования 8–10 лет. С помощью ДУ модуля к 22 августа 1986 г. орбиту связки подняли до 450 км. Здесь проводились ресурсные испытания агрегатов и систем комплекса, научные эксперименты и отработка методики поддержания в рабочем состоянии систем КА при длительной работе на орбите. Управление велось из ЦУПа под г.Евпаторией. ТКС-М с помощью своих двигателей обеспечивал поддержание гравитационной ориентации, выполняя регулярную подкрутку по оси Х. По расчетам, запасы топлива модуля позволяли продлить активную жизнь станции до 3–5 лет. По истечении этого времени предусматривалось послать пилотируемую экспедицию для проведения ревизии состояния систем комплекса, используя орбитальный корабль «Буран». Рассматривались даже варианты возвращения элементов ТКС-М и ДОС-5-2 в грузовом отсеке «Бурана».
   Однако реализовать эти планы не удалось. В декабре 1989 г. из-за отказа системы электропитания ТКС-М его активная работа прекратилась. В 1990 г. из-за пика солнечной активности плотность верхней атмосферы Земли сильно выросла. Орбита станции стала снижаться значительно быстрее, чем предполагалось.

Итак, переход на высокую орбиту был сделан за счет ТКС. Учитывая, что последний грузовик перед ТКСом был почти за два с половиной месяца, можно считать, что топлива в баках ДОС почти не было. Так, мелочь.
Вместимость баков ТКС - 3,8 т. Слова "ТКС доставил 1,55 т топлива" надо понимать, видимо, буквально - это остаток на момент стыковки. Далее ТКС выполнял ориентацию комплекса целый год на старой орбите (Энди скажет, сколько надо топлива для удержания ДОС на постоянной высоте - сколько раз за год надо сориентировать станцию и приподнять орбиту?), потом перетащил связку на высокую орбиту.
Баллистики, ау, скажите, сколько топлива надо для перевода 40 тонн с 250 на 475 км?
Теперь читаем в НК: "ТКС-М с помощью своих двигателей обеспечивал поддержание гравитационной ориентации, выполняя регулярную подкрутку по оси Х. По расчетам, запасы топлива модуля позволяли продлить активную жизнь станции до 3–5 лет. ". Это было в 1986-м!
Таким образом, топлива, которого, по мнению Старого, было много, в конце 1989 оставалось совсем чуть-чуть!!
Поэтому вполне вероятно, что к 1989 году назрела необходимость добавить топлива. Единственный способ сделать это было пристыковать к переднему узлу Прогресс, грузовые баки которого (1 т топлива), к примеру, были бы подсоединены к штатной ДУ. Тогда реально было удерживать комплекс дальше на нужной орбите, даже и приподнимая ее по необходимости. Возможно (это мое предположение) для этой цели был выделен 141-й грузовик, но что-то помешало, или просто не успели - связь с ТКС оборвалась, и направлять грузовик к неуправляемому объекту стало бессмысленно.

[Старый]

Ну вот, почти всё выяснилось

Баллистики, ау, скажите, сколько топлива надо для перевода 40 тонн с 250 на 475 км?

 Всётаки скорее с 350 на 475.

Таким образом, топлива, которого, по мнению Старого, было много, в конце 1989 оставалось совсем чуть-чуть!!

Никто ещё ничего не рассчитал, а у тебя уже чуть-чуть!
 Не по мнению Старого а по мненю руководителей программы. И не "много" а "достаточно для управляемого свода с орбиты".

Поэтому вполне вероятно, что к 1989 году назрела необходимость добавить топлива. Единственный способ сделать это было пристыковать к переднему узлу Прогресс,

Вобщето как я понял ТКС висел всётаки на переднем узле.

Ещё что интересно, если бы не болезнь Васютина то экспедиция бы продолжалась и по плану ТКС должен был отстыковаться и прийти ещё два Прогресса. Между отстыковкой ТКСа и приходом очередного Прогресса ДОС должна была както управляться?  Да и при стыковке. Так что вряд ли её баки были так уж пусты. По крайней мере на момент окончания ЭО-4.

[Старый]

Что мы ещё имеем? Прогресс массой 7 тонн расходует на подъём орбиты и стыковку около 300 кг топлива. 20-тонный ТКС стало быть должен был израсходовать 900 кг. Ну пусть тонну.  Значит из 3.8 тонны должно было остаться 2.8 т. После отстыковки от ДОС предусматривался длительный (пара месяцев?) автономный полёт ТКС. Очевидно из 2.8 т топлива 1.5 т предназначались для использования в интеесах ДОС и 1.3 т - для автономного полёта. Отказавшись от автономного полёта их перенацелили на подъём орбиты.

[Pavel]

Далее ТКС выполнял ориентацию комплекса целый год на старой орбите (Энди скажет, сколько надо топлива для удержания ДОС на постоянной высоте - сколько раз за год надо сориентировать станцию и приподнять орбиту?), потом перетащил связку на высокую орбиту.
Баллистики, ау, скажите, сколько топлива надо для перевода 40 тонн с 250 на 475 км?

Хм. Вейд уже считал дельта вэ. У него получилось 143 м/с.
http://www.astronautix.com/craft/tks.htm
Знать бы точно сколько весил комплекс перед коррекцией...

С прикидками выходит что нужно как раз где-то полторы тонны топлива.

[Liss]

Истину может отрыть только anik, но кое-что по орбитам скажу.
Орбита "Салюта-7" поднималась двумя маневрами, из которых первый точно был двухимпульсным, да и второй, скорее всего, тоже.
Первый состоялся либо 18 августа в два-три часа ночи по Москве, либо 20 августа в шесть-семь утра. Второй -- 22 августа около 20 часов по Москве.
Орбиты (высоты в формате ТАСС, то есть над эллипсоидом):
до маневров - 331x350 км
после первого - 466x485 км
после второго - 474x492 км.

[Liss]

И еще: последняя коррекция орбиты до этих маневров проводилась в начале октября 1985 г. Таким образом, топливо между посадкой ЭО-4-2 и уводом комлпекса на орбиту хранения почти не расходовалось.

[Pavel]

Вот что приводит Вейд

Maneuver Summary:
172 km X 302 km orbit to 284 km X 319 km orbit. Delta V: 36 m/s
281 km X 315 km orbit to 290 km X 336 km orbit. Delta V: 8 m/s
290 km X 336 km orbit to 335 km X 352 km orbit. Delta V: 16 m/s
Maneuvers after docking with Salyut 7:
336 km X 353 km orbit to 338 km X 358 km orbit. Delta V: 1 m/s
338 km X 358 km orbit to 358 km X 359 km orbit. Delta V: 5 m/s
331 km X 333 km orbit to 333 km X 385 km orbit. Delta V: 14 m/s
333 km X 385 km orbit to 332 km X 468 km orbit. Delta V: 23 m/s
332 km X 468 km orbit to 466 km X 468 km orbit. Delta V: 37 m/s
466 km X 468 km orbit to 470 km X 475 km orbit. Delta V: 2 m/s
470 km X 475 km orbit to 475 km X 475 km orbit. Delta V: 1 m/s
Total Delta V: 143 m/s

[Старый]

Хм. Вейд уже считал дельта вэ. У него получилось 143 м/с.
http://www.astronautix.com/craft/tks.htm

Только надо не забывать что из них 60 м/с автономные, до стыковки. На подъём комплекса остаётся 80 м/с. В том числе на поддержание орбиты до подъёма на орбиту хранения.

Знать бы точно сколько весил комплекс перед коррекцией...

Вряд ли в сумме больше 36 тонн.

С прикидками выходит что нужно как раз где-то полторы тонны топлива.

На всё?

[Старый]

Вот например некоторые данные позволяющие прикинуть что и как обходится со стыковкой.
НК №2-2006. Стыковка Прогресса М-55.
 Стартовая масса - 7285 кг, масса в момент стыковки - 6985 кг. Израсходовано ровно 300 кг.
 Суммарное дельта V составило 85 м/с.
 Орбита была поднята со 193х256 (средняя - 225) до 345х374 (средняя - 360) то есть в среднем на 135 км.
 
 У ТКСа орбита была поднята со 172х302 (средняя 237) до 336х353 (345) то есть в среднем на 108 км. Суммарное дельта V составило 60 м/с. Сомневаюсь что чтартовая масса ТКС была втрое больше Прогресса, быстрее всего она не превышала 19.5 тонн. Т.е. была в 2.7 раза больше массы Прогресса.
 Итого с учётом того что дельта V  было почти на треть меньше получаем расход топлива на стыковку в районе 570 кг. С учётом возможных накруток вряд ли выйдет больше 800 кг. Так что 3 тонны после стыковки мы на борту имеем.

[Старый]

Надо ещё заметить что при стыковке часть топлива тратится не на подъём орбиты а на многочисленные изменения ориентации, гашение боковых скоростей и торможение.
 Расходы на это можно попробовать оценить по тому же Прогрессу М-55.
 Выполненный 22 декабря первый двухимпульсный манёвр подъёма орбиты потребовал дельта V  35 м/с и на него было израсходовано (вместе с построением и поддержанием ориентации) 101 кг топлива. То есть примерно 3 кг на м/с.  
 Соответственно на 85 м/с потребовалось бы 250 кг топлива. Очевидно "лишние" 50 кг были израсходованы на ориентацию и гашение скоростей при стыковке.

[Старый]

Комплекс ДОС-ТКС весил очевидно в пять раз больше Прогресса (36 т). Значит расход топлива на импульс в 80 м/с должен был составлять гдето 1200 кг.

[Старый]

Можно проверить на примере Союза ТМА-8. (НК №5)
 Масса 7215-6923 кг, то есть расход 292 кг.
 Суммарное дельта V -  78 м/с.
 Подъём орбиты с 230 до 355 км - на 125 км.
Первый манёвр - 39.6 м/с, 107 кг топлива. Всё сходится.

[А.Коваленко]

К сожалению, мне особо нечего сказать про "Салют-7" и ТКС. Можно расспросить тех, кто раблтал тогда, но память человеческая несовершенна, а тут все цифры требуют. Надо в отчеты лезть, но где их сейчас найдешь?
На первой странице Старый ответил на все вопросы, мне добавить нечего. Только одно замечание. Связь понятие растяжимое. Есть командная радиолиния для управления, есть телеметрическая система, для контроля состояния. КРЛ на ТКС и ДОС разные. Телеметрические системы почти одинаковые. Но ТМИ одного КА передавать через другой было невозможно, они не объединялись.

[Старый]

А конец Салюта-7 в МПК оказывается описан. Только в разделе посвящённом ЭО-1 на Мир.