Safety providing for the reusable launch vehicles crew boarding

Abstract

Key words: reliability, safety, launch escape system, emergency egress system, launch complex, explosion at the launch pad, reusable launch vehicles, suborbital launch vehicles, space tourism.

Full text

1
Обеспечение безопасности посадки экипажа многоразовых
суборбитальных ракет-носителей
Инженер по надёжности Алексей Глазачев
Safety providing for the reusable launch vehicles
crew boarding
Reliability engineer Alexey Glazachev
Ключевые слова: надёжность, безопасность, система аварийного
спасения, система аварийной эвакуации, стартовый комплекс, взрыв на
стартовом столе, многоразовые средства выведения, суборбитальные
ракеты, космический туризм.
Key words: reliability, safety, launch escape system, emergency
egress system, launch complex, explosion at the launch pad,
reusable launch vehicles, suborbital launch vehicles, space tourism.
Введение:
Многоразовые суборбитальные космические комплексы (МСКК) –
относительно новая, но крайне перспективная и интересная ветвь развития
космонавтики.
В настоящее время сразу несколько стран имеют проекты разработки
МСКК, разной степени реализации.
МСКК разрабатывают следующие компании:
- «Blue Origin» с их ракетой «New Shepard» (США);
- «Starchaser» с их ракетой «Skybolt 2» (Великобритания).
По некоторым данным работы по созданию МСКК ведутся в России и
Китае.
МСКК имеют значительный коммерческий потенциал.
МСКК могут быть использованы:
- для космического туризма;
- для медицинских экспериментов, экспериментов в области
материаловедения, электроники, биотехнологии в условиях невесомости;
Introduction:
Reusable suborbital space systems (RSSS) are a relatively new, but
extremely promising and interesting branch of space exploration.
Currently, several countries have projects for the development of
RSSS, varying level of implementation.
The following companies are developing RSSS:
- «Blue Origin» with their rocket «New Shepard» (USA);
- «Starchaser» with their rocket «Skybolt 2» (UK).
According to some data, the work on RSSS creation is carried out
in Russia and China.
RSSS have significant commercial potential.
RSSS could be used for:
- for space tourism;
- for medical experiments, experiments in the field of materials
science, electronics, biotechnology in zero-gravity conditions;

2
- для производства предметов с уникальными характеристиками в условиях
невесомости.
Возможны новые, пока неизвестные направления использования МСКК,
например такие как реабилитация и лечение парализованных людей в
условиях невесомости.
Преимущество МСКК состоит в том, что время полёта суборбитальной
ракеты является относительно небольшим (15 минут), поэтому полученные
результаты экспериментов или производства доступны для учёных или
покупателей сразу после посадки.
Отличительные особенности МСКК:
- относительно небольшая высота подъема многоразовой суборбитальной
ракеты (МСРН) и многоразового суборбитального космического аппарата
c экипажем (МСКА) (150-200 км);
- небольшое время пребывание МСКА в невесомости (около 5 минут);
- высокая частота пусков (не менее одного пуска в неделю);
- высокая или полная многоразовость МСКК.
Перечисленные особенности предъявляют высокие требования к
надёжности и безопасности МСКК для суборбитальных туристов,
исследователей, научного экипажа, операторов орбитального
производства, обслуживающего персонала и окружающей среды.
- for production of items with unique characteristics in zero-gravity
conditions.
New, as yet unknown uses of RSSS are possible, such as
rehabilitation and treatment of paralyzed people in zero-gravity
conditions.
The advantage of the RSSS is that the flight time of the suborbital
rocket is relatively small (15 minutes), so the results of experiments
or production are available to scientists or buyers immediately after
landing.
Distinctive features of RSSS:
- relatively low lift altitude of a reusable suborbital rocket (RSLV)
and a reusable suborbital spacecraft with crew (RSSC) (150-200
km);
- a short time of stay in weightlessness RSSC (about 5 minutes);
- high frequency of launches (at least one launch per week);
- high or complete reuse of RSSS.
These features place high requirements on RSSS reliability and
safety for suborbital tourists, researchers, scientific crew, orbital
production operators, maintenance personnel and the environment.
Описание проблемы:
Одним из самых опасных этапов эксплуатации МСКК является этап
посадки экипажа в МСКА. В настоящем исследовании рассматривается
опасность возгорания и взрыва двигателя первой ступени МСРН. Взрыв
ракеты на старте гибелен для всего живого в радиусе нескольких сотен
метров от эпицентра.
Problem description:
One of the most dangerous stages in the RSSS operation is the stage
of crew boarding in the RSSC. This study considers the risk of
ignition and explosion of the RSLV first stage engine. The rocket
explosion at the launch pad is fatal for all living in a radius of
several hundred meters from the epicenter.

3
Предполагается, что произошла утечка топлива и началось возгорание
вблизи двигателя. Эта ситуация близка аварии на старте космического
корабля (КК) «Союз Т-10-1» в 1983 году [2], и является самым опасным
вариантом, так как мощность возможного взрыва будет самой высокой, так
как количество топлива в баках максимальное.
Прямое моделирование взрыва затруднено, так как механизм его
протекания чрезвычайно сложный и требует колоссальных
вычислительных мощностей. С точки зрения обеспечения безопасности,
наиболее опасным воздействующим фактором рассматривается взрывная
ударная волна (ВУВ), а именно волна давления, вызванная взрывом,
поскольку ее характеристическое время имеет порядок около
миллисекунды.
ВУВ может вызвать разрушение МСРН и МСКА, создать слишком высокое
ускорение или вызвать переворот МСКА, что тем самым исключит,
например, возможность выхода тормозных парашютов. Всё это приведёт к
гибели экипажа. По сравнению с ВУВ, огненный шар (температурное
поражение) и поражение осколками являются значительно более
медленными событиями [3].
Результаты моделирования, представленные на рисунке 1, показали, что
при взрыве двигателя первой ступени МСРН ударная волна имеет
веретенообразную, а не сферическую форму [3].
It is assumed that there was a fuel leak and started a fire near the
engine. This situation is close to the accident at the start of
spacecraft (SC) «Soyuz T-10-1» in 1983 [2], and is the most
dangerous option, since the power of a possible explosion will be
the highest, since the amount of fuel in the tanks is the maximum.
Direct modeling of the explosion is difficult, as the mechanism of
its flow is extremely complex and requires enormous computing
power. From the point of view of safety, the most dangerous factor
is considered an explosive shock wave (ESV), especially the
pressure wave caused by the explosion, since its characteristic time
is about a millisecond.
ESV can cause destruction RSLV and RSSC, create too high
acceleration and cause a turnover of RSSC, and exclude, for
example, capability of drogue parachutes deployment. All this will
lead to the death of the crew. Compared to the ESV, fireball
(temperature damage) and debris damage are much slower events
[3].
The simulation results presented in figure 1 showed that ESV has a
spindle-shaped rather than a spherical shape when the engine of the
first stage of the RSLV explodes [3].

4
Рисунок 1. Форма ВУВ при взрыве двигателя первой ступени
Figure 1. The shape of ESV in the explosion of the first stage
engine
Взрыв придаёт МСКА дополнительное ускорение, что может привести к
гибели экипажа, даже если она успела отойти на безопасное расстояние с
точки зрения давления ударной волны. Данное условие должно быть
The explosion gives RSSC additional acceleration, which can lead
to the crew death, even if it moved to safe distance from the point

5
отражено при проектировании двигателей системы аварийного спасения
(САС) [3].
В настоящее время основным средством доставки космонавтов на МКС
(международную космическую станцию) является пилотируемый
космический корабль «Союз», отправляемый в космос на ракете семейства
«Союз».
Вот как происходит посадка космонавтов в КК «Союз»:
«…автобусы везут космонавтов на гагаринский старт, где стоит
дымящаяся ракета-носитель. Дым - а точнее пар - появляется от того,
что в ракету заправляют сжиженный кислород (он служит окислителем
топлива). При обычных температурах жидкий кислород испаряется и
превращается в газ, поэтому дозаправка кислородом длится вплоть до
момента старта. Михаил Корниенко, Александр Скворцов и Трейси
Колдуэлл-Дайсон на специальном лифте поднимаются к люку и залезают
внутрь. Оставшееся время до старта космонавты проведут в «Союзе»
(КК), и единственная связь с внешним миром будет осуществляться по
радио». [4]
Из этого фрагмента выделим ключевые особенности:
- космонавты приезжают на стартовую площадку на автобусе;
-ракета «парит», следовательно, она уже находится в заправленном
состоянии;
- подпитка (дозаправка) ракеты продолжается вплоть до момента старта;
- космонавты подходят к заправленной ракете, поднимаются на лифте,
садятся в космический корабль, пристыкованный к заправленной ракете,
когда масса топлива в баках максимальна. Мощность возможного взрыва
также максимальна.
of shock wave view. This condition should be covered in design
of the launch escape system (LES) engines [3].
Currently, the main vehicle for delivery the astronauts to the ISS
(international space station) is a manned spacecraft «Soyuz»,
launched into orbit on the «Soyuz» family rocket.
Here's the description of the astronauts boarding to the «Soyuz:
«...the bus taking the astronauts at Gagarin's start, where is the
Smoking booster. Smoke - or rather steam - appears from the fact
that the rocket is filled with liquefied oxygen (it serves as a fuel
oxidizer). At normal temperatures, liquid oxygen evaporates and
turns into gas, so oxygen refueling lasts until the start. Mikhail
Kornienko, Alexander Skvortsov and Tracy Caldwell-Dyson on a
special elevator lift to the hatch and climb inside. The remaining
time before the launch, the astronauts will spend in the «Soyuz»
(SC), and the only connection with the outside world will be by the
radio». [4]
From this fragment, we highlight the key features:
- astronauts arrive at the launch pad by bus;
- the rocket «smokes», therefore, it is already in the fueled state;
- replenishment («feeding») of the rocket continues up to the time
of the launch;
- astronauts come to the fueled rocket, use the elevator, sit in a
spacecraft docked to the fueled rocket, when the mass of fuel in the
tanks is maximum. The power of a possible explosion is also
maximum.

6
В настоящее время во время посадки космонавтов существуют так
называемые «мёртвые зоны». Если в эти моменты начнётся пожар МСРН,
ведущий к взрыву, спасение космонавтов и обслуживающего персонала
практически невозможно. Эти «мёртвые зоны»:
1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК;
3) вход в ракету, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности;
4) закрытие люка КК.
Космонавты летают к МКС редко (не более 5 раз в год), поэтому такая
рискованная схема посадки приемлема.
Для частых полётов МСКК необходимо придумать что-то более
эффективное.
Статистика взрывов ракет на стартовых комплексах:
Currently, during the boarding of astronauts, there are so-called
«dead zones». If at these moments the fire begins on the RSLV,
leading to the explosion, the rescue of astronauts and maintenance
personnel is almost impossible. These «dead zones»:
1) entrance and approach to the rocket;
2) using the lift to the spacecraft;
3) entrance to the spacecraft, placement in the seats, fastening seat
belts;
4) closing of the spacecraft hatch.
Astronauts fly to the ISS rarely (no more than 5 times a year), so
such risk boarding scheme is acceptable.
For frequent flights RSSS we need to find a safer scheme.
The statistics of launch vehicles explosions on the launch pads:
Период
Всего пусков
Взрывов на
пусковом
столе
% взрывов
на пусковом
столе
% отсутствия
взрывов на
пусковом
столе
Period
Total
launches
Explosions
on the
launch pad
%
explosions
on the
launch pad
%
no explosions
on the launch
pad
1944-1945
Фау-2 [5]
3173
27
0,0085
0,9915
1944-1945
V-2 [5]
3173
27
0,0085
0,9915
Все космические
пуски 1957 - 2006
год [6]
2055
15
0,0073
0,9927
All space
launches 1957 -
2006 год [6]
2055
15
0,0073
0,9927
Пилотируемые
пуски 1961- 2018
год [7]
318
1
0,003
0,997
Manned launches
1961- 2018 год
[7]
318
1
0,003
0,997

7
Вероятность катастрофической ситуации, последствия которой это гибель
людей, должна быть близка к вероятности погибнуть в авиакатастрофе. В
настоящее время вероятность погибнуть в авиакатастрофе составляет около
0,00000015 [1]. Это почти в 100 раз менее вероятно, чем гибель в ДТП.
Задача: обеспечить безопасность МСКК для суборбитальных туристов,
исследователей, научного экипажа, операторов орбитального
производства, обслуживающего персонала и окружающей среды во время
«мёртвых зон».
The probability of a catastrophic situation, the consequences of
which is the people’s death, should be close to the probability of
dying in the airplane crash. Currently, the probability of dying in a
plane crash is about 0.00000015 [1]. This is almost 100 times less
probable than the death in the road accident.
Task: provide safety of RSSS for suborbital tourists, researchers,
scientific crew, operators of orbital production, maintenance
personnel and the environment during the «dead zones».
Обзор существующих средств спасения:
О необходимости спасения космонавтов в случае возникновения аварийной
ситуации задумывалась с самого начала космической эры.
Функционально можно выделить две системы, обеспечивающие спасение
экипажа:
1) Система аварийного спасения (САС). Реализуется как средства,
позволяющие быстро увести капсулу с экипажем на безопасное от
ВУВ расстояние и дальнейшую безопасную посадку. Так же
реализуется в виде кресла-катапульты.
2) Система экстренной эвакуации (CЭЭ) экипажа со стартового стола.
Реализуется в виде труб для скатывания, скоростных лифтов,
фуникулёров.
Существуют две основные конфигурации САС, представленные на рисунке
2.
Review of existing means of salvation:
The need to rescue astronauts in case of emergency was considered
from the beginning of the space era.
Functionally, there are two systems that provide crew rescue:
1) Launch escape system (LES). It is implemented as means
for quickly move the capsule with the crew to the safe
distance from the ESV and further safe landing. It is also
implemented in the form of ejection seats.
2) Emergency egress system (EES). It is implemented in the
form of pipes for rolling, high-speed elevators, funiculars.
There are two main LES configurations presented in figure 2.

8
Первый тип САС «Тягач», который широко применялся в прошлом на КК
«Джемини», «Меркурий», «Аполлон» и применяется настоящем на КК
«Союз».
Другой тип, «Толкатель», который активно испытывают компании
«SpaceX» и «Blue Origin».
САС, реализованные в виде кресла-катапульты использовались на КК
«Восток» и КК «Буран».
Производительность двигателей, а именно начальное ускорение, является
наиболее важным параметром САС, так как если ускорение слишком мало,
МСКА не успеет выйти из опасной зоны, однако, если ускорение,
развиваемое двигателями САС слишком высокое, экипаж погибнет из-за
разрывов внутренних органов. Зависимость влияния ускорения на
человеческую жизнь показано в директиве NASA. Human Integration Design
Handbook. NASA Handbook. NASA/SP-2010-340 [8].
The first type of LES «Tractor», which was widely used in the past
on the SC «Gemini», «Mercury», «Apollo» and is used on the
present SC «Soyuz».
Another type of LES «Pusher» is actively tested by «SpaceX» and
«Blue Origin».
LES implemented as ejection seats were used on spacecraft
«Vostok» and the spacecraft «Buran».
The performance of the engines, especially initial acceleration, is
the most important parameter of LES, since if the acceleration is
too small, the RSSC will not have time to leave the danger zone,
however, if the acceleration developed by LES engines is too high,
the crew will die due to ruptures of the internal organs. The
dependence of the effect of acceleration on human life is shown in
the NASA Directive. Human Integration Design Handbook. NASA
Handbook. NASA / SP-2010-340 [8].

9
Рисунок 2. Возможные конфигурации САС
Figure 2. Possible LES configurations
На рисунке 3 показано число Маха для разных конфигураций САС, а на
рисунке 4 показана зависимость ускорения от числа Маха для разных
конфигураций САС. Ускорение вычисляется путем суммирования как
давления, так и вязких сил на поверхности САС, в том числе внутри
двигателей САС.
Ускорение конфигурации «Тягач» (Tractor) меньше, чем ускорение
конфигурации «Толкатель» (Pusher). Шлейф двигателя САС влияет на
МСКА, и это является одним из основных источников снижения ускорения.
В дополнение к этому, коэффициент расширения сопла является
небольшим в САС типа «Тягач», так как двигатели должны быть
размещены на мачте САС небольшого диаметра. Поэтому использование
конфигурации «Толкатель» более предпочтительно [3].
Figure 3 shows the Mach number for the various configurations of
LES, and figure 4 shows the dependence of the acceleration of the
Mach number for the various LES configurations. Acceleration is
calculated by summing both pressure and viscous forces on the LES
surface, including inside the LES engines.!
!
Configuration «Tractor» acceleration is less than the configuration
«Pusher» acceleration. LES engine exhaust gases affects the RSSC
and this is one of the main sources of acceleration reduction. In
addition to this, nozzle expansion ratio is small in the LES type
«Tractor», as the engines must be placed on the LES tower of small
diameter. Therefore, using of the «Pusher» configuration is more
preferable [3].!

10
Рисунок 3. Числа Маха для разных конфигураций САС
Figure 3. The Mach numbers for the various LES
configurations

11
Рисунок 4. Зависимость числа Маха и ускорения для разных
конфигураций САС
Figure 4. Dependence of Mach number and acceleration for
different LES configurations
Следует отметить, что САС КК «Союз», реализованная по типу «Тягач»,
первый раз в мире обеспечила спасение космонавтов со стартового стола в
1983 году.
Не смотря на свои сильные стороны, обе конфигурации САС не
обеспечивает спасение экипажа и обслуживающего персонала в
следующих «мёртвых зонах»:
1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК;
3) вход в ракету, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности;
4) закрытие люка КК.
Существует несколько разных вариантов реализации СЭЭ.
It should be noted that the «Soyuz» spacecraft LES, implemented
as a «Tractor», provided the astronauts rescue from the launch pad
for the first time in the world in 1983.
Despite its strengths, both LES configurations do not provide crew
and maintenance personnel rescue in the following «dead zones»:
1) entrance and approach to the rocket;
2) using the lift to the spacecraft;
3) entrance to the spacecraft, placement in the seats, fastening seat
belts;
4) closing of the spacecraft hatch.
There are several different options for EES implementation.

12
КК «Восток», «Восход», «Меркурий» и «Джемини» не имели СЭЭ.
КК «Союз» не имеет СЭЭ, хотя до сих пор находится в эксплуатации.
КК «Буран» имел СЭЭ. Это был так называемый агрегат экстренной
эвакуации (АЭЭ) в виде труб, подведенных к кабине корабля, по которым
космонавты могли скатиться в безопасное место. АЭЭ представлен на
рисунке 5.
КК «Спейс Шаттл» имел СЭЭ в виде корзин-кабинок, в которых
космонавты могли эвакуироваться в безопасное место. Аналогичная
система была у КК «Аполлон».
Для разрабатываемого КК «Орион» предполагалась СЭЭ в виде тележек, в
которых космонавты могли эвакуироваться в безопасное место как на
«американских горках».
Достоверно неизвестно, будет ли использоваться СЭЭ в пилотируемых
проектах «Blue Origin» и «SpaceX».
SC «Vostok», «Voskhod», «Mercury» and «Gemini» had no EES.
SC «Soyuz» has no EES, although it is still in service.
Spacecraft «Buran» had EES. It was the so-called emergency
evacuation unit (EEU) in the form of pipes connected to SC cabin,
through which the astronauts could slide to the safe place. EEU is
shown in figure 5.
«Space Shuttle» had an EES in the form of baskets-cabins, in which
the astronauts could be evacuated to the safe place. A similar
system was in the SC «Apollo».
For the «Orion» spacecraft under development, EES was supposed
to be in the form of trolleys, in which astronauts could be evacuated
to the safe place as on a «roller coaster».
It is not known whether EES will be used for the manned projects
«Blue Origin», «SpaceX» and «Starchaser».

13
Рисунок 5. «Буран». Хорошо видны трубы АЭЭ
Figure 5. «Buran» EEU pipes

14
Не смотря на значительные размеры и возможности СЭЭ, они не
обеспечивает спасение экипажа и обслуживающего персонала в
следующих «мёртвых зонах»:
1) подъезд и приближение к ракете;
2) подъём на лифте к КК.
С некоторой вероятностью СЭЭ может спасти экипаж и обслуживающий
персонал во время входа в космический корабль, размещения в креслах,
застегивания ремней безопасности. Также с некоторой вероятность СЭЭ
может спасти экипаж во время закрытия люка КК.
Учитывая, что аварийная ситуация (пожар на ракете) развивается очень
быстро, у экипажа и персонала есть буквально несколько секунд для того,
чтобы добежать и воспользоваться СЭЭ. Насколько это возможно в случае
реальной аварийной ситуации – неизвестно.
Despite the significant size and capabilities of EES, they do not
provide rescue of the crew and maintenance personnel in the
following «dead zones»:
1) entrance and approach to the rocket;
2) using the lift to the spacecraft.
With some probability, EES can save the crew and maintenance
personnel during the spacecraft entrance, placement in chairs,
fastening seat belts. Also, with some probability, EES can save the
crew during the closing of the spacecraft hatch.
Taking into account that the emergency situation (fire on a rocket)
is developing very quickly, the crew and staff have just a few
seconds to reach and use EES. As far as it is possible in the case of
a real emergency – is unknown.
Возможное решение проблемы:
В ТРИЗ (теории решения изобретательских задач) существует приём,
который называется законом повышения идеальности системы. Идеальная
техническая система — это система, вес, объём и площадь которой
стремятся к нулю, хотя её способность выполнять работу при этом не
уменьшается. Иначе говоря, идеальная система — это когда системы нет, а
функция её выполняется [9].
Повторим нашу задачу: необходимо обеспечить безопасность МСКК для
суборбитальных туристов, исследователей, научного экипажа, операторов
орбитального производства, обслуживающего персонала и окружающей
среды во время «мёртвых зон».
Предлагаемое решение состоит в том, чтобы сажать космонавтов в пустую,
сухую, незаправленную МСРН.
Possible solution:
In TRIZ (the theory of inventive problem solving) there is a
technique called the law of increasing the ideal of the system. An
ideal technical system is one whose weight, volume and area tend
to be zero, although its ability to do the work is not reduced. In other
words, the ideal system is when there is no system but the function
is performed [9].
Let us repeat our task: it is necessary to ensure the safety of the
RSSS for suborbital tourists, researchers, scientific crew, orbital
production operators, maintenance personnel and the environment
during the «dead zones».
The proposed solution is boarding the astronauts to the empty, dry
and unfueled RSLV.

15
Использование этого подхода позволяет уйти из «мёртвых зон» и
значительно снизить опасность для экипажа и обслуживающего персонала
в следующих ситуациях:
1) подъезд и приближение к ракете – безопасно;
2) подъём на лифте к КК – безопасно;
3) вход в КК, размещение в креслах, застегивание ремней безопасности –
безопасно;
4) закрытие люка КК – безопасно.
МСКА при этом может использовать твердотопливные двигатели,
отличающиеся более высокой надёжностью и безопасностью чем
жидкостные.
В случае если МСКА использует жидкостные ракетные двигатели, он
должен быть заправлен. Всё равно он будет безопаснее, чем заправленная
МСКА, поскольку в нём будет намного меньше топлива и вероятность
пожара и взрыва будет намного меньше. Либо МСКА заправлен менее
взрывоопасными компонентами.
Сразу после размещения экипажа в МСКА, закрытия люка и его проверки
на герметичность САС переводится в режим ожидания. Обслуживающий
персонал покидает стартовую площадку. Экипаж защищён.
После этого начинается основная заправка МСРН.
Учитывая, что размеры суборбитальных ракет значительно меньше, чем
размеры «классических» РКН, их баки значительно меньше. Использую
мощные, высокопроизводительные насосы заправка МСРН может быть
проведена не в течении нескольких часов, а значительно быстрее.
Например, РКН «Зенит-3SL» заправляется примерно за 1.5 часа.
Заправляемые объемы горючего (РГ-1): 90 тонн первая ступень, 20 тонн -
Using this approach allows to get out of the «dead zones» and
significantly reduce the risk for the crew and maintenance
personnel in the following situations:
1) entrance and approach to the rocket – safe operation;
2) using the lift to the spacecraft – safe operation;
3) entrance to the spacecraft, placement in the seats, fastening seat
belts – safe operation;
4) closing of the spacecraft hatch – safe operation.
RSSC can use solid-propellant rocket engines, which are more
reliable and safe than liquid engines.
In case of using liquid-propellant rocket engines, RSSC should be
filled. Still, it will be much safer than a fueled RSLV, because it
will be much less fuel in the tanks and the probability of fire and
explosion will be much less. Or RSSC should be filled by less
explosive components.
Immediately after placing the crew in the RSSC, closing the SC
hatch and leak-testing, LES is transferred to the standby mode.
Maintenance personnel leaving the launch pad. The crew are
protected. Thereafter starts RSLV fueling.
Taking into account that the size of suborbital launch vehicles is
much smaller than the size of the «classic» ILV, their tanks are
much smaller. Using powerful, high-performance pumps, fueling
RSLV can be managed not for a few hours, but much faster.
For example, ILV «Zenit-3SL» is fueled in about 1.5 hours. Fueled
volumes of fuel (kerosene): 90 tons for the first stage, 20 tons for

16
вторая ступень. Производительность топливного насоса составляет
примерно 1.2 тонны в минуту. Тогда ракету с массой горючего 30 тонн
можно будет заправить за 15 минут.
Недостатком такой схемы для экипажа является необходимость ждать,
находясь пристегнутыми в своих креслах в КК.
Суборбитальные туристы в время могут записать видеообращение, которое
будет крайне интересно пересмотреть после полёта и в будущем.
Сразу после окончания заправки и отхода заправочных устройств
производится пуск МСРН.
Ещё одно преимущество подобной схемы заправки состоит в том, что в
этом случае не нужна «подпитка» МСРН и не нужна СЭЭ.
Одним из неизученных мест является необходимость дополнительных
расчётов прочности и устойчивости. Нужно убедится, что, находясь в
вертикальном положении МСРН не развалится и не упадёт, пока к ней
будет пристыкован заправленный МСКА.
the second stage. The performance of fuel pump is about 1.2 tons
per minute. Then the rocket with a mass of fuel of 30 tons can be
fueled in 15 minutes.
The disadvantage of this scheme for the crew is the requirement to
wait while sitting in the SC.
During waiting time suborbital tourists can record a video message,
which will be very interesting to review after the flight in the future.
The RSLV launch starts immediately after filling and falling back
the fueling devices.
Another advantage of this fueling scheme is that there is no need
for «feeding» of the RSLV and there is no need for EES.
One of the unexplored places is the requirement for additional stress
and stability analysis. It is necessary to make sure that, being in a
vertical position RSLV with joined and filled RSSC will not
collapse and will not fall down.
Заключение:
Я надеюсь, что эта статья будет способствовать созданию высоконадёжной
космической техники и вдохновит инженеров на новые открытия и
изобретения. Я надеюсь, что космические полёты в течении XXI века
станут массовыми и безопасными и позволят людям воплотить их мечты о
звёздах и космосе.
Conclusion:
I hope that this article will contribute to the development of highly
reliable space technology and inspire engineers to new discoveries
and inventions. I hope that space flights will become mass and safe
during the XXI century and will allow people to realize their dreams
about stars and space.
Источники информации:
[1] https://aviation-safety.net/statistics/
[2] Sanchez, M. J., 2007. A human factors evaluation of a methodology for
pressurized crew module acceptability for zero-gravity ingress of spacecraft.
NASA/TM—2000–209764
Bibliography:
[1] https://aviation-safety.net/statistics/
[2] Sanchez, M. J., 2007. A human factors evaluation of a
methodology for pressurized crew module acceptability for zero-
gravity ingress of spacecraft. NASA/TM—2000–209764

17
[3] «Development of numerical simulation method for safety evaluation of
launch abort during ascent phase. Japan Aerospace Exploration Agency»
[4] https://lenta.ru/articles/2010/04/06/cosmonauts/
[5] http://www.v2rocket.com/start/deployment/timeline.html
[6] Proposed approach for estimating launch vehicle explosive risk
Russell W. Claus and Edward Zampino † NASA Glenn Research Center,
Cleveland, Ohio 44135
[7]
https://ru.wikipedia.org/wiki/Хронология_пилотируемых_космических_пол
ётов
[8] NASA. Human integration design handbook. NASA Handbook. NASA/SP-
2010-340
[9] https://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_решения_изобретательских_задач
[3] «Development of numerical simulation method for safety
evaluation of launch abort during ascent phase. Japan Aerospace
Exploration Agency»
[4] https://lenta.ru/articles/2010/04/06/cosmonauts/ (in Russian)
[5] http://www.v2rocket.com/start/deployment/timeline.html
[6] Proposed approach for estimating launch vehicle explosive risk
Russell W. Claus and Edward Zampino † NASA Glenn Research
Center, Cleveland, Ohio 44135
[7] https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_human_spaceflights
[8] NASA. Human integration design handbook. NASA Handbook.
NASA/SP-2010-340
[9] https://en.wikipedia.org/wiki/TRIZ