После интенсивного четырехмесячного расследования того, почему ракета SpaceX Falcon 9 взорвалась без предупреждения на стартовой площадке в сентябре прошлого года, компания сегодня объявила о вероятной причине сбоев, а также о планах быстрого возобновления полетов уже в следующее воскресенье, 8 января. от их калифорнийского комплекса запуска - несущего прибыльную коммерческую полезную нагрузку 10 передовых мобильных ретрансляционных спутников на орбиту для Iridium Communications.
«Ориентация на возвращение в рейс из Ванденберга с запуском @IridiumComm NEXT 8 января», - объявил SpaceX на своем веб-сайте сегодня, в понедельник, 2 января 2017 года.
«Наша дата теперь публична. В следующее воскресенье 8 января в 10:28:07 Иридиум NEXT запускает первый полет! » Генеральный директор Iridium Communications Мэтт Деш быстро подтвердил твит сегодня, 2 января.
SpaceX имел дело с далеко идущими и всемирно известными последствиями катастрофического взрыва стартовой площадки, который потратил Falcon 9 и его дорогостоящую коммерческую полезную нагрузку израильского Amos-6 за 200 миллионов долларов во Флориде без предупреждения во время обычного предпускового заправочного испытания 1 сентября, 2016, на площадке 40 на мысе Канаверал.
После аварии 1 сентября на площадке 40 SpaceX начал совместное расследование с целью выяснения первопричины с FAA, NASA, военно-воздушными силами США и экспертами отрасли, которые «методично работали над обширным деревом отказов, чтобы исследовать все вероятные причины. »
«Мы тесно сотрудничаем с НАСА, Федеральным авиационным управлением и нашими коммерческими клиентами, чтобы понять это», - сказал генеральный директор SpaceX Элон Маск.
Посредством «анализа дерева неисправностей» аномалия 1 сентября была обнаружена как отказ в одном из трех резервуаров для хранения газообразного гелия, расположенных внутри резервуара с жидким кислородом (LOX) второй ступени ракеты Falcon 9, согласно заявлению, опубликованному SpaceX сегодня, который предоставил некоторые, но не так много технических деталей.
По-видимому, отказ произошел в точке, где гелиевый резервуар «прогибается» и накапливает кислород - «приводя к воспламенению» легковоспламеняющегося жидкого кислородного топлива на второй стадии.
Резервуары с гелием, также известные как композитные сосуды под давлением (COPV), используются на обеих стадиях Falcon 9 для хранения холодного гелия, который используется для поддержания давления в резервуаре.
«Группа по расследованию авиационных происшествий систематически проводила обширный анализ дерева отказов и пришла к выводу, что один из трех составных сосудов под давлением (COPV) внутри бака с жидким кислородом (LOX) второй ступени вышел из строя».
«Каждый COPV состоит из алюминиевого внутреннего вкладыша с карбоновым покрытием».
«В частности, следственная группа пришла к выводу, что сбой, вероятно, произошел из-за скопления кислорода между вкладышем COPV и оберткой в пустоте или изгибом в вкладыше, что привело к воспламенению и последующему выходу из строя COPV».
SpaceX говорит, что исследователи определили «накопление суперохлажденного LOX или SOX в пряжках под оболочкой» как «вероятные причины отказа COPV».
По-видимому, суперохлажденный LOX или SOX может скапливаться в пряжках и реагировать с углеродными волокнами в наружной обертке, которые служат источником возгорания.
В рамках самого последнего обновления до Falcon 9, SpaceX изменил свою процедуру заправки, чтобы включить использование уплотненного кислорода - или переохлажденного кислорода - для загрузки большего количества топлива в тот же объем, при более низкой температуре около минус 340 градусов. Фаренгейт для SOX против минус 298 градусов по Фаренгейту для LOX.
По сути, SpaceX получает больше галлонов переохлажденного кислорода в тот же объем бака из-за более высокой плотности - и им не нужно изменять размеры ракеты.
Это изменение температуры позволяет Falcon 9 запускать более тяжелые полезные нагрузки.
Однако побочный эффект процесса переохлаждения заключается в том, что кислород теперь очень близок к точке замерзания - с возможностью его частичного затвердевания, а не полностью жидкой текучей среды. Затем возникающее трение с углеродными волокнами может воспламенить объединенный кислород, что приведет к мгновенному огненному шару и разрушению ракеты - как это произошло с Falcon 9 и Amos-6 на площадке 40 1 сентября 2016 года.
«Следователи пришли к выводу, что суперохлажденный LOX может накапливаться в этих пряжках под намоткой. Под давлением кислород, содержащийся в этой пряжке, может попасть в ловушку; в свою очередь, разрыв волокон или трение могут воспламенить кислород в оболочке, что приведет к выходу из строя COPV ».
Этот автор очень обеспокоен тем фактом, что условия загрузки гелия настолько низки, что они могут фактически заморозить жидкий кислород в твердую форму. Таким образом, он не может течь свободно и значительно увеличивает шансы «воспламенения от трения».
Эта же ракета Falcon 9 будет использоваться для запуска наших астронавтов на МКС в 2018 году - она будет размещена внутри дракона-экипажа на вершине гелиевого резервуара, залитого в супер-охлажденный LOX.
«Исследователи определили, что температура нагружения гелия была достаточно холодной, чтобы создать твердый кислород (SOX), что усугубляет возможность захвата кислорода, а также вероятность воспламенения от трения».
SpaceX говорит, что они будут устранять причины неудач, сочетая как краткосрочные, так и долгосрочные «корректирующие действия».
«Корректирующие действия направлены на устранение всех вероятных причин и сосредоточены на изменениях, которые избегают условий, которые привели к этим вероятным причинам».
Краткосрочные исправления включают в себя более простые изменения в конфигурации COPV и изменение условий загрузки гелия.
«В краткосрочной перспективе это влечет за собой изменение конфигурации COPV, чтобы позволить загружать гелий с более высокой температурой, а также возврат операций загрузки гелия к проверенной ранее конфигурации полета на основе операций, использованных при более чем 700 успешных нагрузках COPV».
Так что еще неизвестно, продолжит ли SpaceX использовать уплотненный кислород или нет в ближайшем будущем.
Долгосрочные исправления включают в себя изменение самого оборудования COPV, и его внедрение займет больше времени. Они также, вероятно, будут более эффективными, но только время покажет.
«В долгосрочной перспективе SpaceX внедрит конструктивные изменения в COPV, чтобы полностью исключить застежки, что позволит быстрее выполнять операции загрузки».
Вылет SpaceX Falcon 9 с полезной нагрузкой из 10 идентичных спутников связи IridiumNEXT следующего поколения произойдет с космодрома 4E на авиабазе Ванденберг в Калифорнии - при условии, что Федеральное управление гражданской авиации (FAA) впервые получило необходимое разрешение.
Запуск Falcon 9 не произойдет до тех пор, пока FAA не выдаст «GO».
Кроме того, в ожидании объявления целевой даты запуска «Возвращение к полету», технические специалисты уже обработали ракету Falcon 9 для взрыва «Возвращение к полету» с авангардом парка мобильных голосовых и ретрансляционных спутников IridiumNEXT для Iridium Communications - как я сообщил на прошлой неделе в своей истории здесь, а затем написал в Твиттере генеральный директор Иридиум Мэтт Деш, сказав «Хорошее резюме».
На прошлой неделе первые десять мобильных спутников IridiumNEXT для передачи голоса и данных были заправлены, сложены и заправлены в носовой обтекатель ракеты Falcon 9, обозначенной как пусковая установка SpaceX «Возвращение к полету», для обеспечения возможности запуска взрыва как можно скорее после утверждения. получен от ФАУ.
«Iridium доволен объявлением SpaceX о результатах аномалии 1 сентября, выявленных их группой по расследованию авиационных происшествий, и об их планах по возвращению к полету 8 января с первым запуском Iridium NEXT», - сказали сегодня на своем веб-сайте Iridium Communications. 2 января
Еще одна веха, на которую стоит обратить внимание, - это статический пожарный тест двигателя первой ступени, который SpaceX обычно проводит за несколько дней до запуска. Это точно такой же тип испытания, когда Falcon 9 взорвался во Флориде примерно за пять минут до короткого зажигания двигателя Merlin 1D, чтобы подтвердить готовность к реальному запуску, который был запланирован на 2 дня спустя.
Миссия Iridium 1 - это первый из семи запланированных запусков Falcon 9 - всего 70 спутников.
«Iridium заменяет существующее созвездие, посылая 70 спутников Iridium NEXT в космос на ракете SpaceX Falcon 9 через 7 различных запусков», - говорит Иридиум.
Цель этой частной контрактной миссии - доставить первые 10 спутников Iridium NEXT на низкую околоземную орбиту, чтобы открыть новое созвездие спутников, предназначенное для мобильной передачи голоса и данных.
В конечном итоге Iridium планирует запустить созвездие из 81 спутника Iridium NEXT на околоземную орбиту.
«По крайней мере 70 из них будут запущены SpaceX», согласно контракту Iridium с SpaceX.
Между тем, подушка 40, которая была сильно повреждена во время взрыва 1 сентября, подвергается обширному ремонту и переоборудованию, чтобы вернуть его в строй.
Не известно, когда подушка 40 будет пригодна для возобновления запуска Falcon 9.
Тем временем SpaceX планирует первоначально возобновить запуски с космического побережья Флориды в Космическом центре Кеннеди (KSC) с площадки 39A, бывшей челночной площадки, которую SpaceX арендовал у НАСА.
Коммерческие запуски SpaceX на KSC могут начаться с площадки 39A где-то в начале 2017 года - после завершения модификаций для Falcon 9.
Бедствие 1 сентября стало вторым отказом Falcon 9 за 15 месяцев и поставило под сомнение общую надежность ракет. Оба инцидента касались гелиевой системы второй ступени, но SpaceX утверждает, что они не связаны.
Первый сбой Falcon 9 был связан с катастрофическим воздушным взрывом на втором этапе, примерно через две с половиной минуты после старта, во время запуска грузового корабля Dragon CRS-7 для НАСА на Международную космическую станцию 28 июня 2015 года - и засвидетельствованным этим. автор. Авария была связана с неисправной стойкой, удерживающей гелиевый резервуар внутри резервуара с жидким кислородом. Гелиевый резервуар сместился и, в конечном итоге, разорвал вторую ступень, поскольку первая ступень все еще запускалась, что привело к полной потере ракеты и полезной нагрузки.
Следите за новостями Кена о новостях о Земле и планетах, а также о новостях о космическом полете.
