Обсуждение космических программ
9,237,720 41,502
 

  Alexxey ( Слушатель )
03 янв 2017 23:09:20

SpaceX, окончательные причины аварии.

новая дискуссия Новость  391

SpaceX вчера выпустили обновление по аварии 1 сентября. В принципе, ничего нового.
Anomaly Updates, January 2, 2017, 9:00am EST
Цитата: ЦитатаВ течении последних четырёх месяцев, чиновники Федерального управления гражданской авиации (FAA), ВВС США (USAF), НАСА и Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB), наряду с несколькими экспертами отрасли, тесно сотрудничали со SpaceX в расследовании причин аварии, которая произошла 1 сентября на площадке стартового комплекса SLC-40 на мысе Канаверал во Флориде. Следственная группа была создана в соответствии с планом по расследованию происшествий SpaceX, утвержденным FAA. В качестве основного федерального органа лицензирования, FAA осуществляло контроль и координацию деятельности по расследованию.

В ходе следствия было изучено более 3000 каналов видео- и телеметрических данных, охватывающих очень короткий промежуток времени, в течении которого развивались события, - прошло всего 93 мс от поступления первых аномальных данных до потери второй ступени, а затем и всей РН. Поскольку авария произошла на земле, следователи также смогли проанализировать данные наземных систем, наземное видео и образовавшиеся в результате аварии обломки. Для проверки возникающих в ходе расследования гипотез и выводов, SpaceX провели широкий спектр испытаний на своих объектах в Hawthorne, Калифорния и McGregor, штат Техас.

Группа по расследованию аварии провела систематический анализ обширного дерева возможных причин и установила, что вышел из строя один из трех композитных баллонов (COPVs) внутри бака жидкого кислорода (LOX) второй ступени. В частности, следственная группа пришла к выводу, что, скорее всего, к аварии привело накопление кислорода между лейнером и намоткой композитного баллона (COPV), – в пустоте или складке на лейнере, – что привело к воспламенению и последующему выходу из строя COPV.

В каждой из ступеней Falcon 9 имеются композитные баллоны (COPVs) для хранения охлаждённого гелия, который используется для наддува баков. COPV состоит из алюминиевого внутреннего вкладыша (лейнера) и углеродной намотки. В восстановленных(?) COPVs на лейнерах были обнаружены складки (buckles). Хотя не было показано, что COPV способен выйти из строя от одного лишь наличия таких складок, следователи пришли к выводу, что переохлаждённый жидкий кислород может их заполнять, проникая под намотку. Под действием давления, кислород в такой складке может оказаться в ловушке, ломая волокна намотки, или воспламениться от трения об неё, в результате чего COPV разрушается. Кроме того, следователи установили, что температура заправляемого гелия была достаточно низкой для образования твердого кислорода (SOx), что усугубляет вероятность застревания кислорода в ловушке, а также вероятность воспламенения из-за трения.

Следственная группа выявила несколько вероятных сценариев выхода из строя COPV, все они связаны с накоплением переохлаждённого жидкого или твёрдого кислорода в складках под намоткой. Принятые мероприятия учитывают все вероятные причины и сконцентрированы на изменениях, которые позволят избежать условий, которые привели к этим причинам. В краткосрочной перспективе это влечет за собой изменение процедуры заправки COPV гелием, – при более высокой температуре и в тех режимах, которые использовались ранее и многократно подтверждены в более чем 700 успешных заправках COPV. В долгосрочной перспективе, SpaceX будет осуществлять конструктивные изменения в COPVs для полного предотвращения образования складок, что позволит ускорить процедуру заправки.

SpaceX ориентируется на возвращение к полетам со стартового комплекса 4E (SLC-4E) в Ванденберге с запуском Iridium Next 8 января. SpaceX высоко ценит поддержку клиентов и партнеров на протяжении всего этого процесса, и с нетерпением ожидает выполнения манифеста запусков в 2017 году и за его пределами.
Отредактировано: Alexxey - 03 янв 2017 23:12:20
  • +0.04 / 4
  • АУ
ОТВЕТЫ (6)
 
 
  kot45 ( Слушатель )
03 янв 2017 23:48:31

Если СпейсХ и в правду считают причиной аварии твердый кислород, то в перспективе вполне могут схлопотать изредка подобную аварию в будущем. Но вполне возможно, что истинная причина установлена, внесены необходимые изменения,  а версия с твердым кислородом - отмазка для публики.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
  Zanuda ( Слушатель )
04 янв 2017 00:53:54

С таким же  успехом может выйти из строя один из трех композитных баллонов (COPVs) внутри бака жидкого кислорода (LOX) ПЕРВОЙ ступени
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
  перегрев ( Слушатель )
04 янв 2017 15:48:32

Не вдаваясь в крайне мутную физическую картину аварии - воспламенение композитной намотки в среде кислорода от трения последнего о первуюУлыбающийся, хочу заметить, что в докладе присутствует и более реалистичный на мой взгляд сценарий.
Цитата: ЦитатаПод действием давления, кислород в такой складке может оказаться в ловушке, ломая волокна намотки, или воспламениться от трения об неё, в результате чего COPV разрушается.

Т.е., сначала происходит разрушения силовой намотки, потом прочностное разрушение лейнера. Причем, как следует и текста, механические повреждения лейнера (вмятины) обнаружены и на других баллонах. Возникает законный вопрос, почему ничего не говорится о причинах возникновения таких механических повреждений и почему возможность появления таких повреждений не была выявлена на ранних этапах отработки. Можно с большой долей уверенности утверждать, что у нас такой дефект был бы выявлен на этапе автономных доводочных испытаний агрегата.
Дальше интереснее
Цитата: ЦитатаВ краткосрочной перспективе это влечет за собой изменение процедуры заправки COPV гелием, – при более высокой температуре и в тех режимах, которые использовались ранее и многократно подтверждены в более чем 700 успешных заправках COPV. В долгосрочной перспективе, SpaceX будет осуществлять конструктивные изменения в COPVs для полного предотвращения образования складок, что позволит ускорить процедуру заправки.

В переводе на нормальный язык это означает, что было проведено изменение технологии заправки. Изменение технологии было проведено без проведения необходимой технологической отработки, без проведения всестороннего анализа работоспособности конструкции в новых условиях, без анализа вероятности возникновения критичных отказов и анализа последствий таких отказов. Плюс, судя по всему, механическое повреждение лейнеров явилось полной неожиданность для специалистов SpaceX, что как бы намекает на то, что периодические испытания баллонов с дефектацией или не проводятся, или объем испытаний не обеспечивает выявление дефекта.
Сам факт принятия решения о проведении конструктивных изменений косвенно свидетельствует, что обе аварии имеют одну и ту же причину. Но тут очевидно над SpaceX довлеет задел. Оперативно изменить конструкцию невозможно, а пускать требуется оперативно. Поэтому откатывают технологии заправки назад и будут летать с лейнерами, получающими в процессе эксплуатации механические повреждения. А почему нет?Улыбающийся
P.S. К слову эта ситуация крайне наглядно развеивает миф о всемогуществе модного нынче "рискоориентированного менеджмента". Наверняка SpaceX имеет супер-пупер навороченную систему управлениями рисками и тем не менее допускает канонический проёп. Не скажу, что у нас такое не возможно - у нас и более эпические попандосы случались. Но в целом, действующая в отрасли методология разработки и отработки конструкции и технологии позволяет выявлять (ну или позволяла выявлять)Улыбающийся такие дефекты на ранних стадиях без наличия формализованной системы управления рисками. 
P.P.S.Правда при наличии квалифицированного персонала и соблюдения установленных правил и норм.Улыбающийся
  • +0.14 / 12
  • АУ
 
 
  Alexxey ( Слушатель )
04 янв 2017 17:07:40

Какое изменение технологии заправки было произведено понятно. Falcon-9 FT стали заправлять компонентами с более низкими температурами (кислород -207°С, керосин -7°С), с целью напихать побольше. Это повлекло необходимость ускорить процесс заправки.

Однако CRS-7 летел на обычном Falcon-9 v1.1, не Full Trust. Т.е. с компонентами тех температур и теми процедурами заправки, к которым и собираются вернуться в качестве быстрого решения на перетоптаться. Так что если обе аварии в самом деле имеют одну и ту же причину, то, не знаю, это было бы за гранью.
Кстати, если раньше SpaceX в докладах категорически отрицал связь с аварией CRS-7, то в этом о ней даже не упоминает.
  • +0.04 / 3
  • АУ
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
04 янв 2017 23:21:47

В докладе старательно обойден вопрос о причине механических повреждений лейнера. На мой взгляд, вопрос ключевой. Когда и из-за чего повреждался лейнер? Крайне малоубедительным представляются заявления, что мол на прочность эти повреждения не влияют.
Лично мне очень сильно кажется, что обе аварии имеют одну причину, а Маск тупо вводит всех в блуд, обеляя имеющийся задел.
  • +0.04 / 4
  • АУ
 
 
  kot45 ( Слушатель )
05 янв 2017 00:49:50

На форуме НК по данной аварии 200 листов.Одна из версий : http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum12/topic15475/message1562920/#message1562920
>шар-баллоны у Маска внутри алюминиевый сплав, сверху намотан углепластик. Коэффициент линейного расширения углепластика практически нулевой. При охлаждении шар-баллона алюминиевая оболочка стремится уменьшить радиус и на поверхности стыка между алюминиевой оболочкой и углепластиковой оболочками образуются отрывные нормальные напряжения и касательные сдвиговые. Если есть дефекты по адгезии углепластика к алюминиевой оболочки, то возможно отслоение алюминиевой оболочки и появление дефектов - микротрещинки, нарушение герметичности. Причем при обычной опрессовке при комнатной температуре дефекты по адгезии не обнаружить. При не герметичности и нагружении давлением оболочки работают раздельно, да и углепластик сам по себе не герметичен. Все это конечно надо считать . Но все таки, что бы не искать на свою ж... приключений композитные составные баки лучше слегка наддуть перед охлаждением, а уж потом после охлаждения продолжить закачку гелия до проектных значений.<
Потребную величину предварительного наддува баллона гелием перед заправкой бака ЖК можно определить расчетом, по крайней мере у Маска есть все необходимое для этого. В России титановые шар-баллоны , погруженные в ЖК, предварительно наддувают давлением гелия 72 атм. с какой то модификации РН Союз, где при заправке бака ЖК наружные охлаждаемые слои баллона обжимают внутренние и возможна потеря устойчивости оболочки ( титан имеет низкую теплопроводность). 
Так что Маску было бы достаточно рассчитать величину предварительного наддува, автономно испытать штук 20 баллонов для набора статистики с воспроизведением натурных условий и штатной циклограммы, предъявить результаты комиссии и получил бы разрешение на дальнейшие пуски, а так пока разрешения нет - видно революционная версия с твердым кислородом комиссию не убедила.
  • +0.03 / 3
  • АУ
 
<< О том, почему лечение рака так дорого обходится...
переписка )) >>