Vyšetřování je u konce, SpaceX se vrací do služby

V minulých měsících měli odborníci ze SpaceX, ale i z federálního leteckého úřadu FAA (Federal Aviation Administration), amerického letectva USAF, státní agentury NASA a národního ústavu pro bezpečnost provozu NTSB (National Transportation Safety Board) plné ruce práce s komplexním vyšetřováním nehody rakety Falcon 9 z 1. září, ke které došlo na rampě SLC-40 na floridském mysu Canaveral. Výsledkem vyšetřování byl dokument, který nyní schválila FAA, což je klíčové pro návrat SpaceX do služby.

Vyšetřovatelé měli k dispozici více než 3000 kanálů videa a telemetrie. Nejdůležitější fáze ale byla velmi krátká – pouhých 93 milisekund uplynulo od prvních anomálních dat do zničení druhého stupně, po kterém následovala destrukce celé rakety. Jelikož k nehodě došlo na zemi, mohli vyšetřovatelé využít i dat z odpojitelných ramen, která spojují raketu s rampou, ale měli k dispozici i detailní záznamy kamer a fyzické úlomky. Pro ověření vyšetřovacích pokroků se v sídle firmy v Hawthorne i na texaské základně McGregor uskutečnila celá řada testů.

Nádrže COPV.

Nádrže COPV.
Zdroj: https://www.nasaspaceflight.com/

Speciální tým důkladně a systematicky prošel celou vyšetřovací strukturu a došlo k názoru, že chyba byla v jedné ze tří nádob COPV, které se nachází v kyslíkové nádrži horního stupně. Konkrétně se ukázalo, že na této jedné nádrži došlo k nahromadění kyslíku ve volném prostoru, nebo prohlubni mezi její stěnou a kompozitním ovinutím. To vedlo k zapálení a následnému zničení této COPV.

Každý stupeň Falconu 9  používá nádrže COPV k uchovávání natlakovaného plynného helia, které se následně využívá na tlakování nádrží. Každá nádoba COPV je tvořena vnitřní hliníkovou vrstvou a ovinutím z uhlíkového kompozitu. Zachráněné nádoby měly na svých vnitřních stěnách z vnějšku vytlačené prohlubně. Ačkoliv se ukázalo, že tyto protlačeniny nemohou zničit nádobu COPV, vyšetřovatelé zjistili, že silně podchlazený kapalný kyslík může zatéci do těchto prohlubní pod kompozitním ovinutím. Toto ovinutí je totiž pro kapalný kyslík propustné – není tedy problém, aby zatekl až k vnitřní stěně z hliníku. Při tlakování heliových nádrží je tento zateklý kyslík uvězněný a v tu chvíli je zaděláno na problém – zvýšení tlaku v nahromaděném kyslíku může způsobit praskání vláken, nebo jejich pohyb, při kterém vzniká tření. Tyto pohyby mohou být dostatečným impulsem k zapálení uhlíku v tomto ovinutí, což způsobí zničení tlakové nádoby COPV.

Vyšetřovatelům se navíc podařilo prokázat, že teplota tankovaného helia byla dost nízká na to, aby vytvořila tuhý kyslík, což ještě výrazně zhoršuje situaci, kdy je v kompozitním ovinutí zachycený kyslík – v tuhé formě se při zvýšení tlaku dostává pryč ještě hůře než v případě kapaliny. Stejně tak roste i pravděpodobnost jeho zapálení vlivem tření namáhaných vláken – byť jen malého.

Destrukce rakety Falcon 9

Destrukce rakety Falcon 9
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Celkem vyšetřovatelé vypracovali hned několik pravděpodobných příčin selhání nádoby COPV, ale všechny příčiny počítaly s nahromaděním podchlazeného kyslíku – ať už tekutého, nebo pevného v prohlubních pod ovinutím. Zároveň se podařilo vypracovat i nápravná řešení, která by měla pokrýt všechny zjištěné scénáře. V krátkodobém časovém horizontu se změní konfigurace nádob COPV, do kterých se bude napouštět teplejší helium. Stejně tak se SpaceX vrátí k osvědčeným postupům tankování helia, s jejichž pomocí bylo úspěšně zalétáno na 700 COPV. V dlouhodobém časovém rámci SpaceX uskuteční změny celého designu COPV, které mají eliminovat možnost promáčklin, což umožní sáhnout k rychlejšímu plnění heliem.

A nyní to nejdůležitější – SpaceX oznámila, že se chce do služby vrátit 8. ledna z rampy SLC-4E na Vandenbergově základně v Kalifornii. Termín startu je podle skupiny SpaceX na Facebooku stanoven na 19:28 našeho času. Zítra, tedy 3. ledna by mělo dojít ke zkušebnímu statickému zážehu devíti motorů Merlin na startovní rampě. Neděle 8. ledna ale zatím neslibuje moc dobré počasí – pravděpodobnost deště je 60 – 70%. Doufejme, že se podmínky v dalších dnech zlepší.

Zdroje informací:
http://www.spacex.com/
https://twitter.com/
https://twitter.com/
https://weather.com/

Zdroje obrázků:
https://twitter.com/NASASpaceflight/status/815884147289948161
https://www.nasaspaceflight.com/wp-content/uploads/2015/07/2015-07-03-223752-350×236.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2016/09/20160901-F9-Sequence.jpg

Vyšetřování je u konce, SpaceX se vrací do služby, 2.4 out of 5 based on 48 ratings
Pin It
(Visited 4 886 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 2.4/5 (48 votes cast)
(Visited 4 886 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


53 komentářů ke článku “Vyšetřování je u konce, SpaceX se vrací do služby”

  1. Pedro napsal:

    Nechci být šťoural, ale nemělo by tam být 93 milisekund? Jinak super zprava

    Pedro

  2. Jaroslav Alois napsal:

    Umístění nádrží s tlakovacím médiem do nádrže s kyslíkem je elegantní, snižuje stavební délku stupně, zkracuje rozvody, atd., ale na druhou stranu umísťuje nádrž do krajně nepřátelského prostředí, které se navíc dosti drasticky mění co do parametrů a to jak během startovních příprav, tak i během vzletu. Každá nádrž se tak stává časovanou bombou zejména pokud se negativně sejdou výrobní tolerance.

  3. RiMr napsal:

    “Zachráněné nádoby měly na svých vnitřních stěnách vytlačené prohlubně. Ačkoliv se ukázalo, že tyto protlačeniny nemohou zničit nádobu COPV, vyšetřovatelé zjistili, že silně podchlazený kapalný kyslík může zatéci do těchto prohlubní pod kompozitním ovinutím.”

    …neměly ty nádoby na vnitřních stěnách spíše vtlačené “hrbolky”, tedy prohlubně z vně? Jestliže je směrem zevnitř hliník-kompozit, tak přece nemůže kyslík zatéct do prohlubně mezi hliníkem a kompozitem uvnitř nádrže?

    Kdyby to bylo “Zachráněné nádoby měly na svých vnitřních stěnách z vnějšku vytlačené prohlubně” tak by to už hrálo 🙂

  4. Štěpán napsal:

    Je super zpralvu číst nejprve anglicky (pochopil jsem to jen rámcově) a pak se dozvědět všechny podrobnosti. Díky Dugi, je to povedené 🙂

  5. zdeněk napsal:

    At už je konečně 8.01.2017. těším se jak blázen a pokud bude vše v pořádku , otevírám fiašku na zdraví Spacex.

  6. hansnasa napsal:

    Přeji SpaceX i nám všem ať to zase odsejpá a máme se na co těšit.Držím palce.

  7. Roman napsal:

    Myslím, že výsledky z této zprávy budou mít odezvu i v softwaru na simulace proudění kapalin v takto extrémních podmínkách a jejich vlivu na konstrukce a materiály. Určitě to bude mít do budoucna velké pozitivní dopady pro efektivní navrhování raket. Jak říkal Elon s tímto problémem nikdo nepočítal a asi se to ne projevilo ani při testech.

  8. Jirka napsal:

    Dobrý den,
    Nepochopil jsem odkud se tam ty prohlubně vlastně berou. Vznikají až při plnění nebo už při výrobě nebo instalaci?

    Díky za info

  9. Petr Blaschke napsal:

    Rád bych doplnil, že výborné video od Scotta Manleyho vysvětlující problém (bohužel anglicky) je

  10. Petr Kasan napsal:

    Podle informací v článku na SpaceNews se stále čeká na povolení od FAA: “That schedule is pending the issuance of a launch license from the U.S. Federal Aviation Administration. The FAA has not granted that license yet, but sources say the FAA has received and is reviewing SpaceX’s report on the pad accident.”
    – See more at: http://spacenews.com/spacex-plans-jan-8-return-to-flight-after-completing-failure-investigation/#sthash.Rfeujcdp.dpuf

  11. Jaroslav Alois napsal:

    V tom kapalném kyslíku je potopena nejen nádrž, ale i její vybavení, t.j potrubí k plnění, vypouštěcí a napouštěcí ventily, nějaká čidla, kabeláž atd.. Vysokotlaké heliové nádrže se v kosmonautice běžně používají od samého počátku, příkladně na sondách Surveyor, jsem toho názoru, že není nutné provozovat je v tekutém kyslíku. Jelikož jsou v horní části nádrže stejně se brzy po zážehu ocitnou mimo.

  12. Lukáš Král napsal:

    Trochu off-topic – vtip ohledně znovu použitelných raket: http://bugemos.com/?q=node/559

Napište komentář k Pedro

You must be logged in to post a comment.