?

Log in

No account? Create an account

Научно-популярно о космосе и астрономии

Предыдущий пост Поделиться Следующий пост
Причина аварии Falcon 9 становится еще более таинственной
lozga
01.jpg

Когда я писал предыдущую публикацию про аварию Falcon 9 первого сентября, я всерьез опасался, что уже к понедельнику опубликуют результаты расследования, и публикация устареет. Но прошло уже две недели, и, несмотря на анализ объявленных "3000 каналов телеметрии" и доступность обломков, расследование явно столкнулось с трудностями. Обращение в Твиттере Маска за помощью к NASA и всем, кто вел съемку ракеты-носителя в момент аварии было бы забавным, если бы не показывало весь трагизм ситуации - очевидно, для расследования причин аварии данных все еще недостаточно. И это очень странно.

Негромкий хлопок




Самое большое недоумение вызывает невозможность понять причину "негромкого хлопка", который был зафиксирован за несколько секунд до взрыва.



С теми скоростями, с которыми работает ракетная телеметрия, любое событие произошедшее за несколько секунд до аварии должно было попасть на множество различных датчиков, которые бы дотошно зафиксировали его развитие буквально по миллисекундам. Но, раз этого не произошло, то либо событие не попало на телеметрию, либо телеметрия не была включена полностью. Второй вариант не стоит сбрасывать со счетов совсем, полная скорость работы телеметрии могла включаться непосредственно перед запуском двигателей (на заре космонавтики по обеим сторонам океана в исторических записях слышны команды запуска полной телеметрии за секунды до старта), а за восемь минут до этого она могла фиксироваться в ограниченном или более медленном режимах.

Зачем же Маску другие записи аварии? Дело в том, что, зная положение камеры, при помощи триангуляции можно установить положение источника звука - находится ли этот источник на площадке около ракеты или же расположен в некотором удалении? Любопытно, что, оказывается, недалеко от стартовых площадок располагались сейсмические датчики. Их данные энтузиасты наложили на запись звука аварии.

02.jpg

Аудиодорожка, наложенная на видео.



Наверное, из-за различия рабочих частот только три сенсора зафиксировали что-то в момент взрыва. Также, перед взрывом другой сенсор заметил неизвестное событие, которое пока не идентифицировано, и его положение еще не определено.

"Негромкий хлопок" может поддержать, например, версию разрыва трубопровода кислорода. При заправке в районе кабель-мачты лопается трубопровод, кислород льется на пролив керосина (такое уже было) и воспламеняется от случайной искры. Но во-первых, требуется разлитый керосин (заправка второй ступени уже окончена, версия разрыва соседней керосиновой трубы осколками требует, чтобы его забыли слить после заправки), и, во-вторых, для того, чтобы не заметить этот сценарий, телеметрия должна быть наглухо выключена. Замеры расхода окислителя насосами и уровня его в баке - это первоочередная задача для телеметрии при заправке.

Снаружи или внутри


Еще один вопрос, очень важный для установления причин, тоже пока без ответа. Произошел взрыв внутри ракеты, или же снаружи? Проблема в том, что внезапность вспышки крайне затрудняет анализ происходящего. Появилось видео, в котором путем обработки нашли подозрительный объект , который движется влево от ракеты, и похож на части заправочной мачты.



Если это действительно так, то, получается, что взрыв произошел на башне обслуживания в районе заправочной мачты. Кстати, на башне обслуживания есть гидравлика, которая наклоняет и перемещает часть мачты. Теоретически она может пролиться и взорваться в условиях избытка кислорода в районе заправочной мачты (разлитого или нет).

Что было до?


Внезапность взрыва смущает. При визуальном просмотре ничего особенного с ракетой не заметно. Энтузиасты с форума NASASpaceFlight подключили к анализу единственного доступного видео программное обеспечение. У исходного видео убрали атмосферные искажения, добавили контраста и проанализировали при помощи Matlab изменения в картинке за последние 10 кадров. Вот результат:



Видно, что кроме дренажа жидкого кислорода с ракетой ничего не происходит. Единственный всплеск, который, тем не менее, не имеет статистической значимости (меньше одного стандартного отклонения), находится в районе дренажного клапана кислорода.

03.JPG

Эти данные позволяют резко ограничить масштабы любой утечки снаружи ракеты, если не исключить ее совсем.

Было похожее


04.jpg



8 декабря 2010 года грузовой корабль Dragon стартовал в свой второй полет со взрывом на башне обслуживания. Да, тогда все обошлось, но сейчас про это происшествие вспомнили. Имеет ли оно что-то общее с сентябрьской аварией? Сложно сказать. По характеру пламени очевидно, что воспламенился керосин, который забыли слить из заправочного трубопровода, или же он пролился на башню обслуживания при заправке. Версия, что эту проблему за шесть лет не исправили, кажется очень странной. Скорее наоборот, по яркости вспышки сентябрьской аварии и характеру горения аварии 2010 года кажется, что первая происходила по какому-то другому сценарию.

Новая версия


Неделю назад в Рунете была опубликована новая версия - разрушение трубопровода подачи окислителя от гидроудара. Гидроудар - штука весьма неприятная, и вполне способен рвать трубопроводы, которые держат нормальное давление.



Теоретически в пользу этого может быть то соображение, что переохлажденный кислород используется сравнительно недавно. Да, это не первый пуск с таким окислителем, но прочность могла быть на грани, и тут уже вступали в силу вероятностные факторы. Но, с другой стороны, не заметно никакой утечки около района взрыва. Версии разрушения трубопровода или совмещенного днища баков топлива и окислителя натыкается на те же возражения - дренаж окислителя, видимый как белый туман, не менял интенсивности истечения.

Конструкция


В сети появилась схема второй ступени Falcon 9.

05.jpg

По ней видно, что шар-баллоны наддува окислителя находятся сверху внутри бака. В таком случае, наложив схему второй ступени на фото ракеты-носителя, получим, что примерное место взрыва находится далеко от шар-баллонов, что делает версию их разрушения еще менее вероятной.

06.jpg

Взрывается или нет?


Идут споры о взрывоопасности предметов в жидком кислороде. Часто вспоминают цитату из книги "Ракеты и люди" Б.Е. Чертока:

Считалось, что смесь жидкого кислорода, который неизбежно протекал при заправке, с маслом рулевых машин взрывоопасна. Мы срочно организовали испытания. В емкость с парящим жидким кислородом по каплям вливали рулевое масло. Никакого эффекта! Осмелевшие испытатели после этого лили масло прямо из литровой мензурки. Опять никакого взрыва. Тогда соорудили приспособление, которое нещадно трясло емкость, имитируя удары и вибрацию конструкции ракеты в полете. Взрыва так и не последовало. Тем не менее страх перед этим возможным взрывом при подготовке ракеты к пуску остался. Испытатели обычно до начала заправки кислородом осматривали хвостовую часть ракеты в районе установки рулевых машин, чтобы убедиться в отсутствии следов масла.


В то же время учебники говорят о противоположном, причем с примерами.

07.jpg

08.jpg

09.jpg

Обилие примеров не позволяет сбросить со счетов версию взрыва смеси чего-то (топлива, масла, ?) с кислородом.

Система аварийного подрыва


Версия со случайным подрывом заряда разрушения второй ступени на случай аварии также получила удар. В открытых источниках была найдена схема расположения зарядов АПО на Falcon 9:

10.jpg

Утверждается, что основой системы подрыва служит множество детонационных шнуров, протянутых по всей поверхности баков. Очевидно, что точечный взрыв в такой схеме весьма маловероятен.

Состояние стартового комплекса


Уже в день аварии было ясно, что стартовый комплекс получил серьезные повреждения. Очевидно, что металлические детали, кабели и тому подобное надо менять, но бетон вполне мог пережить пожар. За прошедшие дни появились фотографии LC40 после пожара.

11.jpg

12.jpg

Очень любопытно взглянуть на башню обслуживания

13.jpg

Очевидно, от взрыва, на правой части башни сверху сорвало приводы системы наклона и точного позиционирования. Взрыв был как раз в том месте, но, сорвало гидравлические поршни после взрыва, или же они оказались его источником, увы, неизвестно.

Заключение


Как это ни парадоксально, но новая информация скорее затуманила дело. В условиях, когда аварию на ракете нельзя исключить, новых пусков с других космодромов SpaceX производить не будет. Тони Бруно из конкурирующей компании ULA, назвавший сроки в 9-12 месяцев, конечно, говорил, не обладая полнотой информации у SpaceX. Его оценку правильнее назвать пессимистической, но с таким прогрессом в расследовании аварии она имеет все шансы стать реальной.

Наиболее интересные и информативные обсуждения аварии на форуме журнала Новости космонавтики и NASASpaceFlight.

Небольшое объвление: В Москве 24 сентября в 15:00 в зале MediaLAB Российской государственной библиотеки молодежи состоится моя лекция "Женщины и космос". Вход свободный, регистрация не требуется.

attentioneer.jpg

Записи из этого журнала по тегу «космические происшествия»


promo lozga ноябрь 4, 2014 17:00
Buy for 20 tokens
Привет! Добро пожаловать в блог, посвященный популяризации космонавтики, астрономии, и, шире, науки и прогресса человечества. Если вы зашли ко мне впервые, рекомендую почитать длинные серии постов по тегам: Серия "Незаметные сложности космической техники". Рассказы о том, как и почему ракеты и…

Подумалось тут в связи с обилием информации и проблемами, связанными с этим: " А где умный человек прячет лист? ... - В лесу".

Для расследования аварий эта пословица плохо подходит.

Одна авария никого не разоряла а космоса без аварий не бывает

Конечно не разорит. Но проблемы серьезные.

С записями с мобильных телефонов-банально тянут время.
Чтобы, к примеру, договориться с НАСА о каком то финансировании\проекте.
Или чтобы слить акции компании подороже.
Или и то и другое.

Сейчас акции вряд ли на высоте. Я думаю что окончание расследования их поднимет.

А почему нет записей с камер на самих башнях? Почему все видео только с расстояния 100км?

видеокамера в 2016 году - вещь невероятно дорогая и редкая, по стоимости сравнима с ракетой, не могут себе позволить

странно что экономили на телеметрии, ну и говорят что на страховке сэкономили
хотя со страховкой может таки и врутъ
пичаль конечно, проект интересный, после такого случая как минимум замедлится

а по сути, у вех были аварии, тесла тоже не сразу поехала

Пока неизвестно, на чем сэкономили, увы.

ставки принимаются? ставлю на
внешний взрыв
взорвался элемент мачты
течь масла из гидропривода

Принимаются. Мне нравилась идея пролива и взрыва, но сейчас я больше сомневаюсь.

> В сети появилась схема второй ступени Falcon 9.

Откуда взялась эта картинка? Она слишком похожа на известную картинку 2008 года и вряд-ли имеет отношение к реальности.

http://selenianboondocks.com/2008/12/falcon-ix-upper-stage-recovery-kremlinology/

Вот скриншот с видео одного из пусков. Видно что баллонов всего 3 и они другой формы. Насколько они высоко расположены по этому скриншоту сказать трудно

https://i.ytimg.com/vi/PPnCKK1isMI/maxresdefault.jpg

А вы уверены, что эти три цилиндра именно баллоны наддува? Странно их вниз ставить, и креплений знаменитых не видно.

(Удалённый комментарий)

Ну, при чем тут Маск?!!

Он же ни уха, ни рыла в технике.
Есть слово "кретин" и есть слово "Маск". Это - синонимы.
А спецы разберутся, если они есть в компании, что сомнительно.

Не ляжет :) Мало кто будет все 127 страниц читать

Интересно, что будет, если причину не найдут и не смогут подтвердить или опровергнуть сразу несколько версий?

Примут меры, которые могут улучшить ситуацию, поставят еще больше датчиков. Авария повторится - узнают еще больше. В итоге все равно разберемся.

Насчет телеметрии. Не удивлюсь если ее не было. Или она была в очень урезанном виде. Это частный космос. Тут возможно все.Особенно в Америке.

То есть, у Маска есть записи с башен, с более близкого расстояния, но он пишет "обращение ... к NASA и всем, кто вел съемку ракеты-носителя в момент аварии"??? Наверное, чтобы понять - можно ли скрыть причину или не получится.

Да первая же версия - наша закладка на трубопроводе оказалась самой живучей и правдоподобной