Как крошечный кусочек лака может приостановить полёты самой летающей ракеты современности
NASA и SpaceX провели телеконференцию для СМИ посвящённую подготовке к запуску миссии Crew-1 и обзору обнаруженной проблемы в газогенераторах двигателей Merlin ракеты Falcon 9 (о мероприятии: vk.cc/aBDeWk)
Основные тезисы:
— Во время попытки запуска миссии GPS III SV04 команда обнаружила, что двигатели I и II запускаются слишком рано. Датчик показал, что давление в камере преждевременно повысилось и запуск был прерван автоматикой. Автоматика сделала именно то, на что мы её запрограммировали. После, мы начали искать причину, но при проверке на месте ничего очевидного не было обнаружено, поэтому двигатели сняли и отправили на полигон в МакГрегор, штат Техас.
нам удалось воспроизвести то, что произошло при попытке запуска и на нашем испытательном стенде. При попытке разобраться в причинах такого поведения мы обнаружили блокировку предохранительного клапана в газогенераторе. Небольшое количество "красного вещества" блокировало предохранительный клапан, из-за чего он срабатывал немного раньше, чем предполагалось.
Причиной стали остатки специального изолирующего лака, который используется в процессе производства. Этот лак наносится во время процесса анодирования для обработки алюминиевых компонентов газогенератора. Предполагается, что он будет удален в процессе сборки, но по какой-то причине небольшое количество лака попало в отверстие диаметром менее 2 мм. Этот лак похож на лак для ногтей и он красного цвета. Использование этого лака распространено в аэрокосмической отрасли.
Опыты показали, что удаление лака из клапана позволяет двигателям запускаться нормально. Смесь для зажигания двигателей TEA-TEB, кислород и топливо RP-1 необходимо подавать в правильном порядке для плавного запуска двигателя. Слишком ранний запуск может вызвать т.н. жёсткий запуск.
Если бы прерывание старта не сработало, вполне вероятно, что ничего страшного бы и не произошло. В большинстве случаев это не обязательно плохо для двигателя, это очень тонкий момент. Но иногда это может вызвать небольшие повреждения двигателя, в экстремальных случаях это может привести к серьёзному повреждению двигателя.
— Нами было обнаружено присутствие лака и на других двигателях, поэтому они были сняты с ракет и будут заменены на те, где не обнаружены остатки лака. Мы нашли пять двигателей на трёх разных ракетах с такой же проблемой. Однако работа по поиску ещё не завершена, поэтому важно, чтобы мы проверили все двигатели и убедились, что там нет излишков лака.
Лак был обнаружен в основном на новых двигателях, которые были построены недавно, а не на двигателях, которые уже использовались в полётах. Мы проверили все двигатели для миссий GPS III SV04 и Crew-1. Мы, конечно же, проверили и двигатели Merlin Vac. Сейчас мы проверяем двигатели у ракеты для миссии Sentinel-6.
— Стоит отметить, что детали, связанные с проблемой лишнего лака, поступают от нашего подрядчика. Он был проинформирован и также будет работать над улучшением процедур проверок при изготовлении деталей.
Трудно объяснить, почему мы не сталкивались с таким явлением в течение стольких лет эксплуатации... Возможно, что поставщик изменил процедуру удаления лака, поскольку эта конкретная обработка выполняется сторонним подрядчиком. Возможно, у нас были такие случаи уже некоторое время назад, но они были настолько безобидными, что мы не рассматривали их как проблему и никаких последствий при этом не возникало.
— Мы заменим два двигателя на 1-ой ступени Falcon 9 для миссии Crew-1. На полную замену этих двигателей уйдёт 4-6 дней.
— Уже использованная ступень - это преимущество, по сравнению с запуском новой ракеты, потому что вы знаете, по крайней мере, как прошёл её полёт и что уже не может произойти.
— NASA хотело бы увидеть запуск миссии GPS III SV04 до Crew-1 [сейчас он назначен на не ранее 5 ноября]. Агентство рассмотрит данные с миссии и примет решение о запуске миссии Sentinel-6 [он назначен на 10 ноября]. После чего примет окончательное решение о запуске Crew-1. Дата запуска на данный момент остаётся без изменения - 14 ноября (15 ноября по Москве).
— NASA проверило все данные из миссии Demo-2 и корабля Crew Dragon Endeavour.
— Для запуска миссии Crew-1 необходимо преодолеть ещё несколько важных этапов, но всё идёт по графику.
— Экипаж миссии Crew-1 сейчас проходит заключительный инструктаж, он на мягком карантине. 31 октября начнётся более строгий карантин. 6 ноября экипаж отправляется в KSC. 9 ноября состоится огневой тест Falcon 9 для миссии Crew-1. 11 ноября - генеральная репетиция запуска. 14 ноября - день запуска (15 ноября - резервный день).
— Если Crew-1 стартует 14 ноября, то он будет лететь до МКС 8,5 часов (благодаря орбитальным условиям), если он стартует 15 ноября, то 28-часов
— Ракетная техника требует большого внимания к деталям, это всегда вызов, и это всегда сложно. Вы должны постоянно быть настороже, чтобы всё шло как надо. Для нас не существует не важных деталей, благодаря чему мы нашли и устранили эту неординарную проблему с клапаном.
— Необходимо ещё немного поработать и, конечно, мы обязательно полетим, как только будем полностью готовы.
