poniedziałek, 15 lipca 2019 23:55 W poniedziałek 15 lipca firma SpaceX wydała oświadczenie w związku z kwietniowym wybuchem załogowego statku Dragon podczas testu statycznego. W oświadczeniu podano, jaka jest prawdopodobna przyczyna awarii, jak wyglądało dochodzenie oraz jakie wprowadzono zmiany w projekcie kapsuły.

Oświadczenie SpaceX w sprawie eksplozji załogowego Dragona

Statek Dragon podczas testów silników SuperDraco w 2015 roku (Źródło: SpaceX)

W poniedziałek 15 lipca firma SpaceX wydała oświadczenie w związku z kwietniowym wybuchem załogowego statku Dragon podczas testu statycznego. W oświadczeniu podano, jaka jest prawdopodobna przyczyna eksplozji, jak wyglądało dochodzenie oraz jakie wprowadzono zmiany w projekcie kapsuły. 

SpaceX
W sobotę 20 kwietnia 2019 roku, o godzinie 18:13 UTC, na stanowisku testowym na Landing Zone 1 w Cape Canaveral Air Force Station na Florydzie SpaceX przeprowadziło serię testów statycznych silników załogowego Dragona przeznaczonego do testu systemu ewakuacji w czasie lotu (ang. In-Flight Abort – IFA). 


Projekt załogowego Dragona zawiera dwa odrębne systemy napędowe – niskociśnieniowy dwupaliwowy system napędowy z szesnastoma silnikami Draco służącymi do manewrów orbitalnych oraz wysokociśnieniowy dwupaliwowy system napędowy z ośmioma silnikami SuperDraco do użytku wyłącznie w przypadku ewakuacji w czasie startu. Po udanej misji demonstracyjnej pojazdu na Międzynarodową Stację Kosmiczną i z powrotem w marcu 2019 roku, SpaceX przeprowadziło dodatkowe testy systemów napędowych pojazdu, aby zapewnić ich działanie i wykryć wszelkie wady na poziomie systemu przed planowanym testem systemu ewakuacji w czasie lotu. 

Wstępne testy dwunastu silników Draco zakończyły się powodzeniem, jednak rozpoczęcie ostatecznego testu ośmiu silników SuperDraco doprowadziło do zniszczenia pojazdu. Zgodnie z wcześniej ustalonymi protokołami bezpieczeństwa, obszar testowy był pusty, a zespół monitorował wiatry i inne czynniki w celu zapewnienia zdrowia i bezpieczeństwa publicznego.

W następstwie anomalii SpaceX powołało zespół badający wypadek, w skład którego wchodzili przedstawiciele Narodowej Agencji Astronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (ang. National Aeronautics and Space Administration – NASA) oraz obserwatorzy z Federalnej Administracji Lotnictwa (ang. Federal Aviation Administration – FAA) i Narodowej Rady Bezpieczeństwa Transportu (ang. National Transportation Safety Board – NTSB), po czym rozpoczęto systematyczne prace nad kompleksowym drzewem błędów w celu ustalenia prawdopodobnej przyczyny. SpaceX blisko współpracowało również z Siłami Powietrznymi Stanów Zjednoczonych (ang. United States Air Force – USAF) w celu zabezpieczenia miejsca testów, zebrania i wyczyszczenia szczątków w ramach dochodzenia. Stanowisko było gotowe do użycia przed startem Falcona Heavy z misją STP-2 i lądowaniem dwóch bocznych członów rakiety na Landing Zone 1 i 2 w dniu 25 czerwca 2019 roku. 

Wstępne analizy danych wykazały, że anomalia nastąpiła na około 100 milisekund przed uruchomieniem ośmiu silników SuperDraco załogowego Dragona i podczas zwiększania ciśnienia w układach napędowych pojazdu. Dowody wskazują, że nieszczelny element dopuścił do przedostawania się ciekłego utleniacza – tetratlenku azotu (ang. nitrogen tetroxide – NTO) – do wysokociśnieniowych przewodów z helem podczas działań naziemnych. Część tego NTO została z dużą prędkością przepchnięta przez zawór zwrotny systemu helowego podczas gwałtownej inicjalizacji systemu ratunkowego, co zakończyło się awarią konstrukcyjną wewnątrz zaworu zwrotnego. Awaria tytanowego elementu w środowisku wysokociśnieniowego NTO była wystarczająca, aby spowodować zapalenie się zaworu zwrotnego i doprowadzić do eksplozji.

Aby zrozumieć dokładny scenariusz i scharakteryzować stopień palności wewnętrznych tytanowych komponentów zaworu zwrotnego oraz NTO, a także innych materiałów wykorzystywanych w całym systemie, zespół prowadzący śledztwo wykonał serię testów w ośrodku testowym SpaceX w McGregor w Teksasie. Szczątki zebrane z miejsca przeprowadzenia testu na Florydzie, które pomogły ustalić, że doszło do spalania w zaworze zwrotnym, stanowiły źródło informacji dla testów w Teksasie. Dodatkowo, silniki SuperDraco zebrane z miejsca odbywania się testu pozostały nienaruszone, co podkreśla ich solidność.

Warto zauważyć, że reakcja pomiędzy tytanem i NTO przy wysokim ciśnieniu była niespodziewana. Tytan jest z powodzeniem wykorzystywany od wielu dekad w różnych statkach kosmicznych z całego świata. Mimo tego, w wyniku testu statycznego oraz anomalii zebrane zostały ogromne ilości danych. Wnioski wyciągnięte z tego testu – oraz pozostałych w ramach kompleksowej kampanii testowej – doprowadzą do dalszych usprawnień jeśli chodzi o bezpieczeństwo i niezawodność pojazdów SpaceX.

Niektóre działania zostały już zainicjowane przez SpaceX, w tym eliminacja jakichkolwiek ścieżek przepływu w systemie ucieczki pozwalających na dostanie się ciekłych materiałów pędnych do gazowego systemu utrzymywania ciśnienia. Zamiast zaworów zwrotnych, które zazwyczaj umożliwiają przepływ tylko w jednym kierunku, zastosowane zostaną płytki bezpieczeństwa (ang. burst disks), które dają pełne uszczelnienie aż do momentu kiedy zostaną otwarte przy pomocy wysokiego ciśnienia, co całkowicie wyeliminuje ryzyko podobnego zdarzenia. Rozpoczęły się już, przy ścisłej współpracy z NASA, gruntowne testy i analizy działań podjętych w celu minimalizacji ryzyka i zakończą się one na długo przed kolejnymi lotami.

Jako że SpaceX posiada wiele egzemplarzy załogowego statku Dragon w różnych fazach produkcji i testów, dokonano zmian w przydziale pojazdów do lotów, aby pozostać na dobrej drodze do przeprowadzenia kolejnych misji w ramach programu komercyjnych lotów załogowych. Kapsuła, która oryginalnie przypisana była do drugiej misji demonstracyjnej do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (Demo-2) weźmie udział w teście systemu ucieczki podczas lotu, natomiast pojazd mający pierwotnie zostać użyty podczas pierwszego operacyjnego lotu (Crew-1) przydzielony został do misji Demo-2.

Dodatkowych informacji na temat wybuchu, jego skutków i podjętych działań udzielili Hans Koenigsmann ze SpaceX oraz Kathryn Lueders z NASA podczas telekonferencji dla mediów. Koenigsmann poinformował, że firma nie zakończyła jeszcze wszystkich zaplanowanych testów, ale zebrano wystarczająco dużo danych, aby iść naprzód. Dotychczas przeprowadzono około 80% dochodzenia. Przyczyną wybuchu nie były silniki SuperDraco ani zbiorniki COPV (ang. Composite Overwrapped Pressure Vessel), tylko system utrzymywania ciśnienia w układzie napędowym. Dla porównania podano, że wysokociśnieniowy układ napędowy SuperDraco działa pod ciśnieniem 2400 psi (~165 barów), a niskociśnieniowy układ napędowy Draco pracuje pod ciśnieniem 300 psi (~20 barów).

W związku z ustalonymi przyczynami awarii, w kolejnych egzemplarzach załogowego Dragona konieczna będzie wymiana czterech zaworów. Koenigsmann zaznaczył, że gdyby podobna awaria wydarzyła się w powietrzu, podczas uruchomienia systemu ewakuacji w czasie lotu, wtedy również doszłoby do utraty statku. Kathryn Lueders poinformowała, że ciągle istnieje szansa na załogowy lot Dragona w tym roku, jednak zarówno przed SpaceX, jak i przed NASA pozostało sporo pracy, nie tylko związanej z kwietniowym wybuchem.  

Źródła: SpaceX, Chris Gebhardt (1), (2), (3), (4)

Autorzy

Najbliższy start
2019-12-05 18:29:23
CRS-19
Data 5 grudnia 2019
Godzina 18:29 czasu polskiego
Okno startowe natychmiastowe
Miejsce startu CCAFS SLC-40 
Miejsce lądowania OCISLY
Rakieta Falcon 9 Block 5
Ładunek Dragon (D1-21/C106.3), HISUI
Ostatnio popularne
Najważniejsze tagi
Zaprzyjaźnione strony

Informacje o polityce prywatności

SpaceX.com.pl szanuje dane osobowe Użytkowników i spełnia wymogi ich ochrony wynikające z powszechnie obowiązujących przepisów prawa, a w szczególności z Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia dyrektywy 95/46/WE.

Informacje o użytkowniku zbierane podczas odwiedzin oraz dane osobowe podawane podczas kontaktu z autorami serwisu SpaceX.com.pl wykorzystywane są jedynie w celu umożliwienia poprawy jakości działania portalu, zrozumienia zachowań odwiedzających oraz komunikacji z użytkownikami, którzy na to wyrazili chęć. Dane zbierane o użytkownikach podczas ich odwiedzin zawierają takie informacje jak listę stron które otworzyli, szczegółowy czas spędzony na poszczególnych stronach i zachowanie w trakcie przeglądania. Aplikacja internetowa lub zewnętrzne usługi mogą tworzyć także na komputerze użytkownika pliki tekstowe, które służą rozpoznawaniu odwiedzajacego i dostarczaniu mu usług takich jak powiadomienia.

Administratorem zebranych danych są twórcy strony SpaceX.com.pl i wszystkie informacje są dostępne tylko i wyłącznie dla nich i ich zaufanych usługodawców. Dane te nie są w żaden sposób monetyzowane przez twórców serwisu. Wspomniani zaufani usługodawcy to: Google Analytics, Hotjar, Matomo, OVH.

Dalsze przeglądanie tej strony, scrollowanie jej, a w szczególności zamknięcie tego okna informacyjnego oznacza wyrażenie zgody na zbieranie, przetwarzanie i nieograniczone przechowywanie danych o użytkowniku przez twórców serwisu SpaceX.com.pl