Známe důvod selhání rakety Electron

Žehnání raketě Electron od domorodých Maorů

Uvolněný elektrický konektor na druhém stupni způsobil havárii rakety Electron, která 4. července vynášela sedm malých družic. Společnost v pátek uvedla, že vyšetřování příčin probíhá velmi dobře a Electrony by se mohly vrátit do služby ještě před koncem srpna. Ukázalo se, že se za letu uvolnil jeden elektrický systém, čímž došlo k přerušení spojení mezi bateriemi a elektrickým čerpadlem motoru Rutherford na druhém stupni. Tím pádem motor předčasně zhasnul – od startu z novozélandské základny v té době uplynulo jen asi pět a půl minuty. Kvůli předčasnému vypnutí ještě sestava nedosáhla první kosmické rychlosti a nemohla se usadit na oběžné dráze.

Motor Rutherford

Motor Rutherford
Zdroj: http://spaceflight101.com/

Při této nehodě nedošlo k žádné explozi – stupeň stále vysílal telemetrii do řídícího střediska v Aucklandu, takže inženýři měli dostatek dat pro analýzu a hledání příčiny selhání. K předčasnému vypnutí motoru na kapalný kyslík a letecký petrolej došlo klidným, nedestruktivním způsobem, takže celá sestava s vypnutým motorem dosáhla nejvyššího bodu dráhy (apogea) ve výšce 195 kilometrů a poté začala padat do atmosféry, kde shořela. Sedm zničených družic patřilo společnostem Canon, Planet a In-Space Missions.

Vylepšené testování by mohlo odhalit závady tohoto typu a inženýři se domnívají, že nebude potřeba udělat žádné designové změny na raketě Electron, aby se mohla vrátit do služby. Až do červencového selhání se mohl Electron chlubit tím, že od vstupu do komerční služby v roce 2018, létá stoprocentně spolehlivě. „Takový je náš obor a bohužel se takové věci stávají.“ uvedl Peter Beck, šéf firmy Rocket Lab na páteční telekonferenci pro novináře a dodal: „Řekl bych, že si Electron vypracoval určité jméno tím, že vynesl pro zákazníky na oběžnou dráhu 53 družic bez selhání.

Pohled na motory rakety Electron během startu s družicí R3D2

Pohled na motory rakety Electron během startu s družicí R3D2
Zdroj: https://www.rocketlabusa.com/

Zmiňovaný neúspěšný let ze 4. července byl 13. startem rakety Electron a šlo celkově o její druhé selhání. To první nastalo při úplně prvním testovacím startu v roce 2017, kdy na palubě nebyl žádný komerční náklad. Ale zpět do současnosti. Vyšetřování aktuální nehody probíhalo pod dohledem Federálního leteckého úřadu FAA, který reguluje americké kosmické společnosti. Inženýrům Rocket Lab se podařilo vystopovat příčinu poměrně rychle. Ukázalo se, že předstartovní kontrola tento vadný konektor neodhalila.

V podstatě se to dá definovat jako tepelná závada,“ uvedl Beck a dodal: „Takže ačkoliv všechny zkoušky neodhalily žádný problém, po nějakém čase měl jeden spoj vyšší odpor a ten vedl k ohřívání. Vlivem ohřevu došlo k tepelnému roztahování jednoho dílu. Tato expanze a ohřev umožnily, aby část izolačních látek, které jsou kolem spoje a jistí jej před vibracemi, začala téct.“ To vedlo k rozdělení konektoru a tím pádem k vypnutí motoru. „Toto zkapalnění izolační hmoty bylo způsobeno zvýšenou teplotou kvůli odporu. Jakmile tyhle látky začnou kapalnět, tak se pro elektrické spoje nehodí,“ uvedl Beck.

Start desátého Electronu

Start desátého Electronu
Zdroj: https://www.rocketlabusa.com/

Šéf firmy dále zmínil, že tato příčina byla opravdu velmi záludná na objevení – inženýři na vadný konektor nepřišli před 4. červencem, jelikož prošel předstartovními zkouškami vibrací i tepelnými testy. „Nicméně nakonec byla podstata problému naším týmem analyzována dobře,“ uvedl Beck a dodal: „Ve firmě máme 600 zaměstnanců a pro každého z nich je to priorita číslo jedna.“ V tiskové zprávě vydané v pátek se uvádí, že inženýři při hledání závady analyzovali více než 25 000 datových kanálů, které měli od rakety k dispozici a navíc prováděli rozsáhlé pozemní zkoušky.

Raketa Electron před neúspěšnou misí.

Raketa Electron před neúspěšnou misí.
Zdroj: https://pbs.twimg.com/

Je to připomínka toho, jak neuvěřitelně těžké to je. Lety do vesmíru nemají nikdy žádnou toleranci pro chybu,“ uvedl Beck. Ten také zmínil, že firma již použila 728 podobných spojů – na každé raketě je jich několik a žádný z nich nikdy nepostihl podobný problém, který vedl k selhání 4. července. „Víme, že byla chyba v elektrickém spoji, ale naše týmy, které staví tyto svazky baterií ve velkém množství, jsou velmi aktivní,“ ocenil Beck a dodal: „Je těžké říct, zda šlo o nějakou výrobní vadu nebo jen o nějakou anomálii tohoto spoje.

Startující Electron na svoji jedenáctou misi

Startující Electron na svoji jedenáctou misi
Zdroj:https: //mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/

Beck uvedl, že inženýři byli schopni zopakovat při zkouškách pozorované chování – vědí tedy, co mají sledovat a na co se zaměřit při prohlídkách příštích raket Electron. Zmíněný Federální letecký úřad FAA již firmě Rocket Lab udělil povolení k obnovení letů. Ke startu ze soukromého kosmodromu na Novém Zélandu by mohlo dojít ještě před koncem srpna a hned následující start by měl být z nové rampy ve Virginii na Mid-Atlantic Regional Spaceport. Firma zatím neuvedla, jaký náklad vynese při návratu Electronu do služby, ale už před nehodou se hovořilo o tom, že při následující misi má letět malá radarová družice od firmy Capella Space. První start Electronu z území USA se očekává v září a nákladem bude malá armádní družice.

Po nehodě sice příprava dalších misí nabrala několikatýdenní skluz, ale v pátečním prohlášení firma uvedla, že stále chce i po zbytek roku dodržet tempo jednoho startu měsíčně. Beck ještě uvedl, že inženýři při vyšetřování prohlédli také další části rakety a podařilo se jim odhalit pár míst, která by možná zasloužila zlepšení.

Rakety Electron jsou stavěny na vynášení nákladů s hmotností 150 kilogramů na polární dráhu ve výšce 500 kilometrů. Nosič se vyrábí z uhlíkových vláken a jeho pohon zajišťují 3D tištěné motory s elektrickými čerpadly. Firma si rozhodně nemůže stěžovat na nedostatek zákazníků – na vynesení čekají náklady od soukromých firem, NRO i NASA. Pro ni má Electron vynést k Měsíci cubesat. „Pravdou je, že kdokoliv, kdo teď poletí na Electronu, tak bude na spolehlivějším stroji než dříve,“ uzavřel Beck.

Přeloženo z:
https://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://pbs.twimg.com/media/C_1O9DEVYAAHWIs.jpg:orig
http://spaceflight101.com/…/wp-content/uploads/sites/17/2017/01/Rutherford-Photo.jpg
https://www.rocketlabusa.com/assets/Uploads/ElectronF5Launch-SimonMoffatt-SamToms-4.jpg
https://www.rocketlabusa.com/…/RocketLab-F9-SimonMoffatt-SamToms-LowRes4.jpg
https://pbs.twimg.com/media/EcGrcCrVAAE_cn6?format=jpg&name=4096×4096
https://mk0spaceflightnoa02a.kinstacdn.com/wp-content/uploads/2020/01/MXgqEWSg.jpeg

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

9 komentářů ke článku “Známe důvod selhání rakety Electron”

  1. KarelT napsal:

    Vibrace jsou u raket problém a asi o dost větší než třeba u letadel. Další je tepelné namáhání. Proto se mi ani trochu nezdá tvrzení, že se dá dosáhnout podobné spolehlivosti. Alespoň ne se současným typem pohonu.

    Jinak ten datový tok telemetrie z nosiče je impozantní, 25 000 datových kanálů – o tom si mohli konstruktéři před 60ti lety nechat zdát !

  2. Mikbasket napsal:

    Pro vyšší úroveň integrity bezpečnosti pro tak klíčovou funkcionalitu ani 100% diagnostického pokrytí nepomůže, holt asi jen redundance…..nebo konektory přišvajsovat…

    • Tovy napsal:

      Nebo se jim v maximální možné míře vyhnout. Na kontaktu konektorů vznikají přechodové odpory a ty spolu s vysokými proudy přispívají k ohřívání okolí. Kontakt nemusí být 100%, stačí prach, mastnota a problém je ještě větší.
      Do čerpadel půjde pořádná šťáva.

      • Nedvidky napsal:

        Na druhém stupni (tam kde vznikl problém) se dvě baterie po vyčerpání odhazují jako zbytečná zátěž. Takže ty konektory tam jsou žádoucí. (Teda kdo ví jak se oddělují, když tam budou pyropatrony na odstřižení kabelů, tak konektor není potřeba)

        • Batistutta napsal:

          Ono se vždy vše na všech raketách cokoliv odpojovalo pomocí odtrhových spojek. Nejen kabely, ale i hadice od startového paliva apod. Stačí si všímat videí, která jsou zde živě nebo podobná.
          Navíc která raketa má „všechno“ na baterky (roztáčení turbín u čerpadel atd…).
          Dalo se čekat, že nějaká moucha vyplave na povrch. Ten první bude vždy první se všemi výhodami, ale i nevýhodami.

          • Tovy napsal:

            Trochu nevýhoda oproti tradiční konstrukci pohonu čerpadla, ale určitě ne neřešitelná. Problém taky nemusel být v systému odhození baterií (ale nestudoval jsem to).
            I v článku je psáno, že podobných konektorů je tam spousta. Prostě se změní konstrukce a použije se něco odolnějšího. Stejně je to žádoucí kvůli znovupoužitelnosti. Nebo se některé konektory eliminují.

  3. Ivo napsal:

    Tady se ukazuje výhoda opakovaného použití raket, kdy po přistání lze provést důkladnou kontrolu a poučit se z nalezených problémů.

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.