Регистрация / Вход
мобильная версия
ВОЙНА и МИР

 Сюжет дня

ЦИК утвердил окончательные итоги выборов в Госдуму
Выборы депутатов Госдумы восьмого созыва состоялись
В России завершились выборы
Франция решила отозвать послов из США и Австралии после создания AUKUS
Главная страница » Комментарии » Просмотр
Версия для печати
"Негромкий инсульт" частной космонавтики
13.09.16 17:12 Наука, техника, образование

"Негромкий инсульт" частной космонавтики9 сентября гений частного космоса Илон Маск нарисовал два твита (см.


рисунок):

Внизу, жирным шрифтом, он сообщил, что компания столкнулась "с самой сложной и запутанной аварией за четырнадцать лет". Второй твит ещё удивительнее: "В частности, стараемся понять (причину) негромкого удара за несколько секунд до появления вспышки. Возможно он раздался на борту ракеты или где-то ещё".

Где-то ещё... Самая сложная и запутанная авария.В этом сообщении самая ценная информация "негромкий удар" (the quieter bang sound - можно ещё литературней перевести - приглушённый звук разрыва, приглушённый хлопок).Что ж... Если американские инженеры не знают, в чём причина "негромкого удара", придётся рассказать, что знают русские инженеры. Здесь и далее - то, чему меня учили.

Если специалисты SpaceX до сих пор не сказали, что случилось в районе стыковки магистралей заправки и дренажа со второй ступенью, то это большой ой, так как они наверняка знают причину. (Почему они молчат, скажу в конце записи).По моему опыту, который в меня вдолбили мои учителя, жидкий кислород, ввиду его высокой плотности (1140 кг/куб.м при нормальной температуре кипения кислорода 90К = -183С) является весьма "гидроударной" жидкостью. Поэтому, от греха подальше, все диаметры магистралей и скорости заправки подбираются таким образом, чтобы в самых узких сечениях скорость кислорода не превышала 2 м/с.

Так как Сокол-9 изначально конструктивно является переутяжелённой ракетой, для повышения энергетики пусков и возможности вывода на орбиту хоть какой-то приемлемой полезной нагрузки, компания SpaceX была вынуждена применить в качестве топлива переохлаждённый керосин и в качестве окислителя переохлаждённый кислород. За счёт переохлаждения, масковцы заправляют в ту же ракету приблизительно на 15% больше кислорода и на 2.5% больше керосина.

НО.

При этом плотность жидкого кислорода уже не 1140 кг/куб.м, а все 1300 кг/куб.м. Одновременно с повышением плотности, возрастает и вязкость жидкого кислорода. Более вязкий кислород при том же давлении течёт медленнее, значит, для сохранения циклограммы (времени) заправки, масковцы были вынуждены "поддавить" насосы и увеличить давление заправки. Соответственно, скорость потока переохлаждённого жидкого кислорода тоже увеличилась.

Назвать точные цифры не могу - я не знаю, как сильно они форсировали режимы заправки - но совершенно точно то, что скорости заправки жидкого кислорода повышенной плотности возросли - допускаю, что на 10-15%.

А это, ребята, прекрасные условия для возникновения гидроудара. Как возникает гидроудар по жидкому кислороду? Если в трубопроводе есть газовый пузырь (а он обязательно возникает при любой задержке - кислород интенсивно кипит в тёплых магистралях при начале заправки), то в силу ничтожной плотности газа по сравнению с жидкостью, при открытии клапана, газ просвистывает через клапан, жидкий кислород под давлением устремляется по трубе - и всей несжимаемой массой ударяется об "узость" - там, где тормозится, - или в изогнутом гибком рукаве заправочной магистрали, или в замке стыковки с бортом, или в бортовом клапане.

Энергия удара описывается знакомой всем школьникам формулой кинетической энергии - массу разогнавшейся жидкости надо умножить на квадрат скорости потока и поделить пополам.Какая же это может быть энергия? В магистрали длиной в сотню метров (а высота Сокола-9 составляет 70 м - со всеми загибами и наземными участками получается как раз минимум 100 м - ещё раз - это минимум, реально больше) при диаметре трубы заправки, скажем, в 100 мм (для небольшой второй ступени) каждый погонный метр трубы содержит 10 (десять) килограммов жидкого кислорода, соответственно, в трубе длиной 100 метров - разгоняется одна тонна окислителя (малолитражный автомобиль). Если скорость в трубе ничтожных 3 метра в секунду, то это в привычных нам размерностях составляет 11 км/ч (скорость бегуна в парке).

А теперь возьмите свою машину, разгонитесь до слабенькой скорости 11 км/ч и впилитесь в бетонный столб. Что произойдёт? Бампер, минимум, всмятку. Вот то же самое происходит и с узлами стыковки заправочных магистралей - если случается гидроудар по жидкому кислороду.Поэтому, я думаю, что приоритетной версией "негромкого звука" ("приглушённого хлопка") является гидроудар по переохлаждённому жидкому кислороду с последующим разрушением гибкого рукава узла стыковки магистрали заправки жидкого кислорода (возможно, замков стыковочного узла или участка бортовой магистрали) с течью сварных швов, с одновременным нарушением герметичности узла стыковки соседней магистрали заправки керосина (там всё очень рядом), смешением кислорода с керосином в районе подключения коммуникаций к борту (скорее всего, внутри борта) - и последующим воспламенением парожидкостного "коктейля".

Второй, не менее неприятной для SpaceX, версией является авария по дренажу бака с переохлаждённым кислородом и разрушение кислородного бака. В этой версии есть мутное место - если керосин был герметичен, то такого взрыва не могло быть.(Второй-с-половиной версией является разрушение чего-либо кислородного (по гидроудару в магистрали или превышению давления в баке) - и последующим попаданием жидкого кислорода в систему гарантированного пуска двигателя второй ступени. Но для этого нужно понимать компоновку второй ступени и где бортовики смонтировали ёмкости с триэтилборатом и триэтилалюминием).

А теперь - почему SpaceX вынуждена глухо молчать.Если это гидроудар на заправке, если это гидроудар на переохлаждённом кислороде, то это неустранимая конструктивная ошибка - надо или уменьшать расходы заправки, увеличивать время заправки и резко увеличивать потери кислорода за счёт испарения - заново проверять все дренажи, заново всё нудно и упорно отрабатывать - а это месяцы и месяцы тяжёлой работы, никаких пусков, сплошные расходы - но, самое неприятное, надо что-то так объяснить миллионам пытливых фанатов частного космоса, чтобы они ни о чём не догадались.

Это нетривиальная задача, но, я уверен, блестящая PR-служба SpaceX с этой задачей справится.С пламенным приветом Илону Маску, с пожеланиями получше понять причину "негромкого удара".

UPDВ ходе небольшой технарской головоломки выяснилось, что гении конструирования разместили шар-баллоны гелия высокого давления в выштамповках бака жидкого кислорода. Спасибо Антону Пальянову за фотографию. В этом случае, версия Дмитрия Игоревича Обернихина (см. комментарии) о беде с композитным-шар-баллоном тоже выкатывается на авансцену. Но это такой липкий ужас, что без мата комментировать невозможно.


 

Мелкотравчатый13.09.16 23:44
Взято с сайта Ссылка

Падение черного сокола.

Молния! Вчера произошло беспрецедентное событие. На предстартовой проверке взорвалась ракета Falcon 9 гения хайтек стартапов Илона Маска, которая должна была вывести на орбиту израильский спутник 3-го сентября. Все прогрессивное человечество, Стинга и Бжорк как из душа окатило. Стало вдруг совестливо и гадливо на душе. Сентябрь горит, Щаранский плачет. Не успели снова перелистнуть календарь. Дотянулся проклятый Путин.
И первый вопрос, который задал себе каждый честный и порядочный человек, гей, демократический журналист и евроукр – кто виноват? Первое, что пришло в голову — это конечно же Путин. Ведь очевидна зависть ржавой советской космонавтики к новейшим достижениям коммерческой астронавтики имени Илона Маска, которого уже поддержали Брюс Уиллис и Мэтт Даймон. Но так ли это на самом деле? Сработали диверсанты ГРУ или виновата случайно залетевшая ворона? Путин или все-таки Путин? Конечно, первым порывом совестливого интеллигента было тихо и застенчиво промолчать, сделав вид, что ничего и не случилось. Именно так и поступили неполживые Лехаим Навальный и Рустем Адагамов, ранее на чем свет костерившие падающие российские ракеты. Но ведь главное не рефлексировать, а распространять. Поэтому либеральная и украинские ленты твиттера дружно отписались "Жаль. Бывает и так", постаравшись максимально замять тему. Ведь Илон Маск – кумир креативного класса, а значит априори не может ошибаться и делать что-то неправильно.
А король стартапов и не ошибся, и сделал все правильно. Ракета и груз были застрахованы на миллиард долларов. Зачем запускать в космос дико модные многоразовые (на самом деле нет) ракеты с неясной перспективой успешности полета, если можно взрывать их перед стартом и получать триста процентов прибыли? "А разве так можно было?", — недоуменно удивятся отсталые русские, где-то там ковыряющееся на орбите. А ловцы покемонов и начинающие стартаперы в винтажных лофтах зааплодируют гению хайтека. Ведь очевидная цель любого стартапа – получение прибыли, а не какие-то там исследование в этом мутном космосе. Которого может быть и нет вовсе, а есть стеклянная грань, о которую разбиваются все ракеты. А невидимая рука рынка, покоящаяся на ките и трех слонах, сама награждает своих верных адептов бешеной капитализацией и высоким уровнем инвестиций. Ведь жить надо не по лжи. Так победим!
Ковыль14.09.16 00:25
Не так уж и важно, от чего взорвалась именно эта ракета. Все ракеты с переохлаждёнными компонентами взрываются периодически постоянно. Это данность. От которой не может убежать никто. "Гениальный Маск" про то ничего не знает, но оно и не иженер, оно ему и не нужно, его задача - языком телепать, и мультфильмы показывать с "вертикальными посадками". Кому это надо?, я не знаю. Но то, что эти ребята вешают откровенную лапшу на уши всем, это медицинский факт. Хилари Клинтон - здоровый человек. А как же? Кто бы сомневался. Так же и здесь. Этот газовый баллон способен летать, и будет летать. Но он а) периодически будет взрываться всегда, и б) в реальном запуске вертикально его ещё никто не посадил ни разу. И в) насколько это дешёвое удовольствие? может настолько, насколько и Шаттлы. Нинасколько с учётом аварий.
СкромныйГений14.09.16 07:15
Эм, ну а раньше они как ракеты заправляли и те взлетали? Или это лотерея?
т-кк14.09.16 07:42

...ну а раньше они как ракеты заправляли и те взлетали?
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

При показушных пусках кислород не переохлаждали.
Николай14.09.16 08:16
> СкромныйГений
Эм, ну а раньше они как ракеты заправляли и те взлетали? Или это лотерея?
Из комментария автора к приведенной статье:

Дмитрий Конаныхин Кстати, они пошли на переохлаждение потому, что провалились по массам - даже железо "сверхкомпактной компоновки" получилось перетяжелённым - и это был позор и хохот на всю отрасль - сделать ракету тяжёлого класса, которая возит на орбиту полезную нагрузку, как лёгкая.
Mofack14.09.16 12:41
Рынок не ждёт. Пуски возобновит в ноябре.
Alanv14.09.16 13:06
> Mofack
Рынок не ждёт. Пуски возобновит в ноябре.
Именно FT? На переохлаждённых? Ведь статья - именно об этих проблемах, а не "вообще" на Фальконах.
Mofack14.09.16 13:17
> Alanv
> Mofack
Рынок не ждёт. Пуски возобновит в ноябре.
Именно FT? На переохлаждённых? Ведь статья - именно об этих проблемах, а не "вообще" на Фальконах.
в шапке новости написано что Фалькон-9. герой нашей новости.
Главный Злодей14.09.16 23:40
Рынок не ждёт. Пуски возобновит в ноябре.
А в ноябре, небось, сочинят какую-нибудь сказку, почему в ноябре всё-таки не возобновят, а возобновят, скажем, в январе. И так несколько раз. Когда в дверь стучат ногами инвесторы, потрясая тазиком и цементом, ещё не такие сказки нарисовываются.
Но интереснее другое. Помним, что остап иванович маск со своей "частной космонавтической конторой" - это ширма для насы, чтобы самой насе не нести ответственность. Помним, да? И коли так, то выходит, что не "частная космонавтика" технологически банкротится прямо на наших глазах, а америчка как таковая. Не осталось у них технологий, чтобы толком уметь в космос. Это есть факт. Да и были ли когда по-настоящему?
Alanv15.09.16 13:28
> Mofack
> Alanv
> Mofack
Рынок не ждёт. Пуски возобновит в ноябре.
Именно FT? На переохлаждённых? Ведь статья - именно об этих проблемах, а не "вообще" на Фальконах.
в шапке новости написано что Фалькон-9. герой нашей новости.
На переохлаждённых только Falcon-9 FT (Full Trust). 9 - просто количество двигателей.

А на обычных компонентах Falcon в общем-то довольно стабильно летает, по такому принципу ракеты уж полвека за атмосферу уходят (хотя Маск пока рабочую возвращённую ступень так и не предъявил). Только вот говорят тянет для своего класса маловато даже и без возврата...

slavchik15.09.16 14:11
"При этом плотность жидкого кислорода уже не 1140 кг/куб.м, а все 1300 кг/куб.м. Одновременно с повышением плотности, возрастает и вязкость жидкого кислорода. Более вязкий кислород при том же давлении течёт медленнее, значит, для сохранения циклограммы (времени) заправки, масковцы были вынуждены "поддавить" насосы и увеличить давление заправки. Соответственно, скорость потока переохлаждённого жидкого кислорода тоже увеличилась."
Главная мысль процитированного абзаца предствляется представляется недоказанной. Если учеличилась вязкость, то снизилась скорость - все логично. Чтобы сохранить время заправки неизменным повысили давление - все логично. Вопрос: скорость возросла по сравнению с непереохлажденным кислородом? Ответ: вроде как должна была остаться такой же. Вот кинетическая энергия двидущейся жидкости действительно выросла, так как выросла плотность и следовательно масса единицы объема.
Хотя по существу статьи возможно и несущественное наблюдение.
Alanv15.09.16 14:56
Как я понимаю, дело именно и есть в кинетической энергии возможного гидроудара (переохлаждённый очень легко вскипает, газ в отличие от жидкости мгновенно проходит через клапан, на "пустое место" влетает с дикой скоростью жидкость) . Если при возрастании плотности падает скорость - кинетическая энергия сохраняется. Додави до прежней скорости и...
WalterPPK15.09.16 19:49
Тут дело не в плотности жидкого кислорода и скорости его течения по трубам. Дело в том, что методика заправки ракет вылизана до блеска, регламентируется абсолютно всё вплоть до цвета нижнего белья обслуживающего персонала. Именно поэтому при заправке ракеты не взрываются уже полвека. Илон Маск эту методику не читал штоли? Или он свою сочиняет? Если так то это далеко не последний феерверк. Астронавтов жалко...
ti-robot16.09.16 05:38
А теперь правильное объяснение возникшей проблемы.
1. Совершенно не важно, почему взорвался бак.
Для выяснения точной причины есть только один путь - собрать все опилки в радиусе 500 метров и собрать из них ракету. И по следам разрушений восстановить аварию. Это десятки специалистов, работающие 3-4 месяца.
А это невыгодно с точки зрения "инвестиций".
Поэтому все расследование сведут к команде - сделайте что нибудь, только без затрат. Поэтому вывод будет типа "при протирке разъема перед соединением на нем осталась ворсинка, мы заменили салфетки на натуральный экологически чистый хлопок без вредных искуственных красителей".

2. Совершенно не важно, запустят следующий спутник в ноябре или январе - главный вопрос у Маска сегодня - страховая премия за взорванное оборудование. Если дело в ворсинке - все на мази, если конструктивный дефект, о котором знали - трындец денежкам. И тут все посмотрели п.1.

3. Совершенно не важно, что там на самом деле - фалкон будут запускать как Дельту - с нагрузкой в 60%, объясняя - современные спутники стали меньше из-за современной наноэлектроники, у нас огромный запас мощности, но мы ижем навстречу пожелания клиентов.
Biv18.09.16 05:35

Твит как то больше похоже на плагиат с "Винни-Пух и день забот", чем на мнение специалистов:

"— Интересно, что это так бумкнуло? Не мог же я один наделать столько шуму! И где, интересно знать, мой воздушный шарик?.. И откуда, интересно, взялась эта тряпочка?.."

English
Архив
Форум

 Наши публикациивсе статьи rss

» Памяти Фывы
» 6 фактов о глобальном потеплении, о которых умалчивают
» С Днем Победы!
» «Темные пятна» биографии Председателя ЦБ РФ
» Последний искренний сталинист
» C 8 Марта, драгоценные женщины!
» С днем защитника Отечества!
» Фонды правят миром
» Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого. Или 42.

 Новостивсе статьи rss

» Фонду "Круг добра" выделят более 252 миллиардов рублей
» Из-за антибелорусских санкций миру предрекли проблемы с продовольствием
» Палата представителей США приняла оборонный бюджет на 2022 год с санкциями против РФ
» Ученые нашли в Атлантике затонувший континент. На него претендует Исландия
» Суд по делу МН17 не заслушал обвиняемых по видеосвязи, заявил юрист МУС
» В Литве хотят снести аэропорт Вильнюса — «наследие советской оккупации»
» "НОВАТЭК" прокомментировал арест своего финансового директора в США
» Глава Следственного комитета призвал ограничить показ жестоких сцен на федеральных каналах

 Репортаживсе статьи rss

» Российские атомщики взялись доказать, что вечный двигатель существует
» Сети ЧВК в Латинской Америке: от охраны до убийств президентов
» Российская молодежь провела свою партию в Госдуму
» Глава Росрыболовства: Внутренний рынок всегда будет приоритетом
» США создали военный блок против Китая, унизив Францию
» В Европе начинается нефтяной переворот
» Японский министр по делам одиночества поделился секретами
» Как коммерческие подрядчики США обогатились после терактов 11 сентября

 Комментариивсе статьи rss

» "Это все изменит". В США нашли защиту от российского гиперзвука
» Русские купили у Франции по дешевке Ван Гога и Гогена
» Китай вступает в войну с либеральным мировым порядком
» Le Monde: Европа должна извлечь три урока из нового альянса США, Великобритании и Австралии
» ВМС США убирает в дальний ящик создание Railgun.
» Европарламент сделал попытку расколоть российское общество
» Феномен RT в Германии: почему немцы отворачиваются от собственных СМИ
» Один из пунктов новой финансовой стратегии покончит с розничным бизнесом банков

 Аналитикавсе статьи rss

» Что ищет Катар в России
» Оборотная сторона военного переворота в Гвинее
» Откуда уйдут американцы после Афганистана?
» Теракты в Кабуле: ищи кому выгодно
» Полвека спустя: извлечены ли уроки?
» Европа запуталась: теперь ей придется больше платить России
» Россия, Индия и Китай готовятся войти в Афганистан
» Парад китайских дефолтов: корпорациям КНР пробил час расплаты за «бесплатные» деньги
 
мобильная версия Сайт основан Натальей Лаваль в 2006 году © 2006-2021 Inca Group "War and Peace"