SpaceX pracuje na vylepšených heliových nádobách a upravuje Merlin, aby na něm nevznikaly praskliny
Výbuch Amos-6 během příprav na rutinní statický zážeh (Zdroj: US Launch Report)
Aerospace Safety Advisory Panel (ASAP) je skupina uvnitř NASA dohlížející na to, aby agentura dbala na bezpečnost projektů a procesů. Z poznámek z nedávné schůze této skupiny jsme se dozvěděli, že SpaceX v rámci zvýšení bezpečnosti letů s lidskou posádkou pracuje na vylepšených heliových nádobách, jejichž selhání vedlo k nehodě Amos-6. Zároveň obsahovaly bližší informace o změnách prováděných u motorů Merlin v zájmu zamezení vzniku prasklin na lopatkách turbočerpadel.
Nové tlakové nádoby na helium
NASA prý velmi těsně spolupracuje se SpaceX při provádění analýz, testování a vyšetřování příčin nehody Amos-6. Vývoj vylepšených heliových tlakových nádob označovaných “COPV 2.0” údajně pokračuje dobře. COPV je zkratka Composite Overwrapped Pressure Vessel a jedná se o tlakovou nádobu obalenou v kompozitovém materiálu. Podívejte se na video z jejich výroby:
Abychom pochopili, proč jsou vylepšené heliové nádoby potřeba, musíme se podívat do nedávné historie. Důvodem je to, že SpaceX používá podchlazené pohonné hmoty, aby maximalizovalo nosnost svých raket Falcon 9 a Falcon Heavy. Díky extrémně nízkým teplotám se látek do nádrží vejde o pár procent více. Jenže po natankování do rakety se nevyhnutelně zahřívají a tím pádem také rozpínají. Čím více času tedy uběhne od začátku tankování do startu rakety, tím méně paliva a okysličovadla má Falcon po startu k dispozici. To má přímý vliv na maximální nosnost a také na to, zda první stupeň bude mít dostatek šťávy na pokus o přistání.
SpaceX z tohoto důvodu v roce 2016 zavedlo zrychlený tankovací proces, při kterém plnění rakety palivem i okysličovadlem začalo až 35 minut před startem (někdy dokonce jen 30 minut). Hmoty se tedy nestihly tolik ohřát a ve výsledku raketa měla maximální možnou nosnost. Zrychlené tankování bylo použito u všech startů varianty v1.2, počínaje historickou misí Orbcomm-2 v prosinci 2015.
Vše probíhalo bez problémů, avšak v září 2016 došlo k výbuchu Falconu 9 na rampě během příprav na statický zážeh před misí Amos-6. Následné vyšetřování zjistilo, že výbuch pravděpodobně způsobily neočekávané interakce mezi podchlazeným kyslíkem a jednou z tlakových nádob s heliem, které jsou ponořeny uvnitř kyslíkové nádrže. SpaceX se v rámci vyšetřování příčin povedlo tuto situaci replikovat.
Dočasným řešením tedy bylo vrátit se k pomalejšímu způsobu tankování, který je osvědčený a bezpečný. SpaceX proto od letošního návratu do služby provádí tankování tak, že 70 minut před startem začne s tankováním RP-1 a 35 minut před startem započne plnění rakety kyslíkem. Dá se však předpokládat, že SpaceX se chce výhledově vrátit k rychlejšímu tankování, a k tomu právě potřebuje vylepšené tlakové nádoby na helium, které už nemohou způsobit nehodu typu Amos-6.
Podle poznámek skupiny ASAP (PDF) vývoj vylepšených COPV představuje velmi inovativní technologie a postupy, ze kterých pak budou těžit všichni, nejen SpaceX.
Vylepšení Merlinu
Test motoru Merlin 1D v McGregoru (Foto: SpaceX)
U motorů Merlin 1D se už od začátku objevovaly malé praskliny na lopatkách turbočerpadla, ale prakticky to nemělo vliv na jejich funkčnost či spolehlivost (Merlin 1D zatím nikdy neselhal). Tyto motory však budou pohánět rakety, které ponesou astronauty na ISS (a časem nejspíš i k Měsíci), a tak NASA po SpaceX vyžaduje nápravu problému prasklin.
Společnost tedy pracuje na upravené variantě Merlinů, u kterých podle poznámek ASAP byly zavedeny určité změny a pokračuje jejich zevrubné testování, aby se zabránilo jejich vzniku. SpaceX prý například vyvinulo speciální součástku motoru, která kombinuje lopatku a disk do jednoho kusu. Dr. Donald McEarlean, který má rozsáhlé zkušenosti s pohony, měl možnost si součástku prohlédnout a prohlásil, že nepochybně představuje velký pokrok ve výrobních technologiích a užitečný vedlejší produkt spolupráce NASA a soukromého sektoru. Dodal, že ze zvýšení bezpečnosti důsledkem těchto změn se pak bude těšit nejen NASA, ale také ostatní zákazníci využívající Falcon 9.
Předpokládá se, že upgradovaný heliový systém a vylepšené motory budou součástí finální varianty Falconu 9 zvané Block 5. Ta by měla mít premiéru už během několika málo měsíců.
Podpořte projekt ElonX
- Mise Starlink 12-1 - 20. 11. 2024
- Mise Starlink 9-13 - 19. 11. 2024
- Daily Hopper: Ruské výčitky, klapka v ohrožení a inspirace přírodou - 16. 11. 2024
ja som skôr zástancom verzie najprv Mesiac a potom Mars. Takže poznámočka potešila.
Lze najít někde složení nákladů na jednotlivý let, aspoň odhadem? A taky: co teď SpaceX nejvíc brzdí, proč nevypouští víc a častěji “rakety”? Jsou za tím peníze, schvalovací procesy, něco jiného?
Náklady nikde rozepsané nejspíš nejsou.
Co se týče druhé otázky, tak v současnosti je nejspíš největší brzdou nefunkčnost rampy SLC-40. Příprava rampy na další start zabere zhruba 2 týdny, takže dokud SpaceX na Floridě nebude mít dvě rampy (již brzy!), tak je tímto způsobem omezeno. Další věcí je také časově náročná výroba aerodynamických krytů – kvůli tomu SpaceX usiluje o jejich záchranu a opakované použití. A kdyby nedošlo k tak rychlému přijetí použitých stupňů zákazníky, tak by brzdou pravděpodobně byla i výroba prvních stupňů.
Dá se zjistit, jestli už nějaký vylepšený Merlin letěl?
Ještě neletěl, ale motory už testovali v McGregoru.
Stále platí, že Blok5 musí letět 7x než dá NASA svolení k letu s lidmi?
Ano.
Orbital ATK by to měl o dost složitější, Antares létá totiž jen na ISS, ale pro Falcon to takový problém není. Oni spíš nestíhají létat dost často, mít o 50 procent vyšší produkci raket, stejně by nestíhali 😀
Velice zajímavé informace, kterých není nikdy dost.