Инженеры Центра космических полетов им. Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, 5 декабря подвергли перегрузу крупнейший в мире ракетный топливный бак. Испытательная версия резервуара с жидким водородом ракеты системы Space Launch выдержала более 260% ожидаемых полетных нагрузок в течение пяти часов, прежде чем инженеры обнаружили точку перегиба, а затем разорвалась.
Ракету-носитель SLS планируется использовать в новой американской миссии «Артемида» по доставке астронавтов на Луну. Миссия должна быть завершена в 2024 году. В ней примут участие одна женщина и один мужчина, их имена пока держатся в тайне.
На ракету уже установлены четыре двигателя RS-25. Вместе они обеспечивают тягу в 890,4 тс, или более чем в 907 тыс. кг. Двигатели работают на жидком кислороде в качестве окислителя и на жидком водороде в качестве топлива.
Перегруз обеспечивался гидравлическими поршнями. В итоге датчики давления, температуры и высокоскоростные камеры помогли определить, что баки способны выдержать нагрузку в 2,6 раз большую, чем расчетная. Этого достаточно для безопасного запуска SLS, считают в НАСА.
«Мы будем использовать эту космическую стартовую систему в течение десятилетий, и сегодняшняя поломка топливного бака поможет безопасно и эффективно развивать ракету SLS», заявил Нил Отте, главный инженер отделения SLS Stages.
«Это испытание резервуара знаменует собой крупнейшее из когда-либо контролируемых испытаний на отказ под давлением ступени ракеты НАСА. Эти данные пойдут на пользу всем аэрокосмическим компаниям», отметил Майк Николс, ведущий инженер-испытатель.
Менеджер по квалификационным испытаниям группы тестирования и оценки Boeing Люк Денни, в свою очередь, подчеркнул, что первоначальный сбой произошел примерно в том месте, которое прогнозировалось, что «обеспечивает высокую достоверность конструкции резервуара».
Space Launch System была направлена в производство в 2015 году. Она стала первой ракетой НАСА, которая была спроектирована в соответствии с требованиями для вывода на орбиту космического аппарата Orion с экипажем. Это самая тяжелая ракета в истории космонавтики.
Между тем весной 2019 года программу «Артемида» разделили на две части. НАСА будет отвечать лишь за строительство одного модуля лунной станции, которое реализует частная компания Maxar. Вторым этапом станет расширение станции, что даст возможность превратить ее в испытательную площадку для подготовки полета людей на Марс.
Комментарии (11)
darkfire77
09.12.2019 19:10Ну наверное затем, что многие испытания ёмкостей работающих под давлением, производится при помощи жидкости, которая не сжимается, и не производит эффектного взрыва, со множеством осколков, при разрушении емкости. Видать не было цели разнести эффектно бак, тестовый стенд, и прочие постройки. И молодцы, что полностью не доверяют компьютерному моделированию.
Osnovjansky
10.12.2019 00:05тягу в 890,4 тс, или более чем в 907 тыс. кг
А почему у вас тонны от тысяч килограмм отличаются?
высокую достоверность конструкции
Там слово «модель» не потерялось случайно? Мне не понятно что такое достоверность конструкции.
StSav012
10.12.2019 08:06Потому, что g ? 10 м/с?.
Osnovjansky
11.12.2019 00:19Процитирую Википедию:
1 тс = 10? кгс = 9806,65 Н;
g входит «внутрь» определения тонна-силы и килограмма-силы. Потому у меня и возник вопрос.
VitalyNasennik
10.12.2019 10:54Насколько я понимаю, есть существенная разница в испытаниях на давление с водой и с водородом. Водород, во-первых, химически активный элемент, вступающий в реакцию с многими металлами, делая металлические сплавы хрупкими. Во-вторых, жидкий водород — это экстремально низкие температуры, что тоже весьма опасно для многих сплавов, которые при низкой температуре катастрофически теряют прочность. Однако из описания на сайте NASA не видно, чтобы при испытании использовался водород. Газ использовался азот, а что использовалось для hydraulics — непонятно.
Jeka_M3
11.12.2019 01:04Видео с испытаний. Видно, что жидкости не было. Испытывали всё таки газом.
lingvo
11.12.2019 15:30И разошелся ожидаемо по шву. По идее так и надо правильно проектировать эти вещи — предусматривать специально для этой функции такие слабые места в баке, чтобы его не разрывало как попало, а имелся строго определенный failure mode, наиболее безопасный в данном случае. В итоге и испытание прошло без шума и пыли, что меня и удивило.
Все-таки отдаю должное инженерам NASA. У них еще многому можно поучиться. Глядишь и не бахнул бы Маск свой MK1, если бы его бак был так спроектирован.
Valerij56
11.12.2019 18:48Причём здесь «правильно спроектирован», если там элементарный дефект сварки?
Вы не путаете заказанные и испытания на предельные нагрузки предсерийного изделия с разрушением от нештатной нагрузки дешевенького горячего макета.
Все-таки отдаю должное инженерам NASA. У них еще многому можно поучиться. Глядишь и не бахнул бы Маск свой MK1, если бы его бак был так спроектирован.
Вы не понимаете, что здесь совершенно разный подход, и совершенно разные этапы. Старшип в самом начале испытаний, бак для Senate Lunch System проходит предсерийные испытания.
И те, и другие испытания были «на разрыв», так что бухнули оба. Не будь стенда, то у НАСА картинка была бы намного веселее. Так что Маск сделал то е самое, но значительно дешевле.
lingvo
Не понял, почему не было красочного шоу с разорванными кусками бака? Что-то подсказывает мне, что эксперимент был не чистым — зачем гидравлические поршни, если можно было просто накачивать бак азотом до тех пор пока его не разорвет?
Или это на полетный перегруз?
Static_electro
Можно найти видео о том, почему колеса самолёта тестируют на разрыв водой, а не воздухом. Если кратко, то вода не сжимается, в отличие от газа, и когда ёмкость рвется — она не разносит все к чертям.
DGG
Судя по стенду, похоже не просто на испытания на разрыв от внутреннего давления, а испытания на продольное сжатие. Гидравлическими домкратами бак в продольном направлении и давили, как его в полете между двигателями и полезной нагрузкой давит.