Истинная причина аварии Starship S35: утечка метана, а не проблемы с двигателями

Анализируя обновлённые данные от SpaceX о миссии Flight 9 и сопоставляя их с другими источниками, становится ясно, что в первоначальных сообщениях содержались неточности. Ситуация оказалась сложнее, и ранние выводы были ошибочными. Важно признавать и исправлять такие ошибки.

Развенчание первоначальной версии

Ранее после инцидента с Flight 9 высказывалось предположение, что корабль был потерян на орбите из-за неполадок в двигательном отсеке. Однако, как оказалось, проблемы с двигателями действительно имели место, но они не стали причиной аварии Starship S35. Более того, эти неполадки вообще не были связаны с основной аномалией, приведшей к потере аппарата.

Официальная причина от SpaceX

Компания SpaceX установила, что причиной инцидента стала утечка жидкого метана из основного топливного бака в носовой отсек корабля. Интересно, что признаки этой утечки были заметны даже во время прямой трансляции — по отсеку летали не частицы пыли или льда, как считалось ранее, а именно капли метана.

Хронология событий полёта

- Примерно через три минуты после успешного «горячего» разделения ступеней датчики в грузовом отсеке корабля S35 (расположенном между перегородкой метанового бака и носовой частью) зафиксировали аномальное повышение концентрации метана.
- Затем, на пятой минуте после разделения, давление в основном метановом баке начало резко снижаться, в то время как давление в носовом отсеке из-за утечки, наоборот, росло. Эти события были напрямую связаны.
- Ключевой момент: бортовые системы Starship смогли компенсировать падение давления в баке и успешно завершить импульс для выхода на заданную орбиту. Для многих других ракет подобная ситуация стала бы фатальной, так как нарушение давления в баке ведёт к сбою в смесеобразовании топлива и окислителя, падению тяги и досрочному отключению двигателей. Важно подчеркнуть, что отдельные проблемы с двигателями Raptor Vacuum (RVAC) не были следствием этой утечки.

- Корабль достиг целевой орбиты, однако из-за продолжающейся утечки выходящие газы начали создавать нерасчётную тягу, слегка изменяя параметры орбиты. Хотя сброс остатков топлива после основного манёвра — штатная процедура для Starship, в данном случае утечка оказывала негативное влияние.

Обратите внимание: Три самых интересных космических телескопа, запуск которых запланирован на ближайшее время.

Поэтому автоматика, чтобы компенсировать это воздействие, отключила клапаны системы ориентации в носовой части.
- После стабилизации орбиты клапаны были снова активированы, но спустя 40 секунд инженерные камеры в грузовом отсеке вновь зафиксировали капли метана. Падение температуры на некоторых датчиках подтвердило продолжение утечки. В связи с этим автоматика прервала все плановые орбитальные операции, включая открытие грузового люка и тестовый перезапуск двигателя Raptor. Была начата процедура сброса оставшегося топлива для безопасного уничтожения корабля в атмосфере.

- Последний сеанс телеметрии был получен на 46-й минуте полёта на высоте около 59 км — в зоне максимального аэродинамического нагрева.

Корень проблемы и её решение

Что же именно вызвало утечку? Наиболее вероятной причиной, по данным расследования, стал дефект диффузора в канистре (отмечен на изображении белой стрелкой), входящей в состав системы автогенного наддува метанового бака. Этот диффузор предназначен для повышения давления и снижения скорости потока газа. Часть канистры расположена снаружи перегородки бака, а сам диффузор находится внутри.

SpaceX сообщили, что повреждение канистры, из которого происходила утечка, было видно на записи одной из инженерных камер. Примечательно, что эта деталь уже была модернизирована в конструкции Starship версии V2 (первые изменения заметили наблюдатели на элементах корабля S33).

Предстартовые проверки не выявили проблем с этим узлом, однако компании удалось воспроизвести отказ на испытательном стенде. Диффузор был полностью перепроектирован. Новая версия прошла дополнительные тесты в условиях, имитирующих полётные нагрузки, с десятикратным запасом по ресурсу, что свидетельствует о крайне серьёзном подходе к устранению проблемы.

Выводы и впечатляющая устойчивость системы

Самым впечатляющим аспектом этой истории остаётся тот факт, что Starship S35, несмотря на критическую утечку и потерю давления в топливном баке, смог выполнить свою основную задачу и выйти на заданную орбиту. Это демонстрирует высокую отказоустойчивость конструкции. Проблемы же с прогаром двигателя Raptor Vacuum, как выяснилось, имеют отдельные, не связанные с утечкой причины, обусловленные условиями полёта.

Randolph Visuals, The Ringwatchers

via

Больше интересных статей здесь: Космос.

Источник статьи: Подробности аварии Starship S35 во время Flight 9.