Тих удар на частната космонавтика - ВОЙНА и МИР
чертеж):
В долната част, с удебелен шрифт, той каза, че компанията е изправена пред „най-сложната и объркваща авария от четиринадесет години“. Вторият туит е още по-изненадващ: „По-конкретно, ние се опитваме да разберем (причината) за малък удар няколко секунди преди светкавицата да се появи. Може би е дошла от борда на ракета или някъде другаде.“
Някъде другаде. Най-сложната и объркваща авария. В това съобщение най-ценната информация е "quiet blow" (по-тихият звук на трясък - можете да го преведете дори по-буквално - приглушен звук на пролука, приглушено пукане). Ако американските инженери не знаят каква е причината за "тихия удар", ще трябва да кажат какво знаят българските инженери. Тук и по-долу - това, което ме научиха.
Ако SpaceX все още не е казал какво се е случило на кръстовището на горивната и дренажната линия с втората степен, тогава това е голямо опа, защото вероятно знаят причината. (Защо мълчат, ще кажа в края на записа.) Според моя опит, който моите учители ми набиха, течният кислород поради високата си плътност (1140 kg / кубичен метър при нормална точка на кипене на кислорода 90K = -183C) е много "хидроударна" течност. Следователно, далеч от опасност, всички диаметри на тръбопроводите и скоростите на зареждане са избрани по такъв начин, че в най-тесните участъци скоростта на кислорода да не надвишава 2 m / s.
Тъй като Sokol-9 първоначално е структурно ракета с наднормено тегло, за да се увеличи енергията на изстрелванията и възможността за извеждане на поне някакъв приемлив полезен товар в орбита, SpaceX беше принуден да използва преохладен керосин като гориво и преохладен кислород като окислител. Поради хипотермия московчаните зареждат същата ракета с приблизително 15% повече кислород и 2,5% повече керосин.
При коетоплътността на течния кислород вече не е 1140 кг/куб.м, а цели 1300 кг/куб.м. Едновременно с увеличаването на плътността се увеличава и вискозитетът на течния кислород. По-вискозният кислород при същото налягане тече по-бавно, което означава, че за да поддържат цикъла на зареждане (време), московчаните са били принудени да „бутат“ помпите и да увеличат налягането за зареждане. Съответно скоростта на потока на преохладения течен кислород също се увеличи.
Не мога да дам точни цифри - не знам колко са форсирали режимите за зареждане с гориво - но е абсолютно сигурно, че нивата на зареждане с течен кислород с висока плътност са се увеличили - признавам, че с 10-15%.
И това, момчета, са отлични условия за възникване на воден удар. Как възниква воден удар върху течен кислород? Ако има газов мехур в тръбопровода (и той непременно се появява при всяко забавяне - кислородът кипи интензивно в топлите линии в началото на зареждането с гориво), тогава поради незначителната плътност на газа в сравнение с течността, когато клапанът се отвори, газът свири през клапана, течният кислород се втурва през тръбата под налягане - и с цялата несвиваема маса удря "теснината" - където се забавя - или в извитата гъвкава втулка на линията за пълнене, или в ключалката за докинг с дъската, или в страничния клапан.
Енергията на удара се описва с формулата за кинетична енергия, позната на всички ученици - масата на диспергираната течност трябва да се умножи по квадрата на скоростта на потока и да се раздели наполовина.Каква енергия може да бъде това? В линия с дължина сто метра (а височината на Сокол-9 е 70 м - с всички завои и земни участъци се оказва, че поне 100 м - още веднъж - това е минимумът, наистина повече) с диаметър на тръбата за пълнене, да речем, 100 мм (за малък втори етап), всеки линеен метър от тръбата съдържа 10 (десет) килограматечен кислород, съответно в тръба с дължина 100 метра - един тон окислител ускорява (малка кола). Ако скоростта в тръбата е пренебрежимо малка - 3 метра в секунда, то в нашите обичайни размери тя е 11 км / ч (скоростта на бегач в парка).
Сега вземете колата си, ускорете до слаба скорост от 11 км / ч и се вкопайте в бетонен стълб. Какво ще се случи? Броня, поне меко сварена. Същото се случва и с докинг точките на линията за зареждане с гориво - ако има воден удар на течен кислород.Затова смятам, че приоритетната версия на "тихия звук" ("заглушено пукане") е воден удар на преохладен течен кислород, последван от разрушаване на гъвкавия маркуч на докинг станцията за зареждане с течен кислород (вероятно ключалките на докинг станцията или част от бордовата линия) с изтичане на заварки, с едновременно нарушаване на херметичността на докинг възела на съседната линия за зареждане с керосин (там всичко е много близо), чрез смесване на кислород с керосин в зоната, където комуникациите са свързани към таблото (най-вероятно вътре в таблото) - и последващото запалване на "коктейл" пара-течност.
Втората, не по-малко неприятна за SpaceX, версия е аварията с източването на резервоара за преохладен кислород и разрушаването на резервоара с кислород. В тази версия има облачно място - ако керосинът беше херметичен, тогава такава експлозия не можеше да се случи.(Версията втора и половина е унищожаването на нещо кислородно (чрез воден удар в тръбопровода или свръхналягане в резервоара) - и последващото навлизане на течен кислород в системата за гарантирано стартиране на двигателя на втория етап. Но за това трябва да разберете разположението на втория етап и къде съдържат монтираните екипажи на борда с триетилборат и триетилалуминий).
И сега - защо SpaceX е принуден да мълчимълчи Ако това е воден удар на бензиностанция, ако е воден удар на свръхохладен кислород, тогава това е непоправима грешка в дизайна - трябва или да намалите разходите за зареждане, да увеличите времето за зареждане с гориво и драстично да увеличите загубите на кислород поради изпарение - проверете отново всички дренажи, направете отново всичко досадно и упорита работа - и това са месеци и месеци упорита работа, без изстрелвания, непрекъснати разходи - но най-неприятното нещо мравка, трябва да обясните нещо на милиони любознателни фенове на личното пространство по такъв начин, че да не се сетят за нищо.
Това не е тривиална задача, но съм сигурен, че брилянтната PR служба на SpaceX ще се справи с тази задача.Сърдечни поздрави на Илон Мъск с пожелание да разбере по-добре причината за „тихия удар“.
| . |
| Никола | 14.09.16 08:16 ч |
Хм, добре, преди да се зареждат като ракети и да излитат? Или е лотария? | |
| . |
| Аланв | 14.09.16 13:06 ч |
| . |
| славчик | 15.09.16 14:11 ч |
| „В същото време плътността на течния кислород вече не е 1140 kg / m3, а всичките 1300 kg / m3. Едновременно с увеличаването на плътността се увеличава и вискозитетът на течния кислород.По-вискозният кислород при същото налягане тече по-бавно, което означава, че за да поддържат цикъла на зареждане с гориво (времето), маскиращите са били принудени да „смачкват“ помпите и увеличаване на налягането за зареждане с гориво.Съответно,скоростта на потока на преохладен течен кислород също се увеличи. | |
| . |
| Аланв | 15.09.16 14:56 ч |
| Както разбирам, въпросът е именно в кинетичната енергия на възможнотоводен чук (преохладеният кипи много лесно, газът, за разлика от течността, незабавно преминава през клапана, течността лети в "празното място" с дива скорост). Ако скоростта намалява с увеличаване на плътността, кинетичната енергия се запазва. Увеличете го до предишната скорост и. | |
| . |
| WalterPPK | 15.09.16 19:49 |
| Не става въпрос за плътността на течния кислород и скоростта на потока му през тръбите. Факт е, че методът за зареждане на ракети е полиран до блясък, абсолютно всичко е регулирано, чак до цвета на бельото на придружителите. Ето защо при зареждане ракетите не са избухвали от половин век. Илон Мъск не е чел тази реклама за техника? Или си прави сам? Ако е така, това не е последната заря. Жал ми е за астронавтите. | |
| . |
| ти-робот | 16.09.16 05:38 ч |
| А сега правилното обяснение на проблема. | |
| . |
| Biv | 18.09.16 05:35 ч |
| Туитът някак повече прилича на плагиатство от "Мечо Пух и един ден на грижи", отколкото на мнението на специалистите: "- Чудя се какво толкова тупна? Не можех да вдигна толкова шум сам! И къде ми е балонът. И откъде, чудя се, този парцал." |