Ciekawe co dokładnie się zepsuło w Atlasie V

Z forum NasaSpaceFlight.com dochodzą nas informacje że ULA zna już bezpośrednią przyczynę nadmiernego zużycia tlenu przez rakietę i że obecnie poszukiwana jest praprzyczyna. Pojawiły się także filmy pokazujące że około 30 sekund przed wyłączeniem silnika, zmienił się dość gwałtownie kolor spalin – zrobił się dużo jaśniejszy. Jednak 30 sekund spalania w złym składzie mieszanki nie jest w stanie wyjaśnić braku tlenu na prawie 6 sekund działania silnika. W związku z czym podejrzewam że awaria nastąpiła wcześniej a 30 sekund przed wyłączeniem silnika po prostu zrobiło się gorzej. 
Powyżej zamieszczam schematy silnika RD-180 a po lewej zdjęcie wału turbosprężarki. Jak widać na schemacie, silnik jest raczej prosty konstrukcyjnie – ma jedną turbopompę która jednocześnie pompuje zarówno ciekły tlen jak i kerozynę. Najważniejszym zaworem w całym silniku jest „Mixture Ratio Valve” – to jego zadaniem jest utrzymanie odpowiedniego stosunku tlenu do kerozyny. Drugi ważny zawór to „Thrust Control Valve” – kontroluje on ciąg silnika. 
Jak to wszystko działa? Obwód ciekłego tlenu jest bardzo prosty i poza jednym zaworem który ma tylko dwie pozycje (zamknięty/otwarty), praktycznie całość tlenu trafia do wstępnej komory spalania („preburner”). Tam następuje spalanie z małą ilością kerozyny. I koniec. Gorący, gazowy tlen pod olbrzymim ciśnieniem dociera do jednej z dwóch komór spalania i spala się z kerozyną. Drobne ilości ciekłego tlenu pod dużym ciśnieniem (na wyjściu turbosprężarki) używane są do napędzania wstępnej turbopompy ciekłego tlenu. 
Obwód kerozyny jest zdecydowanie bardziej skomplikowany – po pierwsze są w nim trzy pompy:
  • wstępna napędzana kerozyną pod ciśnieniem z wyjścia drugiej pompy
  • główna, której celem jest pompowanie kerozyny przez rurki chłodzące komorę spalania i dyszę a następnie do komory spalania
  • wysokiego ciśnienia, która dodatkowo zwiększa ciśnienie kerozyny tak, by można ją wstrzyknąć do wstępnej komory spalania
Ciąg silnika RD-180 regulowany jest przez regulację ilości kerozyny wpadającej do wstępnej komory spalania. Mniej kerozyny = mniej energii ze spalania = mniejsze ciśnienie = mniejsze obroty turbopompy = mniejsza ilość paliwa i utleniacza w komorach spalania = mniejszy ciąg. Stosunek kerozyny do ciekłego tlenu regulowany jest przez zwiększanie lub zmieszanie ilości kerozyny pompowanej do rurek chłodzących dyszę a w konsekwencji do głównych komór spalania. Komputer sterujący otrzymuje informacje z wielu czujników i jest w stanie oszacować ciąg rakiety (za pomocą tensometrów i czujników przeciążeń) oraz stosunek mieszanki (za pomocą czujników temperatury w komorze spalania – im więcej tlenu, tym wyższa temperatura). 
Silnik jest bardzo prosty i jak widać dość odporny na wszelkiego rodzaju awarie. Co więcej awarie, które mogły by spowodować zbyt dużo tlenu w mieszance mają dodatnie sprężenie zwrotne kończące się eksplozją – jeżeli np. zawór „Mixture Ratio Valve” by się nie do końca otworzył to mamy jednocześnie dwa poważne problemy – po pierwsze za dużo tlenu = dużo wyższą temperaturę w komorze spalania a po drugie dużo mniej kerozyny chłodzącej tą komorę i dyszę. A takie połączenie powinno się dość szybko skończyć przepaleniem ścianek komory i eksplozją. Jako że nie widzieliśmy żadnych eksplozji w czasie lotu, to raczej nie było to przyczyną awarii. Oczywiście w pewnych granicach bezpieczeństwa niewłaściwe funkcjonowanie tego zaworu nie powinno spowodować katastrofy, ale także komputer sterujący silnikiem powinien je wykryć bardzo szybko. Inną możliwością jest jakiś wyciek kerozyny – np. pęknięta rurka chłodząca dyszę. Wtedy pomimo pełnego otwarcia zaworu nie cała kerozyna trafia do komory spalania = stosunek jest niewłaściwy. Jeżeli rurka pęknie w odpowiednim miejscu, to nie ogranicza to chłodzenia dyszy i komory spalania – nie musi się skończyć jej przepaleniem.
Co się więc stało? Nie mam pojęcia. Ale mam nadzieję że powyższe schematy oraz tekst spowodują że czytelnicy zaproponują jakąś rozsądną teorię. Wszelkie teorie w których jakikolwiek wpływ ma bóg, rosyjski spisek oraz jednorożce nie będą brane pod uwagę!
admin Opublikowane przez: