Czas na nowe zaworki?

W czasie wczorajszej konferencji prasowej SpaceX / NASA poinformowano że w czasie misji CRS-28 jeden z zawodów w systemie silników manewrowych Dragona 2 się zaciął w otwartej pozycji. Na szczęście był to zawór który używa się tylko do odcięcia dopływu utleniacza w sytuacji awaryjnej (jak zatnie się inny zaworek) więc nie było to problemem, jednak zacinający się zaworek to nic dobrego. Po wylądowaniu wymontowano zaworek. I co się okazało? SpaceX ma ten sam problem co Boeing – zaworki które powinny być odporne na korozję nie są. Problem jest identyczny jak w Starlinerze – uszczelka przepuszcza minimalne ilości tetratlenku diazotu a ten w połączeniu z minimalnymi ilościami skondensowanej wody tworzy silnie korozyjny kwas azotowy. Dla bezpieczeństwa wymieniono wszystkie zaworki w kapsule która za kilka dni polecą astronauci + SpaceX planuje zrobić to samo z kapsułą która wraca z ISS. SpaceX także planuje modyfikacje Dragona podobne do tego co Boeing zrobił ze Starlinerem – system który przedmuchuje zaworki suchym azotem by nie pojawiała się w nich kondensacja wody a stężenie tetratlenku diazotu było jak najmniejsze.

Dlaczego ten problem został dopiero teraz odkryty w Dragonach? Okazuje się że w zaworkach używanych przez SpaceX zastosowano inne stopy metali co powoduje że są one troszkę bardziej odporne na korozję. Jednak wcześniej czy później korozja powoduje że elektro-mechaniczne elementy zaworków przestają działać.

Na konferencji poinformowano także że w czasie ostatniego startu Falcona Heavy zaciągniętych się jeden z zaworków w systemie ciekłego tlenu co doprowadziło do wycieku tegoż. Zaworek wymieniono i okazało się że w tym wypadku przyczyną była słona woda – prawdopodobnie w czasie jednego z poprzednich lądowań dostała się ona do zaworka i spowodowała korozję. Jak pewnie sobie wyobrażacie spowodowało to konieczność sprawdzenia zaworków w wszystkich F9 które kiedykolwiek lądowały na barkach. Znaleziono także cieknący zaworek w czasie testów naziemnych innego F9, ale tu przyczyną była niewłaściwa procedura przygotowania zaworka do lotu (pewnie ktoś zapomniał coś przypiąć lub wyjąć). Oczywiście spowodowało to konieczność sprawdzenia wszystkich podobnych zaworków w rakietach, by mieć pewność że to jednostkowy a nie systematyczny problem.

Dowiedzieliśmy się także jednej ciekawostki – misje Starlink wykonywane są z większym ciągiem Merlinów – silniki pracują ze zwiększonymi ciśnieniami z uwagi na dużą masę ładunku. Misje załogowe do ISS używają niższych ciśnień co zmniejsza ryzyko awarii.

W sumie ciekawe że nie da się zrobić zaworków z materiałów odpornych na działanie kwasu azotowego i/lub słonej wody. A może raczej da się ale były by za ciężkie? Ciekawe jak SpaceX rozwiąże ten problem – może najlepszym rozwiązaniem jest po prostu monitorowanie zaworów i wymienianie ich jak zaczną pokazywać objawy korozji? Pewnie da się to wykryć mierząc np. pobór prądu w czasie otwierania / zamykania? Możliwe że wymaga to tylko drobnych zmian w oprogramowaniu. Jednocześnie cała ta sytuacja pokazuje jak powszechnym problemem jest korozja zaworów – w końcu SLS też miał z nimi problemy.

Marek Cyzio Opublikowane przez: