Czyli dziś post o tym co się dowiedziałem czytając / słuchając rożnych analiz awarii Vulcana a raczej GEM-63XL. Takie drobiazgi które może już wiecie, a może nie wiecie że wiecie a może naprawdę nie wiecie i się dowiecie:
- pierwszy drobiazg to konstrukcja samych GEM-63XL które są tak zaprojektowane by nie dawały ciągu wdłuż swojej osi ale trochę na bok, tak by wektor ciągu przechodził mniej-więcej przez środek masy Vulcana (który oczywiście zmienia się z czasem bo paliwo i utleniacz znikają). To trochę zmniejsza ich efektywność, ale właśnie dzięki temu rozwiązaniu udało się uratować lot. Gdyby SRB dawały ciąg pionowo, to po utracie dyszy jednego z nich Vulcan nie miałby wystarczających możliwości korekcji by ustabilizować lot.
- drugi drobiazg to sprawa dyszy w silnikach na paliwo stałe. Okazuje się że dysza to marne 15-20% ciągu i silnik na paliwo stałe daje przyzwoity ciąg nawet bez dyszy. To drugi powód dla którego udało się uratować lot. Utrata więcej niż 20% ciągu po pierwsze zdestabilizowała by rakietę a po drugie nie pozwoliła by jej na osiągnięcie orbity.
- trzeci drobiazg to sama dysza. Jej konstrukcja jest znacznie trudniejsza niż w przypadku dyszy silnika na paliwo ciekłe. Przede wszystkim nie ma czym jej chłodzić – w silnikach na paliwo ciekłe dyszę chłodzi się paliwem, w silnikach na paliwo stałe nie mamy takiej opcji. Więc zostaje ablacyjne i radiacyjne chłodzenie – pokrycie dyszy od środka materiałem który spalając się tworzy barierę chroniącą samą dyszę. I tu mamy drugi problem – to co wylatuje z silnika na paliwo stałe to nie tylko gaz ale także wszelkie kawałki paliwa mające silne działanie abrazyjne – zdrapujące tą ablacyjną warstwę znacznie szybciej niż w silniku na paliwo stale.
- czwarty drobiazg to silna zależność ciągu takiego silnika od pogody. W gorący dzień, gdy silnik jest rozgrzany słońcem, ciąg potrafi być o kilkanaście procent większy niż w chłodny, zimowy dzień, A co za tym idzie także ciśnienia w silniku. W czasie startu Vulcana było ciepło, bardzo ciepło więc silnik pracował blisko swoich teoretycznych granic ciśnienia.
Oczywiście wszystkie te problemy są dobrze znane i konstruuje się silniki tak, by nie odpadały im dysze w czasie lotów, ale jak widać w tym wypadku coś nie poszło tak jak trzeba. Wydaje się że awaria była spowodowana odpadnięciem większego kawałka osłony ablacyjnej z dyszy co spowodowało jej przepalenie a następnie oderwanie. Będzie długie śledztwo dlaczego tak się stało, czy to był błąd przy produkcji, czy raczej błąd projektu silnika i w zależności od wyników tego śledztwa loty Vulcana będą wstrzymane na długo albo bardzo długo. Najlepszym wynikiem śledztwa było by odkrycie że to był błąd przy produkcji i że wystąpił on wyłącznie przy produkcji tego jednego SRB. Wtedy Vulcan mógłby wrócić do lotów relatywnie szybko. Jednak jeżeli ten błąd jest uniwersalny dla wszystkich dotychczasowo wyprodukowanych GEM-63XL (których ULA ma podobno kilkadziesiąt) to przerwa będzie dłuższa, bo trzeba będzie wyprodukować nowe albo te obecne naprawić. Wtedy raczej nie ma szans na następny start w tym roku. Najgorzej będzie jak okaże się że to błąd projektu silnika który jakimś cudem nie ujawnił się do tej pory. Wtedy nawet pierwsza połowa 2025 może być bez startów Vulcana i znowu zamiast Vulcan czekać na Dream Chaser to Dream Chaser będzie czekał na Vulcana.
