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Mar 24, 2024

Lo stadio superiore di Vulcano fallì a causa dello stress maggiore e delle saldature più deboli

Eric Berger - 13 luglio 2023 18:32 UTC United Launch Alliance ha identificato la causa principale di un guasto che ha distrutto lo stadio superiore del suo razzo Vulcan a fine marzo. Secondo l'azienda

Eric Berger - 13 luglio 2023 18:32 UTC

La United Launch Alliance ha identificato la causa principale di un guasto che ha distrutto lo stadio superiore del suo razzo Vulcan alla fine di marzo. Secondo l'amministratore delegato dell'azienda, Tory Bruno, lo stadio superiore del Centaur V si è guastato a causa di uno stress superiore al previsto vicino alla parte superiore del serbatoio del propellente a idrogeno liquido e di saldature leggermente più deboli.

Bruno ha delineato la natura del guasto e le misure che l'azienda sta adottando per porvi rimedio durante una teleconferenza con i giornalisti spaziali giovedì. Ha detto che la United Launch Alliance sta lavorando per far volare il razzo Vulcan nella sua missione di debutto durante il quarto trimestre di quest'anno.

Lo stadio superiore Centaur V è stato distrutto durante i test di pressione presso il Marshall Space Flight Center in Alabama il 29 marzo. Bruno ha detto che questo era il quindicesimo test di una serie di 45 test per qualificare lo stadio Centaur per tutti i potenziali profili di missione. Tuttavia, circa a metà del test, il serbatoio dell’idrogeno ha iniziato a perdere, e nel corso di quattro minuti e mezzo la perdita si è ampliata.

Durante questo periodo l'idrogeno è fuoriuscito in un'area ristretta del banco di prova, uno spazio relativamente chiuso. Dopo aver raggiunto una concentrazione infiammabile e trovato una fonte di accensione, l'idrogeno ha preso fuoco. Ciò ha danneggiato gravemente il banco di prova, nonché il serbatoio dell'idrogeno e quello dell'ossigeno liquido, caricati con azoto liquido per questo test.

Abbastanza rapidamente, la squadra investigativa sul guasto ha identificato che la perdita si era verificata nella cupola anteriore, o nella sezione superiore, del serbatoio dell'idrogeno. Analizzando i pezzi del serbatoio utilizzando la "frattografia", Bruno ha detto che gli investigatori sono stati in grado di individuare il punto in cui ha avuto origine la crepa nel serbatoio di acciaio inossidabile, vicino alla parte superiore della cupola.

Per comprendere la natura del guasto, Bruno ha affermato che l’azienda ha eseguito un modello ad alta fedeltà dei carichi e delle sollecitazioni sulla cupola dell’idrogeno in questa posizione e ha scoperto che lì c’erano carichi inaspettatamente più elevati. Inoltre, il team ha analizzato la resistenza delle saldature vicine e ha scoperto che non era così elevata come valutato in precedenza.

"Le due cose insieme, carichi più elevati e resistenza leggermente inferiore nella saldatura, sono ciò che ha causato l'inizio della fessura", ha detto. "L'altra cosa che vorrei chiedervi di apprezzare, dal momento che qui siamo completamente trasparenti, è il fatto che abbiamo già effettuato 15 test, il che significa molti più test ed esposizione a molti più cicli di pressione e molto, molto più tempo con il struttura sotto pressione come non accadrebbe mai in un singolo volo."

Per risolvere il problema, Bruno ha affermato che la soluzione è relativamente semplice. L'area prossima al cedimento sarà rinforzata con un ulteriore anello di acciaio inossidabile e strisce di metallo. Queste azioni correttive aggiungeranno circa 140 kg alla massa dello stadio superiore, che secondo lui rappresenta una perdita trascurabile di capacità di carico utile su un veicolo progettato per sollevare 27 tonnellate nell'orbita terrestre bassa.

L'azienda sta preparando una nuova cupola con queste soluzioni e questo serbatoio Centaur V sarà sottoposto a una serie di ulteriori test di pressione per verificarne il comportamento previsto. Inoltre, lo stadio superiore Centaur V che doveva essere utilizzato nel volo di debutto del razzo Vulcan, noto come missione Cert-1, poiché è il primo di due voli di certificazione per la US Space Force, è stato spedito dall'aeroporto. sito di lancio presso lo stabilimento dell'azienda a Decatur, in Alabama. Subirà modifiche simili.

Bruno ha affermato che l'esecuzione dei test finali di qualificazione per l'anomalia Centaur V e la modifica della versione di volo del carro armato sono gli ultimi due passaggi necessari prima che Vulcan possa lanciare. Ha detto di essere soddisfatto delle prestazioni del primo stadio del razzo durante un recente test di "prontezza al volo", quando i motori BE-4 del razzo si sono accesi per alcuni secondi.

"Siamo rimasti davvero, davvero soddisfatti dell'attivazione della disponibilità del volo", ha detto Bruno. "Tutto era fenomenale. E non c'era, direi, nessuna azione richiesta su alcun hardware, nessuna procedura."