2010年のプロトンロケットの打ち上げは、燃料が足りなかったためではなく、燃料が多すぎたために失敗しまし
た。記事の著者はウェインエリアザーで、米国空軍で25年間働いており、Torプログラムのマネージャーであり、家族のテストディレクターでした。ペンタゴン事務局の空軍供給局の宇宙発射部門の責任者であるアトラス。
飛行機の墜落につながる最も一般的な問題の1つは、車の燃料がなくなるまでパイロットがコックピットに静かに座っていたことでした。宇宙打ち上げでは、このような障害の発生頻度は低くなりますが、最初の打ち上げ時に特に示唆的なケースでは、燃料不足のために推進システムのシャットダウンが記録されました。
液体燃料の発射車両のほとんどは、燃料レベル追跡システムを欠いていました-落下する燃料ゲージの測定値を見つめている当惑したパイロットほど単純ではありませんでした。エンジンをテストし、消費量を記録し、必要な燃料と酸化剤の量を簡単な式を使用して計算しました。酸化剤として液体酸素を使用する装置は、単に満タンのタンクで満たされました。これは、バルブが閉じられた開始の最後の数秒まで酸素が蒸発したために必要でした。万が一に備えて、推定燃料量に加えてもう少し燃料を入れました。これは、米国外のほとんどのミサイルと同様に、トール、タイタン、デルタのミサイルがどのように機能したかです。
Atlasの動作は異なり、タンク内の燃料と酸化剤の量を測定し、効率を最大化するようにエンジンの推力を調整する燃料回収システムを使用していました。ただし、推進エンジンの稼働中にのみ起動されました。大型ブースターエンジンが、飛行の最初の数分間で設計推力レベルに達した直後です。デバイスが中央推進エンジンによって駆動されたときに、システムがオンになりました。1980年5月29日のNOAA-Bミッション中に、Atlas19Fロケットが深刻な速度低下から回復することを可能にしたのはこのシステムでした。
燃料の正しい量を計算することの難しさは、1976年2月19日にヴァンデンベルク空軍基地で打ち上げられた軍用気象衛星を打ち上げるトールLV-2FF34ミッションの失敗によってよく示されました。当時も燃料の量を計算する簡略化されたプロセス。打ち上げチームは、加速器の第1ステージの動作テストのデータを使用して必要な燃料負荷を計算し、カウンターを使用してロケットに負荷された燃料の量を測定しました。そしてそれがすべてです。必要な量の燃料が加速エンジンのタンクにロードされ、カウントダウンが始まり、離陸が行われました。しかし、ペイロードは安定した軌道に到達せず、最初の軌道の後に大気に戻りました。
その後の調査で、エンジン性能テストデータが正しくないことが判明しました。エンジンは、データが示すよりも多くの燃料を必要として、望ましい性能を達成しました。状況は、自動車販売店に行って100 kmあたり6リットルのガソリンを消費する新しい車を選択した場合と同様でしたが、まったく同じメーカー、モデル、同じオプションの他のすべての車では、この数値は7リットルになります。 100人;そして、なぜこの車が他の車よりもはるかに経済的であるのか、あなたは考えさえしないでしょう。残りのローンチについては、ProjectThorは広範な調査とより詳細な分析を実施しました。
別の事故が1981年8月3日にヴァンデンバーグ空軍基地でダイナミクスエクスプローラーミッションからのデルタ3914ミサイルで発生しました。通常の発射順序は、ロケットの第2ステージがカウントダウン中に燃料を供給されることを前提としていました。その任務では、給油装置に目新しさが追加されました。一部のガソリンスタンドで回転するホイールと同様に、燃料供給の指標として給油ホースで回転する「ミル」です。残念ながら、新しいホイールが詰まり、燃料漏れが発生したため、給油チームは第2段階が完全に給油されたと想定しました。彼女は予定より16秒早く燃料を使い果たしたため、ペイロードが目的の軌道160kmに到達しませんでした。その後、必要な軌道高度に関して論争があったことが判明したので、より低い軌道の支持者は満足しました、他のみんなとは異なり。
2001年4月18日は、インドの宇宙計画にとって重要な日でした。その後、GSLV地理同期衛星の打ち上げ用の発射車両でGSAT1衛星を発射する最初のロケットが打ち上げられました。業績のお祝いは長くは続かなかった。第三段階は、これまで飛行したことのないロシア製のエンジンを使用しており、推力に欠けていました。衛星は0.5％の速度不足で宇宙に侵入したため、軌道上の目的の場所に到達できませんでした。衛星は正常に動作しましたが、急速に下降し、他の衛星の軌道を横切り、それらの動作を妨害していました。これは受け入れられず、ほんの数日後にオフになりました。
2010年12月6日、栄光のプロトンブースターエンジンの新しいバージョンが、GLONASS衛星を搭載したバイコヌールコスモドロームからロケットを持ち上げました。上段に新しい上段を使用DM-03。ペイロードは軌道に入ることがなく、太平洋に落ちました。状況は、DynamicsExplorerの場合とは逆であることが判明しました。新しい上段のタンクの容積は以前のモデルよりも大幅に大きく、この瞬間は給油時に考慮されていませんでした。ミッションは追加の燃料を必要としませんでしたが、それでも注がれました-必要以上に2000kg。そして、ミッション「トールF34」や「デルタ」ダイナミクスエクスプローラーのように燃料が不足する代わりに、「プロトン」には燃料が多すぎました。
なぜ過剰な燃料が問題になったのですか？ Tor F34がクラッシュした場合、問題は単に搭載されている燃料が不足していることではありませんでした。軍事気象衛星の打ち上げ中、トールロケットと上段のタンクは小さすぎ、ミッションごとに船全体の質量が増加しました。この問題の解決策の1つは、RP-1燃料をRJ-1に置き換えることでした。ラムジェット用に設計されたRJ-1燃料は、RP-1よりも密度が高く、単位体積あたりの燃料をトール燃料タンクの限られたスペースに詰め込むことができるため、より多くのエネルギーが得られます。
トールF34ミッションで使用されたエンジンの高推力は数年前に指摘されていたため、この一連のミサイルの中で最も重いミッションのために特別に選択されました。しかし、実際には、このエンジンにはそのような推力がなかっただけでなく、原則として、そのようなデバイスのエンジンはそのような推力を与えることができませんでした。この任務を成功させるためにトールタンクに十分な燃料を詰め込むことは不可能でした-燃料重量の増加はエンジン推力を減少させるだけだったからです。
DM-03にも同じ問題がありました。上段にはたっぷりの燃料がありましたが、結局、ロケットが意図した軌道に到達するには重すぎることが判明しました。 Delta-4およびAtlas-5ミサイルの設計では、主なパラメーターは開発と製造のコストであり、エンジンのコストはタンクに貯蔵されている燃料よりも明らかに高くなっています。上段にRL-10エンジンを使用していた以前のロケットには、少なくとも2つのそのようなエンジンがありましたが、1つのエンジンのみが使用されるように軌道を計算することができました。軌道は、第1ステージの操作中にほぼ垂直に上向きになり、それによって、より低くより効率的な軌道に関連する空力抵抗と重力損失の両方を回避する必要があります。十分に高くなっているので、RL-10の上段はかなり長い間機能する可能性があります。ピックアップ速度ははるかに遅くなりますが、高価な機器で多くのお金を節約できます。このアプローチはいくつかの範囲の懸念を引き起こしましたが、アメリカのテストサイトからのミサイルが海の上を飛ぶので、この障害は克服できないものではありませんでした。
おそらく、2010年12月6日に発売されたDM-03上段を備えたプロトンは、同様の軌道に沿って宇宙に飛び込み、上段を追加の燃料を使用できる高さにすることができますが、誰もそのようなことを考えていませんでしたこの段階はそれほど多くの燃料を汲み上げることになっていないので、機会。
したがって、課題は、旅行前にタンクを満タンにするだけでなく、ミッションに適切な量の燃料を確保することです。そして、車を選ぶ前に、まずいくつかのコピーの特徴を読んでください。