Ну блин, это как вообще? Если бы в России 12 дней врали про аварию, визжали бы все либерасты.

А пока радуются все патриосты.

"По словам Кенигсманна, команда SpaceX считает, что проблема не в самих двигателях SuperDraco." - вполне возможно, они правы. Эти двигатели работают по "вытеснительной" схеме, т.е. компоненты топлива и окислителя вытесняются из баков под высоким давлением инертного газа (обычно это гелий или, в эконом-версии - азот). Такая схема упрощает двигатель, позволяет обойтись без турбонасоса, но вынуждает делать топливные баки баллонами высокого давления. Судя по опубликованной видеозаписи, аварийная ситуация развивалась очень быстро, и возникла еще до запуска самих двигателей (факела от работы двигателей видно не было) или непосредственно в момент их запуска. Из этого можно предположить, что непосредственной причиной аварии был разрыв топливного баллона или баллона с окислителем, когда в него подали вытеснительный инертный газ из баллона с газом. Двигатели они, наверное, в самом деле испытывали 600 раз (и все 600 раз - успешно) - но вот к испытанию баллонов высокого давления они подошли менее тщательно. С учетом того, что баллоны у них, скорее всего, из композитных материалов - то их деградация могла произойти без видимых внешних изменений, чего обычно не бывает с металлическими баллонами. Иными словами, композиционные баллоны высокого давления они сделали, а регламент их проверки и работы с ними - не продумали.

Rocketbarrel, очень на это похоже, и очень хорошо, что такой косяк выявился до пилотируемого старта. Но САС Союзов и Аполлонов на твердом топливе все же кажутся мне надежнее...

Твердотопливным двигателем невозможно управлять. Его можно только включить, и ждать, пока он отработает заданное время - выключить его раньше невозможно. Поэтому понятно, почему SX занялся жидкостными двигателями - для того, чтобы управлять ими при маневрировании вблизи поверхности Земли. Жидкостной двигатель на самовоспламеняющимся высококипящем топливе, работающий по вытеснительной схеме - устройство простое, и ломаться в нем особо нечему. Но вот с композиционными материалами для баллонов высокого давления они похоже недобдели - тут нельзя исключать даже химической коррозии баллона при длительном воздействии топлива или окислителя на композиционный материал.

Быстрый выход из сложившейся ситуации у них такой - заменить композиционные баллоны на классические металлические, что приведет к повышению массы и снижению предельной грузоподъемности их аппарата. Переработать компоновку "Дракона" с учетом новых баллонов. Провести весь цикл испытания с новыми баллонами. Запустить аппарат в эксплуатацию с металлическими баллонами. [Медленно, долго и печально тестировать композиционные баллоны на всех мыслимых и немыслимых режимах эксплуатации и хранения. Разработать регламенты по работе с ними. Поставить их на аппарат вместо металлических.]

Rocketbarrel, ну прям такой детальный анализ, и целая инструкция по исправлению, уважуха, если конечно же вы не ошибаетесь.

Rocketbarrel, Вас бы в комиссию по расследованию причин аварии. +

Хочу, чтобы можно было вставлять внутренние ссылки в комментарии, как это сделано в статье!

Апофеозом трагикомедии с разрывом баллонов высокого давления будет примерно такое заключение комиссии про расследованию аварии: "... при длительном воздействии азотосодержащего окислителя (тетраоксид азота) на внутреннюю стенку бака, выполненного из композиционного материала на основе склеенных углеродных волокон, произошло ее частичное нитрование. Это повлекло за собой превращение композиционного материала в взрывоопасное вещество наподобие тринитротолуола, а так же его частичное разупрочнение. При активации двигательной системы бак с окислителем оказался подвержен действию высокого давления, силовое воздействие которого привело к появлению трещины и возникновению детонации в нитрованном композиционном материале..."

Повышение давления в системе = вывод двигателей SuperDraco в режим форсажа? Если я прав, то следующий вопрос "Зачем?". Зачем изобретать велосипед? Есть же проверенное годами решение! САС с твердотопливными ускорителями уводит капсулу от аварийной РН, а дальше в штатном режиме двигатели SuperDraco мягко возвращают капсулу на землю. Профит! И не нужны столь длительные мероприятия по замене сначала композитных ТБ (топливных баков) на металлические ТБ, долгое тестирование композитных ТБ, обратная замена металлических ТБ на композитные (это если окажется, что композитные ТБ имеют право на жизнь). Я ничего не упустил? Ах, да! Потеря грузоподъёмности и гемморой с перекомпоновкой, в случае использования САС, аналогичной нашей, потеря грузоподъёмности конечно будет, но зато не будет геммороя со всем остальным!
За изящность идей использования двигателей SuperDraco как аварийно-спасательных, создателям капсулы Crew Dragon респект и уважуха! Ну не получилось сейчас, не беда, беда бы была, если бы подобное произошло при пилотируемом запуске, но капсулу жаль.

dilettant, это первое, что приходит в голову (см. реплику 4), но САС типа Союз-Аполлон требует установки несущего сбрасываемого защитного кожуха или коренной переработки самой пилотируемой капсулы. Паллиативным решением могло бы стать размещение в параллель жидкостным двигателям, работающим без форсажа, небольших сбрасываемых твердотопливных ускорителей.

dilettant "Повышение давления в системе = вывод двигателей SuperDraco в режим форсажа?" Нет. У ракетного двигателя вообще нет режима форсажа. Режим форсажа - это из авиации - такой режим работы турбореактивного двигателя, при котором топливо подается не только через основные форсунки, но и через дополнительные форсунки, расположенные в "форсажной камере", т.е. позади газовой турбины. Повышает тягу двигателя, но и расход топлива повышает еще сильнее.
У "СупреДраго" повышение давления в системе - это всего лишь подача вытесняющего инертного газа в баки (баллоны) с топливом и окислителем. Это нормальный режим работы, а не "форсированный", которого в нормальном смысле этого слова там вообще быть не может. Пока двигатель не работает, топливо и окислитель хранятся в баках без повышенного давления. Использование твердотопливной САС потребует еще более глубокой переработки КК, чем замена композитных баков-баллонов на металлические.
Вообще же, баллоны высокого давления могут быть очень надежными, если только не гнаться за сверхвысоким соотношением (давление * объем)/масса. За всю историю советской/российской космонавтики не было ни одной аварии, вызванной самопроизвольным разрушением баллона высокого давления в штатном режиме эксплуатации. Да и в ракетных войсках таких аварий не было.

Что мешало сделать баки двухслойными: внутренний слой -- металлический, а наружный -- карбоновый? Можно еще проще -- металлизировать изнутри композит. Но и сделать по четыре сбрасываемых ТТУ на замках поверх основных движков -- не велика сложность. Кстати, Супер Драго "может менять уровень тяги в широком диапазоне, со 100 % до 20 %". Любопытно, каким способом?

"Что мешало сделать баки двухслойными: внутренний слой -- металлический, а наружный -- карбоновый?" Ничто не мешает. Газовые баллоны высокого давления, сделанные по такой технологии в России были в продаже уже в 90-е годы, правда там была обмотка из стекловолокна. Но невелика разница.
Металлизировать композит изнутри можно, но при подаче давления баллон вынужден немного расширяться, а это грозит разорвать внутренний слой металлического напыления, т.е. почти что фольги. Да и отслоение этой "фольги" - тоже событие возможное и крайне неприятное.
Система аварийного спасения "Союза" весит примерно 1200 кг. Для более тяжелого "Дракона" понадобится и более тяжелая САС. Навесить на "Дракона" порядка двух тонн дополнительного оборудования - задача не из легких.
"СуперДраго" может менять уровень тяги, очевидно, благодаря дросселированию - то есть благодаря большему или меньшему перекрытию клапанов, через которые из баков в камеру сгорания поступают топливо и окислитель. Клапаны полностью открыты - тяга 100%. Никакого "форсажа" при этом, очевидно, не возникает.

Rocketbarrel, но ведь может быть так: САС+штатные двигатели. Не требуется резкого и избыточного повышения давления в ТБ, нет слишком большого снижения грузоподъёмности, по сути что-то типа пороховых ускорителей на первых реактивных самолётах, почему бы нет?
Я предполагаю, что при резком повышении давления, а увод капсулы в сторону от РН предполагает моментальный выход двигателей на максимум, мог произойти гидроудар, стенки бака не выдержали и разрушились.

dilettant, Супер Драго выходят на максимальную тягу за 100 миллисекунд. Критически настроенный Rocketbarrel, не перечитал предыдущую мою реплику под № 12, где именно это и предлагалось: "Паллиативным решением могло бы стать размещение в параллель жидкостным двигателям, работающим без форсажа, небольших сбрасываемых твердотопливных ускорителей". С его поправкой о том, что для ЖРД следует говорить не о форсаже. а о дросселировании, совершенно согласен.

Я не ракетчик, мне простительно ошибаться в терминах. 😳
Блин, и нас ещё обвиняют в злорадстве, мы за Маска как за своего переживаем, вон какой "мозговой штурм" устроили, желая помочь найти решение проблемы!

dilettant, во фразе -- "Апофеозом трагикомедии с разрывом баллонов высокого давления будет примерно такое заключение комиссии про расследованию аварии" -- некоторый оттенок злорадства на мой личный взгляд присутствует, хотя и не умаляет основательности других предположений того же автора.

dr_ovosek, это не злорадство, скорее чёрный юмор с изрядной долей цинизма.

У SX уже была одна авария из-за самопроизвольного разрушения композитного баллона высокого давления - та самая, когда взорвался F9 c "грузовиком" для МКС. Если SX и в самом деле наступила на те же грабли во второй раз - трудно назвать происходящее иначе, как "трагикомедия".

dilettant, термин "цинизм" применим только в случае отсутствия эмоций, а в данном случае даже "злорадство" слишком жесткое выражение, так как в реплике Rocketbarrel я лично почувствовал огорчение, но с легким оттенком насмешки -- типа, поскользнулись на ровном месте. Кстати, Rocketbarrel, дайте, пожалуйста, цитату, чтобы можно было найти данные о том, что предыдущий взрыв Фалкона произошел "из-за самопроизвольного разрушения композитного баллона высокого давления", или ссылку на результаты расследования, если она не нарушает правила сайта.

ЕМНИП, в тот раз произошло разрушение кронштейна крепления ёмкости с гелием внутри топливного бака. Хотя на 100% нельзя быть уверенным, что причиной стало именно разрушение кронштейна, а не стенки бака.

dilettant, насколько помню, у них баллон высокого давления с гелием находился внутри бака с жидким кислородом (а не с топливом). Причиной той аварии посчитали производственный дефект кронштейна, на котором висел этот самый баллон и неучтенную химическую реакцию между жидким кислородом и композитной стенкой баллона.

Rocketbarrel, жидкий кислород (окислитель) - компонент топлива, я же уже извинялся за не совсем корректную терминологию, я же не ракетчик!

dilettant, то что они запихивали баллон с гелием именно в кислородный бак - имело определенный смысл. Т.к. жидкий кислород, очевидно, очень холодный, то это способствует охлаждению и баллона с гелием. Соответственно, гелия (газообразного) туда больше влезает при прочих равных условиях. Потом этот гелий расходуется на наддув того же бака с кислородом (и бака с топливом), и если бы гелий был более теплым, чем жидкий кислород, то при контакте с жидким кислородом он бы остывал и сжимался, теряя давление, что могло бы привести к нестабильности наддува, и в самом худшем случае - к схлопыванию бака внешним атмосферным давлением. Так что поместить баллон с гелием в кислородный бак - само по себе правильное решение.

Откуда известно, что гелий в баллоне сжатый, а не жидкий?

Действительно, откуда он все так подробно знает? И подумалось, а вот и не ответит на счёт жидкого/сжатого, ну чтоб уж совсем не спалиться.

Сжатый. Жидкий хранить технически сложно, нужна температура меньше 4К. Кроме того, чтобы его применять для наддува баков, его нужно снова сделать газообразным, и сжатым под высоким давлением (весь смысл наддува в том, чтобы нейтральный газ из баллона высокого давления самотеком (но через дроссель/клапан) переходил в наддуваемый бак и таким образом компенсировал расход топлива/окислителя, не позволяя давлению в баке снизиться ниже внешнего атмосферного. Так что никакого технически оправданного смысла хранить гелий жидким - нет.

Немного оффтоп: Гелий - это элемент, созданный природой для издевательства над человеком. Это второй(!) по распространенности элемент во вселенной, но при этом на Земле его крайне мало. Он содержится в попутном газе нефтяных скважин, но разумеется, гелий в промышленных количествах есть далеко не в каждой нефтяной скважине. В 30-е годы прошлого века в мире была всего одна(!) нефтяная скважина с хорошим содержанием гелия в попутном газе. Гелия слишком мало, чтобы построить значительный флот из дирижаблей Именно (и только) из-за отсутствия гелия в достаточном количестве невозможно массово строить дирижабли. Но при этом в атмосфере Земли гелий все-таки присутствует. Совсем чуть-чуть. Но этого достаточно, чтобы портить вакуумные приборы со стеклянной колбой (радиолампы и т.п.). Гелий из атмосферы проникает сквозь вакуумное стекло, портит вакуум, и постепенно выводит строя радиолампы.

Удивительно, но у гелия коэффициент проницаемости в 10 раз выше, чем у водорода, оказывается.
И кто мне объяснит тогда, почему у меня второй месяц висит под потолком надутый им "дирижабль" из какой-то пленки, хоть он уже слегка сдал.

Этот "дирижабль" наверняка блестящий, т.е. покрыт алюминиевой фольгой. Именно эта фольга и задерживает гелий, т.к. он через алюминий проникает очень плохо.

Так как разница температуры кипения между гелием и кислородом больше 40 градусов К, а стенки баллона с гелием не слишком толстые, то гелий, налитый в баллон не до верха, будет, испаряясь, автоматически поддерживать нужное давление и в своем баллоне и в баке с кислородом. Не вижу необходимости делать тяжеленный баллон для хранения под очень большим давлением сжатого гелия (кстати, по мере его расходования давление будет падать, что потребует закачки его с большим излишком и сложного регулируемого дросселя). Достаточно точно рассчитать форму и толщину стенок баллона, параметры дросселя, сечения трубопроводов, объем и поверхность испарения гелия, чтобы в баке с кислородом само собой поддерживалось давление, необходимое для подачи топлива в двигатели, практически до полного испарения гелия.

Последние слова химика: "это вещество не взрывоопасное". Последние слова биолога: "эта змея не ядовитая". Последние слова ракетчика "Не вижу необходимости делать тяжеленный баллон для хранения под очень большим давлением сжатого гелия". Ну, а если серьезно - то жидкий гелий обладает очень малой теплотой испарения, в 27 тысяч (!) раз меньшей, чем вода. Поддержать систему со столь малой тепловой инерцией в требуемых рамках - практически невозможно, это не паровой котел для паровоза. Жидкий гелий испаряется очень бурно, практически со взрывом. Такая ситуация предусмотрена, в частности в аппаратах МРТ, где жидкий гелий используют для охлаждения сверхпроводящих магнитов. Если он закипает - то предусмотрен быстрый сброс давления в атмосферу - выглядит это очень зрелищно.

Maha, мы детям на дни рождения дарим шарики разной формы из фольги, но они дольше 2х недель не летают. У вас какой то супер шарик)

Rocketbarrel, вот с этого и надо было начинать! 8-) "Слона-то я и не приметил"! Премного благодарен за информацию: сейчас глянул в справочник -- хотя там не все так экстремально, как в паре вода-гелий, однако теплота парообразования гелия ~ в 10,5 раза меньше, чем кислорода и в 22,5 раза ниже, чем водорода. Но и этого, пожалуй, хватает, чтобы не рисковать дорогостоящей ракетой ради выигрыша в несколько процентов от массы полезной нагрузки.

Дык, выходит, что достаточно засунуть в кислородный бак мой "дирижабль" из невесомой пленки, надуть его там через простецкий шланчик уже в заправленном под давлением кислороде и -- ага! Поехали! Пущай полетает!

Maha, "дирижабль" должен будет выпустить в кислородный бак несколько кубометров гелия, а потому изначально гелий в нем должен быть сильно сжат. Воздушный шарик - не подходит, нужен именно баллон высокого давления.

Rocketbarrel, понятно. А во сколько раз давление гелия в своем баллоне выше давления кислорода в своем? В воздушном шарике ВНУТРИ объема сжатого кислорода давление было бы такое же всегда как у кислорода и падало бы по мере расхода кислорода, расширение гелия лишь слегка компенсировало бы это падение.
И еще вопрос: а гелий с кислородом, ли чо ли почти не смешиваются при непосредственном вытеснении кислорода гелием? Или все же там мембрана -- вот этот мой надувной шарик засунут?

Бак с жидким кислородом - тонкостенная конструкция, наподобие большой консервной банки. Толщина стенок - 0,5..1,0 мм. Объем этого бака - десятки и даже сотни кубометров. Избыточное давление в нем - не более 1 атмосферы. Получается что-то вроде банки с газировкой :-)
Баллон с сжатым гелием - это прочная конструкция, с толщиной стенок порядка 10 мм. Объем этого баллона - сотни (а может и тысячи) литров. Давление внутри баллона - свыше 200 атмосфер.
При работе ракетного двигателя жидкий кислород уходит из кислородного бака, а оставшийся от него пустой объем - замещается газообразным гелием, выпущенным из баллона через клапан, чтобы давление в кислородном баке не упало, и чтобы бак не был раздавлен внешним давлением атмосферного воздуха. Кроме того, кислородный бак должен быть всегда надут внутренним давлением, чтобы ракета сохраняла свою прочность. Закрытая банка с газировкой под давлением всегда прочнее той же самой, но уже открытой банки, без избыточного давления внутри - можете проверить :-)
Кислород и гелий почти не смешиваются, т.к. кислород в баке в основном жидкий, а гелий - весь газообразный. Конечно же, уже испарившийся кислород смешиваются с газообразным гелием, но это ни на что не влияет, т.к. ракетный двигатель может потреблять только жидкий кислород. Уже испарившийся кислород его не интересует, да и по массе этого газообразного кислорода в объеме бака очень мало - нет смысла как-то заморачиваться, чтобы его использовать.

Rocketbarrel, Большое спасибо Вам за точную и полную информацию.

Ну то что она точная сомнений не вызывает, но на счёт полной, мне кажется вы погорячились. Думаю что Rocketbarrel может ещё много написать про кислород и гелий, а также баки.