“德尔它4”重型火箭演示任务的故障原因已查明 | |
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http://jczs.sina.com.cn 2005年04月02日 11:24 中国国防科技信息中心 | |
[美国《每日航天》2005年3月18日报道] 波音公司和美空军在美国航宇公司(Aerospace Corporation)的支持下,已经确定了2004年12月21日发射的"德尔它4"重型运载火箭演示任务中主发动机过早关车的根本原因。 发生异常的根本原因是由于液氧供给系统内出现了流体气穴现象。分析表明在燃料管的进口处出现了气穴,当推进剂加速离开燃料贮箱时,进口处的过滤网和回转弯管对推进 在以前所有的"德尔它4"飞行中都存在这种燃料管限流现象,但对于这次任务来说,火箭的加速度、燃料箱中的液面以及推进剂流速的特有组合对推进剂流压力的减小恰好使得在燃料箱排放时,在该位置产生了气态氧。 液氧贮箱的进一步排放使得燃料管进口处的情况变得更坏,从而造成这种气穴效应顺着燃料管扩散下去,直到到达液氧耗尽传感器,并使这些传感器立即转换到推进剂耗尽状态。 飞行计算机感知到这种动作后,就按照预定程序来进行扼流并关闭主发动机。飞行数据表明燃料箱中剩余的推进剂足可以完成所设计的第一级燃烧时间。 空军调查小组领导罗德·豪瑟少校表示,这本次调查采用了一个周密的过程,以确保不会遗漏任何可能的原因。调查使用了故障树分析方法对推进剂、电子设备、结构以及飞行环境中的可能原因进行了归类,并且已经排除了50个故障树分支中的49个。最后一个待考虑故障树分支涉及液氧供给系统内的气穴现象。" 在过去的八周时间内,由波音公司德尔它推进剂分析主任马克.鲍德温领导的专家小组已经对液氧流的气穴扰动能够造成液氧流在发动机关车传感器区域内变成气态氧这种情况进行了分析。 罗德·豪瑟少校还称,"专家小组利用计算机模型对燃料箱底部与发动机关车传感器之间的液氧燃料管内的液氧流进行了仿真。为了将液氧箱和燃料管更加复杂的内部特性包含在内,专家小组已经利用高逼真度的模型对重型运载火箭演示飞行期间所经历的液氧流状态进行了越来越精确的仿真。这些状态与箭上传感器所测量到的结果吻合的很好。" 调查小组也已经分析并排除了能把燃料箱内液面上方的气态氧吸入燃料管内的其它意料之外的燃料箱排放现象。 计算机仿真和其它技术已经对这种"汽体穿过"情况进行了分析,结果表明即便对于燃料箱内液氧的旋流或"晃动"这种极端情况来说也是不可能的。 为了确定它们不可能是产生异常的原因,工程专家们对这些现象及其它49个已排除的故障树分支进行了研究。 波音公司已经开始对整个"德尔它4"系列火箭采取了修正措施。并将在整个3月份继续进行能够对燃料箱底部与发动机关车传感器之间的液氧流进行完全分析的其它计算机仿真,来帮助工程人员来对修正措施进行选择和确认。 随后将正式成立一个最终执行审查委员会来结束这次故障原因的调查。 |