载人龙飞船爆炸原因查明 空X将改进引擎阀门与管线

 

7月15日,SpaceX通过社交媒体,公布了今年4月份载人龙飞船地面测试时发生爆炸的具体原因。调查结果显示,事故与德拉科发动机或超级德拉科发动机都没有关系,而是因为发动机点火前加压管路的意外燃烧而引起爆炸。
报告称,尽管只完成了故障树调查的80%,但已经基本可以断定问题的所在。载人龙飞船的德拉科发动机需要相应的增压系统才能正常工作,飞船使用惰性气体氦来保持发动机的工作压力(约16.5帕斯卡),为避免增压氦气与四氧化二氮(NTO)等燃料直接接触,就必须增加某种构造的止回阀。出问题飞船的止回阀是钛合金材料制造的,而在高压情况下,钛金属是可以在NTO的环境中被点燃的。
由于管线的某种故障,使NTO燃料在测试开始前错误的进入到了增压氦气的管路,发动机被点燃前的-100毫秒时管内压力增大到16帕,燃料和氦气的冲击损毁了氦气管路的止回阀。尽管止回阀表面进行了钝化处理,但被高压气体击碎的止回阀钛合金粉末被意外点燃,从而引起了爆裂事故的发生。SpaceX称8台超级德拉科发动机本体并未在事故中受到严重损害。
简单说,就是NTO燃料意外流入氦气管路,破坏了止回阀并最终引发事故。既然问题已经搞清楚,那SpaceX方面将如何改进呢?简单说就是从故障的本身下手。龙飞船团队将改进燃料管路的设计,从物理上避免燃料再次混入增压管线,同时将机械钛合金止回阀改为一次性的爆裂止回阀,降低中途出故障的概率。
事故发生后,SpaceX一直与美国宇航局保持沟通,并共同解决问题。目前双方正致力于将载人龙飞船的进度转移到正常轨道上来,力争在今年底完成首次载人示范性飞行。此前有消息称宇航局吉姆局长曾公开批评SpaceX,但随后吉姆亲自辟谣说SpaceX与NASA合作顺利,而他只是对NASA向民众隐瞒部分信息表示不满。
NASA局长其实是另有所指,因为不光是SpaceX的龙飞船出现了如此重大的事故,波音公司的“星际快线”CST-100在去年的静态测试中也出现了类似的问题。当时飞船发动机熄火后阀门没有正常关闭,导致有毒燃料四氧化二氮气体大量进入了飞船服务舱(如果飞船内有宇航员的话,这是致命的)。
但波音和NASA对这一严重的故障连一个公开的声明也没有,仿佛波音的CST-100飞船就从没出过故障一样,直到事故发生一个月后才轻描淡写的提到了这个问题。今年5月,波音公司才重新测试通过了去年发生故障的动力系统,这一事故让该飞船的研制进度向后推迟了大半年。然而在简报中,波音依然对去年的事故只字未提,这可能是让NASA局长最为恼火的原因。有人开玩笑说,波音店大欺客都到了宇航局长头上了,而宇航局却敢怒不敢言。
截至发稿前又有新消息传来,接近NASA的人士称由于4月份载人龙飞船的故障,原定于载人测试的DM-2任务将改为不载人的纯货物飞行,但SpaceX拒绝对这一消息做出评论。

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