Nei giorni scorsi c’è stata una conferenza stampa dei responsabili del programma Ares per presentare l’avanzamento dei lavori nel sistema di abbattimento delle vibrazioni provocato dalle oscillazioni di spinta.
Steve Cook, manager del programma Ares ha dichiarato che la soluzione per la risoluzione del problema esiste ed è fattibile, si è però in attesa dei dati che verranno acquisiti prossimamente per avere il quadro completo.
Il team che sta lavorando al problema ha redatto un piano A per la risoluzione del problema e un piano B nel caso il primo non dovesse essere soddisfacente.
Attualmente senza alcun tipo di mitigazione l’equipaggio sarebbe sottoposto a vibrazioni da 5-6G intorno ai 115sec di accensione. Gli unici dati che per ora vengono utilizzati quale parametro di sopportabilità sono quelli che vennero raccolti ed utilizzati con le Gemini i quali specificavano 0,25G massimi per la completa operabilità dell’equipaggio, da 0,3 a 0,5G una parziale operatività con semplici compiti visuali e motori e oltre i 3.7G rischi importanti per la salute umana.
Attualmente l’equipaggio shuttle sopporta nelle prime fasi di volo, mentre i SRB sono accesi, vibrazioni da 0,1G.
Il piano A è quindi composto da diverse soluzioni (vedi immagine), la prima è una separazione assorbente le vibrazioni fra primo e secondo stadio, dello stesso tipo utilizzato sui vettori ELV nel caso si debbano trasportare payload delicati (di recente è stato utilizzato per GLAST).
Questo sistema, chiamato SoftRide Isolator presenta però ancora alcuni rischi, probabilmente facilmente risolvibili con alcune modifiche, in caso di malfunzionamento che potrebbero portare al danneggiamento dell’interstadio.
Insieme a questo il piano prevede l’installazione del Aft Skirt TOA (Tuned Oscillating Arrays), ovvero 16 attuatori installati intorno alla parte bassa del primo stadio e alimentati da batterie che andrebbe a sostituirsi al vecchio concept chiamato “parasorber” e che coinvolgeva l’utilizzo dei paracaduti nella parte alta dello stadio. Il sistema è molto affidabile e anche se si perdessero alcuni attuatori le sollecitazioni rimarrebbero sotto alla soglia di sicurezza con la possibilità di perdere completamente il sistema in maniera attiva e utilizzarlo solamente in maniera passiva mantenendolo efficiente. Il peso previsto è di 500-600Kg, al di sotto del margine attuale di peso del lanciatore (circa 3.6ton).
Infine potrebbe essere previsto l’utilizzo di smorzatori sui sedili dell’equipaggio in grado di abbassare le accelerazioni da 1G a 0,25G oppure di alleviare le sollecitazioni in caso di guasto al sistema attivo di soppressione delle vibrazioni. Il sistema è però considerato immaturo e a scapito del peso aggiunto non pare abbia molti vantaggi rispetto agli altri sistemi.
Il cosiddetto “Piano B” invece prevede un’altra serie di tecniche da utilizzarsi in maniera combinata. Il più importante e presentato nei mesi scorsi è l’utilizzo di thruster montati sul SRB e utilizzati in maniera pulsante per abbattere in controfase le vibrazioni ma con diversi problemi di installazione e un periodo di circa 4 anni per la progettazione.
Insieme a questa soluzione il piano prevede inoltre un sistema del tutto simile a quello utilizzato per il “piano A” con un secondo set di attuatori montati questa volta fra upper-stage e Orion.
La risoluzione procede, ma si è sempre in attesa di avere i primi dati certi su cui lavorare, i primi arriveranno con STS-126 e dalle missioni successive prima di avere l’importante test di Ares I-X il prossimo anno.
Un delirio di complicazioni…
E allora copiate la Soyuz!!!
Ma se Ares I-X ha il booster a 4 elementi, che test è?
Non è il 5 elementi ad avere teoricamente più problemi?
E il primo test in volo lo fanno nel 2014?
“Ma mi faccia il piacere!”
Scusate, ma non ce la faccio a trattenermi…
Mi associo a quello che scrive Monzi.
Senza voler per forza sparare “a zero” sul progetto Orion (che è come sparare sulla Croce Rossa di questi tempi) ma questo aspetto rende davvero l’idea delle complicazioni assurde a cui sta andando incontro il team di progettazione.
Tutto questo per l’assurda decisione di tirare fuori un vettore man-rated dagli SRB dello Shuttle!!
Tanto vale che studiavano un vettore completamente ex-novo, chessò qualcosa tipo lo Zenit russo…
Tutti questi problemi, normali fino ad un certo punto per un nuovo progetto, non fanno altro che allontanare appassionati, opinione pubblica e contribuenti dal programma Constellation.
I dati si raccoglieranno anche dalle missioni shuttle… che hanno SRB a 4 segmenti… non è così necessario che il vettore sia a 5 segmenti propulsivi, è già stato scritto diverse volte che innanzitutto Ares I-X è nato ben prima del problema delle oscillazioni e lo scopo non è quello di risolvere il problema o verificarne le soluzioni (per l’utilità di Ares I-X consiglio di andare a rileggere le vecchie discussioni sull’argomento o il thread live della missione, non sto a ripetere ogni volta gli obiettivi del test), secondo, i dati che si raccoglieranno non interesseranno il comportamento delle oscillazioni della spinta del primo stadio (facilmente rilevabili con test statici a terra) ma le dinamiche di vibrazione e sollecitazione dell’intera struttura e in questo 4 o 5 segmenti “accesi” poco cambia, servono dati reali e subito…
Non è il 5 elementi ad avere teoricamente più problemi?
Ne ha tanti è quali il 4 segmenti… solo che il primo lo si conosce da 30 anni mentre il secondo lo si sta studiando ora…
E il primo test in volo lo fanno nel 2014?
No, nel 2013, e anche in questo caso mi pare sia stato detto più volte che il gap è provocato principalmente dalla realizzazione delle infrastrutture di terra, convertendole dal programma shuttle, che qualcuno vorrebbe posticipare…
Senza voler per forza sparare "a zero" sul progetto Orion (che è come sparare sulla Croce Rossa di questi tempi) ma questo aspetto rende davvero l'idea delle complicazioni assurde a cui sta andando incontro il team di progettazione.
Non credo che il Saturn V o lo Shuttle siano stati progettati in una cena fra amici sorseggiando una limonata… consiglio una rilettura ai primi capitoli del Jenkins per ricordare quali furono i problemi tutt’altro che banali da risolvere in fase di progettazione… e “tutto per l’assurda idea di tirare fuori un mezzo con le ali per andare nello spazio”, ma alla fine ci si è riusciti, perchè i problemi si risolvono, non si butta la testa sotto la sabbia cambiando progetto ogni volta che la collina sembra più ripida del previsto, appellandosi a scuse quali decisioni calate dall’alto, decisioni migliori sempre a portata di mano, configurazioni sempre migliori di quella scelta ecc… insomma la solita fuffa…
Tanto vale che studiavano un vettore completamente ex-novo, chessò qualcosa tipo lo Zenit russo....
Certo… così eravamo sicuri di non avere problemi di payload…
Non vedo il nesso fra le cose…
Eh già, devo quotare Albyz. Nelle fasi di sviluppo di un lanciatore è la norma risolvere problemi che, ai più, appaiono quasi insormontabili tali da fare ipotizzare, a torto, un design completamente diverso e conservativo. Sono fiducioso. Sulle differenze tra i test a 4 o 5 segmenti abbiamo già parlato. NASA ha fatto le sue valutazioni, ed ha preferito un lancio in poco tempo comunque rappresentativo.
Per curiosità, qualcuno sa a quanto ammontavano le vibrazioni sul Saturn V?
Non saprei… credo comunque più basse dello shuttle essendo tutto propellente liquido.