Investigazione pannelli RCC: risultati preliminari

Come si ricorderà, lo scorso autunno al completamento della missione STS-120, la NASA aveva istituito un Tiger Team al fine di investigare un problema evidenziato nelle ispezioni dei pannelli in carbon-carbon rinforzato (RCC). Nella fattispecie, a seguito degli usuali controlli post-volo fatti con strumenti in grado di rilevare eventuali danni sulla base di un impronta termica, si era visto come per certi pannelli vi fosse in taluni casi perdita del rivestimento isolante in SiC, ovvero un rivestimento impiegato per coprire le porosità naturalmente presenti nel RCC. Durante il rientro, le alte temperature che si sviluppano sul bordo d’attacco, fanno parzialmente sciogliere questo rivestimento di modo che va ad occupare le piccole crepe (ripetiamolo naturalmente presenti nel materiale) di modo che il calore non le allarghi ulteriormente. In sostanza si tratta di una protezione termica applicata ai pannelli in RCC.

Il problema ha cominciato ad evidenziarsi a partire dalla missione STS-114, dato che per la prima volta venne impiegato un nuovo metodo di analisi dei pannelli, denominato Flash Thermography. In parole molto semplici la superficie viene riscaldata con una lampada e dalla lettura della mappa termica durante il raffreddamento del panello si può capire se vi sono o meno difetti interni nel pannello o sotto la superficie. Le immagine termiche una volta acquisite sono digitalizzate e in base alla luminosità dei pixel si costruiscono delle line scan, le quali sono caratterizzate da un parametro detto Indication Amplitude (IA). Un valore di IA>0.2 costituisce motivo di preoccupazione, indicando che vi sono delaminazioni nel rivestimento di SiC. In occasione della STS-114, usando tale tecnica si era riscontrata una lettura anomala in corrispondenza della giunzione tra due pannelli e questo aveva portato alla sostituzione (per precauzione) dei pannelli in questione.

Visto che simili letture anomali sono state riscontrate anche in alcune missioni successive, la NASA ha quindi nominato un Tiger Team alla fine della STS-120 al fine di comprendere una volta per tutte la causa di queste letture anomale, le quali sono segni di lieve distacco del rivestimento termico dei RCC panel. Si tratta di liberazioni di rivestimento termico di entità molto piccole, interpretabile come un infragilimento di tale rivestimento. Solo nelle missioni STS-102 e STS-103 si sono avuti distacchi di grossa entità di SIC.

In questi mesi di indagini il Tiger Team è arrivato a delle conclusioni preliminari. In particolare si è visto che con un IA>0.05 si hanno delaminazioni, la cui larghezza dipenda dal valore di IA, mentre per la lunghezza non si vede una simile correlazione. In media la lunghezza di tali delaminazioni è di 1/3 di pollice, con valori che variano tra 0.23 e 0.41 pollici. Si è visto che fenomeni di ossidazione non sono una causa preponderante di tali delaminazioni, le quali comunque non portano alla separazione del rivestimento dal pannello.

Il danneggiamento avviene in prossimità delle zone in cui la tensione di lavoro del materiale eccede quella ammissibile del materiale stesso, la quale è strettamente legata alla tenacità la quale è strettamente dipendente dal grado di porosità del materiale. Dato che quest’ultimo varia da punto a punto del pannello, ciò costituisce un elemento frenante nella propagazione del danneggiamento dall’area in cui si è formato.

Le indagini fin ad ora svolte hanno permesso di escludere come cause del danneggiamento i carichi dovuti a: ossidazione da ossigeno atomico (oxigen erosion), fase di ascesa, MMOD, atterraggio, voli di trasferimento, pad contamination, invecchiamento dei pannelli, maneggiamento dei pannelli per manutenzione.

Nei prossimi mesi avranno luogo diversi altri test, con nuovi cicli di carico sia strutturali che termici e vibrazioni. Inoltre si completerà la definizione di un modello 2D/3D di meccanica della propagazione del danno e si cercherà di capire quali sono i carichi effettivamente producono il danneggiamento. Oltre a questo è volontà del team riuscire a stabile delle procedure che possano aiutare nell’individuazione di tali danni. Il lavoro dovrà completarsi il 1 settembre, con la pubblicazione dei dati che avverrà il 3 settembre.

ragazzi spero che si capisca qualcosa di quello che ho scritto…purtroppo gli articoli che ho letto erano parecchio tecnici per cui ho cercato di riassumere il tutto nella maniera più semplice possibile, sperando di aver mantenuto lo spirito della notizia…

per ulteriori chiarimenti chiedete pure (spero di essere capace di rispondere :grin: :grin:)

A parte l’argomento tecnico in se (già piuttosto interessante), questo articolo dimostra una volta di più la scrupolosità della NASA nei sui controlli sulla sicurezza!

Non ti preoccupare sivodave, sei stato perfetto :ok_hand:

Saranno informazioni utilissime per quando fra qualche decennio , in base alla legge dei corsi e ricorsi storici, dalla Orion (simil Apollo ) si ritornerà a qualcosa simil Shuttle :stuck_out_tongue_winking_eye:

una cosa: ma non si era uniformati alle misure metriche? perchè si passa a metrico e imperiale? una uniforme decisione alla nasa non si era data? Soprattutto delle missioni attuali
( mi pare per il sistema metrico)

Solo per programmi internazionali come la ISS, mentre negli studi NASA o nel programma STS si usano ancora, ma non sempre e non solo, unità del sistema non internazionale