Sembra volgere al meglio il problema che aveva afflitto negli ultimi mesi, dal momento della scoperta, la progettazione del nuovo lanciatore Ares I, ovvero l’insorgere di forti oscillazioni e relative vibrazioni generate dalla combustione del primo stadio a propellente solido.
Il sistema a razzi per il controllo attivo delle vibrazioni e montato sulla “gonna” del SRB è stato definitivamente scartato e si è scelto di proseguire con il sistema a controllo passivo nella parte superiore dello stadio accoppiato ad un isolatore fra la giunzione del primo e del secondo stadio, insieme questi due sistemi porteranno i necessari benefici per la sicurezza della missione e per l’equipaggio.
Attualmente il livello eventuale di sollecitazione previsto per l’equipaggio è definitivamente sceso a problemi di operatività e non più a problemi di sicurezza fisica con un livello che prima superava quest’ultimo limite.
Il problema di operatività inoltre è attualmente circoscritto a 4-5 sec. durante le fasi finali di combustione in cui il livello previsto di sollecitazione supera il livello considerato minimo per l’operatività dell’equipaggio.
Durante le fasi di lancio per operatività dell’equipaggio, e in particolare nei secondi attualmente più critici, si intende la lettura dei monitor e l’azionamento se necessario del comando manuale di espulsione della capsula, ad esempio per blackout generali dell’avionica.
I sistemi statistici utilizzati attualmente prevedono la possibilità di superamento di detto limite in un volo su tre, dato ovviamente poco utilizzabile nei voli reali ma a testimonianza che viene attualmente considerata statisticamente come di 1 su 3 la possibilità di incorrere in questo fenomeno oltre il limite dell’operabilità nei 4-5 secondi peggiori.
Il numero di LOC (Loss of Crew) portato dal problema delle oscillazioni di spinta è quindi drasticamente calato, andandosi a posizionare solamente in 35° posizione fra i rischi complessivi dell’intero lanciatore, in quanto la possibilità di evento fatale sono relegate attualmente alla coincidenza del grave problema tecnico, risolvibile solo manualmente dall’equipaggio, esattamente in quei 4-5 sec. di inoperatività e di
impossibilità di azionamento del sistema di separazione manuale, in termini numerici 1 possibilità su 150.000.
Rimane per ora ancora in fase di sviluppo ma attualmente non considerato in queste analisi il sistema di isolamento dei sedili ed eventualmente installabile.
In parallelo continuano però gli studi per coprire in massima parte anche quella piccola finestra rimasta con addestramenti particolari, cercando inoltre di capire quale sia realmente il limite fisico di operatività in ambiente con forti vibrazioni.
Per fare questo è in corso uno studio all’Ames Research Center, si sono messi in una centrifuga adattata allo scopo, 16 volontari “civili” e senza alcun addestramento e 6 astronauti con uno schermo a circa un braccio di distanza davanti a loro e gli è stato chiesto di leggere caratteri di dimensione 10 e 14 con sollecitazioni di 145sec. (anzichè i 4-5sec. attualmente richiesti in volo) di durata.
Il font più piccolo (10), è stato letto in maniera corretta dal 95% delle persone con sollecitazioni di 0.3g, mentre con sollecitazioni di 1g la percentuale è passata al 90%.
Il passo successivo sarà cercare di capire quanto contano singolarmente in questi risultati i livelli di frequenza delle vibrazioni, di durata e di ampiezza.
Ottime ottime notizie, speriamo che il superameto di questo problema di un’iniezione di fiducia a tutto il programma, e soprattutto ai suoi “finanziatori”…
sembrerebbe che i primi minuti di lancio non saranno piacevoli
se ho capito bene, gli astronauti subiranno vibrazioni in asse con la spinta…
un pò come dei “vuoti” d’aria ad alta frequenza.
mmm, be, non mi sembra cosi strano, se non sbaglio tutti gli esquipaggi subiscono queste forze.
qui a quanto pare il problema è che sono troppo forti!?
che intenzioni hanno, di lanciare al limite della sicurezza, ho hanno già qualche idea su come passare abbondantemente aldisotto del limite di sicurezza?
p.s. in palestra c’era una panca a vibrazione variabile… niente di chè, ma dopo pochi secondi dava gia fastidio.
mi posso solo immaginare cosa possa voler dire esser scekkerati per due minuti.
dopo due minuti di “giostra”, quanto si perde di “lucidità”? non c’è il rischio di disorientamento?
Sarebbe interessante sapere se la NASA ha, in merito, dei dati “storici” da confrontare.
Ossia se, agli albori dell’Astronautica, la NASA abbia condotto test analoghi per il programma Mercury o Gemini o finanche per l’Apollo.
In caso affermativo, si potrebbero confrontare i valori dell’epoca con i test in corso ora, sopratutto per vedere che tipo di soluzioni fossere state eventualmente adottate così da divenire delle “lessons learned” per il futuro.
Probabilmente anche i russi potrebbero avere qualcosa in tal senso…
Umh…un momento per il MOL era previsto il vettore Titan III-M (un diretto predecessore del Titan IV) che, per l’appunto utilizzava due boosters a propellenti solidi (che poi hanno “ispirato” gli SRB dello Shuttle).
Furono anche progettate versioni man-rated del Titan III con 4 boosters e versioni aggiunte di boosters sia del Saturno 1 che del Saturno 5.
Immagino che, nell’ambito di tali studi, siano state prese in considerazioni queste problematiche.
In effetti i russi non hanno mai utilizzato i propellenti solidi per i razzi man-rated quindi dovrebbero (il condizionale è d’obbligo) aver ignorato questo particolare aspetto, però è pur vero che nell’Unione Sovietica, con la sua enorme mole di laboratori e complessi militar-industriali, venivano condotte un gran numero di ricerche, ragion per cui qualcosa potrebbe essere stato fatto anche in tal senso.
Si è vero, ma il problema deriva dall’ “assialità” di spinta del primo stadio solido (e qui nella sua unicità), con i booster in posizione tradizionale (affiancati allo stadio, come appunto sullo shuttle o su tutti gli altri vettori citati) lo smorzamento delle vibrazioni è molto più “semplice” da gestire, in quanto assorbito dai sistemi di unione di essi con il corpo centrale (le oscillazioni non sono sull’asse dell’intero vettore, ma sull’asse del booster), che se progettati adeguatamente forniscono un enorme aiuto alla riduzione degli effetti. In questo caso la struttura è diversa e sotto questo punto di vista complicata, perchè le vibrazioni sono presenti sullo stesso asse dell’intero vettore che è formato da un corpo unico, e le sollecitazioni lavorano sullo stesso asse del corpo complessivo su cui sono montati gli altri stadi e la capsula (sullo shuttle esistono ben due punti di giunzione prima di arrivare all’equipaggio).
Evidentemente i team di studio che hanno proposto le centinaia di configurazioni prese in considerazione, non hanno valutato questo problema come dimensionante o irrisolvibile.
cosa comporta la conversione in manned, e quali sono stati i fattori che hanno fatto pendere per un ares I ( con una configurazione, che credo non sia mai stata testata ), rispetto magari a vettori che hanno gia dimostrato affidabilità e di cui si sa gia come si comportano?
personalmente mi viene il dubbio che si sia trattato di un “gesto politico”
Come già detto altre volte, sono state prese in considerazione molte configurazioni e quella considerata meno problematica era questa!
La conversione in manned non è cosa semplice e comporta delle modifiche che magari “stravolgono” il comportamento di un vettore fino a quel momento perfetto (sono considerazioni che sono venute fuori in questo forum in discussioni simili a questa).
Anche gli SRB hanno dato prova di affidabilità con un solo problema (tragico e gravissimo quanto si vuole, ma uno solo) su oltre 100 lanci, problema che è stato affrontato e risolto.
Inoltre avendo effettuato oltre 100 lanci, si hanno molti dati credo sul suo comportamento, resta ora da vedere come si comporta con 5,5 segmenti, il problema è nato da questo, ma niente ti garantisce che, prendendo ad esempio il Delta (affidabile quanto si vuole) e modificandolo per renderlo manned e con le giuste prestazioni, non sarebbe emersa una marea di problemi…
Concordo con Biduum e vorrei fare solo un paio di precisazioni.
I voli dei SRB non sono circa 100, ma circa 250, per ogni volo doppia probabilità di fallimento ma anche doppio successo inanellato
Inoltre l’unico incidente è stato provocato da un problema ad un SRB (che era comunque fuori specifiche) ma il LOV/C è avvenuto per l’esplosione dell’ET che non ha resistito alla sollecitazione termica.
Fuori specifiche? In che senso? Il problema non era ad un o-ring che non tenuto come doveva perchè era danneggiato?
Si ok, allora a dir la verità il LOV è avvenuto principalmente per le forze aerodinamiche conseguenti all’assetto fuori specifiche quando l’orbiter si è staccato dallo stak e il crew è morto (almeno qualcuno credo) per l’impatto con l’acqua…però il tutto è stato “provocato” da un problema ad un SRB, senza quello il Challenger sarebbe arrivato in orbita senza problemi, per quanto è dato sapere
Ma queste sono elucrubazioni un po’ macabre…
Certo, quello che intendevo dire che la causa scatenante è senza dubbio stato il SRB (fuori specifiche per le temperature), ma che è stato l’ET a provocare la perdita una volta esploso a causa della fuoriuscita di gas dall’SRB. Forse se la fuoriuscita fosse stata in un altro punto, che non colpisse direttamente l’ET, ci sarebbe stato forse un danno minore…
Infatti per il challenger il problema nacque con la bassa temperatura che rendeva i materiali degli O-Ring anelastici e quindi sollecitati dalle pressioni esercitate si fratturavano; il problema era già emerso in altri voli, infatti alla manutanzione degli SRB negli alloggiamenti delle guarnizioni si era trovato matriale simil cenere segno di cedimenti delle struttire dell’O-ring.
Ora la guarnizione è completamente rivista in tutti i dettagli.
Per quanto riguarda la scelta della configurazione per il nuovo veicolo manned si è deciso di seguire la strada dell’implementazione di tecnologie manned già collaudate,
come già dibattuto in altri topic.
Forse… ma non certa! Anche se la fuoriuscita fosse stata da un’altra parte, ci sarebbe comunque stata una spinta “contraria” che avrebbe influenzato la regolarità del lacio. Bisognerebbe vedere che forza esercitava tale uscita e se avrebbe comportato “sbandamenti”.
Si continua ad andare avanti, superando i vari problemi! Ottimo!
