Sarò ripetitivo ma vedo sempre il fantasma dell’N1 dietro l’angolo.
Non è cosi.
Il razzo N1 aveva problemi tutti suoi.
Uno di questi era il gean numero di motori che non riuscivano ad armonizzare.
Inoltre i russi non avevano mai fatto uno (dico uno) static fire prima del lancio di ogni N1 dunque lanciavano, letteralmente, alla cieca.
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Grazie Archi
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N1 aveva un sistema di controllo dei motori primitivo, qui sopportano meglio i problemi. Resta che vorranno lanciare con tutte le candele accese quindi ci si metteranno fino anche non riescono.
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Il sistema KORD del razzo N1, si limitava a spegnere il motore simmetrico a quello perso il che lo rendeva zero flessibile e poco efficiente.
Il sistema di controllo del Booster è molto più “fine” potendo contare, allo stesso tempo, sia sul gimbal di alcuni motori sia sulla variazione di spinta di tutti i Raptor.
Questo si è visto proprio in occasione del primo volo lo scorso 20 aprile. Il sistema ha mantenuto il controllo attivo dello stack nonostante i diversi motori persi, per di più vicini tra di loro. Il sistema è entrato in crisi solo al momento della mancata separazione tra Booster e Starship.
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È vero solo in parte, è oggetto di speculazione il fatto che se S24 si fosse separata, più o meno nominalmente, al termine dei primi 3 minuti di volo probabilmente avrebbe proseguito il suo volo.
Questo non è mai accaduto in nessuno dei 4 voli del malnato N1.
In ogni caso il sistema di controllo, pur nelle condizioni cui fai riferimento, ha cercato di mantenere l’assetto fino all’ultimo.
Ne è prova la fase “acrobatica” di Starship.
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Da elettronico penso che paragonare l’N1 con Starship sia come paragonare una Lada Niva con un’auto occidentale moderna, con CAN/LIN bus, centraline controllo motore, navigazione autonoma, ESP/ABS e chi più ne ha ne metta. L’evoluzione dei sistemi di automazione, supervisione e controllo è stata enorme in sessant’anni, anche senza necessariamente mettere in conto l’arretratezza dell’elettronica e controllistica sovietica dell’epoca. Insomma, un paragone senza alcun senso, se non per ricordare un predecessore.
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E’ una ovvieta ma va ripetuta: la differenza e’ potentemente matematica, anzi, potentemente statistica.
L’oceano di differnza tra due veicoli e’ data dalla engine-out capability.
Se hai un sistema ridondante, piu’ pezzi hai e piu’ diventa improbabile il fallimento di tutto il sistema (ovviamente entro certi limiti).
Se hai un sistema in cui il fallimento di un singolo pezzo fa fallire tutto, piu’ pezzi hai e piu’ e’ probabile fallire la missione.
Un paio di esempi tipici, in altri settori industiali.
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RAID: qui si parla di storage con piu’ hard disk e delle strategie per gestirli. Certi livelli RAID, es RAID livello 1 fanno si che se si rompe un HD non perdi i dati, perche’ questi sono ridondanti e recuperabili dagli HD superstiti. Mentre con il RAID livello 0 se hai due HD basta che se ne rompa uno per perdere tutto.
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ETOPS: qui si parla di jet civili bimotori e di come devono essere in grado di tornare a terra in un aeroporto a una certa distanza anche se si rompe un motore.
Ovviamente la cosa matematicamente e’ piu’ complessa quando la engine-out capability e’ solo fino a un certo numero di motori o dipende anche dal tipo di fallimento e dalla fase della missione in cui avviene (es. se perdi un motore dopo che il veicolo si e’ un po’ alleggerito magari concludi la missione, prima no).
E soprattutto i lanci spaziali hanno margini molto stretti: posso memorizzare una informazione su 10 hard disk diversi, a parte la spesa, e’ fattibile. Ma non posso far andare in orbita un veicolo con un solo motore funzionante su 10, perche’ non ce la fa in termini di rapporto peso/spinta.
Comunque il modo in cui si compongono le probabilita’ oltre una certa soglia ti puo’ portare velocissimamente alla quasi certezza di fallire. Come l’N1
Mentre SS nonostante i disastri e il numero enorme di motori saltati e’ gia’ arrivata nel primo test a tanto cosi’ dallo staging e quindi potenzialmente alla possibilita’ di raggiungere l’orbita (il secondo stadio sarebbe partito integro e aveva tutte le possibilita’ di farcela se velocita’ e quota di staging fossero state sufficienti).
Il primo test di SH/SS ha dimostrato potentemente la engine-out capability quindi come proof of concepr e’ stata molto convincente. SH/SS non e’ l’N-1. Per falire deve rompere TANTA roba. E se le tecniche di produzione dei motori e soprattutto del launchpad migliorano un pelino, la statistica lavora a favore.
come mai niente static fire?non si potevano fare all’epoca o ai russi mancava la tecnologia per fissarlo durante le accensioni?
Non lo so, ma neanche Gemini o Apollo lo facevano. Oggi ancora tanti lanciatori non hanno questa pratica.
Neanche io so il motivo specifio ma il fatto che un motore si possa spegnere e riaccendere non è affatto scontato (come anche che si possa far funzionare in un ampio e continuo intervallo di spinta). Sono innovazioni che un po’ alla volta si sono susseguite nei decenni.
Anche il controllo stesso dei motori era poco più che elettromeccanico. Qualcuno qui sul forum in passato aveva parlato di queso (meraviglioso) sistema “ad orologeria” costituito da un albero a camme che apre e chiude valvole, e da contatti rotativi. Al giorno d’oggi mandi un comando di reset, a quei tempi per “resettare” lo stato del sistema avresti dovuto smontare e rimontare un sacco di roba.
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Se non ricordo male i motori dell’N-1 potevano essere accesi solo una volta al momento del lancio, non era prevista neanche una accensione di qualificazione durante il controllo qualità. Infatti per controllare la qualità dei motori per ogni lotto produttivo si accendeva un motore del lotto, che era a perdere, se il motore era OK allora tutto il lotto era validato altrimenti tutto il lotto era scartato.
Vedere alla voce motore:
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La domanda è semplice e (come al solito) la risposta è complessa.
Sin dagli albori dell’Astronautica sono stati condotti degli “static fire” a banco, dei vari motori (i tedeschi realizzarono appositamente diversi prufstand), anche i russi del resto facevano così.
Il problema sorse con i programmi lunari (Apollo e N1-L3) i quali richiedevano degli enormi lanciatori con tanti motori (i russi) oppure motori potentissimi (gli americani).
All’epoca non era previsto che si facessero “static fire live” sui razzi pronti al lancio sulla rampa (come si fa oggi), non vorrei dire sciocchezze ma questa cosa risale all’epoca dello Shuttle (per favore correggetemi se sbaglio).
La NASA risolse la cosa in maniera radicale realizzando un simulacro statico (completo di tutti i motori) del Saturn V, denominato SA-500D:
E per collaudarlo realizzarono un’apposita infrastruttura di prova (tuttora esistente), il *Dynamic Structural Test Facility" presso il George C. Marshall space center ad Huntsville (AL):
I russi, invece, i quali iniziarono il programma N1-L3 solo nel 1964, non solo iniziarono in ritardo con due distinti programmi (Korolev vs Chelomey) ma anche con molti meno soldi a disposizione.
Pertanto, pur testando i motori NK-15 singolarmente, non realizzarono mai un’infrastruttura in grado di accenderli e 30 contemporaneamente.
Quindi decisero di collaudare la configurazione totale solo in occasioni dei lanci “dal vero” con le conseguenze che poi tutti conosciamo.
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Mi rispondo da solo: si facevano gli static fire live sul pad.
Innanzitutto la NASA realizzò lo Space Shuttle MPTA (Main Propulsion Test Article) che fu impiegato per certificare gli SSME (Space Shuttle Main Engine).
Secondo la cronologia presente nel sito History NASA il Columbia condusse uno static fire, della durata di 20 secondi, direttamente sul PAD il 20 febbraio 1961 (19mo anniversario del volo orbitale di John Glenn):
February 20, 1981: The Space Shuttle three main engines roar to life for 20 seconds on the launch pad at Kennedy Space Center during the flight readiness firing of Columbia’s main engines.
Dunque ricordavo bene…
Una risposta/confronto by Tim Dodd aka everyday astronaut…
https://twitter.com/Erdayastronaut/status/1696906572209836348
A proposito di N1 segnalo l’articolo storico di RID di settembre 2023 intitolato “La corsa sovietica alla Luna”.
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