¿Por qué Crew Dragon cambió a discos de ruptura en lugar de múltiples válvulas de retención?

SpaceX es conocido por preferir piezas reutilizables siempre que sea posible. Antes del incidente del dragón de la tripulación, donde una válvula de retención con fugas provocó una explosión de tuberías, se determinó que la válvula de retención se reemplazaría por un disco de ruptura, que no es reutilizable. Para ser justos, los motores del Crew Dragon ya no se usarán para aterrizaje propulsor y, en cambio, solo se usarán para emergencias, ¿por qué SpaceX no decidió usar 2-3 válvulas de retención en su lugar? ¿No significa esto que el Super Draco ya no tiene capacidad de reinicio múltiple?

Algunas estadísticas básicas muestran que el uso de 2 o 3 ya hace que la probabilidad de que esto ocurra sea astronómicamente improbable, y permitiría la posibilidad de volver a encender el motor.

Las "estadísticas básicas" antes mencionadas asumen que las fallas no están correlacionadas. Si puede tener un factor ambiental o de fabricación que ponga en riesgo todos los dispositivos a la vez, esas estadísticas no son necesariamente válidas. Vea también cómo las estadísticas que muestran que era posible crear un tramo con calificación AAA en un grupo de hipotecas de alto riesgo resultaron ser defectuosas.
"no son necesariamente válidos" -> "no son válidos"

Respuestas (1)

Sería posible diseñar una cadena de válvulas de retención de alta confiabilidad de cierre, pero restringiría el flujo y comenzaría a aumentar el riesgo de que una válvula se trabe. Probablemente también necesite sensores de presión entre las válvulas para determinar el estado del sistema, por lo que termina con una gran cantidad de juntas de tubería a accesorios que son posibles fugas y un montón de componentes electrónicos de apoyo.

Los discos de ruptura tienen la ventaja de que son confiables cerrados hasta que se supone que deben estar abiertos, y permiten tasas de flujo muy altas con un peso/volumen de ajuste bajo cuando están abiertos. También son fáciles de probar/monitorear, ya que requieren circunstancias muy inusuales para tener fugas lentas, por lo que generalmente solo necesita algún tipo de verificación de integridad básica con un cable que pasa por un bucle en lugar de múltiples sensores de presión/flujo con componentes electrónicos relacionados.

Entonces, si su motor solo se va a usar una vez, y posiblemente solo para emergencias, desea un sistema que tenga un peso mínimo, fácil de monitorear/probar durante el prelanzamiento y el vuelo y alta confiabilidad cuando lo necesite, lo que puede hacer que los discos reventados sean un problema. elección válida.

El sistema de presurización de helio del transbordador OMS tenía válvulas de aislamiento de vapor paralelas y una disposición de válvula de retención cuádruple en serie/paralelo para evitar este tipo de explosión sin usar discos de ruptura. nasa.gov/centers/johnson/pdf/… pág. 2.18-10 No había ningún sensor de presión adicional para esta parte del sistema.
@organic Marble, ese debe haber sido un desafío interesante de diseño y construcción para alguien. Ciertamente posible, después de todo, Spacex lo diseñó originalmente de esa manera. Y muy posiblemente sea 'mejor' con ellos; mi suposición sería que el cambio se trata más de que se vea que se mueve rápidamente hacia la calificación humana que de la opción de diseño óptima a largo plazo.
@GremlinWranger: ¿No es más probable que las válvulas de retención fueran un artefacto del diseño original que usaba los propulsores para aterrizajes propulsores?
Además, el problema fue que un trozo de oxidante terminó en la línea después del manejo en tierra y se estrelló contra la válvula de retención por la rápida presurización. Esto aún podría suceder potencialmente si el oxidante entrara en la línea que conecta las válvulas de retención en serie, incluso si no atravesó toda la cadena. Por lo tanto, la redundancia en serie podría no ser efectiva para prevenir el problema, mientras que la redundancia en paralelo brindaría más oportunidades para que suceda.
@ChristopherJamesHuff No estoy exactamente seguro de lo que está diciendo allí, pero las cápsulas Shuttle OMS tenían un récord de más de 30 años de no explotar debido a la migración de vapor oxidante.
@OrganicMarble: Las cápsulas del Transbordador OMS no eran cohetes de aborto de alta presión, es posible que no hayan usado válvulas de retención de titanio, y el Dragón fue destruido debido a una fuga de oxidante líquido que se filtró en la línea durante el procesamiento en tierra. No estoy seguro de por qué está mencionando las cápsulas de Shuttle OMS o la migración de vapor.
¿Por qué Crew Dragon cambió a discos de ruptura en lugar de múltiples válvulas de retención?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v