¿Qué es una "falla de componente principal" a la que se hace referencia en los informes de noticias sobre el disparo de prueba fallido de la etapa central del sistema de lanzamiento espacial?

Al informar sobre la ejecución verde fallida de la etapa central de SLS, Ars Technica menciona

Aproximadamente 50 segundos después de lo que se suponía que sería un disparo de prueba de 8 minutos, el centro de control de vuelo gritó: "Obtuvimos un MCF en el Motor 4". Esto significa que hubo una "falla de componente principal" con el cuarto motor del vehículo.

¿A qué se refiere la falla de componente principal (MCF)?

pero podría ser un componente menor que falla de manera importante @RonJohn

Respuestas (1)

tl; dr

Cada motor informa un estado de autocomprobación al vehículo al que está conectado. "MCF" es uno de los estados posibles e indica que el controlador del motor ha detectado una falla grave, pero no catastrófica, dentro del motor.

Detalles

Los motores principales del transbordador espacial (SSME), también conocidos como RS-25, transmiten datos al vehículo al que están conectados mediante un formato llamado Tabla de datos del vehículo (VDT). Una palabra en el VDT es la palabra de estado del motor (ESW), una palabra de 16 bits que contiene mucha información importante sobre el motor.

Este gráfico muestra qué información está contenida en el ESW. Agregué una flecha verde que muestra el MCF en los bits de estado de autoprueba del motor.

ingrese la descripción de la imagen aquí

El controlador SSME (SSMEC) establece el estado de autocomprobación en función de los resultados de pruebas exhaustivas que realiza continuamente. Los tres niveles del estado de autocomprobación tienen los siguientes significados

  • Motor OK: No se detectaron fallas
  • Falla de componente principal: Falla detectada en un componente redundante u otra falla que no impide necesariamente la operación continua del motor
  • Se excedió el límite del motor: se detectó una falla potencialmente catastrófica y se debe apagar el motor lo antes posible. (En el transbordador, había un interruptor en la estación de la tripulación que controlaba si el motor se apagaba o no; no sé cómo funciona esto en el Sistema de lanzamiento espacial (SLS))

Ejemplos de fallos que configuran MCF:

  • Comando del servoactuador de válvula/descomparación de posición
  • Cualificación del sensor del caudalímetro de combustible
  • Falla de la computadora redundante o de la unidad electrónica
  • Recepción de ciertos comandos
  • Fallo de los componentes del sistema de purga/auxiliares
  • Parada neumática ingresada
  • Calificación del sensor de densidad de combustible o presión de la cámara
  • Fallo de razonabilidad del sensor del monitor de límite
  • Fallo en el canal de votación del comando
  • Se entró en el modo de limitación de empuje

Entonces, el solo hecho de saber que el motor configuró un MCF no dice mucho sobre qué falló. Sin embargo, otra palabra en el VDT brinda información sobre los detalles de la falla que configuró el MCF.

  • 7 bits de esta palabra de 16 bits codificaron un número octal correspondiente al tipo particular de dispositivo que falló (por ejemplo, 015 indicaba una falla del servoactuador).
  • Los otros 9 bits codificaron un número octal correspondiente al subcomponente específico oa la causa de la falla (por ejemplo, un 001 agregado al 015 anterior indicaba el Canal A en la válvula principal de combustible).
  • El primer número octal se denominó ID de falla (FID) y el segundo se denominó Delimitador (DLM), aunque en la práctica la combinación (por ejemplo, 015 001 ) se denominó FID.

Sería muy interesante saber qué FID(s) acompañaron al MCF en la carrera verde de SLS. Espero que esta información sea próxima.

Notas adicionales a medida que aprendo cosas:

  1. Este artículo de la NASA dice que el apagado fue iniciado por el software a bordo.
  2. En este artículo de Space News, un gerente menciona una "identificación de falla" pero no dice qué es y, a partir de la cita, puede confundirse acerca de la diferencia entre un MCF y un FID.
  3. Toda la información técnica en esta respuesta se deriva de fuentes de transporte y puede no ser completamente relevante para el SLS.

Fuentes:

¿No se descompone el octal en 015 y 001? ¿O la forma en que lo has escrito tiene más sentido para la gente normal?
@JRCM No estoy totalmente seguro de lo que está preguntando, pero todos los FID eran un número octal básico como 1000, 2000 ... hasta 111000 (saltándose algunos) al que un "delimitador" octal como 1,2, 27,101, etc. se agregaron para producir el FID final como octal 15001, 111031, etc., etc. No tengo idea de por qué eligieron octal.
porque octal es encantador, y la base obvia para usar cuando se usan tres bits para cosas. Solo me preguntaba por qué dijiste que 15001 se divide en 15000 y 001, cuando yo habría dicho que 015001 se divide en 015 y 001. Para mí, la forma en que lo escribiste parece realmente extraña, y la forma en que lo escribo parece correcta, pero yo No soy un laico, por lo que su manera bien puede ser la mejor manera de escribirlo.
Intentaré reescribirlo, es posible que lo haya inclinado indebidamente por la forma en que lo implementamos en el simulador. Gracias por el aporte.
Si se mencionó como un error de quince mil, entonces la forma en que lo escribiste tiene sentido. Supongo que en los días de Apolo habría sido el sustantivo 15 verbo 1 (excepto que habría sido el sustantivo 13. Probablemente debería irme a la cama ahora)
No estoy seguro si es aplicable a esta respuesta, pero blogs.nasa.gov/artemis/2021/01/19/… menciona que el MCF parece haber sido algún tipo de problema de instrumentación.
@DylanSp ¡Gracias por ese enlace! Esta oración "Los datos iniciales indican que la lectura del sensor para una falla de un componente principal, o MCF, que ocurrió alrededor de 1,5 segundos después del arranque del motor no estaba relacionada con el apagado por fuego caliente. Involucraba la pérdida de una etapa de redundancia antes de T-0 en la instrumentación del Motor 4, también conocido como número de motor E2060". me hace pensar que el MCF fue causado por la descalificación de un sensor redundante. Estoy feliz de que salga más información, gracias de nuevo. También confirma que el MCF no causó el apagado (como se esperaba), eso fue un problema hidráulico.
¿Qué es una "falla de componente principal" a la que se hace referencia en los informes de noticias sobre el disparo de prueba fallido de la etapa central del sistema de lanzamiento espacial?
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