Mar 24, 2024
O estágio superior do Vulcan falhou devido a maior tensão e soldas mais fracas
Eric Berger - 13 de julho de 2023 18h32 UTC A United Launch Alliance identificou a causa raiz de uma falha que destruiu o estágio superior de seu foguete Vulcan no final de março. De acordo com a empresa
Eric Berger - 13 de julho de 2023 18h32 UTC
A United Launch Alliance identificou a causa raiz de uma falha que destruiu o estágio superior de seu foguete Vulcan no final de março. De acordo com o presidente-executivo da empresa, Tory Bruno, o estágio superior do Centaur V falhou devido a uma tensão maior do que o previsto perto do topo do tanque de propelente de hidrogênio líquido e à soldagem um pouco mais fraca.
Bruno descreveu a natureza da falha e as medidas que a empresa está tomando para remediá-la durante uma teleconferência com repórteres espaciais na quinta-feira. Ele disse que a United Launch Alliance está trabalhando para lançar o foguete Vulcan de carga pesada em sua missão de estreia durante o quarto trimestre deste ano.
O estágio superior do Centaur V foi destruído durante testes de pressão no Marshall Space Flight Center, no Alabama, em 29 de março. Bruno disse que este foi o 15º teste de uma série de 45 testes para qualificar o estágio Centaur para todos os perfis de missão potenciais. No entanto, na metade do teste, o tanque de hidrogênio começou a vazar e, ao longo de quatro minutos e meio, o vazamento aumentou.
Durante esse tempo, o hidrogênio vazou para uma área confinada da bancada de teste, um espaço relativamente fechado. Depois de atingir uma concentração inflamável e encontrar uma fonte de ignição, o hidrogênio pegou fogo. Isso danificou seriamente a bancada de teste, bem como o tanque de hidrogênio e o tanque de oxigênio líquido – carregados com nitrogênio líquido para este teste.
Rapidamente, a equipe de investigação de falhas identificou que o vazamento ocorreu na cúpula dianteira, ou seção superior, do tanque de hidrogênio. Analisando pedaços do tanque usando “fratografia”, Bruno disse que os investigadores conseguiram identificar a origem da rachadura no tanque de aço inoxidável, perto do topo da cúpula.
Para compreender a natureza da falha, Bruno disse que a empresa executou um modelo de alta fidelidade das cargas e tensões na cúpula de hidrogênio neste local e descobriu que havia cargas inesperadamente mais altas ali. Além disso, a equipe analisou a resistência das soldas próximas e descobriu que não eram tão altas quanto avaliado anteriormente.
“As duas coisas juntas, cargas mais altas e resistência um pouco menor na solda, foram o que causou o início da trinca”, disse ele. "A outra coisa que eu gostaria que você apreciasse, já que estamos sendo completamente transparentes aqui, é como já estávamos em 15 testes, o que representa consideravelmente mais testes e exposição a muitos mais ciclos de pressão e muito, muito mais tempo com o estrutura sob pressão do que jamais aconteceria em qualquer voo."
Para resolver a falha, Bruno disse que a solução é relativamente simples. A área próxima à falha será reforçada com um anel adicional de aço inoxidável e tiras de metal. Estas ações corretivas irão adicionar cerca de 140 kg à massa do estágio superior, o que ele caracterizou como uma perda insignificante de capacidade de carga útil em um veículo projetado para elevar 27 toneladas métricas para a órbita baixa da Terra.
A empresa está preparando uma nova cúpula com essas correções, e este tanque Centaur V passará por vários testes de pressão adicionais para verificar seu comportamento previsto. Além disso, o estágio superior Centaur V que seria usado no voo de estreia do foguete Vulcan – conhecido como missão Cert-1, por ser o primeiro de dois voos de certificação para a Força Espacial dos EUA – foi enviado do local de lançamento de volta à fábrica da empresa em Decatur, Alabama. Ele sofrerá modificações semelhantes.
Bruno disse que realizar os testes finais de qualificação para a anomalia Centaur V e modificar a versão de vôo do tanque são as duas etapas finais necessárias antes que o Vulcan possa ser lançado. Ele disse que estava satisfeito com o desempenho do primeiro estágio do foguete durante um recente teste de “disparo de prontidão para voo”, quando os motores BE-4 do foguete foram acionados por alguns segundos.
“Ficamos muito, muito satisfeitos com o disparo de prontidão de voo”, disse Bruno. "Tudo foi fenomenal. E não houve, direi, nenhuma ação necessária em nenhum hardware, nenhum procedimento."