Re: Falcon-9 (Amos-6) - CCSFS - 3.9.2016 [perte C.U.]

[Gergovi]

Etant donné que l'hélium ne s'enflamme pas, la rupture sur un de ses circuits ou COPV (comme il est dit dans le communiqué SX), pour produire une déflagration comme ça, n'a pu arriver que dans le LOX ; et vraisemblablement c'est donc un COPV en titane aluminium plutôt qui a explosé enflammant tout l'ensemble

[Lexington Steele]

Etant donné que l'hélium ne s'enflamme pas, la rupture sur un de ses circuits ou COPV (comme il est dit dans le communiqué SX), pour produire une déflagration comme ça, n'a pu arriver que dans le LOX ; et vraisemblablement c'est donc un COPV en titane qui a explosé enflammant tout l'ensemble

Pas nécessairement une défaillance de la bouteille hélium. Ce peut également être un raccord pneumatique qui a sauté dès que la pression est devenue suffisante pour le faire défaillir (cf. la phase dynamique de pressurisation durant laquelle l'accident est arrivé).
Qu'un bidon pareille explose dans un réservoir de LOX, de RP1, d'hydrogène, j'en passe, peu importe, on parle d'une capa de 200-300 litres gonflée à 400 bar qui éclate, le résultat sera le même quelque soit son environnement : une grosse boule de feu à la place du lanceur !

[bob bimon]

Mais je pense que la rupture d'une canalisation externe (voir les schémas de l'étage IV-B de la Saturn 5) n'entraînerait pas l'explosion d'un COPV, mais une déflagration locale d'hélium au niveau de la jupe ou du carénage du lanceur, sans forcément transpercer le réservoir LOx; contrairement à l'explosion interne d'un COPV,qui forcément transpercerait le réservoir LOx.

[Lexington Steele]

Mais je pense que la rupture d'une canalisation externe (voir les schémas de l'étage IV-B de la Saturn 5) n'entraînerait pas l'explosion d'un COPV, mais une déflagration locale d'hélium au niveau de la jupe ou du carénage du lanceur, sans forcément transpercer le réservoir LOx; contrairement à l'explosion interne d'un COPV,qui forcément transpercerait le réservoir LOx.

Non mais ta bouteille, elle est forcément liée pneumatiquement au reste du circuit. Donc un raccord peut péter n'importe où dans le bidon de LOX s'il a une faiblesse. Pas besoin d'éclater la sphère complète, un simple raccord qui se fend peut suffire à exploser l'étage sans que la techno COPV soit remis en cause.

[bob bimon]

Certes, mais statistiquement l'essentiel des racoords se situe à l'extérieur du réservoir LOx (sur le IVB) :

[Space Opera]

La structure du S2 de la F9 est très différente de celle d'un SIV-B.

[bob bimon]

Justement, j'aimerais bien trouver le même schéma... que je ne trouve pas.

[montmein69]

Sait-on déjà la structure (couches de matériaux) dont est composé un COPV fabriqué par Space X ?
Je crois avoir lu "aluminium enrobé de fibres de carbone", ailleurs "tout en titane" ....
Les fabricants spécialisés font parfois des réservoirs uniquement en fibre de carbone bobiné (pour des pressions plus faibles probablement ?)

Bref quel est l'état de l'art en général dans le domaine spatial pour ces réservoirs d'Helium destinés à la pressurisation des ergols réfrigérés , et la production de Space X est-elle identique à ce "standard" ou plus originale ?

[Hadéen]

Non spécifique aux COPV, "l'état de l'art" en général c'est un liner interne alu pour l'étanchéité et un bobinage externe en fibre de carbone pour la tenue structurale. Mais pour les COPV en particulier, je ne sais pas!

[Henri]

Non spécifique aux COPV, "l'état de l'art" en général c'est un liner interne alu pour l'étanchéité et un bobinage externe en fibre de carbone pour la tenue structurale. Mais pour les COPV en particulier, je ne sais pas!

Pas tout à fait les mêmes coefficients de dilatation thermique l'aluminium et la fibre de carbone... Non ?

[cosmiste]

Je ne connais pas de lanceur avec des reservoirs d'Helium sans chemises métalliques.
Les molécules d'Hélium comme celles d’Hydrogène sont de faible masse atomique et s'échappent à travers les bobinages carbone.
La chemise métallique sert à l'étanchéité, le bobinage apporte la résistance mécanique.

Après je crois qu'il y a incompatibilité entre le titane et le Lox (le titane étant prompt à s'enflammer dans l'oxygène pur). Donc je ne suis pas sûr que des sphères en Titane bobinées soient appropriées pour être immergées dans un réservoir LOX...

[Hadéen]

Non spécifique aux COPV, "l'état de l'art" en général c'est un liner interne alu pour l'étanchéité et un bobinage externe en fibre de carbone pour la tenue structurale. Mais pour les COPV en particulier, je ne sais pas!

Pas tout à fait les mêmes coefficients de dilatation thermique l'aluminium et la fibre de carbone... Non ?

C'est vrai. Mais je ne sais pas répondre à cette interrogation.

[montmein69]

Pas dans le même domaine d'utilisation (pour Ariane 5 mais avec des pressions moins élevées) un article sur les technologies de ces réservoirs chez EADS.
Il s'agissait d'étudier la possibilité de faire un liner en thermoplastique pour remplacer celui en titane

http://tinyurl.com/jbs2o5z

PS : pas de date sur le document et je ne sais pas si cette solution a été adoptée ?

[Gergovi]

Je ne connais pas de lanceur avec des reservoirs d'Helium sans chemises métalliques.
...
 Donc je ne suis pas sûr que des sphères en Titane bobinées soient appropriées pour être immergées dans un réservoir LOX...

oui je crois que c'est plutôt de l'aluminium

[Henri]

Il y a aussi une tendance ces dernières années à remplacer les métaux par des matériaux composites comme dans l'aviation. Confère par exemple le lanceur Electron de Rocket Lab qui utilise des réservoirs d'ergols en composites. Leurs coûts élevés réserve aujourd'hui ces matériaux soit aux petits lanceurs consommables qui ont de fort coûts de mise en orbite par unité de masse ou de gros lanceurs réutilisables pour lesquels le coût de fabrication peut être relativisé par la réutilisation.

[bob bimon]

Vous cherchiez un COPV ? Le voici :  :D
http://spaceflight101.com/falcon-9-jcsat-16/spacex-rocket-parts-rain-down-over-indonesia/

Monday’s incident was a rare re-entry event over a populated area, showcasing the danger space debris can pose to human life and property and illustrating the importance of mitigation techniques such as deorbiting spent rocket stages or bringing sizeable objects to a controlled re-entry over remote areas.

Il s'agit d'un incident rare survenu au dessus d'une eonr peuplée, mettant en évidence le risque que posent les débris spatiaux aux biens et aux personnes, ainsi que l'importance de mettre en oeuvre des techniques en réduction des risques comme la désorbitation contrôlée.

Faudra que SX  gère la rentrée contrôlée de ses étages en priorité, plutôt que vouloir à tout prix réutiliser ses 1ers étages.

[David L.]

Faudra que SX  gère la rentrée contrôlée de ses étages en priorité, plutôt que vouloir à tout prix réutiliser ses 1ers étages.

Ce n'est pas un problème spécifique à SpaceX, il concerne tous les opérateurs de lancement. Et la réutilisation du premier étage n'a rien à voir.

Si tous les étages d'injection doivent être désorbités une fois le satellite libéré, tous les lanceurs du monde vont avoir une réduction significative de leur capacité de satellisation...

[David L.]

Après sa présentation, Musk a déclaré que toutes les causes évidentes avaient été écartées. Il ne reste plus que les causes les moins probables...
https://twitter.com/SciGuySpace/status/780893322059538432
Voilà qui ne va pas dans le sens d'un retour en vol rapide...

[bob bimon]

Avec une réponse tweet comme ça, on est bien avancé...

Comme dirait Sherlock Holmes : Lorsque vous avez éliminé l’impossible, ce qui reste, si improbable soit-il, est nécessairement la vérité.

[Wakka]

Vous cherchiez un COPV ? Le voici :  :D
http://spaceflight101.com/falcon-9-jcsat-16/spacex-rocket-parts-rain-down-over-indonesia/

Monday’s incident was a rare re-entry event over a populated area, showcasing the danger space debris can pose to human life and property and illustrating the importance of mitigation techniques such as deorbiting spent rocket stages or bringing sizeable objects to a controlled re-entry over remote areas.

Il s'agit d'un incident rare survenu au dessus d'une eonr peuplée, mettant en évidence le risque que posent les débris spatiaux aux biens et aux personnes, ainsi que l'importance de mettre en oeuvre des techniques en réduction des risques comme la désorbitation contrôlée.

Faudra que SX  gère la rentrée contrôlée de ses étages en priorité, plutôt que vouloir à tout prix réutiliser ses 1ers étages.

Info déjà relayée ici https://www.forum-conquete-spatiale.fr/t17887p50-lancement-falcon-9-jcsat-16-cc-afs-40-14-aout-2016

[el_slapper]

Ca me parait quand même curieux, tout ça.....

Une défaillance de la partie composite, je peux parfaitement l'imaginer. Certes, je ne peux pas croire que des ingénieurs de ce calibre se soient loupé sur le calcul de la résistance de la fibre de carbone. Par contre, j'aurais plus de doutes sur la matrice en résine. Ce sont des matériaux(de mémoire, je ne suis plus dans le domaine depuis 1998), par contre, dont la tenue mécanique varie fortement en fonction de la température. De manière pas du tout linéaire et très piégeuse. Et là, on est très, très bas, en températures. Je ne serais pas surpris qu'un ou deux degrés en moins aient entrainé, spécialement sous contraintes fortes, un léger endommagement de la résine.

Problème, ça ne suffit pas à expliquer une rupture. Pour qu'il y aie rupture, il faut que l'endommagement soit assez massif pour que l'alignement des fibres de carbone soit compromis(il est essentiel à la tenue mécanique). Ou que l'Hélium sous pression soit passé au travers, augmentant ainsi un micro-endommagement. Or il y a du métal d'abord, donc ce scénario n'est possible que si la couche métallique elle-aussi a eu des fuites. Ce que j'ai du mal à croire, une bête boule de métal, ils ne peuvent pas se planter là-dessus.

Ou alors.....Ou alors, si je reprends le dessin fourni par Bob Bimon, il y a aussi des contraintes extérieures. Est-ce que je comprends bien le dessin et que les sphères qui contiennent l'hélium sont à l'intérieur du réservoir de LH2? Si oui, alors il y a aussi de la pression venant de l'extérieur. Qu'est-ce qui protège la sphère du LH2? Si ce n'est rien, alors il est possible(simple hypothèse qui me vient à l'esprit) que le LH2, lui aussi sous pression, se soit infiltré dans les micro-endommagements de la résine causés par le froid. Et aie, lentement, mis le dawa dans les composites, jusqu'à ce que les fibres soient suffisamment désalignées pour ne plus assurer la résistance nécessaire à la pression venant de l'intérieur. Et là, boum.

C'est osé, comme hypothèse. Déjà, ça suppose que effectivement la résine aie souffert au froid. Légèrement, mais quand même. ça suppose surtout que le composite soit exposé sans protection suffisante au LH2(j'ai du mal à y croire, mais je n'ai pas de réponse à ce sujet). Mais en relisant toutes vos interventions et vos liens, et en me remémorant mon savoir vieillissant(la culture, c'est ce qui reste quand on a tout oublié), je ne vois qu'une seule autre explication possible : une alimentation en polymère qui n'a pas résisté au froid. Ce qui est un problème beaucoup plus facile à anticiper, et qui l'a donc probablement été, et qui est donc encore beaucoup moins probable.

(mais j'ai pu rater un tas d'autres trucs, hein, je ne fait que poser quelques possibilités, sans certitudes)

[bob bimon]

Bonjour

Le dessin que j'ai mis était juste à titre d'illustration (3ème étage IV-B de la Saturn 5), faute d'avoir trouvé un schéma de la Falcon9.
Dans le 2d étage de la F-9, les réservoirs cylindriques He sont plongés dans le réservoir LOX qui lui est à pression ambiante à cette phase.
Le carburant est du kérosène, pas du LH2.
Les réservoirs He sont en alu enrobés de fibre de carbone.
Certains forums US parlent d'une oscillation de pression anormale dans la ligne Hélium, voire de pogo (coup de bélier) qui auraient pu stresser les structures réservoirs ou les tuyauteries; mais rien de bien consolidé comme infos.
D'autres parlent de différentiel de gradient thermique alu/carbone trop important (température He et température LOX) entre les parois interne et externes des réservoirs He, qui auraient pu entraîner soit des criques, soit des ondes stationnaires, du fait de la technique de refroidissement très poussé du LOX (subcooling à -207°C).

[MrFrame]

E. Musk a parlé d'harmoniques étranges dans le système d'hélium juste avant la perte de données.
Un des éléments ne serait-il pas entré en raisonnance ?

[Invité]

Certains forums US parlent d'une oscillation de pression anormale dans la ligne Hélium, voire de pogo (coup de bélier) qui auraient pu stresser les structures réservoirs ou les tuyauteries; mais rien de bien consolidé comme infos.

Je pensais que le Pogo ne pouvait se produire qu'en vol, lorsque les carburants liquides sont ballottés. Comment est-ce que ça pourrait arriver en statique ?

[bob bimon]

Aucune idée, la mécanique des fluides du temps de mes études est loin derrière moi.
Mais j'ai bien lu qu'il était question d'oscillations, ondes stationnaires, de résonance.

[Space Opera]

Il faut une accélération et des moteurs pour faire du pogo. Sinon ça s'appelle juste de la resonance...