Корабль SpaceX взорвался из-за самовоспламенения титанового клапана

В апреле во время испытаний двигательной установки системы аварийного спасения (САС) космического корабля Crew Dragon произошла аномалия и капсула была потеряна. Потребовалось несколько недель на расчистку стартовой площадки, изучение всех обломков и данных, а также определение причин взрыва. На данный момент картина произошедшего восстановлена на 80% и с уверенностью можно сказать, что главным виновником стал титановый обратный клапан системы наддува баков.

Как сообщили представители SpaceX, примерно за 100 миллисекунд до зажигания двигателей SuperDraco, в систему наддува баков гелием произошла утечка окислителя. Тетраоксид диазота (АТ) попал в трубки с инертным газом под давлением, где его поток на большой скорости прошел через обратный клапан. Узел не выдержал нагрузки от намного более плотной, чем гелий жидкости. Титановая деталь нагрелась и воспламенилась в среде АТ, а затем пламя распространилось на окружающие агрегаты и произошел взрыв. В расследовании участвовали не только сотрудники SpaceX, но и представители NASA и Федеральной авиационной администрации США (FAA).

Установление всех деталей аварии критически важно для дальнейшего развития программы пилотируемых полетов в космос на частном космическом корабле Crew Dragon. В сообщении SpaceX отмечается, что неполадки возникли не в топливной системе, не в двигателях и не в САС. Систему наддува баков легко можно усовершенствовать и на всех следующих кораблях Crew Dragon будут установлены мембранные предохранители, что обеспечит принципиальную невозможность аналогичной ситуации. Благодаря наличию нескольких кораблей в разной стадии готовности, сроки дальнейших испытаний не будут значительно сдвинуты. Подробная информация о самой аварии, а также о планах испытаний Crew Dragon «Популярная механика» писала в апреле.

Что примечательно, бурная химическая реакция между тетраоксидом диазота и титаном не ожидалась ни химиками ни инженерами. Этот металл широко используется в космической индустрии и ранее никогда подобных проблем не возникало. Команда SpaceX не в первый раз обнаруживает неожиданное взаимодействие конструкционных элементов космической техники. В 2016 году за два дня до запуска взорвалась ракета Falcon 9. Как показало расследование, в стенках емкостей с гелием, выполненных из углеволокна, скапливался жидкий кислород. Во время перепадов давления волокна терлись друг о друга, что вызвало нагрев и быстрое окисление материала.