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

C'est donc le manque d'oxygène qui provoque ces fumées (combustion incomplète) comme le rappelle quantitativement Giwa. De fait il a certainement raison car lorsque la combustion Kero & Oxygène est bien dosée (cas d'un moteur fusée) il y a très peu de fumée visible (on voit plus la vapeur d'eau).

Giwa a écrit:
La formule chimique moyenne du kérosène étant  C₁₀ H₂₂, l’équation de réaction à cette combustion incomplète   est : 2 C₁₀ H₂₂ (l) +11 O₂ (g) = 20 C (s) + 22 H₂O (g)

Il parait quand même fortement probable qu'une partie du carbone se combine avec de l'oxygène pour former des oxydes de carbone : CO₂ et CO, comme cela se produit dans un poêle à charbon qui "tire mal" (avec intoxications au monoxyde de carbone possibles)

montmein69 a écrit:

Giwa a écrit:
La formule chimique moyenne du kérosène étant  C₁₀ H₂₂, l’équation de réaction à cette combustion incomplète   est : 2 C₁₀ H₂₂ (l) +11 O₂ (g) = 20 C (s) + 22 H₂O (g)

Il parait quand même fortement probable qu'une partie du carbone se combine avec de l'oxygène  pour former des oxydes de carbone : CO₂ et CO, comme cela se produit dans un poêle à charbon qui "tire mal" (avec intoxications au monoxyde de carbone possibles)

Une partie du carbone se lie avec de l'oxygène, mais à l'air libre, à l'interface air-hydrocarbure, la concentration d'oxygène est insuffisante pour permettre la combustion totale du carbone et de l'hydrogène. L'hydrogène brule prioritairement et s'il reste assez d'oxygène le carbone brulera aussi un peu, mais une bonne partie du carbone se dissipera sous forme d'aérosols solides. Pour obtenir du monoxyde de carbone, la réaction habituelle est la formation initiale de dioxyde qui est réduit en monoxyde dans un environnement de carbone très chaud en l'absence d'oxygène (partie supérieure des hauts-fourneaux et fours à charbon, partie non encore brulée mais déjà chaude d'une cigarette). Dans un incendie à l'air libre d'hydrocarbure liquide, le carbone sous forme d'aérosols se refroidit très vite rendant peu probable la réaction CO₂ + C -> 2CO. En fait la pollution la plus visible (aérosols de carbone) n'est pas la partie la plus toxique (gaz incolores comme le CO).

Elon va peut-être devoir faire une croix sur son pas de tir de Vandenberg...
https://spaceflightnow.com/2016/09/20/uncontrolled-wildfire-at-vandenberg-air-force-base-continues-to-rage/

http://wildfiretoday.com/2016/09/19/canyon-fire-delays-launch-of-satellite-at-vandenberg-air-force-base/

http://spaceflightnow.com/2016/09/15/av062_journal/

Pour l'instant c'est surtout ULA qui a peur pour sa fusée qui est au bord des flammes !
Mais on est hors sujet.

En effet.
Mais comme rien ne filtre, et personne ne communique, on regarde ce qui se passe alentour dans les gazettes spatiales (et pas sur tweeter).
Comme pour la chimie de la combustion du kérosène.

Ca devient critique  :
"Launch complexes for rockets and liquid oxygen facilities are currently threatened."
Les complexes de lancements et les installations de stockage d'oxygène sont menacées.

Et même le SLC-4 est menacé comme comme le SLC-3 :
"fire officials have requested additional help to fight the fire, which he reported is burning north to northwest toward two launch pads — Space Launch Complex-4, the SpaceX launch site, and SLC-3, where base officials scrubbed Sunday’s launch of an Atlas V rocket carrying the WorldView-4 satellite."
Le feu se dirige vers le nord-ouest vers 2 pas de tir (SLC-4 de SpaceX et SLC-3 de la fusée Atlas 5 de ULA).

Carte de la zone de feu :
http://wv.mapport.com/wildfire_viewer/?share=JP2D8LM8

SLC-4 est à gauche en bord de mer, SLC-3 à droite.

Space Opera a écrit:Pour l'instant c'est surtout ULA qui a peur pour sa fusée qui est au bord des flammes !
Mais on est hors sujet.

Ils peuvent serre les fesses, l'hydrogène c'est très capricieux, la moindre flammèche ou la moindre petite braise et c'est le feu d'artifice... N’espérez même pas griller une clope à moins de 500 m d'un réservoir de LH2 sans vous faire houspiller... :hot:

Que le feu se propage entre LC-3 et LC-8 ce n'est peut-être pas aussi grave que ça si un tsunami vient éteindre tout ça !  :lolnasa:

Le feu commence à se calmer et à être maîtrisé.
https://spaceflightnow.com/2016/09/21/containment-of-vandenberg-wildfire-begins-as-hundreds-of-firefighters-battle-flames/

J'espère qu'autour de la base de lancement de Vandenberg on débroussaille de manière préventive régulièrement : c'est la première précaution contre les feus  !

Henri a écrit:

montmein69 a écrit:

Il parait quand même fortement probable qu'une partie du carbone se combine avec de l'oxygène  pour former des oxydes de carbone : CO₂ et CO, comme cela se produit dans un poêle à charbon qui "tire mal" (avec intoxications au monoxyde de carbone possibles)

Une partie du carbone se lie avec de l'oxygène, mais à l'air libre, à l'interface air-hydrocarbure, la concentration d'oxygène est insuffisante pour permettre la combustion totale du carbone et de l'hydrogène. L'hydrogène brule prioritairement et s'il reste assez d'oxygène le carbone brulera aussi un peu, mais une bonne partie du carbone se dissipera sous forme d'aérosols solides. Pour obtenir du monoxyde de carbone, la réaction habituelle est la formation initiale de dioxyde qui est réduit en monoxyde dans un environnement de carbone très chaud en l'absence d'oxygène (partie supérieure des hauts-fourneaux et fours à charbon, partie non encore brulée mais déjà chaude d'une cigarette). Dans un incendie à l'air libre d'hydrocarbure liquide, le carbone sous forme d'aérosols se refroidit très vite rendant peu probable la réaction CO₂ + C -> 2CO. En fait la pollution la plus visible (aérosols de carbone) n'est pas la partie la plus toxique (gaz incolores comme le CO).

Je m'étais limité à cette réaction chimique pour mettre en évidence que les feux non contrôlés d'hydrocarbures avec manque de dioxygène produisent des suies dont un composant principal sont des  particules de carbone. Mais évidemment comme souvent en Chimie, il existe toute une panoplie de réactions simultanées entre celles qui sont majoritaire et minoritaires. 

Pour ceux qui veulent approfondir cette question sur le "Black Carbon" (suie) et le " Carbon Black" (noir de carbone) voir :Noir de carbone

SpaceX a diffusé un communiqué ce soir à 17h00 GMT sur le déroulement de l'enquête et les premières conclusions : http://www.spacex.com/news/2016/09/01/anomaly-updates

* Une large brèche dans le système d'hélium cryogénique du réservoir d'oxygène liquide du 2^e étage s'est produite.
* Il n'y a pas de lien avec l'accident qui s'est produit à l'occasion du lancement de CRS-7.
* La commission d'enquête (SpaceX, NASA, FAA, USAF) analyse 3000 canaux de données en plus des vidéos, des enregistrements audio et des images.
* La durée entre les premiers signes d'anomalie et la perte des données est de 93 millisecondes.
* La majorité des débris de cet incident ont été récupérés, photographiés, numérotés, catalogués et se trouvent dans un hanger pour inspection.

David L. a écrit:SpaceX a diffusé un communiqué ce soir à 17h00 GMT sur le déroulement de l'enquête et les premières conclusions :

http://www.spacex.com/news/2016/09/01/anomaly-updates

Un bref résumé en français pour les non anglophones comme moi ?

Mustard a écrit:

David L. a écrit:SpaceX a diffusé un communiqué ce soir à 17h00 GMT sur le déroulement de l'enquête et les premières conclusions :

http://www.spacex.com/news/2016/09/01/anomaly-updates

Un bref résumé en français pour les non anglophones comme moi ?

J'y travaillais déjà. J'ai deviné ton souhait. Je mets à jour mon post au fur et à mesure de ma lecture...  ;)

David L. a écrit:SpaceX a diffusé un communiqué ce soir à 17h00 GMT sur le déroulement de l'enquête et les premières conclusions : http://www.spacex.com/news/2016/09/01/anomaly-updates

* Une large brèche dans le système d'hélium cryogénique du réservoir d'oxygène liquide du 2^e étage s'est produite.

Deux heures après cette annonce, c'est intéressant de faire une revue de presse tweets pour une mise en perspective des différents incidents rencontrés par Space X ces dernières années :

1- SpaceX aurait réintégré en interne la fabrication des sphères d'Hélium depuis mi 2014 (COPV = membrane métallique enveloppée de fibre de carbones)
2- Le rapport de la NASA sur l’échec de CRS-7 avait indiqué que si le problème de biellette support avait joué un rôle crucial, ce n'était probablement le seul et qu'un défaut dans le choix des matériaux et l'assemblage était aussi en cause.
3- SpaceX s'est focalisé sur la récupération du première étage au détriment du 2éme étage qui en est a échoué 2 fois.
4- Les incidents sur le système hélium ont émaillé les lancements depuis 2 ans et notamment la montée en cadence (avortée) prévue dés 2014.

bref du subjectif, mais le système hélium du 2éme étage semble être le vrai talon d'Achille de la Falcon 9...

Hum, toujours la méthode Coué, mais ils sont pas encore sortis des ronces :(

http://spacenews.com/spacex-sept-1-failure-appears-to-lie-in-falcon-9-second-stage-helium-tank/

We will work to resume our manifest as quickly as responsible once the cause of the anomaly has been identified by the Accident Investigation Team. Pending the results of the investigation, we anticipate returning to flight as early as the November timeframe

Nous allons travailler pour reprendre notre calendrier de lancement aussi rapidement que possible une fois que la cause de l'anomalie aura été identifiée par la commission d'enquête. En attendant les résultats de l'enquête, nous prévoyons de revenir à un vol le plus tôt possible aux alentours de Novembre.

C'est bien gentil de dire que le système d'hélium a merdé, mais aujourd'hui on est encore dans le champ des possibles (arbre de causes de pannes), et on n'en connait pas encore la cause racine.
Dire qu'on va tirer dans 2 mois comme si on avait déjà tout compris, tout réglé, relancé la production pour éviter l'écueil, c'est comme dire qu'on va aller sur Mars après-demain en claquant des doigts, promis !

Une source officieuse parle d'un souci avec un COPV :
https://www.reddit.com/r/spacex/comments/545dju/unconfirmed_rumors_that_spacex_found_the_issue/

une source crédible de confiance dit que SpaceX est environ à 99% sûr qu'un COPV était la cause. L'explosion' est issue du récipient de COPV dans le réservoir de LOX qui avait quelques harmoniques étranges lors du chargement LOX.

Renseignements généraux:

• COPV : Composite Overwrapped Pressure Vessel: ce sontdes bouteilles de titane enveloppées dans des couches de ruban enroulé en fibre de carbone + résine.
  
• ceci est la vidéo d'une pression / test d'éclatement qui montre un éclatement de COPV, dans le mouvement lent . (Notez que la légende dans la vidéo est erronée: le test a été fait à des pressions de 6/18 mille psi: 413/1240 bar ())
  
• les COPVs sont utilisés dans le Falcon 9 pour stocker beaucoup d'hélium sous haute pression: une partie de l'hélium est utilisé pour le démarrage du moteur, mais la plupart de la masse de l'hélium est utilisé pour pressuriser les réservoirs d'ergols pour les pousser  dans la turbopompe. Les turbopompes fonctionnent d'une manière plus stable quand il y a une certaine pression sur leurs entrées.
  
• Les COPVs Falcon 9 sont sous  pression intense (environ 5.500 psi ou 380 bar), et pour cette raison un éclatement de COPV est très violent, et l'onde de pression distribue des millions de petites fibres de carbone cassées et mélangées dans le LOX, qui agissent comme " carburant ". La pression mécanique de la vague elle-même est assez forte pour enflammer le mélange LOX / CF. Un tel événement de rupture dans un réservoir de LOX fournit le comburant, le carburant et l'allumage tout à la fois.
  
• ceci est une image d'un récipient sous pression de COPV, le qui est Susceptible d'être celui du 2d étage de Falcon 9  . Vous pouvez voir qu'il est construit  avec un «ruban enroulé» ou selon un processus «filaments enroulés» , autour de ce peut être un récipient sous pression en flacon de titane. Il a survécu à une haute vitesse de rentrée atmosphérique et est à peu près intact!
  

bob bimon a écrit:

Renseignements généraux:

• Les COPVs Falcon 9  sont sous  pression intense (environ 5.500 psi ou 380 bar), et pour cette raison un éclatement de COPV est très violent, et l'onde de pression distribue des millions de petites fibres de carbone cassées et mélangées dans le LOX, qui agissent comme " carburant ".  La pression mécanique de la vague elle-même est assez forte pour enflammer le mélange LOX / CF.  Un tel événement de rupture dans un réservoir de LOX fournit le comburant, le carburant et l'allumage tout à la fois.
  

C'est un défaut de conception absolument invraisemblable  , autant critique que dramatique. Digne des premières capsules Apollo pressurisées à 100% d'oxygène...

Si cette même sphère était en aluminium au lieu de cette foutaise de fibre de carbone, je ne suis pas sûr que ça lesterait beaucoup la fusée, ou réduirait beaucoup sa capacité...

Bizarre, les COPV sont également utilisés sur le premier étage, pourquoi fonctionnent-ils bien pour le premier et foireraient si souvent pour le deuxième étage... C'est bien la même techno ?

J'ai l'impression que le communiqué de SpaceX ne parle pas des COPV mais plus génériquement d'une "brêche sur le système hélium"... 

D'autre part, les conditions de fonctionnement des COPV sont peut-être différentes entre le premier et le deuxième étage. Fonctionnent elles au même niveau de pression ? Je n'en sais rien...

Enfin, dans le réservoir d'oxygène les COPV sont immergés dans le LOX super refroidi, ce qui n'est sans doute pas sans influence sur leur tenue mécanique. Mais j'imagine qu'ils avaient largement qualifié tout cela :scratch:

En effet, le communiqué officiel de SpaceX parle d'un souci dans le sous-système Hélium, mais sans rentrer dans les détails de la cause.
J'ai remonté une information de source officieuse discutée dans un forum sur reddit et mentionnant un souci avec un COPV, mais pas entériné à ce jour.
Même si qualifiée, la technique du subcooling reste somme toute délicate à maîtriser, surtout en phase de remplissage et de maintien de la température.

bob bimon a écrit:
Même si qualifiée, la technique du subcooling reste somme toute délicate à maîtriser, surtout en phase de remplissage et de maintien de la température.

A ce propos il y a CJ qui a posté quelque chose d'intrigant ce matin à 5h01 :
 " If reports are true, they were trying some new methods aimed at expanding the launch window (allowing a hold), which has previously been a problem with the subcooling version of the F9. " 
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41119.480#msg1587943

ce que je traduis, interprête : pour cette mise à feu statique "si ce qui est rapporté est vrai, ils essayaient de nouvelles méthodes afin d'avoir la possibilité de lancer après un "hold" dans le CAR, ce qui a été un problème avec ces ergols sur-refroidis"

(On se rappelle en effet d'un lancement qui avait dû être reporté à cause d'un simple arrêt à quelques minutes avant allumage, arrêt qui entraînait que les ergols allaient rapidement se "réchauffer" un peu (il y a environ un an, je ne sais plus pour quel lancement, mais je me rappelle de ça)

bob bimon a écrit:En effet, le communiqué officiel de SpaceX parle d'un souci dans le sous-système Hélium, mais sans rentrer dans les détails de la cause.
J'ai remonté une information de source officieuse discutée dans un forum sur reddit et mentionnant un souci avec un COPV, mais pas entériné à ce jour.
Même si qualifiée, la technique du subcooling reste somme toute délicate à maîtriser, surtout en phase de remplissage et de maintien de la température.

Je partage aussi cette impression que les bouteilles composites ont une "bonne tête de coupable". Normalement un récipient composite a un mode de ruine de type LBB, ce qui expliquerait le vocabulaire utilisé par SpaceX (large brêche) et expliquerait la quasi instantanéité de l'anomalie.

Il n'en reste pas moins que la rupture mécanique d'une capacité comme cela, à un niveau de pression trés inférieur à son niveau de qualification, sans accélération, sans ambiances dynamiques, c'est à minima stupéfiant voire carrément inquiétant sur la qualité du développement et la maîtrise du cycle de production industriel.

Spacex a mis 3 semaines pour identifier le problème (il semble en effet que ce soit une explosion d'un COPV). Si c'est le cas alors le retour en vol pourrait bien être en novembre. Sachant que toutes les COPV ont fonctionné jusqu'à présent, on peut en déduire qu'il s'agit d'un défaut de conception spontanée. Si je me souviens bien Spacex avait déja eu des problème avec ce composant en 2014 ce qui avait entrainé des délais. D'une manière général si c'était le cas et que le retour en vol serait en Novembre ce serait une démonstration que chez Spacex on traine pas et on résout les problèmes à la vitesse de l'éclair. 

Aussi comme avec CRS-7 l'annince est tombé 3 semaines apres l'incident.

shinyblade a écrit:Spacex a mis 3 semaines pour identifier le problème (il semble en effet que ce soit une explosion d'un COPV). Si c'est le cas alors le retour en vol pourrait bien être en novembre. [...]

Cela ne veut rien dire. D'une part, l'origine du problème n'est pas encore identifiée. D'autre part, la rapidité d'identification d'un problème ne présume pas de la durée nécessaire pour le corriger... La cause de l'échec d'Antares en octobre 2014 a rapidement été identifiée et pourtant nous en sommes bientôt à deux ans d'arrêt des tirs. La cause de l'explosion de Challenger a très rapidement été identifiée et pourtant Discovery ne fut lancée que 2 ans et 8 mois plus tard...

Ah oui, j'oubliais, c'est du "New Space" donc tout va forcément plus vite...

L'enthousiasme et l'optimisme inébranlable des supporters de Space X fait toujours plaisir à lire.

Je ne m'appesantis pas sur la communication de Space X - assez régulièrement pourrait-on dire pour ne froisser personne - très volontariste dans l'optimisme des dates de retour en vol.
Si le COPV du deuxième étage, s'avérait LE responsable de l'explosion .... ce que la combinaison LOX - fibres/particules de carbone dispersées pourrait expliquer, il va falloir en comprendre les causes.

Hadéen a écrit:
D'autre part, les conditions de fonctionnement des COPV sont peut-être différentes entre le premier et le deuxième étage. Fonctionnent elles au même niveau de pression ? Je n'en sais rien...

Enfin, dans le réservoir d'oxygène les COPV sont immergés dans le LOX super refroidi, ce qui n'est sans doute pas sans influence sur leur tenue mécanique. Mais j'imagine qu'ils avaient largement qualifié tout cela :scratch:

On peut certes imaginer que ce travail de "qualification" a été mené minutieusement.
Cependant des réponses précises doivent être données à plusieurs interrogations :
- la fabrication des COPV a-t'elle continuée à être réalisée par une société spécialisée dans ce domaine ou "rapatriée" chez Space X (comme cela a été le cas pour les "supports" après le premier accident) ? La commande de quantités importantes de "fibre de carbone" réalisée récemment (et sur laquelle on s'était interrogée) mérite de s'y arrêter.
- Quel que soit le "fabricant" du COPV .... les tests de qualification dans l'oxygène sur-refroidi* ont ils été menés en amont ? Ou bien le "static fire" avec son remplissage en ergols du second étage, sert-il aussi à vérifier que tout est nominal ?

Et il faudra ensuite déterminer si c'est un défaut structurel (donc qui peut se reproduire à chaque fois) ou une faiblesse qu'il serait assez aisé de corriger.
On ne peut m'empêcher de penser que la "rapidité" à laquelle Space X fait "évoluer" les caractéristiques de son unique lanceur, est peut-être un signe de dynamisme et de non-sclérose .... mais que cela comporte des risques sérieux .... Et Falcon 9 .... devra dans un avenir (difficile à anticiper à présent) envoyer une capsule habitée dans l'espace ......

* un matériau résistant à une température de LOX (dans le domaine habituellement utilisé dans le spatial) , peut voir effectivement ses propriétés physico-chimiques modifiées si on descend encore en température.