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

**Henri** Modérateur Messages : 4879 Inscrit le : 22/09/2005

Lors de l'échec de CRS-7, la chaine de défaillances n'avait pas été aussi brutale que pour Amos-6. Entre la rupture du support, la chute du COPv dans le réservoir et la dislocation de l'étage il s'était passé plusieurs secondes, le COPv avait certainement eu une brèche et devait s'être vidé de son contenu en quelques secondes. Là, si c'est le COPv, la soudaineté de l'accident signifierait que ce dernier aurait éclaté sans prévenir, libérant instantanément son contenu dans le réservoir...

F

Henri a écrit:
Lors de l'échec de CRS-7, la chaine de défaillances n'avait pas été aussi brutale que pour Amos-6. Entre la rupture du support, la chute du COPv dans le réservoir et la dislocation de l'étage il s'était passé plusieurs secondes, le COPv avait certainement eu une brèche et devait s'être vidé de son contenu en quelques secondes. Là, si c'est le COPv, la soudaineté de l'accident signifierait que ce dernier aurait éclaté sans prévenir, libérant instantanément son contenu dans le réservoir...

Dans le cas de CRS, s'il y a eu quelques secondes, c'est entre la chute et le début d'ouverture d'une brêche dans la bouteille. Dès que le brêche se forme, la destruction est quasi instantanée !

Hadéen a écrit:
Henri a écrit:
Lors de l'échec de CRS-7, la chaine de défaillances n'avait pas été aussi brutale que pour Amos-6. Entre la rupture du support, la chute du COPv dans le réservoir et la dislocation de l'étage il s'était passé plusieurs secondes, le COPv avait certainement eu une brèche et devait s'être vidé de son contenu en quelques secondes. Là, si c'est le COPv, la soudaineté de l'accident signifierait que ce dernier aurait éclaté sans prévenir, libérant instantanément son contenu dans le réservoir...
Dans le cas de CRS, s'il y a eu quelques secondes, c'est entre la chute et le début d'ouverture d'une brêche dans la bouteille. Dès que le brêche se forme, la destruction est quasi instantanée !

Le COPv est relié à de la plomberie que je sache. S'il se détache du sommet du réservoir pour tomber au fond cette liaison doit normalement se rompre et l'hélium ne peut que sortir par l'ouverture créée lors de cette rupture... Soit cette ouverture provoque l'éclatement du COPv (d’où explosion instantanée de l'étage), soit ce dernier est propulsé par réaction comme une fusée contre la paroi du réservoir. Si en plus c'est contre la paroi de l'inter-réservoir, le feu d'artifice est garanti, mais dans ce cas (COPv propulsé par la réaction de la fuite d'hélium) il faut tout de même lui laisser le temps de traverser le réservoir rempli de LOX...

En attendant, et faute de mieux, une discussion intéressante sur une hypothèse d'oscillation thermoacoustique lié à une onde résonante dans une conduite avec une extrémité chaude, et l'autre froide.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41252.msg1596202#msg1596202

Thermoacoustic oscillation (also known as Taconis oscillation) is a well known phenomenon that occurs in gas-filled tubes that are at cryogenic temperatures at one end and warm (i.e. ambient room temperature) at the other. It is common for these to occur when dealing with liquid helium cryostats having gaseous helium filled lines attached, but can occur with other cryogens (LOX) and gasses.

bob bimon a écrit:En attendant, et faute de mieux, une discussion intéressante sur une hypothèse d'oscillation thermoacoustique lié à une onde résonante dans une conduite avec une extrémité chaude, et l'autre froide.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41252.msg1596202#msg1596202

Thermoacoustic oscillation (also known as Taconis oscillation) is a well known phenomenon that occurs in gas-filled tubes that are at cryogenic temperatures at one end and warm (i.e. ambient room temperature) at the other. It is common for these to occur when dealing with liquid helium cryostats having gaseous helium filled lines attached, but can occur with other cryogens (LOX) and gasses.

Intéressante hypothèse, elle expliquerait la forme initiale de l'explosion (allongée dans le sens de la hauteur) et elle pourrait tirer son origine de l'allongement de l'étage sans revérification des modes de résonances induits par ses nouvelles dimensions. Sur ces question de résonances, le simple fait que les deux étages aient eu des longueurs initiales différentes peut avoir comme implication que l'allongement des deux étages dans les mêmes proportions peut avoir des conséquences complétement différentes entre le premier étage et le deuxième... Ça répondrait partiellement aux interrogations que j'ai soulevé plus haut. À noter que le rythme de remplissage des réservoirs peut avoir une influence sur le déclenchement de ce genre d'excitation mécanique.
C'est fou le nombre de sources de vibrations à différentes fréquences qu'il peut y avoir dans ces engins, avec l'obligation d'éliminer (ou au moins amortir) tous les modes de résonances... :affraid:

Juste un message pour Henri et Hadéen: lors du vol de CRS-7, le COPV n'a pas coulé dans le réservoir, il a flotté comme un bouchon et est allé taper le haut de la paroi (juste sous la charge utile) et non le bas.

Space Opera a écrit:Juste un message pour Henri et Hadéen: lors du vol de CRS-7, le COPV n'a pas coulé dans le réservoir, il a flotté comme un bouchon et est allé taper le haut de la paroi (juste sous la charge utile) et non le bas.

Il se vidait rapidement de son contenu ou bien avait éclaté, je me rappelle plus bien... ?

bob bimon a écrit:En attendant, et faute de mieux, une discussion intéressante sur une hypothèse d'oscillation thermoacoustique lié à une onde résonante dans une conduite avec une extrémité chaude, et l'autre froide.
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41252.msg1596202#msg1596202

Thermoacoustic oscillation (also known as Taconis oscillation) is a well known phenomenon that occurs in gas-filled tubes that are at cryogenic temperatures at one end and warm (i.e. ambient room temperature) at the other. It is common for these to occur when dealing with liquid helium cryostats having gaseous helium filled lines attached, but can occur with other cryogens (LOX) and gasses.

Pour avoir joué moi-même avec l'effet Taconis, cela ne fonctionne qu'avec un liquide avec une très très faible masse volumique... Sinon, c'est théoriquement possible mais expérimentalement imperceptible. En l'occurrence cela marche trés bien avec l'hélium ou l'hydrogène liquide. En l'occurrence, chez SX, c'est pas cela; et avec du LOX cela me semble impossible.

Space Opera a écrit:Juste un message pour Henri et Hadéen: lors du vol de CRS-7, le COPV n'a pas coulé dans le réservoir, il a flotté comme un bouchon et est allé taper le haut de la paroi (juste sous la charge utile) et non le bas.

Tu es sûr? Si tu retrouves un lien.... Tu as sûrement raison, mais cela n'a rien d'évident ! La bouteille se serait donc détachée à un moment où sa masse volumique était plus faible que celle du LOX. Elle était donc déjà trés vide. Où tu veux dire que sa ruine du type LBB a provoqué un jet de gaz qui l'a propulsée vers le haut ?

Hadéen a écrit:Tu es sûr? Si tu retrouves un lien....

Le passage en question qui cite Elon Musk:

It’s quite unique to rockets that as the stage is accelerating, the buoyancy increases proportionate to the G-loading. It might seem counter-intuitive that as the rocket is accelerating that something in the tank would want to go ‘up’ more – but that’s basically what happens. At (around) 3.2 Gs, the strut holding down one of the helium bottles appears to have snapped.

Le lien correspondant: https://www.nasaspaceflight.com/2015/07/spacex-falcon-9-failure-investigation-focuses-update/

Comme il dit : "Pas intuitif ".... Voire même pas trop logique du tout. Mais s'il le dit, il a plus d'éléments que nous.

La discussion semble pourtant affirmer que l'oscillation est aussi possible dans un tube d'hélium en phase gazeuse.

The helium used in F9 is not a liquid though. Would you get this same effect through simply heating then re-cooling gaseous helium?

No, but the thermoacoustic heat engine effect can happen with a purely gaseous medium, so it could have occurred here.

bob bimon a écrit:La discussion semble pourtant affirmer que l'oscillation est aussi possible dans un tube d'hélium en phase gazeuse.

The helium used in F9 is not a liquid though. Would you get this same effect through simply heating then re-cooling gaseous helium?

No, but the thermoacoustic heat engine effect can happen with a purely gaseous medium, so it could have occurred here.

Tout un tas de phénomènes vibratoires sont en effet possible avec de l'hélium gazeux, mais l'effet Taconis, qui du reste semble anecdotique, non.

Ce que ne nous disent pas Musk et Shotwell c'est si ce phénomène oscillant observé est survenu pendant une phase de pressurisation des bouteilles ou pendant une phase stabilisée. Car en effet, en phase de montée en pression, on peut voir des phénomènes inattendus surtout avec l'hélium.

Henri a écrit:
Intéressante hypothèse, elle expliquerait la forme initiale de l'explosion (allongée dans le sens de la hauteur) et elle pourrait tirer son origine de l'allongement de l'étage sans revérification des modes de résonances induits par ses nouvelles dimensions. Sur ces question de résonances, le simple fait que les deux étages aient eu des longueurs initiales différentes peut avoir comme implication que l'allongement des deux étages dans les mêmes proportions peut avoir des conséquences complétement différentes entre le premier étage et le deuxième...

Ce serait un manque d'analyse dramatique - tenant de la négligence majeure - , d'être passé à côté de ce risque lorsque la décision a été prise d'augmenter les capacités des réservoirs.
Pour l'instant une simple hypothèse ... mais la rapidité à laquelle se produisaient les "adaptations" du lanceur, ne peut l'exclure.
Attendons les conclusions de la commission d'enquête.
Mais il est probable que dans ce contexte compliqué, il n'y aura plus de tweet d'un optimisme inébranlable sur une reprise rapide des vols, même à partir de Vandenberg.

Hadéen a écrit:
Henri a écrit:Tout ceci ne nous dit pas pourquoi les COPv du deuxième étage sont si chatouilleux alors que ceux du premier étage (qui utilise les mêmes ergols) ont résisté aux pires traitements à ce jour... :scratch:

En tous cas, et c'est sûrement ce que fait SX en ce moment, c'est passer en revue les évolutions des conditions d'utilisation des COPV mises en œuvre sur les derniers vols et vérifier leurs innocuités qui permettra de cerner un début de cause.

En relisant les derniers commentaires de chacun et en reprenant celui-ci d'Hadéen, il fait de plus en plus de sens pour moi que SpaceX recherche ce qu'ils ont fait de différent cette fois-ci pour conduire au résultat que l'on connaît. Cette phrase de Shotwell semble aller dans de sens: "The more than likely — the overwhelmingly likely — explanation is that we did something to that rocket. And we’re going to find it and we’re going to fix it."

L'évolution de la Falcon-9 pourrait avoir induit indirectement cet effet de résonance harmonique destructive, néanmoins il y deux points à rappeler je pense:
- Le vol de CRS-7 s'est faite sans la version FT, si l'on veut considérer que c'est le fait d'avoir décidé d'employer des ergols sur-refroidis qui aurait put être à l'origine du différentiel de température et donc de cet effet de résonance lors du remplissage.
- Contrairement à ce qui a causé l'échec du premier vol de Ariane V (une inadaptation d'un programme de contrôle des paramètres de vol venant de l'Ariane IV aux conditions de vols différentes de Ariane V qui n'a pas été pris en compte lorsque la décision a été prise de l'utiliser sur cette évolution nouvelle du lanceur, longuement et sagement étudiée, par Arianespace), la cause de l'explosion de la Falcon-9, le mois dernier, ne pourrait pas être aussi évidemment liée à l'évolution de la Falcon-9, quelle fusse liée à l'augmentation de taille du deuxième étage, ou quelle le fusse à celle de l'utilisation des ergols sur-refroidis, car dans les deux cas, ces échecs auraient dut se produire lors du premier lancement de la Falcon-9 V1,1 ou de celle de la version FT.

Je ne dis pas que cela ne pourrait être le cas, mais il doit forcément avoir eut quelque chose de différent de fait sur ce dernier lancement par rapport à tous les autres.

Cela pourrait passer par un choc quelconque que le COPV aurait subi au cours de son transport sans que cela soit reporté (très très dure à admettre), voir un défaut de fabrication non identifié par le CQ (très grave aussi), jusqu'au fait que SpaceX était peut-être en train d'essayer un nouveau timing de remplissage des réservoirs d'ergols/pressurisation des différents réservoirs, d'hélium inclus, en vu de pouvoir supporter un arrêt du compte à rebours au cours du lancement sans que cela dégrade les propriétés des ergols (entraînant ainsi une évolution différente du gradient de température/pression sur le COPV ou même sur le réservoir d’oxygène liquide qui était alors en cours de remplissage). :scratch:

Atlantis a écrit: car dans les deux cas, ces échecs auraient dut se produire lors du premier lancement de la Falcon-9 V1,1 ou de celle de la version FT.

Pas forcément : la loi de Murphy dit (entre autres) qu'une déconvenue arrive lorsque l'on s'y attend le moins, ou sur l'élément qu'on croyait le plus fiable. Donc le premier vol d'une nouvelle version n'est pas le plus risqué !

MarsSurfaceWanderer a écrit:
Atlantis a écrit: car dans les deux cas, ces échecs auraient dut se produire lors du premier lancement de la Falcon-9 V1,1 ou de celle de la version FT.
Pas forcément : la loi de Murphy dit (entre autres) qu'une déconvenue arrive lorsque l'on s'y attend le moins, ou sur l'élément qu'on croyait le plus fiable. Donc le premier vol d'une nouvelle version n'est pas le plus risquée !

A cette fameuse loi de Murphy !
Je retiendrais à ce sujet :
Loi de Murphy -Wikipedia

le troisième est psychologique ; c'est un problème de corrélation illusoire bien connu en psychologie et en communication: un événement négatif marque plus le sujet qu'un événement positif. Par exemple, si une action échoue, on évoquera la loi de Murphy, mais si elle réussit personne ne pensera spontanément que la loi de Murphy ne s'est pas appliquée. C'est l'une des raisons pour lesquelles les clichés semblent si souvent vrais

Et puis on peut rajouter qu'en psychologie , la relativité s'applique aussi et si ce qui vient d'arriver n'arrange pas Space X, pour d'autres cet événement n'est pas négatif ... mais plutôt positif ! Donc la loi de Murphy s'applique et ne s'applique pas ... un peu comme le chat de Schrödinger mort-vivant ... Bon, d'accord ce n'est plus de la relativité , mais de la psychologie quantique !

MarsSurfaceWanderer a écrit:
Atlantis a écrit: car dans les deux cas, ces échecs auraient dut se produire lors du premier lancement de la Falcon-9 V1,1 ou de celle de la version FT.
Pas forcément : la loi de Murphy dit (entre autres) qu'une déconvenue arrive lorsque l'on s'y attend le moins, ou sur l'élément qu'on croyait le plus fiable. Donc le premier vol d'une nouvelle version n'est pas le plus risquée !

Considérer qu'un tir de routine d'un lanceur déjà qualifié est plus risqué que le premier tir est absurde ! Surtout en justifiant cela par une pseudo loi...

Il suffirait de faire une étude détaillée pour tous les lanceurs de l'occurrence d'un échec au premier tir, au second, au troisième, etc, pour montrer que le taux d'échec diminue avec le nombre de tirs...

David L. a écrit:
MarsSurfaceWanderer a écrit:
Pas forcément : la loi de Murphy dit (entre autres) qu'une déconvenue arrive lorsque l'on s'y attend le moins, ou sur l'élément qu'on croyait le plus fiable. Donc le premier vol d'une nouvelle version n'est pas le plus risquée !

Considérer qu'un tir de routine d'un lanceur déjà qualifié est plus risqué que le premier tir est totalement absurde ! Surtout en justifiant cela par une pseudo loi...

Il suffirait de faire une étude détaillée pour tous les lanceurs de l'occurrence d'un échec au premier tir, au second, au troisième, etc, pour montrer que le taux d'échec diminue avec le nombre de tirs...

Disons qu'il semble évident qu'un lancement de qualification d'un lanceur qui n'a jamais volé est intrinsèquement plus risqué que les vols de routine qui s'ensuivront.

Après, c'est vrai que s'il y a une faiblesse quelque part, et en vertu du principe "Tout ce qui peut arriver arrivera", un problème majeur peut survenir inopinément après quelques vols.

David L. a écrit:
MarsSurfaceWanderer a écrit:
Pas forcément : la loi de Murphy dit (entre autres) qu'une déconvenue arrive lorsque l'on s'y attend le moins, ou sur l'élément qu'on croyait le plus fiable. Donc le premier vol d'une nouvelle version n'est pas le plus risquée !

Considérer qu'un tir de routine d'un lanceur déjà qualifié est plus risqué que le premier tir est absurde ! Surtout en justifiant cela par une pseudo loi...

Bien sûr, c'était de l'humour... Pas aisément repérable, apparemment.

Gwynne Shotwell aurait annoncé (repris par Jeff Foust) que la cause de l'anomalie est cernée, et mettrait le véhicule hors de cause. Le conditionnel est de rigueur.

https://twitter.com/jeff_foust/status/785210649957789698

Coup de bélier, un peu d'huile dans le LOX, ... toutes les erreurs d'opération redeviennent possible.

Ce serait ballot d'avoir perdu une charge utile pour un motif si trivial ! Mais si le motif de la détonation est de cet ordre, la correction sera facile à appliquer et le lanceur pourrait rapidement recevoir le feu vert pour son retour en service. A voir...

Astro-notes a écrit:Ce serait ballot d'avoir perdu une charge utile pour un motif si trivial ! Mais si le motif de la détonation est de cet ordre, la correction sera facile à appliquer et le lanceur pourrait rapidement recevoir le feu vert pour son retour en service. A voir...

Crime de lèse Elon ! Déflagration pas détonation

Trêve de plaisanterie, je ne vois pas bien ce qui te fais dire ce qu'il y a de trivial là- dedans.... Perdre un lanceur et un satellite n'est JAMAIS le résultat d'une anomalie simple.

@Hadéen ; j'avais bien aiguisé mon qualificatif, je ne sais pas bien qui de déflagration ou détonation est le plus approprié ? Par ailleurs je parle de trivial car si ce n'est qu'une "simple" modification du protocole de remplissage des carburants cela peut-être rapidement réalisé sans grosse migraine pour les ingé, alors que s'il faut modifier des pièces mécaniques, c'est une autre paire de manche.

Astro-notes a écrit:@Hadéen ; j'avais bien aiguisé mon qualificatif, je ne sais pas bien qui de déflagration ou détonation est le plus approprié ? Par ailleurs je parle de trivial car si ce n'est qu'une "simple" modification du protocole de remplissage des carburants cela peut-être rapidement réalisé sans grosse migraine pour les ingé, alors que s'il faut modifier des pièces mécaniques, c'est une autre paire de manche.

Elon voulant à tout prix parler d'incendie rapide au lieu d'explosion, on est donc plutôt dans le monde de la déflagration... Mais ce n'est pas là l'essentiel.

En revanche, qu'une erreur dans le protocole de remplissage conduise à la perte du lanceur, du satellite et d'une partie du pas de tir, c'est absolument consternant. On commence à parler de modifications dans les procédures de remplissage, on y vient doucement. Pour mieux gérer les contraintes du sous-refroidi ? En tous cas, la phase sol d'un système de lancement est clairement la moins risquée: pas de moteurs en fonctionnement, pas d'ambiances dynamiques, des phénomènes lents etc... De plus le lanceur est sous la maîtrise des moyens sol qui peuvent abriter toutes les redondances et les systèmes de sécurité possibles puisqu'il n'y a pas, sur ces équipements, de contraintes de poids embarqué. Donc "exploser" au sol sur une simple erreur de procédure comme semble le dire l'incontournable Miss Shotwell ce n'est pas trivial, c'est la preuve que les études SDF n'ont pas été correctement réalisées et c'est extrêmement inquiétant pour un système de lancement qui ambitionne le vol habité.

Ven 7 Oct 2016 - 12:44

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