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

Thierz a écrit:

Astro-notes a écrit:je me demande au fil des posts si l'arrière, arrière, arrière, pensée pour nous n'est pas d'espérer voir disparaître Space X du panorama

Je ne pense pas. Si tu faisais un sondage "voulez-vous que SpaceX disparaisse ?" sur le forum, tu n'aurais presque pas de "oui". Par contre, si tu demandais aux gens s'ils en ont marre d'Elon Musk et de la comm de SpaceX, tu aurais plus de réponses positives. Ces sujets ont déjà été abordés sur différents fils, mais entre l'image du jeune-businessman-à-qui-tout-réussit (ça agace beaucoup, particulièrement en France), la comm qui bouscule tous les codes du milieu, y compris dans les lives avec les hordes d'employés qui scandent "USA, USA", les annonces abracadabrantes avec des planning surréalistes, et l'apparition en masse de groupies illuminés 2.0 qui ne jurent plus que par SpaceX/Musk en jetant tout le reste à la poubelle d'un revers de la main : ça crée des crispations inutiles.

  +1

Astro-notes a écrit:Certes, les remarques sont pertinentes à ce sujet, mais je me demande au fil des posts si l'arrière, arrière, arrière, pensée pour nous n'est pas d'espérer voir disparaître Space X du panorama, non pas par ce qu'il est concurrent, mais parce qu'il a osé mettre en oeuvre des idées nouvelles que les autres entreprises du milieu des lanceurs n'avaient même un peu eu (?).

Ne généralisons pas...

Hadéen a écrit:...Une autre interrogation souligne mon incompétence en chimie... Comment, en remplissant un réservoir vide et chaud, avec du LOX sous refroidi à 66K, peut créer localement du SOX à 56K ?

C'est encore de la physique, faudrait voir le diagramme de phase du dioxygène... Dur à trouver sur le net...

Henri a écrit:faudrait voir le diagramme de phase du dioxygène... Dur à trouver sur le net...

Oh mais ça taquine bien, ce matin ;)

Trouvé :


Une élévation de la pression peut effectivement augmenter la température de solidification...

Intéressant cette discussion technique  sur l'art du remplissage d'un réservoir destiné au LOX sur-refroidi ! Donc effectivement d'après ce diagramme de phase du LOX peut se changer en SOX par une élévation de pression  ce qui est le plus souvent le cas  ... bien sûr il y a le cas de la glace d'eau qui se transforme en eau en élevant la pression ; voir l'expérience de Tyndall :


 
On comprend pour la glace d'eau en regardant ce diagramme pourquoi dans ce cas c'est l'inverse : H₂O est exceptionnel !

Giwa a écrit:Intéressant cette discussion technique  sur l'art du remplissage d'un réservoir destiné au LOX sur-refroidi ! Donc effectivement d'après ce diagramme de phase du LOX peut se changer en SOX par une élévation de pression  ce qui est le plus souvent le cas  ... bien sûr il y a le cas de la glace d'eau qui se transforme en eau en élevant la pression ; voir l'expérience de Tyndall :
...
On comprend pour la glace d'eau en regardant ce diagramme pourquoi dans ce cas c'est l'inverse : H₂O est exceptionnel !

C'est ce qui permet au patineur de glisser sur la glace, il glisse en fait sur une mince pellicule d'eau qui regèle dès qu'elle ne subit plus la pression du patin surplombé du bonhomme.
La vraie raison est que la glace d'eau est moins dense que l'eau liquide, alors que c'est en règle générale le contraire pour les autres corps purs... La règle générale est que toute augmentation de pression déplace le point de liquéfaction dans le sens ou ce corps occupe moins de place. La courbe du diagramme de phase qui sépare la phase solide de la phase liquide aura une pente négative pour H₂O, mais une pente positive pour O₂ (mais attention, elle reste en général très raide, il faut de fortes variations de pressions pour obtenir de faibles changements de la température de fusion/solidification).

Henri a écrit:

Giwa a écrit:Intéressant cette discussion technique  sur l'art du remplissage d'un réservoir destiné au LOX sur-refroidi ! Donc effectivement d'après ce diagramme de phase du LOX peut se changer en SOX par une élévation de pression  ce qui est le plus souvent le cas  ... bien sûr il y a le cas de la glace d'eau qui se transforme en eau en élevant la pression ; voir l'expérience de Tyndall :
...
On comprend pour la glace d'eau en regardant ce diagramme pourquoi dans ce cas c'est l'inverse : H₂O est exceptionnel !

C'est ce qui permet au patineur de glisser sur la glace, il glisse en fait sur une mince pellicule d'eau qui regèle dès qu'elle ne subit plus la pression du patin surplombé du bonhomme.
La vraie raison est que la glace d'eau est moins dense que l'eau liquide, alors que c'est en règle générale le contraire pour les autres corps purs... La règle générale est que toute augmentation de pression déplace le point de liquéfaction dans le sens ou ce corps occupe moins de place. La courbe du diagramme de phase qui sépare la phase solide de la phase liquide aura une pente négative pour H₂O, mais une pente positive pour O₂.

 ... Comme quoi cette transformation inverse solide/liquide  peut conduire à des merveilles :

Hadéen a écrit:. Comment, en remplissant un réservoir vide et chaud, avec du LOX sous refroidi à 66K, peut créer localement du SOX à 56K ?

Toujours dans le domaine des supputations ....
L'helium se liquefie à la température de 5 K environ. Donc bien en dessous de celle du LOX à 56 K.
Je verrai plutôt un possible problème lorsqu'on remplit le COPV avec cet Helium liquide.
Il peut se créer des points froids (la paroi est forcément refroidie par l'Hélium surtout dans sa partie basse). Le LOX va céder de la chaleur à la paroi externe du COPV, et comme il est déjà dans un contexte proche de la solidification celle-ci pourrait se produire localement s'il n'est pas "brassé" dans la zone de contact.

Y-a-t'il eu beaucoup d'études sur le comportement de ce LOX à 56 K ? Que ce soit par des universitaires ou par leurs propres ingénieurs ? Sans doute bien moins que pour le LOX utilisé couramment depuis des décennies.

On se rappelle, même s'il n'y avait pas eu de détails sur ce qui s'était produit, qu'ils avaient du traiter des difficultés au début de l'utilisation du LOX à 56 K lors de remplissages. Cela n'a peut-être rien à voir avec les circonstances de cet accident .... mais s'engager sur une voie nouvelle, c'est aussi pouvoir se retrouver devant des enchainements imprévus. Après la question qui se pose c'est peut-on trouver des solutions et avoir l'assurance qu'elles sont fiables et donc seulement après s'être donné le temps nécessaire - et probablement incompressible - pour vérifier leur pertinence.

En ce sens l'annonce de E. Musk concernant la reprise des vols début décembre, reste - un avis qui n'engage que moi - du domaine des elon-cubrations propres au personnage.
Mais chut ! ....

montmein69 a écrit:En ce sens l'annonce de E. Musk concernant la reprise des vols début décembre, reste - un avis qui n'engage que moi - du domaine des elon-cubrations propres au personnage.
Mais chut ! ....

Moi je pense qu'en fait il se pourrait bien que les vols reprennent rapidement ; j'ai l'impression qu'on est entré depuis un an voire plus en une nouvelle course URSS pardon, Russie - USA, même une "guerre", et vraiment très froide maintenant, et tout ce qui contribuera à avancer par rapport à l'adversaire sera bienvenue, y compris le privé, même s'il doit y laisser des plumes ... (est-ce que la NASA avait pris des gants pour les passagers des navettes ?)

En ce qui concerne les COPV, Spaceflight Insider produit une photo (peut-être déjà postée ici ?) dont la légende semble laisser entendre qu'ils sont les mêmes pour les 2 étages :


http://www.spaceflightinsider.com/organizations/space-exploration-technologies/shotwell-something-rocket-going-find-going-fix/

montmein69 a écrit:

Hadéen a écrit:. Comment, en remplissant un réservoir vide et chaud, avec du LOX sous refroidi à 66K, peut créer localement du SOX à 56K ?

Toujours dans le domaine des supputations ....
L'helium se liquefie à la température de 5 K environ. Donc bien en dessous de celle du LOX à 56 K.
Je verrai plutôt un possible problème lorsqu'on remplit le COPV avec cet Helium liquide.
Il peut se créer des points froids (la paroi est forcément refroidie par l'Hélium surtout dans sa partie basse). Le LOX va céder de la chaleur à la paroi externe du COPV, et comme il est déjà dans un contexte proche de la solidification celle-ci pourrait se produire localement s'il n'est pas "brassé" dans la zone de contact.

Y-a-t'il eu beaucoup d'études sur le comportement de ce LOX à 56 K ? Que ce soit par des universitaires ou par leurs propres ingénieurs ? Sans doute bien moins que pour le LOX utilisé couramment depuis des décennies.

On se rappelle, même s'il n'y avait pas eu de détails sur ce qui s'était produit, qu'ils avaient du traiter des difficultés au début de l'utilisation du LOX à 56 K lors de remplissages. Cela n'a peut-être rien à voir avec les circonstances de cet accident .... mais s'engager sur une voie nouvelle, c'est aussi pouvoir se retrouver devant des enchainements imprévus. Après la question qui se pose c'est peut-on trouver des solutions et avoir l'assurance qu'elles sont fiables et donc seulement après s'être donné le temps nécessaire - et probablement incompressible - pour vérifier leur pertinence.

En ce sens l'annonce de E. Musk concernant la reprise des vols début décembre, reste - un avis qui n'engage que moi - du domaine des elon-cubrations propres au personnage.
Mais chut ! ....

Les COPV sont remplis d'hélium GAZEUX. A la température ambiante. C'est l'immersion dans le LOX qui refroidi le gaz et qui permet d'augmenter sa masse volumique. Donc d'en emporter plus par unité de volume.

Hadéen a écrit:

Les COPV sont remplis d'hélium GAZEUX. A la température ambiante. C'est l'immersion dans le LOX qui refroidi le gaz .

Cela serait à vérifier pour la technique utilisée par Space X (je n'ai pas trouvé de document les concernant)

Je me suis basé sur ce qui est utilisé pour Ariane 5, avec un article du fournisseur des réservoirs : Air Liquide  (peut-être à tort :scratch: )

http://www.airliquideadvancedtechnologies.com/en/our-offer/space/programs/supercritical-helium-pressurization-tank-for-ariane-5.html a écrit:
Air Liquide has produced the liquid helium tank used for the in-flight pressurization of the oxygen tank on the main cryotechnical stage of Ariane 5.
.../cut/...
The technical challenge for Air Liquide lay in designing and producing the pressurisation system with supercritical tank control as the cornerstone. This 1,332 liter tank weighing only 224 kg is able to store the 166 kg of supercritical Helium required for flight at 23 bars. Its leak tightness is absolutely perfect which means the supercritical Helium can be contained at an absolute temperature of 4 Kelvin: even though it contains over 150 kg of Helium, less than one milligram of is likely to escape in a century.

Cela dit les explications sur l'isolation thermique très poussée, semblerait rendre impossible un échange thermique avec le LOX ... Les réservoirs COPV de Space X (s'ils contiennent aussi de l'hélium liquide à 4 K) sont-ils aussi bien isolés, il n'y a pas de raison objective de penser le contraire ....

Furthermore, to provide a minimum 23 hrs of self-sufficiency after filling, the thermal insulation for this tank has been optimized so that it can withstand the ambient temperature at Kourou for 23 hrs followed by the high temperatures in flight while losing very small amounts of Helium through evaporation.

montmein69 a écrit:

Hadéen a écrit:

Les COPV sont remplis d'hélium GAZEUX. A la température ambiante. C'est l'immersion dans le LOX qui refroidi le gaz .

Cela serait à vérifier pour la technique utilisée par Space X (je n'ai pas trouvé de document les concernant)

Je me suis basé sur ce qui est utilisé pour Ariane 5, avec un article du fournisseur des réservoirs : Air Liquide  (peut-être à tort :scratch: )

http://www.airliquideadvancedtechnologies.com/en/our-offer/space/programs/supercritical-helium-pressurization-tank-for-ariane-5.html a écrit:
Air Liquide has produced the liquid helium tank used for the in-flight pressurization of the oxygen tank on the main cryotechnical stage of Ariane 5.
.../cut/...
The technical challenge for Air Liquide lay in designing and producing the pressurisation system with supercritical tank control as the cornerstone. This 1,332 liter tank weighing only 224 kg is able to store the 166 kg of supercritical Helium required for flight at 23 bars. Its leak tightness is absolutely perfect which means the supercritical Helium can be contained at an absolute temperature of 4 Kelvin: even though it contains over 150 kg of Helium, less than one milligram of is likely to escape in a century.

Cela dit les explications sur l'isolation thermique très poussée, semblerait rendre impossible un échange thermique avec le LOX ... Les réservoirs COPV de Space X (s'ils contiennent aussi de l'hélium liquide à 4 K) sont-ils aussi bien isolés, il n'y a pas de raison objective de penser le contraire ....

Furthermore, to provide a minimum 23 hrs of self-sufficiency after filling, the thermal insulation for this tank has been optimized so that it can withstand the ambient temperature at Kourou for 23 hrs followed by the high temperatures in flight while losing very small amounts of Helium through evaporation.

Je te confirme que les COPV, c'est de l'hélium gazeux. SX a eu l'heureuse idée de ne pas s'embêter avec l'usine à gaz que constitue le SSHeL d'A5.

Hadéen a écrit:

Les COPV sont remplis d'hélium GAZEUX. A la température ambiante. C'est l'immersion dans le LOX qui refroidi le gaz .

montmein69 a écrit:Cela serait à vérifier pour la technique utilisée par Space X (je n'ai pas trouvé de document les concernant)

Je me suis basé sur ce qui est utilisé pour Ariane 5, avec un article du fournisseur des réservoirs : Air Liquide  (peut-être à tort :scratch: )

http://www.airliquideadvancedtechnologies.com/en/our-offer/space/programs/supercritical-helium-pressurization-tank-for-ariane-5.html a écrit:
Air Liquide has produced the liquid helium tank used for the in-flight pressurization of the oxygen tank on the main cryotechnical stage of Ariane 5.
.../cut/...
The technical challenge for Air Liquide lay in designing and producing the pressurisation system with supercritical tank control as the cornerstone. This 1,332 liter tank weighing only 224 kg is able to store the 166 kg of supercritical Helium required for flight at 23 bars. Its leak tightness is absolutely perfect which means the supercritical Helium can be contained at an absolute temperature of 4 Kelvin: even though it contains over 150 kg of Helium, less than one milligram of is likely to escape in a century. Furthermore, to provide a minimum 23 hrs of self-sufficiency after filling, the thermal insulation for this tank has been optimized so that it can withstand the ambient temperature at Kourou for 23 hrs followed by the high temperatures in flight while losing very small amounts of Helium through evaporation.

Amha ce réservoir d'hélium liquide doit être extérieur et ne sert qu'à stocker sous forme concentré ce gaz avant qu'il soit injecté sous forme gazeuse dans les COPV.
L'hélium doit être gazeux pour pressuriser les COPV qui servent à expulser le LOX vers l'alimentation des moteur-fusées . Si on est obligé de prendre de l'hélium très onéreux , c'est justement parce qu'il reste gazeux à la température du LOX et même sur-refroidi  , et même sous pression *... sinon du diazote pourrait faire l'affaire... mais lui il se liquifirait !

• PS: Point critique de l'hélium*
  
• Température critique  : -267.95 °C
  
• Pression critique  : 2.275 ba
  

Hadéen a écrit:Je crois qu'il est important de préciser que SpaceX et ses lanceurs ne sont pas les seuls à utiliser l'oxygène sous refroidi. Si l'on part du principe que le LOX est normal à 91K, de nombreux lanceurs l'utilisent sous refroidi à 77K. La particularité de SpaceX est de le sous refroidir jusqu'à 66K. 

La communication de SX relativement à cet accident est normale et oserais-je dire, d'une affligeante banalité. Ils claironnent quand tout va bien, et sont proches du black-out quand il y a des problèmes. Au fond, toutes les entreprises se comportent plus ou moins comme cela !

On peut juste noter qu'on passe d'une explication très vague donnée par G Shotwell, à quelque chose de plus technique avec Elon.

S'agissant de cristaux d'O2 solides, c'est clair que s'il y a infiltration dans le bobinage poreux des COPV, cela peut conduire à une perte de la tenue structurale.

Je me fais au moins deux réflexions : 

Comment la paroi en composite peut elle être poreuse à l'oxygène liquide alors que le design prévoit une immersion ? A l'évidence il y a là une faiblesse à corriger.

Une autre interrogation souligne mon incompétence en chimie... Comment, en remplissant un réservoir vide et chaud, avec du LOX sous refroidi à 66K, peut créer localement du SOX à 56K ?

Un COPV défectueux qui aurait laissé passé le LOX a travers les fibres ??

On sait depuis les années 70 que le LOX passe à travers les bobinages, SpaceX n'apprend rien. Par contre le comportement du LOX sur-refroidi sous pression entre les fibres quand le COPV gonfle alors qu'il est rempli, ça, personne ne savait dire comment ça allait se passer. Quand on fait des choses très nouvelles, on découvre des phénomènes dont absolument personne n'avait connaissance. Et si personne ne connaît le phénomène et que ça a très bien fonctionné des centaines de fois auparavant, c'est juste comme ça, c'est la vie quand on explore des domaines inconnus. C'est la faute de personne en particulier si c'est ça qui s'est passé.

Space Opera a écrit:On sait depuis les années 70 que le LOX passe à travers les bobinages, SpaceX n'apprend rien. Par contre le comportement du LOX sur-refroidi sous pression entre les fibres quand le COPV gonfle alors qu'il est rempli, ça, personne ne savait dire comment ça allait se passer. Quand on fait des choses très nouvelles, on découvre des phénomènes dont absolument personne n'avait connaissance. Et si personne ne connaît le phénomène et que ça a très bien fonctionné des centaines de fois auparavant, c'est juste comme ça, c'est la vie quand on explore des domaines inconnus. C'est la faute de personne en particulier si c'est ça qui s'est passé.

Finalement c'est un coup de chance que cette expérience soit acquise  sans faire de victime et tant mieux !

M'enfin si c'est vraiment ça l'explication, c'est un peu limite de dire que le véhicule n'est pas en cause. Je pense que c'est autre chose.

@SpaceOpera

Dans mon dernier poste, je ne plaignais pas de la communication, je soulignais simplement que cette communication n'était pas encore complète et que, par voie de conséquence, il était trop tôt pour conclure à un défaut du lanceur (cette formation de cristaux ayant dut, dans ce cas, avoir lieu à chaque fois, ce qui n'a pas été le cas) ou à une erreur de procédure de remplissage des ergols. J'aurai dut être plus claire.;)

Une question technique pour les spécialistes: avant d'injecter l'hélium dans les COPV , ils sont "vides"  ... mais sont-ils vraiment vides ou contiennent -ils déjà de l'hélium à la pression atmosphérique après avoir été purgé de l'air : ce qui me semble nécessaire ?

Giwa a écrit:Une question technique pour les spécialistes: avant d'injecter l'hélium dans les COPV , ils sont "vides"  ... mais sont-ils vraiment vides ou contiennent -ils déjà de l'hélium à la pression atmosphérique après avoir été purgé de l'air : ce qui me semble nécessaire ?

Seconde proposition, les capacités sont assainies à l'hélium avant pressurisation.

Henri a écrit:

Atlantis a écrit:...Mais, c'est tant mieux pour les autre acteurs du spatial, qui ayant des projets ou des ambitions semblables, pourront ainsi en profiter pour éviter ces mêmes embûches, entraînant, de fait, un progrès généralisé de la technologie spatiale et, on l’espère, un abaissement conséquent des prix de mises en orbite par voie de la concurrence entres les différents acteurs.

Là à mon avis ils devront se débrouiller car je ne vois pas pourquoi SpaceX leur donnerait tous ses petits secrets industriels chèrement acquis...

Si les concurrents de sauront pas comment SpaceX a résolut les problèmes rencontrés (secrets industriels obligent, comme tu le souligne), néanmoins, ils sauront où il devront regarder/faire attention, disons qu'ils passeront dans un chemin partiellement débroussailler par SpaceX.

Un document trés intéressant sur les conditions de qualification et d'utilisation des COPV (document trouvé sur NSF):

http://www.psi-pci.com/Technical_Paper_Library/AIAA2002-4349%20Astrolink%20Pres.pdf

On y apprend fort logiquement que lors de la montée en pression la T° des COPV augmente...

Hadéen a écrit:Un document trés intéressant sur les conditions de qualification et d'utilisation des COPV (document trouvé sur NSF):

http://www.psi-pci.com/Technical_Paper_Library/AIAA2002-4349%20Astrolink%20Pres.pdf

On y apprend fort logiquement que lors de la montée en pression la T° des COPV augmente...

Effectivement très intéressant ce document sur les COPV.
Si j'ai compris la paroi interne est en titanium , étanche  à l'hélium sous pression (bien sûr cette étanchéité ne peut jamais être totale, mais les fuites sont minimes). De plus ce métal a été choisi pour ses excellentes propriétés mécaniques et sa très grande résistance à l'oxydation. Néanmoins pour des problèmes de poids , son épaisseur est mince et ce sont les fibres de carbone plus légères  bobinées autour qui assurent en  majorité  la résistance mécanique.
Mais ce qui m'intrigue , c'est quand un COPV est plongé dans un ergol oxydant comme le LOX , comment ce bobinage résiste à toute oxydation sans protection extérieure ?
Ne peut-on pas ajouter un revêtement externe résistant à l'oxydation ?

Le fil utilisé pour bobiner et donc renforcer le "liner" en titane est imprégné d'une résine.
Il y a une "cuisson au four " à la fin du bobinage qui va protéger le revêtement de toute agression chimique.
voir p 7 du document.

After filament wrap, the vessel is placed in an oven and the resin is gelled and cured

The materials used in the composite overwrap include Torayca T-1000G high performance carbon fiber and EPON 826 epoxy resin system. The basic resin system has years of commercial heritage and offers excellent characteristics including: low viscosity; reasonable pot life; high strain-to-resistance; good chemical and moisture resistance and low toxicity

Après .... il s'agit de savoir si une anomalie en cours de fabrication est possible, et si des tests/contrôles sont réalisés systématiquement avant de qualifier chaque COPV pour le vol ?

Et comme l'a dit Space Opera, en utilisant les COPV dans un nouveau domaine d'utilisation .... cela peur changer pas mal de choses :

Par contre le comportement du LOX sur-refroidi sous pression entre les fibres quand le COPV gonfle alors qu'il est rempli, ça, personne ne savait dire comment ça allait se passer. Quand on fait des choses très nouvelles, on découvre des phénomènes dont absolument personne n'avait connaissance.

Ont-ils adaptés les exigences de fabrication et les tests pour obtenir des réponses à ce défi technique et y faire face ?