Les capteurs ECO ... comment s'en dépatouiller ?

Un long article qui retrace les problèmes.

http://www.nasaspaceflight.com/content/?cid=5305


Lucide sur le système actuel :

'Out of having completed everything that we can think of to do, we must come to the place were we have to consider what it means to fly with an unreliable system. Because it is unreliable. And because there are no more credible suggestions out there of how to make it reliable, either in the short term, or the longer term (less than 2.5 years),' Hale noted.

Une phrase un peu bizarre toutefois en ce qu'elle peut sous entendre comme recherche de solution.

'Friday's events proved that the system is unreliable. Having exhausted all the ways we can think of to make it reliable, it is now time to consider whether we can live without it.

Peut-être (Edit : mais c'est un avis personnel) qu'elle consiste à désactiver l'ancien système -définitivement déconsidéré- ... et à le remplacer par un nouveau. Mais alors la navette n'est pas prête de revoler


D'autant qu'il étend le problème à un ensemble de systèmes de sécurité qui pourraient être illusoires.

'I am considering issuing actions in other areas where we have safety systems that have never been exercised to see if we can better test and make sure they are functional to prove that we have not been fooled by some smart failures.

Note: ce n'est pas Lucide qui s'exprime dans l'article, mais Wayne Hale ;)

De ce que j'ai compris de l'artice, la question est plutôt: ont-ils jamais été en étât de fonctionner, et par là de nous offrir une sécurité en cas de réservoir LH2 vide.
Car les problèmes qu'ils ont actuellement sont identifiés par un système de mesure des infos données par les capteurs qu'ils n'avaient pas avant l'accident de Columbia.
A cette époque, si deux capteurs indiquaient "sec" jusqu'au moment où ils sont submergés par le LH2, puis "mouillé" juste après, il n'y avait aucun moyen de savoir s'ils restaient sur "mouillé" jusqu'à la presque fin du vol. Ils n'étaient plus monitorés pendant tout ce temps.
De plus, il n'y a jamais eu une navette qui a sur-consommé du LH2 en douce (soit sans que l'on ne s'en aperçoive au niveau des moteurs).
D'où son interrogation de savoir si ces capteurs ne donnaient pas une fausse impression de sécurité, et qu'il ne faudrait pas tout simplement s'en passer (et pas les remplacer par des nouveaux comme tu ajoutes au texte original).

Cette question des ECO est fascinante a plus d'un titre.
elle me rappelle une remarque de Gerstenmaier (Associate Administrator for Space Operations) lors du lancement de STS-121 en juillet 2006.
A l'époque, souvenez-vous, tout le monde glosait sur la mousse de l'ET et les risques associés et les journalistes au KSC ne cessaient de bombarder Griffin et lui de questions là-dessus lors d'une conf de presse pré-lancement.
A un moment, Gerstenmaier a laissé échappé quelque chose du genre "si vous saviez tous les petits détails techniques qui sont en jeu...".
On le sait, un lanceur 100 % parfait ne décollera jamais... parce qu'une telle machine n'existe pas et ne peut pas exister...
Ce qui ne veut pas dire qu'on peut tout se permettre niveau risque. Il faut juste savoir fixer la limite...

mic8 a écrit:
Car les problèmes qu'ils ont actuellement sont identifiés par un système de mesure des infos données par les capteurs qu'ils n'avaient pas avant l'accident de Columbia.

Pas d'accord avec cela. Ils n'ont rien identifié du tout dans le (ou les) dysfonctionnement(s) de la chaine électronique.
Ce que leur "nouveau système" permet c'est de prendre la tension directement aux bornes des capteurs (sans passer par la chaine d'avionique) et donc de savoir ce qu'indique le capteur tout seul.
Ils peuvent donc savoir s'il y a distorsion entre un capteur qui réagit correctement (ce qui semble être le cas la plupart du temps) et la chaine de conditionnement du signal jusqu'à l'affichage et/ou le déclenchement de la réaction à ce signal.
Ils ont d'ailleurs décidé d'utiliser seulement maintenant un appareil très précis (baptisé le "Time-Domain Reflectometer") pour détecter les anomalies dans la chaine électronique . Ils ne l'avaient jamais utilisé. Et si j'ai bien compris c'est parce qu'il nécessite d'être connecté à différents endroits pour tester les différents segments de la chaine électronique. Donc cela doit être fait avec l'orbiter en état de lancement et le LH2 dans le réservoir. Donc c'est une procédure dite "invasive" et il faut travailler sur le système sur le pad dans les conditions du lancement.

A cette époque, si deux capteurs indiquaient "sec" jusqu'au moment où ils sont submergés par le LH2, puis "mouillé" juste après, il n'y avait aucun moyen de savoir s'ils restaient sur "mouillé" jusqu'à la presque fin du vol. Ils n'étaient plus monitorés pendant tout ce temps.

Exact , ce qui veut dire que lors des lancements précédents, même avec 3/4 lors des tests, ils n'étaient pas à l'abri d'une absence de MECO pour manque de LH2 (même si cette éventualité est très peu probable). Ce n'est qu'après Columbia et les nouvelles contraintes qu'ils ont renforcé les tests et donc découvert que le système des ECO LH2 était "imparfait" ... et ils savent maintenant qu'il est complétement erratique.

De plus, il n'y a jamais eu une navette qui a sur-consommé du LH2 en douce (soit sans que l'on ne s'en aperçoive au niveau des moteurs).

Tout le monde s'accorde à dire que cela n'est pas un argument pour se passer d'un test fiable sur le manque de LH2. Il peut y avoir une fuite. Cela s'est produit lors d'un vol* mais la contrepartie a été une surconsommation de LOX et c'est le capteur ECO du réservoir d'oxygène qui a déclenché le MECO (donc d'une certaine façon issue chanceuse !)

* STS-93 did have a cutoff but it was due to the LOX ECOs detecting a LOX low level due to the LH2 leak in a SSME engine.

D'où son interrogation de savoir si ces capteurs ne donnaient pas une fausse impression de sécurité, et qu'il ne faudrait pas tout simplement s'en passer (et pas les remplacer par des nouveaux comme tu ajoutes au texte original)

.

C'est pourquoi j'avais parlé de "phrase un peu bizarre", mais je ne veux pas croire que c'est "s'en passer" tout bonnement comme tu le dis. Il y aura AMHA un autre test du LH2 avec déclenchement automatisé de MECO (sous quelle forme et quelles modifications seront nécessaires ... à définir)

L'article dit :

However, the Program is not yet of the consensus that simply 'doing away' with the system is the current recommendation

Il renvoie d'ailleurs l'hypothèse d'une action de l'équipage qui avait été évoqué.

Simply put, if you need it and the LH2 tank runs dry with the engines at full power with LO2 still coming in, inevitably a catastrophe will occur. LOX rich shutoffs are ugly in the extreme. This is a crit 1 situation. And it occurs so rapidly that human intervention is not practical.

Bref il y a du boulot .... et avec toute la publicité faite à ces problèmes, avant de lancer ils devront pouvoir répondre à la presse : "nous sommes sûr qu'un manque de LH2 sera géré par le système"

montmein69 a écrit:

mic8 a écrit:
Car les problèmes qu'ils ont actuellement sont identifiés par un système de mesure des infos données par les capteurs qu'ils n'avaient pas avant l'accident de Columbia.

Pas d'accord avec cela. Ils n'ont rien identifié du tout dans le (ou les) dysfonctionnement(s) de la chaine électronique.

Nous ne nous sommes pas compris. Je reformule ma phrase, en espérant que tu la comprennes mieux:
Car les problèmes qu'ils ont actuellement sont signalés par un système de mesure des infos données par les capteurs qu'ils n'avaient pas avant l'accident de Columbia.

montmein69 a écrit:Exact , ce qui veut dire que lors des lancements précédents, même avec 3/4 lors des tests, ils n'étaient pas à l'abri d'une absence de MECO pour manque de LH2 (même si cette éventualité est très peu probable). Ce n'est qu'après Columbia et les nouvelles contraintes qu'ils ont renforcé les tests et donc découvert que le système des ECO LH2 était "imparfait" ... et ils savent maintenant qu'il est complétement erratique.

Tout à fait.

montmein69 a écrit:

D'où son interrogation de savoir si ces capteurs ne donnaient pas une fausse impression de sécurité, et qu'il ne faudrait pas tout simplement s'en passer (et pas les remplacer par des nouveaux comme tu ajoutes au texte original)

C'est pourquoi j'avais parlé de "phrase un peu bizarre", mais je ne veux pas croire que c'est "s'en passer" tout bonnement comme tu le dis. Il y aura AMHA un autre test du LH2 avec déclenchement automatisé de MECO (sous quelle forme et quelles modifications seront nécessaires ... à définir)

.

Mon anglais (surtout US) n'est de loin pas académique, mais j'en ai compris (de cette déclaration et d'autres qui ont précédés) que l'idée n'est pas de mettre une nouvelle génération de capteurs de niveau LHx (infaisable dans les budgets et délais jusqu'à la retraite des navettes), mais d'améliorer la prédiction du volume restant (mesure qui sera de toutes façon couplée avec d'autres comme par exemple un supplément de LHx au cas où).

montmein69 a écrit:Bref il y a du boulot .... et avec toute la publicité faite à ces problèmes, avant de lancer ils devront pouvoir répondre à la presse : "nous sommes sûr qu'un manque de LH2 sera géré par le système"

Ils en on surtout un peu marre de la pression que la presse leur mets, car leur priorité est évidement zéro accident. L'évolution du budget du spatial humain de la Nasa en dépend.

mic8 a écrit:

Nous ne nous sommes pas compris. Je reformule ma phrase, en espérant que tu la comprennes mieux:
Car les problèmes qu'ils ont actuellement sont signalés par un système de mesure des infos données par les capteurs qu'ils n'avaient pas avant l'accident de Columbia.

Oui c'est cela.
Comme je le disais dans mon message ce qu'ils savent c'est si le capteur seul donne un signal "brut" correct (via un cablage indépendant qu'ils ont rajouté) . Et donc ils savent détecter l'éventuelle distorsion avec ce que donne l'avionique qui conditionne puis utilise ce signal pour gèrer le vol.

Les ingénieurs semblent à peu près sûr que les capteurs réagissent bien (je dis cela sous toute réserve) mais c'est le circuit de conditionnement du signal qui serait problèmatique (donc cablage et boitier de l'avionique) . D'où la nécessité de mettre en oeuvre des tests avec cet appareil, le "Time Domain Reflectometer" qui va permettre de tester le circuit par petits bouts.
Evidemment s'ils trouvent le défaut ... ils réparent et le système sera réhabilité.
C'est le scénario le plus simple et celui qu'on peut espérer. (mais en sachant que cela fait 2 ans et demi qu'ils bossent là-dessus)

Mon anglais (surtout US) n'est de loin pas académique, mais j'en ai compris (de cette déclaration et d'autres qui ont précédés) que l'idée n'est pas de mettre une nouvelle génération de capteurs de niveau LHx (infaisable dans les budgets et délais jusqu'à la retraite des navettes), mais d'améliorer la prédiction du volume restant (mesure qui sera de toutes façon couplée avec d'autres comme par exemple un supplément de LHx au cas où).

Je crois qu'il faut se méfier du ton et des tournures des articles.
Il y a eu des propositions dans ce sens lors des réunions de décision entre jeudi et Dimanche, comme aussi l'idée de demander l'intervention de l'équipage en temps réel ...
Après il y a ce qui est compatible avec les règles de sécurité (que certains voulaient allégrement triturer pour lever les contraintes et lancer quand même). La décision de repasser à 4/4 a été une décision forte montrant que on ne pouvait s'engager sur la pente savonneuse de lever les contraintes.

Si la panne n'est pas vraiment identifiée, je ne crois pas qu'ils auront le choix.
Même s'il ne s'avère pas nécessaire de changer les capteurs et la première partie de l'électronique de conditionnement (le plus embêtant car c'est au fond de l'ET), ils peuvent décider selon les besoins de refaire un autre cablage (est-il indépendant ? multiplexé ? trop sensible au parasitage ? aux variations de température ......) et peut-être un autre boitier de traitement du signal.

Mais il est clair qu'avoir à modifier serait très pénalisant sur le calendrier des vols.

Intérressant cette discussion, on se demande vraiment si la NASA pourra finalement mettre la main sur le problème et le règler une fois pour toutes :evil:
En attendant, voici petit schéma qui montre tout ce qui se rattache aux fameux capteurs ECO. Ça m'a aider à comprendre un peu mieux le «fonctionnement» des capteurs et les sources probables du problème.

À surveiller le 18 décembre: remplissage de l'E.T. pour tenter de déterminer les causes du disfonctionnement de certains capteurs ECO http://afp.google.com/article/ALeqM5iyDqRrxa9NywcrefXdzTK8rwIzCA

On remarque notamment sur ce schéma que les capteurs ECO LOX sont placés dans la conduite d'alimentation (O2 feedline) dans l'orbiter et non pas dans le réservoir d'O2. Un arrêt d'alimentation d'oxygène est moins crucial et le déclenchement peut se faire plus tard (on peut dire avec les dernières gouttes d'oxygène).

Pour le LH2 c'est beaucoup plus sensible, donc on détecte au fond du réservoir alors qu'il reste encore du LH2. Il faut que le délai de déclenchement du MECO permette d'avoir encore du LH2 dans la turbopompe, dans le mélange qui brûle et dans la réfrigération du divergent.
Ceux qui préconisaient une action de l'équipage en temps réel sur ce système sont "à côté de leurs pompes" (enfin c'est mon avis)

Space Shuttle Program Manager Wayne Hale said the space agency will decide after the test the best way to proceed with the launch of Atlantis.

"We're going to go where the data leads us to go,"

http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/main/index.html

Donc beaucoup de pragmatisme ..... il faut être patient et croiser les doigts

montmein69 a écrit:

Space Shuttle Program Manager Wayne Hale said the space agency will decide after the test the best way to proceed with the launch of Atlantis.

"We're going to go where the data leads us to go,"

http://www.nasa.gov/mission_pages/shuttle/main/index.html

Donc beaucoup de pragmatisme ..... il faut être patient et croiser les doigts

The Jan. 10 target date assumes whatever is wrong can be fixed at the launch pad without any major impact to normal processing.

Sans vouloir jouer les Cassandre .... ne pas s'emballer sur ces dates, il pourrait y avoir nécessité de repousser encore plus (il n'y a jamais eu d'intervention dans l'ET sur le pad, il a fallu retourner au VAB et séparer les boosters).

Ils semblent cependant bien décidés à résoudre définitivement le problème des capteurs ECO pour ne plus être emm... lors des prochains vols. Le système doit être à tout prix fiabilisé et ils reviendront sans doute à une exigence 4/4.

A noter que certains s'inquiètent un peu des remplissages successifs de l'ET. Même si la structure est conçue pour resister à plusieurs cycle de remplissage-vidange, le problème de la mousse risquant d'être fragilisée et de perdre son adhérence reste comme une épée de Damoclès ... :sage: