Originalioje mūsų serijoje prieš 5 metus „13 dalykų, kurie išgelbėjo„ Apollo 13 ““ pirmasis mūsų aptartas punktas buvo sprogimo laikas. Kaip mums papasakojo NASA inžinierius Jerry Woodfillis, jei bakas sprogs, o įgula išgyvens išbandymą, sprogimas negalėjo įvykti geresniu metu.
Anksčiau vykęs misijos sprogimas (darant prielaidą, kad jis būtų įvykęs po „Apollo 13“ pasitraukimo iš Žemės orbitos) būtų reiškęs, kad atstumas ir laikas grįžti į Žemę būtų buvę toks didelis, kad nebūtų buvę pakankamai energijos, vandens ir deguonies įgula išgyventi. Sprogimas vėliau, galbūt po to, kai astronautai Jimas Lovelas ir Fredas Haise'as jau buvo nusileidę į mėnulio paviršių, o visi trys įgulos nariai nebūtų galėję naudoti Mėnulio nusileidimo laivo kaip gelbėjimo valties. Be to, du erdvėlaiviai greičiausiai negalėjo būti sujungti atgal ir be nusileidimo stadijos Mėnulyje paliktų eksploatacinių medžiagų (baterijų, deguonies ir kt.), Kurios būtų buvusios bevaisės.
Dabar, kalbėdami apie savo pirmąjį straipsnį sekančioje serijoje „13 DAUGIAU dalykų, kurie išgelbėjo„ Apollo 13 ““, mes dar kartą peržiūrėsime tą laiką, tačiau išsamiau panagrinėkime, KODĖL sprogimas įvyko tada, kai jis įvyko, ir kaip tai paveikė gelbėjimą įgulos narių. Atsakymas slypi sugedus slėgio jutikliui „Deguonies rezervuaras 2“ - problema, nesusijusi su neizoliuotomis bako vielomis, sukėlusia sprogimą.
Dauguma, kurie yra susipažinę su „Apollo 13“ istorija, susipažįsta su sprogimo priežastimi, kurią vėliau nustatė avarijos tyrimo komitetas, kuriam vadovavo Langley tyrimų centro direktorius Edgaras Cortrightas.
Bakas buvo numestas penkerius metus prieš „Apollo 13“ skrydį, ir niekas nesuvokė, kad deguonies bako ventiliacijos vamzdis nėra sugadintas. Po 1970 m. Kovo 16 d. Atlikto atgalinio skaičiavimo bandymo (CDDT), kai visos sistemos buvo išbandytos, o „Apollo 13“ erdvėlaivis sėdėjo ant Saturno V raketos ant paleidimo padėklo, šaltas skystas deguonis neištuštėtų iš Deguonies rezervuaro 2 per tas ydingas ventiliacijos vamzdis.
Įprastas būdas buvo naudoti dujinį deguonį, kad skystas deguonis iš bako išstumtų per ventiliacijos vamzdį. Kadangi tai neveikė, technikai nusprendė, kad paprasčiausias ir greičiausias būdas ištuštinti skystą deguonį yra jį užvirinti naudojant rezervuaro šildytuvus.
„Kiekvienoje deguonies talpoje buvo šildytuvai ir irklinis ventiliatorius“, - aiškino Woodfill. Šildytuvo ir ventiliatoriaus (maišyklės) įtaisas paskatino dalį šalto skysčio 02 virsti aukštesnio slėgio 02 dujomis ir tekėti į kuro elementus. Kiekvieną kartą įjungiant šildytuvą, buvo įjungtas ventiliatorius, dar žinomas kaip krio maišiklis. Ventiliatorius buvo naudojamas skysčiui 02 maišyti, kad būtų užtikrintas tolygus jo tankis. “
Norėdami apsaugoti šildytuvą nuo per daug karšto, į jungiklius panašus įtaisas, vadinamas relė, išjungė šildytuvo galią bet kuriuo metu, kai temperatūra viršijo 80 laipsnių F. Taip pat buvo temperatūros matuoklis, kurį žemės technikai galėjo stebėti, jei temperatūra viršytų 80 laipsnių F.
Originalus „Apollo“ erdvėlaivis dirbo su 28 voltais elektros, tačiau po 1967 m. Kilusio gaisro „Apollo 1“ „Launchpad“, „Apollo“ erdvėlaivio elektrinės sistemos buvo modifikuotos taip, kad iš išorinės žemės bandymo įrangos galėtų valdyti 65 voltus. Deja, buko, bako gamintojui nepavyko pakeisti šio rezervuaro, o šildytuvo apsauginis jungiklis vis tiek buvo nustatytas 28 voltų darbui.
„Kai šildytuvas buvo maitinamas, kad ištuštėtų bakas, aukštesnė įtampa„ sulydė “relės kontaktus taip, kad jungiklis negalėjo išjungti energijos, kai rezervuaro temperatūra viršijo 80 laipsnių F (27 ° C)“, - teigė Woodfill.
Be to, temperatūros matuoklis ant žemės paviršiaus bandymo skydelio pakilo tik iki 88 laipsnių F (29,5 C), todėl niekas nežinojo apie šį per didelį karštį.
„Dėl to, - sakė Woodfill, - šildytuvo ir juo maitinamų laidų temperatūra buvo maždaug 538 ° C (maždaug 1000 laipsnių F), pakankamai karšta, kad ištirpdytų teflono izoliaciją ant šildytuvo laidų ir paliktų dalį jų plikų. . Nupjauti laidai reiškė trumpojo jungimo ir sprogimo galimybę, nes šie laidai buvo panardinti į skystą deguonį. “
Kadangi bakas buvo numestas, o jo šildytuvo konstrukcija nebuvo atnaujinta, kad veiktų 65 voltai, bakas buvo virtuali bomba, sakė Woodfill. Bet kuriuo metu tiems šildytuvams buvo tiekiama energija, kad būtų galima išmaišyti rezervuaro skystą deguonį, ir buvo įmanoma sprogimas.
55:54:53 misijos praleistas laikas (MET), įgulos buvo paprašyta išmaišyti deguonies bakus. Tada deguonies rezervuare 2 pažeisti laidai pritrūko ir izoliacija užsidegė. Dėl kilusio gaisro greitai padidėjo slėgis, viršijantis nominalią 1 000 psi (7 MPa) ribą, ir bakas, arba rezervuaro kupolas sugedo.
Bet atgal prie deguonies bako 2 kiekio jutiklio. Dėl dar nesuprantamos priežasties ankstyvajame „Apollo 13“ skrydžio metu jutiklis sugedo. Prieš paleidimą tą „Tank 2“ kiekio jutiklį stebėjo borto telemetrijos sistema ir jis, matyt, veikė nepriekaištingai.
„Ko gero, pati svarbiausia zondo nesėkmė kosmose yra„ Apollo 13 “įgulos gyvenimo priežastis“, - sakė Vudfilis.
Čia yra paaiškinimas, kodėl Woodfill pateikia tokį teiginį.
„Woodfill“ atliktas „Apollo 13“ tyrimas parodė, kad pagal standartinę darbo procedūrą (SOP) „Mission Control“ reikalavo maišyti kriozes maždaug kas 24 valandas. Pirmasis „Apollo 13“ misijos įvykis įvyko maždaug po 24 valandų (23:20:23 MET). Paprastai sekantis kriogeninis mišinys būtų reikalingas tik po 24 valandų. Šildymo ir krio maišymo procedūra buvo atlikta siekiant užtikrinti kiekio matuoklio tikslumą ir tinkamą sistemos veikimą pašalinant O2 stratifikaciją. Jutiklis skaitė tiksliau, nes maišant skystas deguonis tapo vienodesnis ir mažiau stratifikuotas. Po pirmojo maišymo buvo nurodytas 87% likusio deguonies kiekio, šiek tiek viršijantis lūkesčius. Kitas sujudimas įvyko maždaug po dienos, apie 46:40 MET.
Šio antrojo šildytuvo-krio-maišymo metu Oxygen Tank 2 kiekio jutiklis sugedo. Tyrimo komiteto atlikta analizė po misijos parodė, kad gedimas nebuvo susijęs su pliko šildytuvo laidais.
Dėl galimybės prarasti deguonies 2 rezervuaro kiekį įgulos nariai galėjo kontroliuoti misiją radijuje: „(Nes kiekio jutiklis sugedo). Mes prašysime, kad kas šešias valandas maišytumėte kriosas, kad padėtumėte nustatyti, kiek yra 02 bakas 2. “
Tačiau Misijos kontrolė pasirinko atlikti tam tikrą situacijos 2-ajame rezervuare analizę, ragindama dar kartą keistis ne 53 val. MET, bet 47:54:50 MET ir dar 51:07:41. Kadangi kitas deguonies bakas, 1 bakas, rodė žemą slėgį, abu bakai buvo maišomi 55:53 val.
„Suskaičiuokite sukrėtimų skaičių nuo paleidimo“, - teigė Woodfill. „1. 23:20:23, 2. 46:40, 3. 47:54:50, 4. 51:07:44 ir 5. 55:53. Į tuos pliko šildytuvo laidus buvo galima naudoti penkis kartus. Pastarosios trys įvyko daugiau nei 8 valandas, o ne 72 valandas. Jei nebūtų buvę nepavojingo 2-ojo rezervuaro kiekybinio zondo gedimo ir žemo slėgio O2 rezervuare 1, to nebūtų buvę. “
Woodfill paaiškino, kad kiekvienas, išanalizavęs aparatūros gedimus, supranta, kad dažnesnis ir trumpesnis laikotarpis tarp ydingo komponento operacijų paspartina galutinį gedimą. NASA naudoja šito metodo testavimą nepalankiausiomis sąlygomis šimtams elektros sistemų. Dažnesnis maitinimo įjungimas trumpesniais intervalais skatina netinkamas sistemas greičiau sugesti.
Trumpasis jungimas Deguonies rezervuare 2 po penktojo šildytuvo-krio-maišymo sprogo „Apollo 13“ deguonies bakas 2. Jei normali virimo seka būtų atlikta 24 valandų intervalais, o gedimas įvyktų po penktojo maišymo, sprogimas būtų buvę įvykus po to, kai mėnulio modulis, gelbėjimo valtis, nebebuvo prieinamas.
„Aš tvirtinu, kad kiekio jutiklio gedimas buvo nesėkmingas, ir patikinau, kad katastrofos metu žemėje bus žemė ir ji bus pilnai naudojama“, - teigė Woodfill.
5 šildytuvo įjungimai 24 valandų laikotarpiais yra lygus 120 valandų MET.
„Mėnulio nusileidėjas būtų išplaukęs į Mėnulį 103,5 valandos į misiją“, - sakė Woodfill. „Praėjus 120 valandų po misijos, Lovell ir Haise įgulos būtų pabudusios iš miego laikotarpio, prieš tai atlikusios pirmąjį mėnulio žygį prieš aštuonias valandas. Jie gaus skubų Jacko Swigerto skambutį ir (arba) „Mission Control“, kad kažkas nepavyko, kai Motinos laivas skriejo aplink Mėnulį. “
Be to, Woodfillas spėjo, kad Swigerto laivo problemų analizė greičiausiai bus užtemdyta, jei jo abu įgulos draugai nebus Mėnulio paviršiuje. Papildomos misijos valdymo problemos būtų buvę ryšių nutraukimas kiekvieną kartą, kai komandinis laivas eis už Mėnulio, pertraukęs telemetriją, kuri labai svarbi analizuojant nesėkmę. Kai paaiškėjo, kad kriogeninė sistema nebegamins deguonies, vandens ir elektros energijos, tos komandos modulio avarinės baterijos būtų buvusios suaktyvinamos. Tikėtina, kad „Mission Control“ būtų liepęs nutraukti mėnulio nusileidimą anksčiau, bet, be abejo, tai būtų beprasmiška. Jei mažyčio nusileidimo tako pakilimo taškas būtų atiduotas ir pritvirtintas prie ištuštėjusio CM, visos gyvybę palaikančios nusileidimo scenos eksploatacinės medžiagos liktų Mėnulyje.
„Košmaras būtų tas, kad„ Apollo 13 “įgula pasakytų paskutinius atsisveikinimus su savo šeima ir draugais“, - sakė Vudfilis. „Galima tik spėlioti, kaip galėjo ateiti pabaiga“.
Ir ten greičiausiai nebūtų buvę „Apollo 14“, 15, 16 ir 17 - bent jau labai ilgai.
Kitas sprogimo laiko aspektas, kurį apsvarstė Woodfill, yra, kodėl bakas sprogo ne „Launchpad“?
Po kovo 16 d. CDDT nebuvo suplanuotas joks papildomas įjungimas ar bandymai. Tačiau nėra neįprasta, kad pakartotinis patikrinimas atliekamas prieš paleidimą.
„Vienas iš tokių pakartotinių patikrinimų galėjo būti lengvai atliktas šių šildytuvų kontūras, nes jie buvo naudojami nestandartiniu būdu deguoniui išpilti iš kriolaidų bakų po Atgalinės atskaitos bandymo (CDDT) savaitės anksčiau“, - teigė Woodfill. „Tokie pakartojimai dažnai būna dėl daugybės priežasčių. Nepaisant pažeistos sistemos „Apollo 13“, nė vienas jų neįvyko, kol plaukiojanti priemonė nebuvo saugiai pakeliui į Mėnulį. “
Tačiau toks įprastas pakartotinis testas, susijęs su kriogenų maišymu, nesąmoningai būtų sukėlęs pavojų paleidimo transporto priemonei, palaikymo asmenims ar astronautų įgulai.
Arba, jei kiekio jutiklis nesugestų ant žemės, greičiausiai tą patį nemalonų šaudymą, kurį atliko „Mission Control“ ir „Apollo 13“ įgula, būtų atlikęs KSC antžeminė komanda.
Jei tuo metu jutiklis nesugestų, būtų buvę įvykdyta keletas šildytuvo veikimų / maišymų, kad būtų galima pašalinti prietaisą.
„Be abejo, rezultatas būtų buvęs toks pat sprogimas praėjus beveik 55 valandoms 55 minutėms po paleidimo“, - teigė Woodfill. „Ant žemės paviršiaus„ Apollo 13 “sprogimas galėjo paimti Lovell ir įgulos gyvybes, jei šaudymas į bėdą būtų buvęs įvykdytas, kol įgula laukė paleidimo.
Jei problemų sprendimas būtų buvęs padarytas anksčiau, keletą kartų prieš paleidimą įjungiant keletą šildytuvo įjungimų / maišymų, Vudfilis teigė: „Baisus žmonių gyvybių pavojus būtų atnešęs daugybę atsidavusių Kennedy kosmoso centro kosminių darbuotojų, drąsiai bandžiusių išspręsti problemą. Aukštas trisdešimt šešių aukštų pasakojimas „Saturnas 5“ būtų žlugęs žemės link, primenantis tą 1957 m. Gruodžio mėn. Amerikos „Vanguard“ raketą.
„Taip, tai, kad„ Deguonies rezervuaro 2 “kiekio jutiklis nesugadino paleidimo padėklo, bet sugedo jau skrydžio pradžioje, buvo vienas iš papildomų dalykų, išgelbėjusių„ Apollo 13 “.“
Papildomi šios serijos straipsniai, kurie dabar paskelbti:
4 dalis. Ankstyvas įvažiavimas į žemę
