Tragedie v poušti Mojave Ing.Jiří Myška Exploze na soukromém kosmodromu zabila tři lidi Virgin Galactic Lowers Profile After Mojave Blast.

Prezentace na téma: "Tragedie v poušti Mojave Ing.Jiří Myška Exploze na soukromém kosmodromu zabila tři lidi Virgin Galactic Lowers Profile After Mojave Blast."— Transkript prezentace:

1 Tragedie v poušti Mojave Ing.Jiří Myška Exploze na soukromém kosmodromu zabila tři lidi Virgin Galactic Lowers Profile After Mojave Blast

2 Citace: „Dne 26 července 2007 ve 23.50 m.č. dva lidé zahynuli při výbuchu na pouštním letišti Mojave Air and Space Port v Kalifornii, kde sídlí firma Scaled Composites, která postavila první privátní vesmírnou loď SpaceShipOne. Třetí podlehl kritickým zraněním v nemocnici. Další tři lidé jsou hospitalizování, dva z nich jsou v kritickém stavu.“ „Výbuch nastal při testu motoru pro plánovanou loď SpaceShipTwo.“ 26 července 2007 Tragedie v poušti Mojave

3

4 Systém společnosti SCALED COMPOSITES pro dopravu lidské posádky do výšky 100 až 120 km Tragedie v poušti Mojave

5 Kokpity White Knight One Space Ship One Tragedie v poušti Mojave

6

7 Let č.Datum Max.dosažené Machovo číslo Max.výška [km] Doba letuPilotNote 0018.3.2003Rollout Day 01C20.5.20031 hod 48 minbezpilotníSSO upoutaný 02C29.7.20032 hod 06 minMike Melvill První let s pilotem, SSO upoutaný 03G7.8.20030 hod 19 minMike MelvillSSO klouzavý let 04GC27.8.20031 hod 06 minMike Melvill SSO upotaný a klouzavý let 05G27.8.200310 min 30 secMike MelvillSSO klouzavý let 06G23.9.200312 min 15 secMike MelvillSSO klouzavý let 07G17.10.200317 min 49 secMike MelvillSSO klouzavý let 08G14.11.200319 min 55 secPeter SieboldSSO klouzavý let 09G19.11.200312 min 25 secMike MelvillSSO klouzavý let 10G4.12.200313 min 14 secBrian BinnieSSO klouzavý let 11P17.12.20031.220.70018 min 10 secBrian BinnieSSO první motorový let 12G11.3.200418 min 30 secPeter SieboldSSO klouzavý let 13P8.4.20041.632.00016 min 27 secPeter SieboldSSO motorový let 14P13.5.20042.564.30020 min 44 secMike MelvillSSO motorový let 15P21.6.20042.9100.10024 min 05 secMike MelvillSSO motorový let 16P29.9.20042.92102.90024 min 11 secMike MelvillAnsari X-Prize – 1.let 17P4.10.20043.09112.000Brian BinnieAnsari X-Prize – 2.let Tragedie v poušti Mojave

8 První let pro X-Prize Tragedie v poušti Mojave

9 Charakteristiky letounu: Posádka: jeden, pilot Cestující: 2 Délka: 16 ft 5 in (5 m) Rozpětí: 16 ft 5 in (5 m) Výška: () Plocha křídla: 161.4 ft² (15 m²) Prázdná hmotnost: 2,640 lb (1,200 kg) Max.vzletová hmotnost: 7,920 lb (3,600 kg) Pohonná jednotka: 1× N 2 O /HTPB Hybridní raketový motor, tah 7,500 kgf (74 kN) Specifický impuls: 2452 Ns/kg Doba hoření: 87 sekund Výkony letounu: Maximální rychlost: Mach 3.09 (2,170 mph, 3,518 km/h) Dolet: 35 nm (40 mi, 65 km) Operační dostup: 367,360 ft (112 km) Stoupací rychlost: 82,000 ft/min (416.6 m/s) Zatížení křídla: 49.07 lb/ft² (240 kg/m²) Tah/hmotnost: 20 N/kg Tragedie v poušti Mojave

10 Výroba nádrže okysličovadla Laminování nádrže okysličovadlaTlaková zkouška nádrže okysličovadlaOvíjení uhlíkovými vláknyCertifikační tlaková zkouška nádrže Trn pro výrobu CTN Kompozitové CTNInstalace montážní přírubyOvíjení uhlíkovými vlákny Nádrž okysličovadla je plněna a odvětrávána prostřednictvím přední plnicí hlavy. Oddělení od horké strany nádrže – zvýšení bezpečnosti Výroba CTN (Case, Throat, Nozzle) Samotlakující se nádrž kapalného kysličníku dusného s propojovací přírubou. Nádrž tvoří jak integrální část trupu letounu, tak montážmí bod vlastního motoru CTN. Nádrž je spojena s potahem trupu letounu prostřednictvím pružného elastomeru. Velká styková plocha umožňuje malé zatížení od sil, dovolila navrhnout nádrž dle filosofie „damage tolerant“, tlumí vibrace. Obsahuje součásti uzavíracího ventilu, vstřikovače a zapalovače. Primární připojení je na zadní přírubě, kde je CTN přišroubována na nádrž okysličovadla. Tato příruba je těsněná O-kroužkem proti netěsnostem. Uzavírací ventil a vstřikovač jsou montovány na hlavu dovnitř nádrže okysličovadla pro zabránění vzniku možných netěsností. Umístění uzavíracího ventilu a vstřikovače uvnitř nádrže také eliminuje nutnost dodatečného přidání akumulátoru, který eliminuje rozpínání a smršťování nádrže při chodu motoru. (nezbytné u klasické koncepce). Skříň s tuhým palivem, hrdlo a tryska motoru. Jednotělesová konstrukce minimalizuje počet možných netěsností. Přírubové připojení umožňuje volbu průměru, případně délky skříňové části motoru beze změny připojovacích rozměrů nebo změny nádrže Dodávku skříně motoru, hrdlo, trysku, ventilovou hlavu, uzavírací ventil, vstřikovač, palivovou směs, systém zážehu, systém řízení tahu motoru a předvedení při zkoušce bude zajišťovat jeden ze dvou dodavatelů: SpaceDev Environmental Aeroscience Pohonný systém použitý pro Space Ship One je hybridním raketovým motorem. Hybridy jsou velmi jednoduché a bezpečné raketové pohony. Kombinují výhody kapalných pohonných hmot s jednoduchostí tuhých pohonných hmot. Ani palivo ani okysličovadlo nejsou nebezpečné pro přepravu a skladování. Certifikační tlaková zkouška CTN Tragedie v poušti Mojave

11

12 Mobilní zkušební stanoviště pro zkoušky výkonu raketového motoru. Instalace motoru na stendu je identická s instalací motoru ve Space Ship One, používá stejné komponenty střední a zadní části trupu letounu. Použitím skutečných částí konstrukce letounu jsou tyto podrobovány stejnému vibračním, teplotním a silovým zatížením jako při skutečném letu. Data naměřená při zkoušce jsou ukládána do počítače instalovaném v podzemním prostoru v těsné blízkosti zkušebního stanoviště. Tento počítač je řízen počítačem instalovaným ve vzdáleném řídícím středisku Teplota v nádrži okysličovadla je řízena čerpáním teplého nebo studeného vzduchu podobně jako za letu, kdy teplý vzduch pro ohřev je odebírán z motoru mateřského letounu WKO. Po naplnění nádrže z MONODS, těsně před startem motoru udržuje řízením teploty N 2 O správný tlak v nádrži. Toto zařízení je instalováno na TST a je určeno pro měření sil při zkoušce TST umožňuje kompletní přípravu zkoušeného zařízení včetně instalace měřicích systémů v kryté dílně a následnou přepravu na místo zkoušky. Pro přesné stanovení tahu vyžaduje pozemní zkouška zkrácenou trysku s expanzním poměrem 10:1. Pro optimální tah ve výšce je požadována tryska s expanzním poměrem 25:1 Tragedie v poušti Mojave

13 Plnění MONODSu je zajišťováno externím dodavatelem. N 2 O je čerpán v kapalném stavu z transportní cisterny do zásobní nádrže. Při plněn í má N 2 O parametry: tlak 2 Mpa a teplotu -32°C. V zásobní nádrži je okysličovadlo ohřáto na pokojovou teplotu a zvýšení tlaku na 4,8 MPa MONODS navržen pro tento program jako převozný systém pro skladování, udržení vlastností okysličovadla a plnění Space Ship One před letem a pro zkoušky raketových motorů. Na traileru je umístěna 6800 l dobře izolovaná nádrž, elektrický generátor a kapalný chladicí a ohřívací systém. Generátor dodává energii pro Freonovou chladicí jednotku a odporový ohřívač.

14 Naplněný motor (CTN) včetně ventilu je namontován na nádrž pomocí montážního přípravku. Regulátor motoru a veškerá měřicí a přístrojová technika je nainstalována a provedeno ověření na zkušebních stolicích. Test Trailer je přemístěn z montážní haly na zkušební stanoviště. Je dokompletována měřicí technika a trailer je připojen na systém řízení mise N 2 O je naplněno do nádrže z MONODSu po snížení teploty a tlaku. Musí být pozorně řízena teplota a tlak Po konečné kontrole systému je zapnuta kamera. Regulátor motoru automaticky zažehne motor a řídí jej dle zadaného programu. Tragedie v poušti Mojave

15 Kysličník dusný N 2 O triviální název rajský plyn či azoxid, v medicíně nazývaný Nitrogenium oxydulatum nebo Dinitrogenii oxidum, je za laboratorních podmínek bezbarvý, nehořlavý plyn s nevýraznou, ale příjemnou vůní a nasládlou chutí. Výroba: 1. Oxid dusný se připravuje tepelným rozkladem dusičnanu amonného: NH 4 NO 3 → N 2 O + 2 H 2 O. Reakce je silně exotermní, při lokálním přehřátí probíhá explozivně Podstata průmyslových trhavin na bázi dusičnanu amonného. 2. zahříváním směsi alkalického dusičnanu (např. dusičnanu sodného) se síranem amonným: 2 NaNO 3 + (NH 4 ) 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2 N 2 O + 4 H 2 O 3. redukcí kyseliny dusičné např. chloridem cínatým za přítomnosti kyseliny solné 2 HNO 3 + 4 SnCl 2 + 8 HCl → 4 SnCl 4 + N 2 O + 5 H 2 O Sumární vzorecN2ON2O Molární hmotnost 44,013 g/mol Teplota tání-90,8 °C Teplota varu-88,5 °C (0,1 MPa) Výparné teplo 376,14 kJ/kg (-88,5 °C, 0,1 Mpa) Kritická teplota38,8 °C Kritický tlak7,8 MPa Rozpustnost ve vodě 8,74 g/l Hustota 1,2228 g/cm 3 (kapalina, -88,5 °C) 1,98 kg/m 3 (plyn, 20 °C, 0,1 MPa) Strukturní vzorec: N - =N + ==O↔N≡N + --O - Vazba mezi dusíkovými atomy leží mezi dvojnou a trojnou vazbou, zatímco mezi kyslíkovým a dusíkovým atomem mezi jednoduchou a dvojnou vazbou. Reaktivita je za normální teploty nízká. Zahřátím na 600 °C se rozkládá na dusík a kyslík: 2 N 2 O → 2 N 2 + 2 O → 2 N 2 + O 2, Působením elektrického výboje se dá směs plynného oxidu dusného s vodíkem přivést k explozivní reakci : N 2 O + H 2 N 2 + H 2 O. Tragedie v poušti Mojave