Фалькон-9 v.1.1. - по следам запуска 29 сентября + "Тесла в огне"

Начну с прошедшего неделю назад запуска нового Фалькона с базы Ванденберг. Несколько дней после запуска мы только обменивались короткими репликами, поскольку информация не была ещё полностью доступной и проверяемой. За неделю были опубликованы видеозаписи из разных источников, плюс прошла пресс-конференция Элона Маска.

Сначала покажу видеозаписи.

А на этой записи видно отделение первой стпени, повторное включение двигателей для управляемого спуска и частично удачный спуск первой ступени. 

Теперь стало известно, что в этом полете на первую ступень НЕ устанавливали посадочных опор, которые выполняют, кроме того, роль аэродинамических рулей и стабилизаторов, а в компьютер, управляющий полетом ступени НЕ была загружена полная программа посадки ступени. Маск на пресс-конференции объяснил это тем, что они двигаются шаг за шагом, собирая необходимую информацию.

Первая ступень Фалькон 9R-1 отделяется на высоте примерно 90 км, почти за пределами атмосферы, после чего она должна входить в плотные слои воздуха с гиперзвуковой скоростью в управляемом спуске. На данном этапе ставилась задача испытать повторное включение трех двигателей после отделения ступени, корректировка траектории спуска, предварительное торможение, безопасное возвращение в плотные слои атмосферы и снова включение движка - одного, центрального. Полная программа спуска в задачу не входила. С воееным ведомством было согласовано место падения в океан остатков первой ступени. Кроме того, испытывалось повторное включение двигателя второй ступени для торможения перед входом в атмосферу.

Ракета выполнила основную задачу - вывод на орбиту нескольких спутников, практически идеально.

Испытательная часть спуска первой ступени тоже выполнена полностью.

Первая ступень после отделения была сориентирована, включились 3 двигателя, притормозили спуск перед входом в плотные слои атмосферы, ступень вошла в них идеально чисто, не разрушилась, не получила повреждений, все системы продолжили работу в штатном режиме. Затем, уже на высоте около 8 км, попытались снова включить центральный двигатель для главного торможения. Двигатель включился, но быстро погас. Как оказалось, в отсутствии аэродинамических стабилизаторов, коими должны быть посадочные опоры, и в отсутствие программы управления стабилизации спуска, ступень в плотных слоях атмосферы начала вращаться вокруг продольной оси с высокой скоростью, остатки топлива и окислителя были отброшены центробежными силами по стенкам баков, что лишило двигатель горючки - вот он и погас. После этого, ступень упала в океан в согласованном районе.

Руководство авиабазы, ВВС США и специалисты NASA подтвердили полностью успешное испытание управляемого спуска ступени, требуемое на данном этапе. Сотрудники базы ВВС в Ванденберге сообщили, что стиль работы сотрудников СпейсХ их поразил. С этой базы запуски ведут и Боинг, и Локхид - у них подготовка значительно дольше, более спокойная, более размеренная, рабочий день - 8 часов и ни минутой больше. А работники СпейсХ работают без ограничений по времени, очень деловито, очень активно, как сказал один из руководителей команды наблюдателей от ВВС: "...глаза горят лихорадочным огнем, все они молодые, все исключительно квалифицированные. Когда они спят или просто отдыхают - совершенно непонятно. Кажется, что суета, но на поверку всё выстраивается с исключительной чёткостью".

Ситуация с испытанием второй ступени не такая радужная. Двигатель включился, но давление в камере сгорания дошло только до 400 psi вместо положенных 980. Ошибка в программном обеспечении уже найдена и исправлена.

Следующий запуск Фалькона будет производиться с мыса Канаверал 1 ноября, между 18:28 и 19:32 по местному времени. Фалькон будет впервые забрасывать груз на геостационарную орбиту. Грузом будет спутник SES-8, созданный конкурентом СпейсХ - фирмой Орбитал Сайенз по заказу Люксембурга. Вес спутника 3,7 тонны.

Спутник и ракета уже в МИКе СпейсХа, запуск будет, как обычно, производиться с 40-й площадки космодрома. Какова будет испытательная программа, мы узнаем попозже. Будут ли на первой ступени установлены посадочные опоры - мы увидим. Вебкаст, как обычно, можно будет смотреть в прямом эфире.

Часть вторая: "Тесла в огне"

Во вторник произошел первый серьёзный инцидент с Тесла S, что вызвало немедленное падение акций Тесла Моторс на бирже со 194 баксов за акцию до 173, Впрочем, цена акций позже начала снова расти и сейчас - $181. Итак, модель S загорелась в Сиэтле, во время езды по хайвею. Через несколько минут видео появилось на юТьюбе и на него сразу отреагировали новостные агентства:

Что же произошло?

На дороге валялся огромный железный обломок какого-то трака. Такое случается и в Америке. Два года назад моя жена основательно покалечила свой Лексус мелкими обломками какой-то машины. В данном же случае, был один большой шмат железяки, который ударил Теслы, идущую на большой скорости снизу, по батарейному пакету, пробив в нем довольно большую дыру. Батарейный пакет модели S состоит из 16 отсеков, разделенных огнестойкими переборками, предотвращающими возгарание батарей в других отсеках.

Давеча я получил имейл от фирмы Тесла:

October 4, 2013

About the Model S fire

By Elon Musk, Chairman, Product Architect & CEO

Earlier this week, a Model S traveling at highway speed struck a large metal object, causing significant damage to the vehicle. A curved section that fell off a semi-trailer was recovered from the roadway near where the accident occurred and, according to the road crew that was on the scene, appears to be the culprit. The geometry of the object caused a powerful lever action as it went under the car, punching upward and impaling the Model S with a peak force on the order of 25 tons. Only a force of this magnitude would be strong enough to punch a 3 inch diameter hole through the quarter inch armor plate protecting the base of the vehicle.
The Model S owner was nonetheless able to exit the highway as instructed by the onboard alert system, bring the car to a stop and depart the vehicle without injury. A fire caused by the impact began in the front battery module – the battery pack has a total of 16 modules – but was contained to the front section of the car by internal firewalls within the pack. Vents built into the battery pack directed the flames down towards the road and away from the vehicle.
When the fire department arrived, they observed standard procedure, which was to gain access to the source of the fire by puncturing holes in the top of the battery's protective metal plate and applying water. For the Model S lithium-ion battery, it was correct to apply water (vs. dry chemical extinguisher), but not to puncture the metal firewall, as the newly created holes allowed the flames to then vent upwards into the front trunk section of the Model S. Nonetheless, a combination of water followed by dry chemical extinguisher quickly brought the fire to an end.
It is important to note that the fire in the battery was contained to a small section near the front by the internal firewalls built into the pack structure. At no point did fire enter the passenger compartment.
Had a conventional gasoline car encountered the same object on the highway, the result could have been far worse. A typical gasoline car only has a thin metal sheet protecting the underbody, leaving it vulnerable to destruction of the fuel supply lines or fuel tank, which causes a pool of gasoline to form and often burn the entire car to the ground. In contrast, the combustion energy of our battery pack is only about 10% of the energy contained in a gasoline tank and is divided into 16 modules with firewalls in between. As a consequence, the effective combustion potential is only about 1% that of the fuel in a comparable gasoline sedan.
The nationwide driving statistics make this very clear: there are 150,000 car fires per year according to the National Fire Protection Association, and Americans drive about 3 trillion miles per year according to the Department of Transportation. That equates to 1 vehicle fire for every 20 million miles driven, compared to 1 fire in over 100 million miles for Tesla. This means you are 5 times more likely to experience a fire in a conventional gasoline car than a Tesla!
For consumers concerned about fire risk, there should be absolutely zero doubt that it is safer to power a car with a battery than a large tank of highly flammable liquid.
— Elon

Как видно из этого сообщения, пакет батарей прикрыт снизу 25-мм алюминиевой бронеплитой.

Удар произошел с силой примерно 25 тонн и в бронетплите образовалась трехдюймовая дыра. Этот удар и вызвал пожар в отсеке. Тем не менее, остальная часть батареи продолжала функционировать, машина продолжала работать, компьютер подсказал водителю немедленно выйти с фривея, остановиться, покинуть салон машины и вызвать пожарных. Водитель выполнил все рекомендации, приехавшие быстро пожарные, не имея опыта пожаротушения электромобилей, для доступа к очагу возгарания, пробили дырки в верхней бронеплите пакета батарей, что открыло путь огню в передний багажник. Несмотря на это, пожар был быстро потушен, а фирма взяла на себя все расходы по восстановлению машины. Впрочем, по моей информации, фирма просто заменит владельцу его машину на новую, а старая пойдет на утилизацию. Дело в том, что гарантия фирмы включает любое повреждение батареи и вызванные этим неприятности.

С другой стороны, удар силой 25 тонн снизу, в район двигателя обычного автомобиля, по оценке ААА, привел бы к полному разрушению машины  и, вероятно, к серьёзным травмам водителя и/или пассажиров. Кроме того, анализируя статистику пожаров автотранспорта, Маск пишет, что вероятность пожара электромобиля примерно в 5 раз ниже, чем обычного автомобиля с ДВС, а сам процесс возгорания значительно более долгий, что дает возможность безопасно остановиться, покинуть машину и вызвать пожарных.

Вчера службой "триппл эй" и журналом "Кар энд Драйвер" (в радиопрограмме) выводы Маска были подтверждены: если бы на месте Теслы оказлся какой-нибудь Мерин или Бимер, то водитель не отделался бы легким испугом, а возможно и погиб, но даже, если бы и выжил, страховка не стала бы восстанавливать машину, а просто выкупила останки тачки за "остаточную цену" по Келли Блю Бук - тотал лост. В случае с Теслой, страховка не понесла расходов, а водитель не пострадал ни физически, ни материально, что снова повысило репутацию Теслы и у покупателей, и у страховщиков (сейчас страховка на Теслу S - самая низкая в классе машин ценой от 75 до 120 тысяч; за Мерин по той же цене, моя страховка , Esurance, берет примерно на 30% меньше, чем на Мерин).

Так что, акции Теслы снова пошли вверх, хотя большинство аналитиков говорили, что они сильно переоценены, когда акции стоили ещё по $100-115, а не $180-190.

В пятницу я слушал один веселый комментарий одного известного биржевого аналитика... Поржал. Он раньше предсказывал резкое снижение акций Тесла Моторс, обосновывая это финансовой статистикой, производством машин, в сравнении с другими фирмами, перспективами дивидендов и т.п. данными.

Потом он поездил на Тесле своего приятеля всего пару часов и пришел к выводу, что есть и другие факторы, влияющие на стоимость акций. Факторы качества и перспективы самого производимого товара. Свой комментарий этот дяденька закончил тем, что заявил, мол больше не станет и другим не рекомендует играть на понижение Теслы.

Интервьюер спросил не хочет ли сам аналитик купить себе модель S. Тот заулыбался и сказал "Just did it yesterday".