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Mar 24, 2024

バルカンの上部ステージは、より高い応力と弱い溶接により故障しました

エリック・バーガー - 2023年7月13日午後6時32分 UTC United Launch Allianceは、3月下旬にバルカンロケットの上段を破壊した失敗の根本原因を特定した。 同社によれば、

エリック・バーガー - 2023年7月13日午後6時32分（UTC）

ユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、3月下旬にバルカンロケットの上段を破壊した失敗の根本原因を特定した。 同社のトリー・ブルーノ最高経営責任者（CEO）によると、Centaur V上段は液体水素推進剤タンクの上部付近に予想以上の応力がかかり、溶接がわずかに弱かったため故障したという。

ブルーノ氏は木曜日の宇宙記者らとの電話会議で、障害の性質と同社がそれを修復するために講じている措置を概説した。 同氏は、ユナイテッド・ローンチ・アライアンスは、今年の第4四半期中に重量物運搬用バルカンロケットのデビューミッションを飛行させることに向けて取り組んでいると述べた。

セントール V 上段は、3 月 29 日にアラバマ州のマーシャル宇宙飛行センターで行われた圧力テスト中に破壊されました。ブルーノ氏によると、これは、潜在的なミッションのすべてのプロファイルに対してセントール段の適格性を確認するための一連の 45 回のテストのうちの 15 回目のテストでした。 しかし、試験の半分ほどで水素タンクから漏れが始まり、4分半かけて漏れが拡大した。

この間、水素がテストスタンドの限られた領域、つまり比較的密閉された空間に漏れました。 可燃性の濃度に達し、発火源が見つかった後、水素に引火した。 これにより、テストスタンドだけでなく、このテストのために液体窒素が充填されていた水素タンクと液体酸素タンクも深刻な損傷を受けました。

故障調査チームはすぐに、漏れが水素タンクの前部ドーム、つまり上部セクションで発生していることを特定しました。 ブルーノ氏は、調査員らは「破砕法」を使ってタンクの破片を分析し、ステンレス鋼タンクの亀裂がドームの上部近くのどこで発生したかを正確に特定できたと述べた。

ブルーノ氏は、故障の性質を理解するために、同社がこの場所の水素ドームにかかる負荷と応力の高忠実度モデルを実行したところ、予想外に高い負荷が存在することが判明したと述べた。 さらに、チームは近くの溶接部の強度を分析し、以前に評価したほど強度が高くないことを発見しました。

「より高い荷重と、溶接部の強度の若干の低下という2つのことが重なって、亀裂が発生したのです」と彼は言う。 「ここでは完全に透明性を保っているので、もう一つ理解していただきたいのは、すでに15回のテストを行っているということです。これにより、かなり多くのテストが行​​われ、より多くの圧力サイクルにさらされ、より多くの時間がかかります」構造物は単一の飛行ではこれまでにないほどの圧力下に置かれています。」

ブルーノ氏は、この失敗に対処するための修正は比較的簡単だと述べた。 破損箇所の近くの領域は、追加のステンレス鋼のリングと金属片で強化されます。 これらの修正措置により、上段の質量は約 140 kg 増加することになるが、同氏はこれを、地球低軌道まで 27 トンを持ち上げると予測される車両の積載量の損失は無視できる程度であると特徴づけた。

同社はこれらの修正を加えた新しいドームを準備しており、この Centaur V 戦車は予測された動作を検証するために数回の追加の圧力テストを受ける予定です。 さらに、バルカンロケットのデビュー飛行（米国宇宙軍の2回の認証飛行のうちの最初のものであるため、Cert-1ミッションとして知られる）で使用される予定だったCentaur V上段は、米国宇宙軍から出荷された。発射場はアラバマ州ディケーターにある同社の工場に戻りました。 同様の変更が加えられる予定です。

ブルーノ氏は、ケンタウルス V 異常性の最終認定テストの実施と飛行型戦車の修正が、バルカンの発射前に必要な最後の 2 つのステップであると述べた。 同氏は、最近行われた「飛行準備点火」テストで、ロケットのBE-4エンジンが数秒間点火したロケットの第1段の性能に満足していると述べた。

「私たちは飛行準備射撃に本当に本当に満足しました」とブルーノさんは語った。 「すべてが驚異的でした。そして、どのハードウェアでも、どの手順でも、何も必要なかったと言えます。」