韩半岛

投入2万亿韩元的Nuri号初阶的设计失误...“幸好未在飞行中爆炸”

虽然韩国政府自评认为“Nuri号成功”…却连基本的设计都做不好,自找失败

柳志韩 朝鲜日报记者

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据悉,今年10月21日发射的韩国型发射体Nuri号之所以失败,是因为设计上的低级错误,令人无语。韩国政府虽然自我评价说:“虽然未能将卫星送入轨道,但全部飞行过程都正常完成,事实上是成功的。”但实际上Nuri号是带着万幸没有爆炸的问题飞上了太空。原定于明年5月进行的第二次的发射日程也推迟到了明年下半年。

科学技术信息通信部和韩国航空宇宙研究院29日通过“Nuri号发射调查委员会(调查委)”公布了Nuri号未能将卫星(仿真体)送入轨道的原因。由12名航空宇宙研究院内外专家组成的调查委员会,从11月开始经过5次会议,认为“在设计上并没有反映飞行时产生的重要环境影响”,得出了设计错误的结论。

▲ 图表 = 梁仁星
今年10月发射时,Nuri号的三级火箭发动机比原计划提前结束燃烧,在将1.5吨重的仿真卫星送入轨道的最后阶段失败了。Nuri号的三级火箭搭载了7吨级的液体燃料发动机。燃烧发动机的燃料需要氧化剂,但随着氧化剂泄露,发动机提前熄火了。

调查结果表明,氧化剂罐内的氦气罐是失败的核心原因。三级火箭氧化剂罐子里装有氧化剂和两个氦气罐。随着发动机燃烧,氧化剂减少,氦气发挥着维持氧化剂罐内部压力的作用。只有这样,氧化剂才能得到一定供给。

为避免在液体状态的氧化剂中漂浮,氦气罐被固定装置绑在氧化剂罐内。但调查显示,在Nuri号飞行的过程中,对氦气罐施加的液氧浮力增大,固定装置松动,掉落的氦气罐在氧化剂罐内四处游走,导致内部出现裂缝,最终氧化剂泄漏。

氦罐固定装置设计失误

原因在于航空宇宙研究院荒唐的设计失误。浮力与加速度成正比,因此体积会增大。Nuri号在第一阶段飞行过程中,产生了4.3倍重力的巨大加速。因此,浮力也相应增大。但是航空宇宙研究院的研究人员根本没有考虑到飞行中浮力的上升。航空宇宙研究院副院长崔桓硕说:“虽然考虑了(在地面上)因重力产生的浮力,但飞行过程中没有考虑对最大加速度的浮力,因此出现了失误。”所以,没有充分地设计好氦气罐固定装置。一位航空宇宙工学系教授说:“只考虑地面上的条件进行设计,是非常低级的失误。”投入1万9572亿韩元(人民币约105亿元)开发的Nuri号因荒唐的失误而失败。

此次调查还发现,在Nuri号一级火箭分离之前的飞行初期,就感知到了这一异常。飞行后的36秒内测到了异常的震动,三级火箭发动机的氦气开始泄漏。据推测,这是因为氦气罐的固定松动,管道扭曲导致的现象。此外,氧化剂罐体压力从67.6秒开始下降,之后在115.8秒氦气罐体压力下降。这些都是一级火箭分离前发生的事情。把收集到的振动资料转换为音响来听,就会发现罐体内部有碰撞和刮擦的声音。也就是说,在整个飞行过程中,氧化剂泄漏的现象在持续。2015年,SpaceX也因氦气罐固定装置受损而发生了爆炸事故。一位航空宇宙研究院的研究人员表示:“发射之后,韩国政府表示Nuri号的全部飞行过程正常,只是仿真卫星未能成功进入轨道,但从调查结果来看,火箭在中间没有爆炸就已经是万幸了。”

第二次发射延期至明年下半年

原定于明年5月进行的Nuri号第二次发射预计估计要推迟到下半年。科学技术信息通信部巨大公共政策官权炫准表示:“很难在5月发射。内部认为下半年完全可能发射。”科学技术信息通信部和航空宇宙研究院计划加强氦气罐固定部位和氧化剂罐的结构。

专家们表示:“这表明在宇宙开发方面,小小的失误也会导致巨大的失败。”在这次Nuri号的开发中,航空宇宙研究院认为,将4个75吨级发动机捆绑在一起,让其像一个发动机一样运转的一级发动机集群技术是最难的,所以一直把研究力量集中在这个方面。因此,有人指出,可能被相对忽视了对三级火箭7吨级发动机的检查。建国大学教授李昌镇说:“由于集中于一级火箭,所以认为三级火箭应该没什么大问题,因此检查力度不够。有必要进行系统性的完善,以纠正这些问题。”

输入 : 2021-12-30 10:17  |  更新 : 2021-12-30 11:58

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