Peluncuran roket Proton pada tahun 2010 gagal, bukan karena tidak memiliki cukup bahan bakar, tetapi karena jumlahnya terlalu banyak
. Penulis artikel tersebut adalah Wayne Eliazer, bekerja di Angkatan Udara AS selama 25 tahun, adalah manajer program Tor, direktur pengujian untuk keluarga Atlas, kepala departemen peluncuran luar angkasa di Direktorat Pasokan Angkatan Udara di Sekretariat Pentagon.
Salah satu masalah paling umum yang menyebabkan kecelakaan pesawat adalah pilot yang duduk diam di kokpit hingga mobil kehabisan bahan bakar. Dengan peluncuran luar angkasa, kegagalan semacam itu lebih jarang terjadi, tetapi dalam beberapa kasus yang sangat indikatif selama peluncuran pertama, penghentian sistem propulsi dicatat karena kekurangan bahan bakar.
Sebagian besar kendaraan peluncuran berbahan bakar cairan tidak memiliki sistem pelacakan tingkat bahan bakar - bahkan tidak sesederhana pilot yang bingung menatap bacaan pengukur bahan bakar yang jatuh. Mesin diuji, konsumsinya dicatat, dan jumlah bahan bakar dan oksidan yang dibutuhkan dihitung menggunakan rumus sederhana. Peralatan dengan oksigen cair sebagai pengoksidasi hanya diisi dengan tangki penuh - ini diperlukan, karena oksigen menguap sampai detik-detik terakhir sebelum start, ketika katup ditutup. Perkiraan jumlah bahan bakar yang dimuat, ditambah sedikit lagi, untuk berjaga-jaga. Beginilah cara kerja rudal Thor, Titan, dan Delta, seperti yang dilakukan sebagian besar rudal di luar Amerika Serikat.
Atlas bekerja secara berbeda - menggunakan sistem pemulihan bahan bakar yang mengukur jumlah bahan bakar dan pengoksidasi di tangki dan menyesuaikan daya dorong mesin untuk memaksimalkan efisiensi. Namun, itu hanya diluncurkan saat mesin penggerak sedang berjalan - tepat setelah mesin pendorong besar mencapai tingkat dorong desain mereka dalam beberapa menit pertama penerbangan. Sistem dinyalakan saat perangkat digerakkan oleh mesin propulsi pusat. Sistem inilah yang memungkinkan roket Atlas 19F pulih dari kehilangan kecepatan yang parah selama misi NOAA-B pada 29 Mei 1980.
Kompleksitas tugas menghitung jumlah bahan bakar yang tepat tergambar dengan baik oleh kegagalan misi Thor LV-2F F34 untuk meluncurkan satelit meteorologi militer, yang diluncurkan di Pangkalan Angkatan Udara Vandenberg pada 19 Februari 1976. Pada saat itu, terlalu banyak yang digunakan untuk meluncurkan satelit meteorologi pada roket-roket Thor. proses sederhana penghitungan jumlah bahan bakar. Tim peluncuran menggunakan data dari tes operasional tahap pertama akselerator untuk menghitung beban bahan bakar yang dibutuhkan, dan penghitung digunakan untuk mengukur jumlah bahan bakar yang dimuat ke dalam roket. Dan itu saja. Jumlah bahan bakar yang dibutuhkan dimasukkan ke dalam tangki mesin akselerasi, penghitungan mundur dimulai, dan lepas landas. Namun, muatan tersebut tidak mencapai orbit yang stabil, dan kembali ke atmosfer setelah orbit pertama.
Investigasi selanjutnya menemukan bahwa data uji performa mesin tidak benar. Mesin membutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk mencapai performa yang diinginkan daripada data yang tersirat. Situasinya mirip dengan bagaimana jika Anda pergi ke dealer mobil dan memilih mobil baru yang mengkonsumsi 6 liter bensin per 100 km, meskipun semua mobil lain dengan merek, model dan pilihan yang sama akan memiliki angka ini sama dengan 7 liter. seratus; dan Anda bahkan tidak akan berpikir mengapa mobil ini jauh lebih ekonomis daripada yang lain. Untuk peluncuran yang tersisa, Project Thor melakukan penelitian ekstensif dan analisis yang lebih detail.
Kecelakaan lain terjadi di Pangkalan Angkatan Udara Vandenberg pada 3 Agustus 1981 dengan rudal Delta 3914 dari misi Dynamics Explorer. Urutan peluncuran normal mengasumsikan bahwa tahap kedua roket diberi bahan bakar selama hitungan mundur. Dalam misi tersebut, hal baru ditambahkan ke peralatan pengisian bahan bakar: sebuah "pabrik" yang berputar di selang pengisian bahan bakar sebagai indikator pasokan bahan bakar, mirip dengan roda yang berputar di beberapa pompa bensin. Sayangnya, roda baru macet dan terjadi kebocoran bahan bakar, menyebabkan tim pengisian bahan bakar menganggap tahap kedua sudah terisi penuh. Dia kehabisan bahan bakar 16 detik lebih cepat dari jadwal, itulah sebabnya muatan tidak mencapai orbit 160 km yang diinginkan. Kemudian ternyata ada kontroversi mengenai ketinggian orbit yang dibutuhkan, sehingga penganut orbit yang lebih rendah merasa puas,tidak seperti orang lain.
Tanggal 18 April 2001 adalah hari besar bagi program luar angkasa India - kemudian roket pertama diluncurkan untuk meluncurkan satelit GSAT 1 di atas roket pembawa untuk meluncurkan satelit GSLV geosinkron. Perayaan prestasi tidak berlangsung lama. Tahap ketiga menggunakan mesin buatan Rusia yang belum pernah terbang sebelumnya, dan tidak memiliki daya dorong. Satelit memasuki ruang angkasa dengan defisit kecepatan 0,5%, itulah sebabnya ia tidak dapat mencapai tempat yang diinginkan di orbit. Satelit bekerja dengan baik, tetapi dengan cepat turun, melintasi orbit satelit lain dan mengganggu pekerjaan mereka. Ini tidak dapat diterima dan dimatikan setelah hanya beberapa hari.
Pada 6 Desember 2010, versi baru dari mesin penguat Proton yang agung mengangkat roket dari kosmodrom Baikonur yang membawa satelit GLONASS. Panggung atas baru digunakan di panggung atasDM-03 . Muatan tersebut tidak pernah memasuki orbit dan jatuh ke Samudra Pasifik. Situasinya ternyata berlawanan dengan kasus dengan Dynamics Explorer. Volume tangki di tingkat atas yang baru secara signifikan lebih besar daripada model sebelumnya, dan momen ini tidak diperhitungkan saat mengisi bahan bakar. Meskipun misi tersebut tidak membutuhkan bahan bakar tambahan, namun masih dituangkan - 2000 kg lebih banyak dari yang dibutuhkan. Dan bukannya kekurangan bahan bakar, seperti misi "Thor F34" dan "Delta" Dynamics Explorer, "Proton" memiliki terlalu banyak.
Mengapa bahan bakar berlebih menjadi masalah? Dalam kasus tabrakan Tor F34, masalahnya bukan hanya karena tidak ada bahan bakar yang cukup. Selama peluncuran satelit meteorologi militer, tank roket Thor dan tingkat atasnya terlalu kecil, dan massa seluruh kapal meningkat dengan setiap misi. Salah satu solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mengganti BBM RP-1 dengan RJ-1. Bahan bakar RJ-1, dirancang untuk mesin ramjet, lebih padat daripada RP-1, memungkinkan lebih banyak bahan bakar per unit volume dijejalkan ke dalam ruang terbatas tangki bahan bakar Thor - dan karenanya lebih banyak energi.
Daya dorong mesin yang diduga tinggi yang digunakan pada misi Thor F34 telah dicatat beberapa tahun sebelumnya, sehingga dipilih secara khusus untuk misi terberat dalam rangkaian rudal ini. Namun, nyatanya, tidak hanya mesin ini yang tidak memiliki daya dorong seperti itu - pada prinsipnya, tidak ada mesin dengan perangkat semacam itu yang dapat memberikan daya dorong seperti itu. Tidak mungkin untuk mengisi bahan bakar yang cukup ke dalam tangki Thor agar misi ini berhasil lepas landas - karena peningkatan bobot bahan bakar hanya mengurangi daya dorong mesin.
DM-03 memiliki masalah yang sama. Ada banyak bahan bakar di tahap atas, tetapi pada akhirnya itu ternyata terlalu berat untuk roket mencapai lintasan yang diinginkan. Dalam desain rudal Delta-4 dan Atlas-5, parameter utamanya adalah biaya pengembangan dan produksi, dan biaya mesin jelas lebih mahal daripada bahan bakar yang disimpan di dalam tangki. Roket sebelumnya, yang menggunakan mesin RL-10 di tahap atas, memiliki setidaknya dua mesin seperti itu, tetapi dimungkinkan untuk menghitung lintasan sehingga hanya satu mesin yang digunakan. Lintasan harus bergerak hampir vertikal ke atas selama operasi tahap pertama, dengan demikian menghindari hambatan aerodinamis dan kehilangan gravitasi yang terkait dengan lintasan yang lebih rendah dan lebih efisien. Setelah naik cukup tinggi, tahap atas RL-10 bisa bekerja cukup lama,menambah kecepatan jauh lebih lambat, tetapi menghemat banyak uang untuk peralatan mahal. Pendekatan ini menimbulkan beberapa kekhawatiran, tetapi karena rudal dari lokasi uji Amerika terbang di atas lautan, rintangan ini bukannya tidak dapat diatasi.
Mungkin Proton dengan tahap atas DM-03, diluncurkan pada tanggal 6 Desember 2010, bisa saja pergi ke luar angkasa dengan lintasan yang sama dan membawa tingkat atas ke ketinggian yang dapat menggunakan bahan bakar tambahan, tetapi tidak ada yang memikirkannya. peluang, karena tahap ini seharusnya tidak memompa begitu banyak bahan bakar.
Jadi, tantangannya bukan hanya memastikan Anda mengisi tangki hingga penuh sebelum perjalanan, tetapi memastikan Anda memiliki jumlah bahan bakar yang tepat untuk misi tersebut. Dan sebelum memilih mobil, baca dulu karakteristik beberapa salinan.