जापानी जांच के बारे में थोड़ा और

दूसरे दिन, 7 दिसंबर 2015 को जापानी अकात्सुकी जांच ने पांच साल पहले दुर्घटना के बाद वीरता से शुक्र की कक्षा में प्रवेश किया। मैंने इस बारे में पहले ही नोट्स लिख लिए हैं । मैं मूल मिशन पर दुर्घटना के बारे में बताकर कहानी को पूरक बनाना चाहूंगा।



लॉन्च के समय लगभग 500 किलोग्राम के एक बहुत मामूली द्रव्यमान के साथ (उदाहरण के लिए, सोवियत "वीनस" में एक से पांच टन का द्रव्यमान था), अकात्सुकी जांच में 6 वैज्ञानिक उपकरण हैं। ईंधन के साथ प्रणोदन प्रणाली के लिए संपूर्ण वैज्ञानिक कार्यभार और अवकाश कक्ष को फिट करने के लिए, चालाक तकनीकी समाधान लागू किए गए थे। और निश्चित रूप से - यह जापानी है - उन्होंने शायद और मुख्य के साथ नवीन तकनीकों का उपयोग किया।

द्रव्यमान को बचाने के लिए रचनात्मक समाधानों में से एक शंटिंग और मार्चिंग प्रोपल्शन सिस्टम का एक आंशिक संयोजन है (यह विचार स्वयं नया नहीं है - ओरिएंटेशन सिस्टम और मुख्य युद्धाभ्यास के लिए संयुक्त ईंधन टैंक 1986 से सोयुज जहाजों में उपयोग किए गए हैं - लेकिन सभी वाहनों के लिए नहीं)। अधिकांश अंतरिक्ष यान पर, अभिविन्यास इंजन मार्चिंग इंजन से अलग से काम करते हैं। इस मामले में, अभिविन्यास इंजन आमतौर पर एकल-घटक ईंधन पर चलते हैं - यह या तो संपीड़ित गैस (यूएसएसआर अंतरिक्ष कार्यक्रम में संपीड़ित नाइट्रोजन का अक्सर उपयोग किया जाता था), या एक बहुत रासायनिक रूप से स्थिर पदार्थ नहीं है जो उत्प्रेरक पर गर्मी की रिहाई के साथ विघटित होता है (हाइड्रोजन पेरोक्साइड या हाइड्रेंजिन डेरिवेटिव अक्सर उपयोग किए जाते हैं)। मार्चिंग इंजन में, आमतौर पर ईंधन-ऑक्सीडाइज़र मिश्रण का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इस तरह के मिश्रण की दक्षता (विशिष्ट आवेग) अधिक होती है,एकल-घटक ईंधन की तुलना में। नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड एन के साथ हाइड्रेंजिन डेरिवेटिव के मिश्रण को आमतौर पर इंटरप्लेनेटरी स्पेसक्राफ्ट में चार्ज किया जाता है।_२ ओ _४ । इन दोनों पदार्थों को लंबे समय तक एक तरल अवस्था में उच्च तापमान पर संग्रहीत किया जा सकता है, और उनका मिश्रण अनायास प्रज्वलित हो जाता है। इस प्रकार, दो समस्याओं को एक ही बार में समाप्त कर दिया जाता है - ईंधन घटक गंभीर थर्मल इन्सुलेशन के बिना भी इंटरप्लेनेटरी यात्रा के दौरान दूर नहीं उबलते हैं, और एक वैक्यूम में सक्रिय जटिल और संभावित अविश्वसनीय इग्निशन सिस्टम के बारे में चिंता करने की कोई आवश्यकता नहीं है। "अकात्सुकी" के डिजाइनरों ने मोनो-ईंधन अभिविन्यास प्रणाली में एक ही टैंक से एक ही ईंधन - हाइड्रेज़िन - का उपयोग करने का फैसला किया और दो-घटक ईंधन का उपयोग करते हुए एक मार्चिंग इंजन में। इस निर्णय ने डिवाइस को बचाने के लिए संभव बना दिया।

एक अभिनव तकनीक गर्मी प्रतिरोधी सिरेमिक - सिलिकॉन नाइट्राइड सी ₃ एन ₄ का उपयोग करके इंजन नोजल का निर्माण थामहंगी दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातुओं के बजाय। इंजन, आपरेशन के दौरान उच्च तापीय भार के संपर्क में है ईंधन मिश्रण ठंडा आपूर्ति की है ईंधन में समृद्ध, "अतिरिक्त" ईंधन की दीवारों के साथ इंजेक्ट किया जाता है के लिए, यह कुछ हद तक दीवारों ठंडा, evaporating, और जिसके परिणामस्वरूप वाष्प परत उन्हें हीटिंग से रोकता है (छवि देखते हैं।)



एफसी है " फिल्म कूलिंग ”, फिल्म कूलिंग।

ईंधन और ऑक्सीडाइज़र को टैंकों को बढ़ाकर इंजन को आपूर्ति की जाती है। इसका मतलब है कि संपीड़ित गैस के साथ एक सहायक टैंक (इस मामले में, हीलियम) विशेष वाल्व के माध्यम से टैंकों से जुड़ा हुआ है, जिनमें से दबाव इंजन में एक द्रव प्रवाह बनाता है और रिवर्स प्रवाह को रोकता है (जो दहन के दौरान उच्च दबाव के कारण होता है)। वाल्व खोलने की डिग्री को ऑन-बोर्ड कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है ताकि इंजन संचालन के दौरान ईंधन और ऑक्सीडेंट प्रवाह को स्थिर रखा जाए।

इसलिए, 7 दिसंबर 2010 को, एक अद्वितीय सिरेमिक नोजल के साथ मार्चिंग जांच इंजन को चालू करना था और शुक्र की कक्षा में प्रवेश करने के लिए 12 मिनट तक काम करना था। तो, जांच ने पृथ्वी के साथ संपर्क खो दिया (जैसा कि नियोजित था, पैंतरेबाज़ी उस समय के लिए निर्धारित की गई थी जब डिवाइस को वीनस द्वारा बंद कर दिया गया था) और इंजन चालू किया था। जब वह नियत समय पर पृथ्वी के संपर्क में नहीं था, तो वे MCC में चिंतित थे। जब टेलीमेट्री को फिर से जोड़ना और प्राप्त करना संभव था, तो इनकार के कारण जल्दी से स्पष्ट हो गए।



यहां इंजन संचालन के दौरान उपकरण के त्वरण का एक ग्राफ है। एक बात तुरंत स्पष्ट है: निरंतर जोर के साथ, त्वरण में वृद्धि होनी चाहिए, क्योंकि ईंधन जलने के साथ तंत्र का द्रव्यमान घटता है। उन्होंने जल्दी से महसूस किया कि ईंधन के घटकों में से एक का प्रवाह बाधित हो गया, जिसके कारण कर्षण में कमी आई।

अर्थात्, ईंधन का प्रवाह कम होने लगा। यह हाइड्रेंजिन वाष्प से बूस्ट वाल्व पर जंग के कारण था। नमक प्लग ने वाल्व को पूरी तरह से खोलने से रोक दिया, जिसके परिणामस्वरूप ईंधन टैंक में दबाव में कमी आई क्योंकि ईंधन ने इसे छोड़ दिया। इसलिए, ईंधन भी दहन कक्ष में अधिक से अधिक धीरे-धीरे प्रवाहित हुआ, जिससे मसौदा गिर गया। लेकिन कर्षण में गिरावट अपने आप में डरावना नहीं है, किसी भी मामले में, स्वचालन को इंजन को चालू करने के लिए प्रोग्राम दिया जाता है, एक दिए गए गति वृद्धि प्राप्त करने के बाद ही। कम जोर पर, युद्धाभ्यास में केवल अधिक समय लगेगा। समस्या यह थी कि दहनशील मिश्रण को ईंधन में समृद्ध किया जाना बंद हो गया, जिसका अर्थ है कि अप्रकाशित हाइड्रैजाइन के साथ दीवारों का ठंडा होना काम करना बंद कर देता है। 152 सेकंड के बाद, इंजन के साथ कुछ ऐसा हुआ जिसने जोर को आधा कर दिया।

कोणीय वेग सेंसरों से टेलीमेट्री से पता चला कि ठीक उसी क्षण उपकरण मुड़ने लगा, जो कर्षण की विषमता को इंगित करता है। तो, जोर गिरता है और एक बग़ल में घटक इसमें दिखाई देता है। क्या हो सकता था? जाहिर है, जेट स्ट्रीम का हिस्सा साइड से टकराता है। यदि नोजल धातु था, तो सबसे अधिक संभावना है कि एक बर्नआउट होगा - जेट स्ट्रीम का हिस्सा एक छोटे से जले हुए छेद के माध्यम से बाहर खटखटाया जाएगा। लेकिन यह एक उच्च तकनीक वाला सिरेमिक था, जो तुरंत एक बड़े टुकड़े में टूट गया।



बाईं ओर उपकरण में एक स्वस्थ व्यक्ति का नोजल है , दाईं ओर एक चिपटा हुआ नोजल है।

जब रोटेशन की गति 12 डिग्री प्रति सेकंड के महत्वपूर्ण मूल्य पर पहुंच गई, तो ऑन-बोर्ड स्वचालन ने आखिरकार महसूस किया कि "कुछ गलत हो गया", और इंजन को बंद कर दिया, परिणामस्वरूप जांच कक्षा में जाने के बजाय शुक्र के चारों ओर उड़ान भरने के प्रक्षेपवक्र के साथ चली गई।

जमीनी परीक्षणों में, जब बल गैस की आपूर्ति में कटौती की गई थी, तो जोर में कमी दोनों को पुन: उत्पन्न करना संभव था, और ईंधन की कमी के साथ काम करते समय नोजल को गर्म किया गया और टूट गया। यह केवल अस्पष्ट ही रहा कि क्षति का परिमाण क्या था। यदि एक छोटा सा टुकड़ा टूट गया, तो अगले दृष्टिकोण में कुछ छोटे इंजन शुरू होने की कक्षा में प्रवेश करना संभव था, प्रत्येक के बाद ओरिएंटेशन इंजनों के रोटेशन को पार करते हुए (स्ट्रैगैट्सकी के "वे अमलेथिया के लिए रास्ता याद रखें")। दुर्भाग्य से, इंजन के एक परीक्षण रन की शुरुआत ने नाममात्र के केवल 10% का जोर दिखाया, जिसका मतलब केवल एक चीज था - नोजल पूरी तरह से गिर गया। फिर भी, बैलिस्टिक्स एक रास्ता खोजने में कामयाब रहे - तंत्र को सही दिशा में उन्मुख करके और ऑक्सीडाइज़र को सूखाकर, जो गिट्टी बन गया, गति में वृद्धि प्राप्त हुई, फिर पैंतरेबाज़ी को उन्मुखीकरण इंजन द्वारा अंत में लाया गया। इसने पांच साल फिर से लक्ष्य के पास जाने की अनुमति दी।फिर, बचे हुए हाइड्रेज़िन को ओरिएंटेशन इंजनों के लिए एकल-घटक ईंधन के रूप में इस्तेमाल किया गया था, और अकात्सुकी सफलतापूर्वक कक्षा में प्रवेश किया, हालांकि मूल रूप से नियोजित नहीं था।

नतीजतन, यह अविश्वसनीय रूप से मनभावन है कि अंतरिक्ष यान का एक और चमत्कारी उद्धार अधिक हो गया, और हम ब्रह्मांड के बारे में थोड़ा और नया सीखते हैं। इस बार, सौभाग्य से, जांच लगभग पूरी तरह से मूल रूप से कल्पना किए गए कार्यक्रम को पूरा करने में सक्षम होगी, और न केवल निकट से, बल्कि लंबी दूरी से भी नए आईआर और यूवी कैमरों के साथ शुक्र का पता लगाने का एक मौका है - यह सबसे अप्रत्याशित परिणाम दे सकता है। चलो आशा करते हैं कि वैज्ञानिक तकनीक विफल नहीं होती है, और "अकात्सुकी" की टीम कई नई खोजों की प्रतीक्षा कर रही है।

सामग्री और लेख http://www.thespacereview.com/article/2822/1 से लिया गया चित्र ।
मैं एक बेहतरीन किताब के लिए शुबिनपावल को पूरे दिल से धन्यवाद देता हूं , जिनसे मैंने दो दिन पहले "दूसरे प्रयास" की योजना के बारे में सीखा।

Source: https://habr.com/ru/post/hi387739/