Изменения, внесенные в CUS и FBTP ISRO GSLV-D5 после отказа CUS LH2/LOX GSLV-D3 поддерживать воспламенение?

Запуск ракеты-носителя ISRO GSLV-D5, запускающей индийский усовершенствованный спутник связи GSAT 14 (массой 1980 кг), намечен на 19 августа 2013 года в конфигурации GSLV Mk.2 с криогенной третьей ступенью индийского производства ( топливо LH2/LOX ). ). Эта миссия откладывается с октября, декабря, января, февраля, апреля, июля и 6 августа.

Миссия GSLV-D3 2010 г. провалилась из-за того, что криогенный разгонный блок (CUS) не поддерживал воспламенение в течение более 0,8 секунды после начального горения и последующего отказа турбонасоса подкачки топлива (FBTP):

GSLV-D3 был запущен со второй стартовой площадки (SLP) в Космическом центре им. Сатиша Дхавана SHAR, Шрихарикота, 15 апреля 2010 г. Летные испытания местной криогенной ступени не увенчались успехом.

                            Криогенный разгонный блок GSLV-D3 (CUS)

                            Криогенный разгонный блок GSLV-D3 (CUS) (источник цитаты и фотографии: ISRO )

Согласно индусу :

Этой миссии уделяется огромное внимание, поскольку полет GSLV с отечественным криогенным двигателем потерпел неудачу в апреле 2010 года. Последующий полет GSLV с российской криогенной ступенью также потерпел неудачу в декабре того же года.

...

В апреле 2010 г. загорелся местный криогенный двигатель; рулевой двигатель и газогенератор загорелись, но зажигание не могло поддерживаться дольше 800 миллисекунд, и турбонасос подкачки топлива (FBTP) остановился.

       Ассортимент ракет-носителей ISRO

         Различные ракеты-носители ISRO. Конфигурация, которая будет запущена 19 августа, представляет собой GSLV-Mk II с собственной криогенной
         верхней ступенью (CUS), использующей топливо LH2/LOX в качестве 3-й ступени (черным цветом чуть ниже полезной нагрузки) (Изображение: ISRO ).

С. Рамакришнан, директор Космического центра Викрама Сарабая (VSSC) в Тируванантапураме, преисполнился уверенности, когда его спросили, хорошо ли на этот раз будет работать местный криогенный двигатель.

...

— Конечно, — сказал он. "У нас все хорошо. Мы сделали все возможные тесты. На данный момент состояние [криогенной] стадии в порядке. Все проверки показывают, что с состоянием автомобиля все в порядке».

...

Д-р Радхакришнан подробно рассказал о шагах, предпринятых для устранения недостатков полета 2010 года. Он сказал: «За последние три года… мы провели серию наземных испытаний подсистем и криогенного двигателя» в LPSC в Махендрагири, штат Тамил Наду, «после внесения необходимых изменений в конструкцию FBTP и окислителя. турбонасос». Важным испытанием, проведенным в этом году, были испытания FBTP в условиях эксплуатации при криогенных температурах. Зажигание двигателя в высотных условиях [имитация вакуума в космосе] тоже производилось. Продолжительность этого испытания составляла 3,5 секунды, при этом зажигание маршевого двигателя, газогенератора и двух рулевых двигателей должно было происходить в заданной последовательности. "Это произошло."

Все цитируемые отрывки, кроме первого, предоставлены авторским правом и любезно предоставлены: The Hindu

    введите описание изображения здесь

     Криогенный двигатель отечественного производства проходит испытания на высотном испытательном полигоне (HAT) Центра жидкостных двигательных систем
     (LPSC), Махендрагири, в начале 2013 года. (Источник фотографии: ISRO на Facebook )

Мои вопросы:

  • Какие именно дополнительные наземные испытания были проведены на КУС начиная с GSLV-D3 для планируемого пуска GSLV-D5 (если не считать уже описанных в отрывке),
  • какие изменения были внесены в его конструкцию, чтобы поддержать эту очевидную уверенность доктора Радхакришнана, директора VSSC в Тируванантапураме, что GSLV-D5 успешно выполнит свою миссию (ищу более подробное объяснение),
  • насколько точны высотные испытания для проверки производительности в условиях, близких к вакууму (любые предыдущие ссылки?), и
  • что включает в себя «испытание FBTP в условиях эксплуатации при криогенных температурах» ?

Короче говоря, я ожидаю ответов, которые еще больше подтвердят утверждения и уверенность в том, что будущая миссия GSLV-D5 «предоставит» (без каламбура) немного больше подробностей, чем ссылка на новостную статью в The Hindu .

Основное внимание следует уделить анализу надежности криогенной верхней ступени и ее компонентов (например, FBTP). Несколько вольная интерпретация любых предоставленных тестовых данных и комментариев не приветствуется, если нет другого пути, но, пожалуйста, предоставьте ссылку на ваши источники для ознакомления.

Любым потенциальным скептикам, которые могут подумать, что это «слишком локализовано»: вопрос касается испытаний двигателя. Вспомните Centaur, KVTK, DCSS и другие.
Спасибо @DeerHunter, да, это именно то, о чем мой вопрос, и все этапы крио, которые вы упомянули, очень актуальны. Т.е. успех запуска, а вместе с ним и итог этих испытаний, может стать очевидным достаточно скоро, но вопросы у меня все равно остаются, вне зависимости от успеха или провала этой чрезвычайно важной для ИСРО миссии.

Ответы (1)

Самая близкая информация, которую я смог найти об этом, пришла из этой брошюры :

Усовершенствования конструкции в GSLV-D5

Основываясь на его характеристиках во время предыдущих миссий, была пересмотрена сквозная конструкция GSLV, а также местные системы криогенной ступени. Модификации конструкции вносятся везде, где это необходимо, наряду с тщательными наземными испытаниями, а также вносятся улучшения в отношении изготовления и контроля качества для повышения надежности.

  • Изменения, которые были сделаны:
  • Реконструкция нижнего кожуха, защищающего криогенный двигатель во время атмосферного полета GSLV-D5.
  • Модернизация проволочного туннеля криосцены, чтобы выдерживать большие нагрузки во время полета.
  • Пересмотренные аэродинамические характеристики всей ракеты-носителя.
  • Включение системы видеоизображения для контроля движения нижнего кожуха на различных этапах полета.
  • Усовершенствования криогенной верхней ступени:
    • Модифицированная конструкция топливного бустерного турбонасоса (FBTP), учитывающая расширение и сжатие подшипников и корпуса при криогенных температурах.
    • Модификация последовательности зажигания для обеспечения плавного, успешного и устойчивого зажигания главного двигателя (ME), рулевого двигателя (SE) и газогенератора (GG).

Кроме того, была успешно выполнена индигенизация многих критических систем, включая систему сбора жидкого водородного топлива (для предотвращения возможности загрязнения), полиимидные трубопроводы и датчики уровня жидкого кислорода и жидкого водорода.

  • Проведены наземные испытания:

Для проверки усовершенствований конструкции были проведены следующие обширные квалификационные испытания двигателя на испытательном стенде главного двигателя (MET) и на испытательном стенде на большой высоте (HAT):

  • Два приемо-сдаточных испытания летной части FBTP
  • Высотные испытания для подтверждения последовательности воспламенения в полете в вакууме
  • Приемочные испытания криогенного главного двигателя (200 с) и рулевого двигателя (100 с)

Все усовершенствования были тщательно рассмотрены экспертными комиссиями, включающими видных национальных экспертов.

Вот, собственно, и все, что я смог найти по этому вопросу. Конечно, запуск был отменен из-за утечки топлива и отложен до декабря, так что со временем может появиться больше информации.