Мартовский взрыв на ракете Vulcan случился из-за разошедшихся сварных швов

Генеральный директор United Launch Alliance признал, что причиной мартовского разрушения разгонного блока Centaur V стал комплекс конструкторских просчетов. Вместо того чтобы списать инцидент на случайность, расследование выявило сразу два системных дефекта: неожиданно высокое давление в верхней части водородного бака и недостаточную прочность сварных швов. Решение, которое предложили инженеры, — наварить на бак армирующие кольца — временное, но именно оно сейчас определяет график всей американской космической программы национальной безопасности.

Двойной дефект конструкции: почему лопнул «Кентавр»

Разрушение испытательного образца произошло в марте, когда при подаче давления в баке образовалась трещина. Моделирование постфактум показало, что инженеры недооценили нагрузки в купольной части емкости для хранения жидкого водорода. Одновременно выяснилось, что сварные швы из нержавеющей стали оказались слабее расчетных значений. Как пояснил Тори Бруно, именно сочетание этих двух факторов — повышенного давления и пониженной прочности шва — привело к аварии.

15 циклов испытаний как гарантия запаса прочности

Глава ULA особо подчеркнул, что за время тестов разгонный блок прошел 15 циклов воздействия давления, что многократно превышает нагрузку при реальном полете. Это означает, что при штатном запуске с первой попытки разрушение маловероятно. Однако для сертификации ракеты Космическими силами США и NASA такой аргумент не является достаточным — требуется гарантированная надежность, а не статистическая вероятность.

Временное усиление: арматура вместо новой конструкции

Инженеры ULA выбрали простой и быстрый путь — наварить кольцо из арматуры в зоне потенциального разрыва и укрепить стенки бака дополнительными ребрами. Это решение увеличит массу разгонного блока на 140 кг, что при грузоподъемности ракеты в 27 тонн на низкую опорную орбиту считается несущественным. Однако важно, что такая «заплатка» будет установлена только на первых двух экземплярах Centaur V, предназначенных для квалификационных испытаний. В серийном производстве конструкцию, вероятно, перепроектируют.

График запусков и проблема двигателей BE-4

Первый полет Vulcan планируется на четвертый квартал текущего года. Второй запуск должен состояться в первом квартале следующего года, после чего ULA рассчитывает получить сертификат для выполнения миссий в интересах национальной безопасности США. Однако ключевой риск остается — двигатели BE-4 для первой ступени, разрабатываемые компанией Blue Origin. Несмотря на то, что Бруно назвал приемосдаточные испытания двух двигателей «феноменальными», один из этих агрегатов взорвался через 10 секунд после зажигания.

Ракета Vulcan с разгонным блоком Centaur V создается для замены устаревших Atlas V и Delta IV. Основная задача проекта — полностью устранить зависимость американских военных от российских двигателей РД-180, которые используются на Atlas V. Изначально первый запуск Vulcan планировался на 2022 год, но неоднократно переносился из-за задержек с поставками двигателей BE-4 и проблем с разгонным блоком.

Успех программы Vulcan критически важен не только для ULA, но и для всей стратегии космических запусков Пентагона. Если ULA не сможет оперативно сертифицировать ракету, Космические силы США рискуют остаться без носителя для тяжелых спутников, что создаст вакуум на рынке пусковых услуг. Параллельно это ставит под вопрос жизнеспособность альянса Boeing и Lockheed Martin, который управляет ULA, поскольку конкуренты — SpaceX и Blue Origin — активно наращивают свои мощности.