Die Untersuchung von Starliner-Ventilen konzentriert sich weiterhin auf die Wechselwirkung von Feuchtigkeit mit dem Treibmittel

HUNTSVILLE, Alabama – Boeings CST-100 Starliner war Anfang August nur wenige Stunden nach dem Start auf seinem zweiten unbemannten Testflug, als festsitzende Ventile im Antriebssystem des Raumfahrzeugs eine Startbereinigung erzwangen, die zu einer Verzögerung führte, die bis zum nächsten Jahr dauern wird.

„Es war eine schwer zu schluckende Pille“, sagte John Vollmer, Vizepräsident und Programmdirektor des kommerziellen Besatzungsprogramms bei Boeing, kürzlich in einem Interview über die Verzögerung. Das Unternehmen hatte anderthalb Jahre daran gearbeitet, Softwareprobleme zu beheben, die den ersten unbemannten Testflug namens Orbital Flight Test (OFT) im Dezember 2019 beendeten.

„Wir hatten viele Tests mit der Software gemacht. Wir hatten uns damit richtig wohlgefühlt. Diese Art von Verletzung, weil wir damit nicht gerechnet hatten “, sagte er.

Boeing untersucht weiterhin die Ursache von 13 Ventilen, die in der geschlossenen Position stecken bleiben. Die Hauptursache ist, dass das Stickstofftetroxid (NTO)-Treibmittel, das durch das Ventil austritt, mit Feuchtigkeit reagiert und Stickoxid erzeugt, das das Ventil korrodiert.

„Wir haben einen umfangreichen Fehlerbaum entwickelt, um alle Möglichkeiten durchzugehen und zu untersuchen, was es sein könnte“, sagte er. „Wir sind zu 75 % durch diesen Fehlerbaum. Wir deaktivieren die Kästchen.

Diese Untersuchung wird von einem Team durchgeführt, zu dem die NASA sowie Aerojet Rocketdyne, das das Antriebssystem des Starliners liefert, und Marotta, das die Ventile für dieses Antriebssystem herstellt, gehören.

Der nächste Schritt der Untersuchung besteht darin, mehrere Ventile des Raumfahrzeugs zur weiteren Analyse zu entfernen. Die Ventile werden für CT-Scans und zusätzliche Tests an das Marshall Space Flight Center der NASA geschickt, sagte Michelle Parker, Vizepräsidentin und Chefingenieurin für Raumfahrt und Starttechnik bei Boeing.

Eines der größten Probleme ist, warum die Korrosion an diesem Raumfahrzeug auftrat, wenn sie beim ersten unbemannten Testflug oder anderen Bodentests des Raumfahrzeugs nicht gesehen wurde. „Wir haben uns das sehr genau angeschaut“, sagt sie. „Dies sind die gleichen Ventile, die gleichen Teilenummern, die wir in unserem Hotfire-Servicemodul bei unserem Pufferfalltest in New Mexico und OFT-1 hatten. An diesen Ventilen hat sich nichts geändert.

Die Unterschiede zwischen OFT-1 und OFT-2, die das Unternehmen untersucht, umfassen die Zeitdauer des NTO-Triebwerks in den Tanks des Raumfahrzeugs vor dem Start sowie die Feuchtigkeit, die möglicherweise zu der Feuchtigkeit beigetragen hat, die mit dem NTO interagiert hat.

Ein Faktor, den das Unternehmen ausgeschlossen hat, ist, dass die Raumsonde OFT-2 erstmals für eine Reihe von Umwelttests verwendet wurde, die als Environmental Qualification Tests (EQT) bezeichnet werden. „Wir haben eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um EQT zu entlasten“, sagte Parker. Beispielsweise wurden nach diesen Tests einige Ventile ersetzt. „Selbst Ventile, die die neueren Ventile und nicht EQT waren, sind auf dieses Problem gestoßen. „

Das Eindringen von NTO durch das Ventil ist nicht unerwartet. „Dies ist ein bekanntes Phänomen bei NTO-durchdringenden Teflon-Dichtungen“, sagte Vollmer. „Wir haben einiges davon beim Shuttle-Programm gesehen, und ich denke, die NASA hat damit bei anderen Programmen experimentiert. Es ist wirklich die Kombination von NTO und Feuchtigkeit.

Er fügte hinzu, dass untersucht werden sollte, ob eine Inkompatibilität mit den Ventilmaterialien vorliegt, die in früheren Analysen nicht identifiziert wurde, oder ob es einfach nur die überschüssige Feuchtigkeit ist, die uns bekannt ist.

Boeing prüft noch Optionen, die von der Reparatur des derzeit installierten Servicemoduls bis hin zum vollständigen Austausch des Servicemoduls durch das im Bau befindliche Servicemodul für die Flugtestmission der Crew reichen. Laut Vollmer bietet die Reparatur des Wartungsmoduls den schnellsten Weg zu einem neuen Startversuch. „Unser Ziel ist es, so schnell wie möglich wieder sicher in den Flug zu kommen. “

Ob Reparatur oder Austausch des Servicemoduls, der nächste Startversuch erfolgt erst Mitte 2022. „Es gibt Möglichkeiten, dies zu beschleunigen“, sagte er, vor allem, wenn die Ermittlungen nicht klappen. keine Überraschungen mehr. „Es besteht die Möglichkeit, dass wir vor Mitte 2022 fliegen können, aber das muss noch geklärt werden.“

Das Unternehmen erwägt bereits mögliche Korrekturmaßnahmen, auch wenn die Ermittlungen andauern. „Wir achten darauf, dass keine Feuchtigkeit in die Ventile gelangt. Wir schauen uns an, wie lange die NTO im System ist “, sagte Parker. „Wir erwägen, den Ventilen möglicherweise Heizelemente hinzuzufügen, was es uns ermöglicht, diese Produkte freizugeben, wenn sie erstellt werden. „

Das Ventilproblem ist derzeit die einzige Arbeit an der Starliner-Raumsonde. „Wir haben noch nicht einmal die Tür geöffnet. Das Fahrzeug ist noch komplett montiert“, so Vollmer. „Wir versuchen, alles so intakt zu halten wie bisher. An anderen Themen arbeiten wir nicht.

Er dankte dem Starliner-Team dafür, dass es trotz dieses jüngsten Rückschlags, der die OFT-2-Mission um bis zu einem Jahr verzögerte, weitermachte. „Die Moral war überraschend positiv, da wir hier einige enttäuschende Ereignisse hatten“, sagte er. „Das Team hat eine positive Einstellung beibehalten.“