Feil signal fra sensor ødela for Delta 4 Heavy

Av Erik Tronstad

Den første Delta 4 Heavy er kommet godt over oppskytingstårnet. Alle tre motorene går for fullt.

Første oppskyting av Delta 4 Heavy fant sted 21. desember 2004. Oppskytingen var ikke helt vellykket. Ytelsen i første del av oppskytingen var lavere enn den skulle ha vært. (Se Ikke helt vellykket debut for Delta 4 Heavy (eRomfart 2004-213).)

Årsaken til problemet viser seg nå å være en drivstoffsensor (tilsvarende en bensinmåler i en bil) i bærerakettens første trinn. Sensoren rapporterte for tidlig, og feilaktig, at det var tomt for drivstoff i tankene i trinnet. Dermed stoppet de tre RS-68-motorene før de skulle.

Første trinn bestod av tre identiske trinn kalt Common Booster Core (CBC), montert ved siden av hverandre. Fra starten brant alle de tre RS-68-motorene med 102 % av nominell skyvekraft.

Omtrent 50 sekunder etter starten ble skyvekraften på den midterste motoren redusert til 58 %, for å spare drivstoff til senere i ferden og for å redusere maksimalt dynamisk trykk på raketten. De to ytterste fortsatte med 102 % motorkraft.

Planen var at de to sidetrinnene skulle brenne i 4 minutter og 5 sekunder. Når motorene deres stoppet, skulle begge sidetrinnene kobles fra.

Analyser av telemetridata viser at en drivstoffsensor i hvert av de to sidetrinnene 8 sekunder for tidlig meldte at det var tomt for drivstoff. Dette var feil, da det fortsatt var mye drivstoff igjen i drivstofftankene. Kontrollsystemene i de to trinnene startet prosessen med å slå av motorene og koble trinnene fra. Etter at kontrollsystemene hadde innledet denne prosessen, kom det signaler fra drivstoffsensorene om at det likevel ikke var tomt for drivstoff. Da var det for sent. De to motorene stoppet for tidlig og sidetrinnene ble koblet for tidlig fra.

Så snart de to sidetrinnene var borte, økte sentraltrinnets motor skyvekraften til 102 % av nominell ytelse. Drivstoffsensoren her ble imidlertid rammet av samme feil, som i de to sidetrinnene. RS-68-motoren stoppet 9 sekunder for tidlig, fordi drivstoffsensoren rapporterte om tom tank. Rett etter at kontrollsystemene hadde innledet prosessen med å stoppe RS-68-motoren, kom det beskjed fra drivstoffsensoren om at det likevel var drivstoff til disposisjon. Igjen var det for sent, trinnet stoppet og ble koblet fra.

Det øverste trinnets motor, RL10B-2, prøvde å kompensere for den manglende ytelsen til det første trinnet. Dessverre var det rett og slett ikke nok drivstoff til dette i trinnets tanker. Motoren slapp opp for drivstoff og nyttelasten havnet i feil bane.

Analysene av telemetridataene fra denne oppskytingen fortsetter. Man har ennå ikke funnet ut hvorfor de tre identiske sensorene i de tre identiske CBC-trinnene ga feil data om drivstoffbeholdningen. Delta 4 har vært skutt opp tidligere, uten at en slik feil har oppstått.