תנודת פוגו
תנודת פוגו היא רטט מעורר עצמית במנועי רקטות המונעות נוזל הנגרמת מחוסר יציבות בעירה[1]. הבעירה הלא יציבה גורמת לשינויים בדחף המנוע, מה שגורם לשינויים בתאוצה במבנה הגמיש של הרקטה, אשר בתורם גורמים לשינויים בלחץ ההנעה ובקצב הזרימה, וסוגרים את מעגל העירור העצמי. השם הוא מטאפורה המשווה את הרטט האורכי לקפיצות של מקל פוגו. תנודת פוגו מפעילה לחץ על מסגרת הרקטה, שבמקרים חמורים עלול להיות מסוכן[1].
עקרון פעולה
באופן כללי, תנודת פוגו מתרחשת כאשר עלייה בלחץ תא הבעירה מגבירה את הלחץ האחורי כנגד הדלק הנכנס למנוע. זה מפחית את זרימת הדלק ובכך את לחץ התא. לחץ התא המופחת בתורו מפחית את הלחץ האחורי במשאבה, גורם ליותר דלק להיכנס, ללחץ תא הבעירה לעלות וחוזר חלילה. בדרך זו, מנוע רקטי שחווה תנודות פוגו פועל מבחינה רעיונית בדומה למנוע פולסי . אם מחזור הדופק תואם לתדר התהודה של הרקטה, תנודות מסוכנות עלולות להתרחש באמצעות משוב חיובי, שעלול, במקרים קיצוניים, לקרוע את הרקטה לגזרים. מצבים אחרים שיכולים לגרום לתנודות בלחץ הדלק כוללים כיפוף של צינורות דלק.[1][2]
תנודת פוגו הפריעה בשלב הראשון של טיטן 2 במהלך פיתוחו, מה שעיכב את דירוגה ליכולת נשיאת אדם של הרקטה עבור תוכנית ג'מיני. השלב הראשון של סטורן 5 V ( S-IC ) חווה תנודת פוגו חמורה בטיסה של אפולו 6, שפגעה בשלבי S-II ו-S-IVB וככל הנראה הייתה הגורם להפסקה אם הטיסה הייתה נושאת צוות אנושי. בשלב השני ( S-II ) היית תנודת פוגו פחות אינטנסיבית בטיסות אחרות. התנודות במהלך העלייה של אפולו 13 גרמו לכיבוי המנוע המרכזי כשתי דקות מוקדם מהמתוכנן. אובדן הדחף פוצה על ידי בעירות ארוכות יותר מהשלב השני והשלישי.
סיכון
אם התנודה לא נבדקת, עלולים להיגרם כשלים. מקרה אחד התרחש במנוע ה-J-2 האמצעי של השלב השני, S-II, של המשימה הירחית אפולו 13 ב-1970. במקרה זה, המנוע כבה לפני שהתנודות יכלו לגרום נזק לרקטה.[1] אירועים מאוחרים יותר במשימה זו (מיכל חמצן התפוצץ יומיים לאחר מכן) האפילו על בעיית הפוגו. תנודת פוגו התרחשה גם בשלב ה-S-IC הראשון של טיסת המבחן של אפולו 6 ללא צוות ב-1968[3] אחת מטיסות הניסוי של רקטות N1-L3 של ברית המועצות סבלה מתנודות פוגו בשלב הראשון ב-21 בפברואר 1969. רכב השיגור הגיע לניתוק מנוע ראשוני, אך התפוצץ 107 שניות לאחר ההמראה והתפרק.[4] ישנם מקרים נוספים במהלך שיגורים ללא צוות בשנות ה-50 וה-60 שבהם תנודת הפוגו גרמה לכשלי שיגור קטסטרופליים, כמו החללית הסובייטית הראשונה לירח לונה E-1 No.1 ולונה E-1 No.2 בספטמבר ואוקטובר 1958 [5] : 440–446
הערות שוליים
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Tom Irvine (באוקטובר 2008). "Apollo 13 Pogo Oscillation" (PDF). Vibrationdata Newsletter. pp. 2–6. נבדק ב-18 ביוני 2009.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ Fenwick, Jim (Spring 1992). "Pogo". Threshold. Pratt & Whitney Rocketdyne. אורכב מהמקור ב-13 בינואר 2009. נבדק ב-11 בספטמבר 2009.
{{cite journal}}: (עזרה)תחזוקה - ציטוט: unfit URL (link) - ^ Curtis E. Larsen. "NASA Experience with Pogo in Human Spaceflight Vehicles" (PDF). NASA. נבדק ב-26 ביוני 2012.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ "Die russische Mondrakete N-1 (The Russian moon rocket N-1)". www.bernd-leitenberger.de (בגרמנית). נבדק ב-17 ביוני 2014.
{{cite web}}: (עזרה) - ^ Boris Chertok (2006). "Rockets and People, Volume 2: Creating a Rocket Industry" (PDF). NASA. נבדק ב-18 בפברואר 2021.
{{cite web}}: (עזרה)
קישורים חיצוניים
37933258תנודת פוגו