The Unmanned Missions: Apollo 6

Apollo 6 – Il Lancio

Apollo 6 fu il secondo e ultimo test di volo privo di equipaggio del veicolo di lancio Saturn V. Con questo volo il Saturn V venne abilitato per il volo con equipaggio. Un altro obiettivo della missione sarebbe dovuto essere il test del CSM in condizioni di rientro in atmosfera in condizioni estreme simulando il peggior caso possibile (worst-case) al ritorno dalla Luna. Questo obiettivo non fu raggiunto a causa di un malfunzionamento del propulsore J-2.

La fase di assemblaggio e di test fu lenta poiché si stava ancora controllando il veicolo di lancio dell’Apollo 4 e il personale non era sufficiente ad effettuare le due operazioni in parallelo. Il VAB poteva contenere fino a quattro Saturn V, ma era possibile controllarne solo uno alla volta.
Il CSM era un ibrido, creato assemblando il CM (Command Module) numero 20 e il SM (Service Module) numero 14, dopo che il SM-20 era andato distrutto nell’esplosione di un serbatoio e il modulo di comando numero 14 era stato smontato come parte dell’investigazione sull’incendio dell’Apollo 1. Dopo due mesi di collaudo e riparazioni il razzo fu spostato alla rampa di lancio il 6 febbraio 1968.

Nome Missione  Apollo 6
Call Sign  AS-502
Lancio  4 Apr 1968 12:00:01 UTC
 Kennedy Space Center Complex
 39A
Ammaraggio  4 Apr 21:57:21 UTC
 27° 40′ N, 157° 55′ W
Durata  9 hrs 57 m 20 s
Numero di Orbite  3
Apogeo  392 km
Perigeo  205 km
Periodo  88.2 min
Inclinazione  32.5˚
Distanza Coperta  144.000 km
Massa Complessiva  36.932 kg

Diversamente dal precedente volo del Saturn V (il perfetto volo dell’Apollo 4), l’Apollo 6 presentò diversi problemi. Dopo due minuti di volo, il razzo subì dure oscillazioni longitudinali (il cosidetto Pogo effect) per circa 30 secondi. Fu George Mueller (CHI?) a spiegare la causa ad una conferenza del congresso:

[…] le oscillazioni pogo si presentano fondamentalmente perché avvengono fluttuazioni nella spinta nei motori. Questi sono normali caratteristiche dei motori. Tutti i motori hanno quello che potete chiamare rumore nella loro potenza erogata poiché la combustione non è perfettamente uniforme, così si hanno queste fluttuazioni di spinta del primo stadio come normale caratteristica di tutti i motori.
Così, ora, il motore è alimentato attraverso un tubo che preleva il carburante dai serbatoi e lo porta nel motore. Quel tubo è come quella di un organo così ha una certa frequenza di risonanza e risulterà oscillare proprio come il tubo di un organo.
La struttura del veicolo è molto simile ad un diapason, così se la si colpisce bene, oscillerà avanti e indietro longitudinalmente. In un certo senso è l’interazione tra le varie frequenze che causa l’oscillazione del veicolo.[…]

In parte a causa del pogo, l’SLA ebbe alcuni problemi strutturali: sono visibili nelle immagini riprese dalle telecamere a bordo alcuni pezzi distaccarsi e cadere (a T+133 sec).

S-I Staging

Dopo la separazione del primo stadio, il secondo stadio S-II iniziò ad avere anche lui problemi. Il motore nr.2 ebbe problemi di performance a T+225 secondi, con un improvviso peggioramento a partire da T+319 secondi, per poi spegnersi del tutto a T+412 secondi. Due secondi dopo anche il motore nr.3 si spense. Il computer di bordo fu in grado di compensare il doppio fallimento mantenendo l’S-II accesso 58 secondi in più del previsto e l’S-IV per 29 secondi in più. Anche l’S-IV performò al di sotto delle aspettative. Il risultato finale fu un’orbita di 178 per 367 Km (invece della pianificata orbita circolare di 160 KM di altezza). Ciliegina sulla torta, l’S-IV non si riavviò per la simulazione di Trans Lunar Injection.

Venne deciso di utilizzare il motore SPS del SM per innalzare l’orbita e cercare di completare almeno alcuni degli obiettivi della missione. Venne avviato per 442 secondi, più a lungo di quanto sarebbe mai accaduto nelle successive missioni, per portare l’apogeo a 22.200 km. Il carburante non era però più sufficiente per incrementare la velocità di rientro. Per questo motivo il CM ammarò a 80 km dal punto previsto e 10 ore dopo il lancio venne issato a bordo della USS Okinawa.

Fortunatamente per il Programma Apollo le cause dei problemi vennero identificate facilmente e le soluzioni approntate velocemente:

  • per ridurre l’effetto del pogo, vennero modificate alcune componenti del razzo in modo da cambiarne la frequenza di risonanza (quello che si definisce un ‘detuning‘). Vennero inoltre ricavate delle cavitá (riempite di gas elio) nei condotti dei alimentazione dei motori per ridurre le oscillazioni del carburante
  • la causa del difetto di uno dei due motori J-2 del secondo stadio venne identificata nella rottura di una sezione a soffietto delle condutture che portavano idrogeno liquido al motore. Per ovviare al problema venne sostituita la parte danneggiata con un nuovo tipo di conduttura in acciaio inossidabile
  • la causa dello spegnimento del secondo motore del seondo stadio venne imputato ad un errore di assemblaggio dei cavi che portavano i comandi ai motori: i comandi di spegnimento dei motori nr.2 e nr.3 erano stati scambiati. Per cui il segnale di spegnimento inviato al motore nr.2 (realmente guasto) venne inviato al nr.3 (perfettamente funzionante)
  • il problema all’SLA venne identificato nella struttura a nido d’ape dello stesso: le celle che lo componevano si espandevano durante il volo atmosferico poichè intrappolavano aria ed acqua fino a rompersi. Per evitare il ripetersi del problema, vennero praticati dei piccoli fori sulla superficie

La stampa dedicò poco spazio al volo dell’Apollo 6 principalmente a causa di due ben più importanti fatti : l’annuncio 5 giorni prima del Presidente Johnson che non si sarebbe candidato per un secondo mandato presidenziale e, ben più grave, l’omicidio quel giorno a Memphis, Tennessee, di Martin Luther King Jr.

Sebbene il volo fu soggetto ad un certo numeri di malfunzionamenti seri, la NASA fu comunque sufficientemente sicura delle performance del Saturn V da procedere col programma di lanci con equipaggi.

Lascia un commento

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...