Onze lezers hadden vragen over onze serie "13 Things That Saved Apollo 13", en NASA-ingenieur Jerry Woodfill heeft ze genadig beantwoord. Hieronder vindt u de laatste ronde van Q & A met Jerry; maar als je ze hebt gemist, hier zijn deel 1 en deel 2. Nogmaals onze oprechte dank aan Jerry Woodfill voor het niet alleen beantwoorden van al deze vragen - tot in detail - maar ook voor het aanjagen en inspireren van de hele serie om ons allemaal te helpen vieren de 40e verjaardag van Apollo 13.
Vraag van Dennis Cottle: Ik vraag me af hoeveel informatie in NASA van de ene divisie naar de andere werd achtergehouden met betrekking tot veiligheidsaspecten van voertuigen en wat dat betreft de hele missie. Met andere woorden, had de linkerhand enig idee wat de rechter deed met betrekking tot veiligheid?
Jerry Woodfill: Een van de grootste prestaties van Apollo was de managementstructuur, dat wil zeggen hoe een programma met drie grote NASA-centra (Manned Spacecraft Center, Marshall Spaceflight Center en Kennedy Space Center) met tientallen divisies onder hun ambtenaren en aannemers een maan kon bereiken landen. Nee, ik heb geen enkele "veiligheidsinformatie achterhouden" ervaren, maar ik kan instaan voor het idee dat de rechter WIST wat de linker deed.
Ik beweer dat dit het geval is vanwege mijn ervaring als projectman van voorzichtigheid en waarschuwing voor zowel de Command / Service Module als de Lunar Module. Ondanks dat Space Magazine mij het onuitsprekelijke voorrecht gaf Apollo 13 uit te leggen, was ik (1965-1972) een zeer lage ingenieur. Maar als het erom ging hoe het managementsysteem mijn mening en inbreng beschouwde, werd ik met hetzelfde respect en aandacht behandeld als de Apollo Programmamanager. Dit was de schittering van het programma, waarbij de bijdrage van iedereen nauw betrokken was. Een dergelijke houding leidde tot het wegnemen van veiligheidsproblemen. Als iemand iets probeerde te verbergen, zou een andere groep van de gelegenheid genieten om een laserlicht op het item te laten schijnen.
Hier zijn voorbeelden: ik herinner me dat ik achter mijn bureau zat te praten met een Grumman-ingenieur over de status van de waarschuwingselektronica van de lander. Toen ik opkeek, stond Apollo-astronaut Jack Lousma voor me. Jack had een vraag over een van de waarschuwings- en waarschuwingsalarmen. Bij een andere gelegenheid belde het hoofd van het hele Lunar Lander Project van het Manned Spacecraft Center, Owen Morris, me rechtstreeks op met de vraag hoe het waarschuwingssysteem een "weggelopen" boegschroef detecteerde. (Owen bevond zich minstens vijf niveaus boven mijn station in het Manned Spacecraft Center.) Deze voorbeelden spreken niet alleen over de openheid van de inspanningen van Apollo om samen te werken, ze onthullen ook hoe goed geïnformeerd alle arbeiders waren, van astronaut tot programmamanager. Het voorbeeld van de oplossing van het CO2-filterprobleem door het Apollo 13-team, gegeven in het ducttape-account, toont eveneens het teamwerk. Ieder van ons kan worden geraadpleegd om te helpen. Er was niets voor elkaar verborgen.
Ik heb altijd het gevoel gehad dat Grumman een "slechte rap" kreeg in de film "Apollo 13" die helemaal niet verdiend was. Dit beschouwde de scène over het op een nieuwe manier gebruiken van de afdaalmotor voor de redding. In tegenstelling tot die scène waren de Grumman-jongens over het algemeen grondige, coöperatieve en uitstekende ingenieurs ... proactief tot bijna een fout. Ik had die scène anders behandeld dan mijn ervaring met de Bethpage GAEC-ingenieurs.
Laat me nog een voorbeeld noemen. Na de Apollo One-tragedie werd ik gevraagd om een NASA / Grumman-team te leiden om na te gaan welke wijzigingen er moeten worden aangebracht aan het waarschuwingssysteem van de lander. Ik zou eens per week naar Long Island reizen om de instrumentatiegroep te ontmoeten. Eerder had ik nagedacht over een van de waarschuwings- en waarschuwingsalarmen, het landingsradar-temperatuuralarm. De manier waarop de sensor functioneerde, kan ertoe leiden dat hij een hinderlijk alarm laat afgaan. Dit kan gebeuren tijdens de maanwandeling van Armstrong en Aldrin, waardoor de lander onbezet blijft. Mijn zorg was dat als de thermische omgeving in de buurt van die sensor zich 'ongepast' zou gedragen, het alarm zou afgaan en de EVA zou afbreken.
Ze haastten zich terug naar de LM en ontdekten een systeem dat niet langer wordt gebruikt nadat de touchdown een alarm had laten afgaan. Dit zou misschien een uur van hun tijd hebben verspild. (Kun je je voorstellen wat een uur EVA-tijd waard was tijdens de korte wandeling van twee en een half uur van Apollo 11?) Ik zei dit eenvoudig tegen Jimmy Riorden, de Grumman-manager. Hij zette zijn jongens aan het werk en ze bevestigden mijn bezorgdheid. Bovendien hebben ze een oplossing voorgesteld en geïmplementeerd, waardoor het programma miljoenen dollars bespaart op basis van de uurlijkse kosten van Armstrong en Aldrin. Dat is het soort samenwerking dat ik heb ervaren bij het werken met Grumman. Dit was de norm, geen uitzondering.
Vraag van ND: Om uit het artikel, deel 5, te citeren: "Hoewel er een fix was gepland voor Apollo 14, stond de tijd de implementatie ervan op de Saturn V van Apollo 13 niet toe."
Maar moest het echt achteraf gezien zijn bij de lancering van Apollo 13 om te weten dat dit gevaarlijk was om te doen? Was het uitstellen van de lancering van Apollo 13 geen optie?
Jerry Woodfill: Ik probeer vrijgevig te zijn in het geven van meningen over die dingen die voor Apollo nadelig bleken te zijn. Dit komt omdat ik niet betrokken was bij veel van de situaties die mij zijn gevraagd te bespreken. Dus mijn antwoord moet worden geclassificeerd als vermoeden. In dergelijke gevallen probeer ik voorbeelden te delen uit mijn ervaring waarbij ik een beslissing nam die later de verkeerde bleek te zijn. Hetzelfde mechanisme dat leidde tot de explosie van de zuurstoftank van Apollo 13 spreekt waarschijnlijk uw vraag. Nancy beschreef alle reeksen VERKEERDE DINGEN, die destijds werden beschouwd als de JUISTE DINGEN die tot de explosie leidden.
Ja, als je terugkijkt, zou het beste, zoals je suggereert, het probleem oplossen en de lancering vertragen. Maar ik ben er zeker van dat degenen die de beslissing hebben genomen om door te gaan, dachten dat ze gerechtvaardigd waren om verder te gaan. Ik heb de meeste van mijn aantekeningen bewaard van de dagelijkse problemen die ik vanaf 1966 met het waarschuwingssysteem van de lander heb behandeld. Er zijn tal van soorten beslissingen die ik heb goedgekeurd. Dit lijkt op de beslissing om de pogo-fix uit te stellen tot Apollo 14.
In feite verschilden de configuraties voor mijn waarschuwingssysteem voor LM-1, LM-2 en LM-3 en volgende landers. LM-5 landde op de maan. Dit was de aard van Apollo-engineering. Ik kan nog steeds elke beslissing die ik heb genomen met betrekking tot het uitstellen van een verbetering bekijken. Soms was het gebaseerd op het voldoen aan een schema. In andere gevallen bleek uit een analyse dat het probleem simpelweg geen invloed had op het soort missie dat de LM zou hebben.
Proberen mijn rechtvaardigingen te reconstrueren voor een systeem dat ik intiem kende, is buitengewoon moeilijk, zelfs met mijn aantekeningen. Dus ik kan uw vraag echt niet met vertrouwen beantwoorden, behalve om te zeggen dat deze waarschijnlijk was gebaseerd op dezelfde soort beslissingen die ik heb genomen, of het nu goed of slecht is. Ik kan me echter herinneren dat ik maanden geleden het POGO-probleem van de tweede fase heb onderzocht, wat ertoe heeft geleid dat het werd opgenomen in de "13 dingen ..." Hieronder vindt u enkele van wat ik heb gevonden:
(Voor Apollo 13) De vier buitenste motoren draaiden langer dan gepland, om dit te compenseren (POGO). Apollo 14 Launch Operations (opmerkingen over Apollo 13 pogo), Moonport: A History of Apollo Launch Facilities and Operations, NASA-ingenieurs ontdekten later dat dit te wijten was aan gevaarlijke pogo-oscillaties die de tweede fase mogelijk uit elkaar hadden gescheurd; de motor ondervond 68 g trillingen bij 16 hertz, waardoor het stuwkrachtframe 3 inch werd gebogen. De oscillaties zorgden er echter voor dat een sensor een te lage gemiddelde druk registreerde en de computer zette de motor automatisch af.
Pogo, Jim Fenwick, Threshold - Pratt & Whitney Rocketdyne engineering journal of power technology, Spring 1992: Kleinere pogo-oscillaties waren gezien bij eerdere Apollo-missies (en werden erkend als een potentieel probleem van de vroegste onbemande Titan-Gemini-vluchten), maar op Apollo 13 werden ze versterkt door een onverwachte interactie met de cavitatie in de turbopompen.
Mitigating Pogo on Liquid-Fueled Rockets, Aerospace Corporation Crosslink magazine, Winter 2004 editie: Latere missies omvatten anti-pogo modificaties, die al voor Apollo 13 in ontwikkeling waren, die het probleem oplosten. De aanpassingen waren de toevoeging van een heliumgasreservoir in de vloeibare zuurstofleiding van de middenmotor om drukschommelingen in de leiding te dempen, plus een automatische uitschakeling voor de middenmotor in het geval dat dit niet lukte, en vereenvoudigde drijfkleppen op alle vijf motoren van de tweede trap.
Misschien is de volgende zin in de bovenstaande samenvatting de uitleg: "... maar op Apollo 13 (POGO) was versterkt door een onverwachte interactie met de cavitatie in de turbopompen."
Vraag van Cydonia: Ik dacht altijd dat dat idee om SPS te gebruiken en direct na de explosie 13 om te draaien fictie was van de Apollo 13-film. Iemand zou mij kunnen uitleggen, hoe kan SPS daarvoor worden gebruikt? Ze zouden delta v ongeveer 20 km / s moeten veranderen! Is het niet? Ze gebruikten de hele Saturnus V om de helft te krijgen. Wat is de wiskunde om zo'n manoeuvre mogelijk te maken?
Jerry Woodfill: Cydonia, onlangs een uitstekend artikel (waarnaar wordt verwezen in deel 6 van "13 dingen ...), raakte kort uw vraag. Hier is de link naar dat papier.
Hier is informatie uit de paper die verwijst naar uw vraag:
B. Directe terugkeer naar de aarde.
Kort na het incident onderzocht het personeel van Mission Control de directe terugkeer naar de abortussen op de aarde, waarbij geen maan voorbijvliegt. Deze brandwonden moesten vóór ~ 61 uur GET met de SM SPS worden uitgevoerd, toen het ruimtevaartuig de maansfeer van de zwaartekracht betrad. Er kunnen landingen in zowel de Stille Oceaan als de Atlantische Oceaan worden gemaakt. Een directe terugkeer naar de aarde (geen maan voorbijvliegen) met een landing om 118 uur GET kon alleen worden bereikt door de LM af te werpen en een SM SPS-brandwond van 6.079 voet / seconde uit te voeren (tabel 2). Manoeuvreergegevens voor deze brandwond waren al aan boord van het ruimtevaartuig als onderdeel van normale missieprocedures. Deze optie was echter onaanvaardbaar vanwege mogelijke schade aan de SPS en de noodzaak om LM-systemen en verbruiksartikelen (stroom, water, zuurstof, enz.) Te gebruiken om te overleven.
Vraag van G2309: Ik geniet echt van deze berichten, ik heb het verhaal altijd fascinerend gevonden. Maar wat ik niet begrijp, is waarom ze niet alleen de beschadigde tank hebben vervangen in plaats van deze te repareren. Ik begrijp dat de tank duur moet zijn, maar niet vergeleken met de kosten van een mislukte ruimtevlucht. ‘Ze konden niet detecteren welke schade aan de binnenkant was opgetreden, dus waarom zou u het risico nemen?
Jerry Woodfill: Aangezien Tank 2, ondanks dat het 'geschokt' was, geen significante problemen vertoonde bij hertests, (zie de vier onderstaande items), was de consensus dat er geen schade was aangericht. Hieronder staan de bevindingen van de NASA Apollo 13 Investigation. Ik heb ze opgenomen als rechtvaardiging voor uw vraag over 'waarom het risico nemen?' Achteraf gezien zou het antwoord ontkennend zijn, d.w.z. neem het risico niet.
1.) Er werd besloten dat als de tank kon worden gevuld, het lek in de vullijn tijdens de vlucht geen probleem zou vormen, omdat men dacht dat zelfs een losse buis resulteerde in een elektrische kortsluiting tussen de capaciteitsplaten van de kwantiteitsmeter zou resulteren in een te laag energieniveau om andere schade te veroorzaken.
2.) Vervanging van de zuurstofplank in de CM zou moeilijk zijn geweest en zou minstens 45 uur hebben geduurd. Bovendien zou de vervanging van schappen tijdens de vervangingsactiviteit andere elementen van de SM kunnen beschadigen of aantasten. Daarom is besloten om de mogelijkheid te testen om zuurstoftank nr. 2 op 30 maart 1970, twaalf dagen vóór de geplande lancering van zaterdag 11 april, om ruim voor de lanceringsdatum te kunnen beslissen over vervanging van de planken. Dienovereenkomstig werden stroomtests met GOX uitgevoerd op zuurstoftank nr. 2 en op zuurstoftank nr. 1 ter vergelijking. Er waren geen problemen en de stroomsnelheden in de twee tanks waren vergelijkbaar. Daarnaast werd Beech gevraagd om het bereikte niveau van elektrische energie te testen in het geval van een kortsluiting tussen de platen van de capaciteitsmeter van de kwantiteitsonde. Deze test toonde aan dat er zeer lage energieniveaus zouden ontstaan. Bij de vultest, zuurstoftanks nr. 1 en nee. 2 werden op 30 maart zonder problemen gevuld met LOX tot ongeveer 20 procent van de capaciteit. Tank nr. 1 leeggemaakt op de normale manier, maar leegmaken zuurstoftank nr. 2 opnieuw vereiste drukcycli met de verwarmingen ingeschakeld 4-22
3.) Naarmate de lanceringsdatum naderde, werd de zuurstoftank nr. 2 detanking probleem werd overwogen door de Apollo-organisatie. Op dit punt werd het incident met de "plankdaling" op 21 oktober 1968 bij NR niet overwogen en men meende dat de ogenschijnlijk normale de-tanking die in 1967 in Beech had plaatsgevonden niet relevant was omdat men van mening was dat een andere procedure werd gebruikt door Beech. In feite was het laatste deel van de procedure echter vrij gelijkaardig, hoewel een iets lagere GOX-druk werd gebruikt.
4.) Bij al deze overwegingen, waarbij technisch en managementpersoneel van KSC, MSC, NR, Beech en NASA Headquarters betrokken was, werd de nadruk gelegd op de mogelijkheid en gevolgen van een losse vulbuis; er werd heel weinig aandacht besteed aan de uitgebreide werking van verwarmingstoestellen en ventilatoren, behalve om op te merken dat ze blijkbaar werkten tijdens en na de detanking-sequenties. Veel van de opdrachtgevers in de discussies waren niet op de hoogte van de uitgebreide verwarmingsactiviteiten. Degenen die de details van de procedure wisten, hielden geen rekening met de mogelijkheid van schade als gevolg van overmatige hitte in de tank en adviseerden daarom geen managementfunctionarissen over de mogelijke gevolgen van de ongewoon lange werking van de verwarming.
Vraag van Spoodle 58: Denk je dat we, als je de apparatuur hebt gebouwd om de mens de ruimte in te krijgen, als soort te voorzichtig zijn in onze benadering van het verkennen van de ruimte? Of zijn we bang dat incidenten zoals Apollo 13 zich opnieuw voordoen of erger nog, zoals de shuttle Columbia, of denk je dat we er gewoon uit moeten gaan zoals de ontdekkingsreizigers van de aarde in de middeleeuwen, de ruimte op ons nemen, het risico nemen om in de ruimte te zijn, niet robots en sondes gewoon het werk laten doen, maar om echte mensen naar buiten te krijgen?
Jerry Woodfill: Ik vind je vraag leuk omdat het ons allemaal bij NASA voortdurend is. Dit resulteert in een cultuur die probeert te leren van fouten uit het verleden. Het lijkt op het idee van zonden van 'een commissie weglaten'. Wat zag ik niet over Apollo One, Columbia of Challenger die de tragedie had kunnen voorkomen? Dit is een vraag van ieder van ons die in welke hoedanigheid dan ook aan deze voertuigen heeft gewerkt en die missies ons afvragen. Ik weet dat ik het gedaan heb.
Als we het hebben over NASA, spreken we collectief, niet over de individuen waaruit het bureau bestaat. Maar de duizenden individuele werknemers (ik ben een van hen.) Zijn verantwoordelijk voor wat je hebt gevraagd. Het is altijd gemakkelijk om je achter de verzamelnaam voor ons NASA te verschuilen, maar eigenlijk komt het neer op een enkele werknemer of kleine groep die iets buitengewoon nuttigs deed, of, jammerlijk, kwetsend. Af en toe zat ik in beide groepen. Na 45 jaar NASA-dienst zou ik in elke categorie veel voorbeelden kunnen noemen. Maar de meeste zijn op bevredigende wijze door de pers gerapporteerd, zodat er ten goede is veranderd.
Een voorbeeld is de tragedie in Columbia. Nu wordt elke tegel en elk thermisch oppervlak zorgvuldig onderzocht na de lancering om de integriteit van het terugkeersysteem te verzekeren voorafgaand aan de terugkeer van de orbiter. Voor Apollo werd een extra zuurstoftank toegevoegd, onafhankelijk van het paar dat faalde. Bovendien werd een batterij met een capaciteit van 400 ampère toegevoegd als back-up mocht het brandstofcelsysteem uitvallen. Deze wijzigingen waren rechtstreeks het resultaat van een herziening van het incident, zodat er fixes zouden worden geïmplementeerd om herhaling te voorkomen.
Op 12 september 1962 luisterde ik, een Rice junior elektrotechnische student, in Rice Stadium naar president John Kennedy. Het leidde tot mijn NASA-carrière. Luister vooral goed waarom we, zoals u het zegt, ruimte moeten nemen en de risico's moeten nemen:
(Dit is een video van Jerry Woodfill die de toespraak van president Kennedy op de Rice University reciteert)
Er waren ook verschillende mensen die vragen hadden waarom de beschadigde servicemodule niet onmiddellijk na het ongeval werd weggegooid (of zodra werd vastgesteld dat de tank was gescheurd).
Jerry Woodfill: Ik wil de lezers van "13 dingen ..." feliciteren. Voordat Nancy voorstelde om zowel de vragen te beantwoorden als vragen toe te voegen, hadden velen van jullie de juiste analyse al gegeven. Dit was er een van: het antwoord was: "Ik wilde het hitteschild niet dagenlang blootstellen aan de extreme warme en koude ruimte".
Net als bij het gebruik van de landingsmotor, had het hitteschild op een nieuwe manier niet zo'n uitgebreide thermische omgeving ervaren. De gedachte was: "Waarom het risico toevoegen?" Sommigen zouden natuurlijk beweren dat het proberen om de assemblage te sturen buitengewoon moeilijk was met de bijgevoegde servicemodule. Dit plaatste het zwaartepunt op een lastige locatie voor de besturing van Jim Lovell via de boegschroeven van de lander. In het begin had Jim in feite moeite met het vermijden van wat bekend staat als "cardanusvergrendeling", een toestand zoals een fietser die zijn evenwicht verliest en omvalt. Maar Jim zegevierde sneller over het stuurprobleem dan de meesten van ons zich kunnen aanpassen aan een nieuwe joystick voor videogames.
Nogmaals bedankt aan Jerry Woodfill!
