Vấn Đề Động Cơ Gây Bối Rối Của NASA: tài liệu học tiếng Anh

On the 12th of September 1962,

Vào ngày 12 tháng 9 năm 1962,

President John F. Kennedy made his famous speech about landing a man on the moon by the end of the decade. Ngữ pháp

Tổng thống John F. Kennedy đã có một bài phát biểu nổi tiếng về việc đưa con người lên mặt trăng vào cuối thập kỷ này.

At this point in time,

Tại thời điểm đó,

NASA had just several hours worth of human space flight experience.

NASA mới chỉ có vài giờ kinh nghiệm về các chuyến bay vũ trụ có người lái.

Many Americans had accepted that the space race would be won by the Soviet Union, Ngữ pháp

Nhiều người Mỹ đã chấp nhận rằng cuộc đua vào không gian sẽ thuộc về Liên Xô,

who had already claimed the records for launching the first satellite and the first human into orbit.

quốc gia đã giữ các kỷ lục về việc phóng vệ tinh đầu tiên và đưa con người đầu tiên vào quỹ đạo.

So, in order to achieve their goal of reaching the Moon,

Vì vậy, để đạt được mục tiêu lên Mặt trăng,

NASA would need to develop much larger rockets with engines more powerful than anything they had made before.

NASA cần phải phát triển các tên lửa lớn hơn nhiều với động cơ mạnh hơn bất kỳ thứ gì họ từng chế tạo trước đây.

But scaling up to a much larger rocket design sent NASA engineers into a new world of complex problems. Cụm động từ

Nhưng việc mở rộng lên một thiết kế tên lửa lớn hơn nhiều đã đẩy các kỹ sư NASA vào một thế giới mới của những vấn đề phức tạp.

In this video,

Trong video này,

we're going to look at the issues that NASA had with their F-1 engine. Mạch ý

chúng ta sẽ cùng xem xét các vấn đề mà NASA gặp phải với động cơ F-1 của họ.

We're also going to look at how they fixed these issues and the unusual method they used to test it.

Chúng ta cũng sẽ tìm hiểu cách họ khắc phục những vấn đề này và phương pháp khác thường mà họ đã sử dụng để thử nghiệm.

In order to lift the enormous Saturn V rocket off the launch pad,

Để nâng được tên lửa Saturn V khổng lồ rời khỏi bệ phóng,

it required five F-1 engines on the first stage,

tầng đầu tiên của nó cần đến năm động cơ F-1,

each capable of producing 1.5 million pounds of thrust.

mỗi động cơ có khả năng tạo ra 1,5 triệu pound lực đẩy.

In order to achieve this amount of thrust,

Để đạt được lượng lực đẩy này,

massive amounts of RP-1 fuel and liquid oxygen had to be pumped into the thrust chamber. Ngữ pháp

một lượng khổng lồ nhiên liệu RP-1 và oxy lỏng phải được bơm vào buồng đẩy.

Here, the two propellants would combust

Tại đây, hai chất đẩy sẽ bốc cháy

and lift the Saturn V away from the launch pad.

và nâng tên lửa Saturn V rời khỏi bệ phóng.

The first stage alone would burn through an entire Olympic swimming pool's worth of fuel Ghi chú

Chỉ riêng tầng đầu tiên sẽ đốt cháy lượng nhiên liệu tương đương thể tích của một hồ bơi Olympic

in just over 2 minutes.

chỉ trong vòng hơn 2 phút.

The company tasked with making such a powerful engine was Rocketdyne. Cụm từ

Công ty được giao nhiệm vụ chế tạo một động cơ mạnh mẽ như vậy là Rocketdyne.

They had designed the F-1 engine several years before for the US Air Force,

Họ đã thiết kế động cơ F-1 từ vài năm trước đó cho Không quân Hoa Kỳ,

but after the Air Force couldn't find a use for such a powerful engine,

nhưng sau khi Không quân không tìm thấy công dụng nào cho một động cơ mạnh đến vậy,

development was stopped until NASA came along. Cụm động từ

việc phát triển đã bị dừng lại cho đến khi NASA xuất hiện.

In June 1962,

Vào tháng 6 năm 1962,

Rocketdyne were ready to perform a long-duration test of the F-1 engine.

Rocketdyne đã sẵn sàng thực hiện một cuộc thử nghiệm thời lượng dài của động cơ F-1.

But as the engine ignited and the turbopumps spooled up, Cụm động từ

Nhưng khi động cơ bốc cháy và các tuabin bơm tăng tốc,

the test came to a catastrophic end when the engine exploded.

cuộc thử nghiệm đã đi đến một kết thúc thảm khốc khi động cơ phát nổ.

It took several more explosive tests

Phải mất thêm một vài cuộc thử nghiệm cháy nổ nữa

before the engineers finally found what was going wrong, Ngữ pháp

trước khi các kỹ sư cuối cùng tìm ra điểm sai sót,

combustion instability. Cách dùng từ

sự không ổn định trong quá trình đốt cháy.

This is where the propellants in the thrust chamber burn unevenly Ngữ pháp

Đây là tình trạng các chất đẩy trong buồng đẩy cháy không đều

and cause enormous pressure swings inside the chamber.

và gây ra những biến động áp suất khổng lồ bên trong buồng.

As one area of the chamber fills with more oxygen,

Khi một khu vực của buồng được bơm nhiều oxy hơn,

it produces more heat,

nó sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn,

which pushes the flame around in the thrust chamber.

từ đó đẩy ngọn lửa chạy xung quanh bên trong buồng đẩy.

The reason this was so catastrophic in the F-1 engine is because these pressure swings were happening 2,000 times a second, Ngữ pháp

Lý do điều này trở nên thảm khốc trong động cơ F-1 là vì những biến động áp suất này diễn ra với tần suất 2.000 lần một giây,

enough to completely rip apart the engine. Cụm động từ

đủ để xé toạc hoàn toàn động cơ.

At this point,

Vào lúc này,

the Apollo program was well underway and NASA needed a fully capable engine for the first crewed flights, Cụm từ

chương trình Apollo đang được tiến hành rất thuận lợi và NASA cần một động cơ hoàn toàn đủ khả năng cho các chuyến bay có phi hành đoàn đầu tiên,

which were just a few years away.

vốn chỉ còn cách vài năm nữa.

But since an engine of this scale had never been made before, Ngữ pháp

Nhưng vì một động cơ có quy mô lớn thế này chưa từng được chế tạo trước đây,

the solution to this problem wasn't going to be obvious.

giải pháp cho vấn đề này sẽ không hề rõ ràng.

Engineers started to focus on the injector plate,

Các kỹ sư bắt đầu tập trung vào tấm kim phun,

which feeds the fuel and oxidizer into the thrust chamber. Cụm từ

nơi đưa nhiên liệu và chất oxy hóa vào buồng đẩy.

The original design was a single large plate with multiple injection holes.

Thiết kế ban đầu là một tấm duy nhất cỡ lớn với nhiều lỗ phun.

Although this was a common design,

Mặc dù đây là một thiết kế phổ biến,

previous engines never suffered from instability

nhưng các động cơ trước đây chưa bao giờ bị mất ổn định

since their thrust chambers were much smaller and the propellants were more contained.

vì buồng đẩy của chúng nhỏ hơn nhiều và chất đẩy được kiểm soát tốt hơn.

In order to solve this critical issue,

Để giải quyết vấn đề hệ trọng này,

Rocketdyne engineers looked back to one of the very first rocket designs, Cụm động từ

các kỹ sư của Rocketdyne đã xem xét lại một trong những thiết kế tên lửa đầu tiên,

the V-2 rocket. Văn hóa

tên lửa V-2.

This rocket was developed by the Germans during the Second World War,

Tên lửa này được người Đức phát triển trong Chiến tranh thế giới thứ hai,

but it contained the perfect solution to fix the F-1 engine.

nhưng nó lại chứa đựng giải pháp hoàn hảo để sửa chữa động cơ F-1.

Instead of a single flat injector plate,

Thay vì một tấm kim phun phẳng duy nhất,

the V-2 featured several different nozzles,

V-2 có nhiều vòi phun khác nhau,

which separated the combustion into different streams.

giúp phân chia quá trình đốt cháy thành các luồng khác nhau.

The engineers believed that the more controlled sections in the V-2 engine

Các kỹ sư tin rằng các phần được kiểm soát tốt hơn trong động cơ V-2

eliminated the possibility of combustion instability.

đã loại bỏ khả năng gây mất ổn định quá trình đốt cháy.

In order to translate this theory onto the enormous F-1 engine

Để áp dụng lý thuyết này lên động cơ F-1 khổng lồ

without a complete redesign,

mà không cần phải thiết kế lại toàn bộ,

engineers added a series of baffles to the injector plate Cách dùng từ

các kỹ sư đã thêm một loạt các vách ngăn vào tấm kim phun

to split the combustion up into different zones. Cụm động từ

để chia quá trình đốt cháy thành các khu vực khác nhau.

After experimenting with many variations of baffle designs,

Sau khi thử nghiệm với nhiều biến thể thiết kế vách ngăn,

the engineers came across a layout which seemed to stabilize the combustion. Ghi chú

các kỹ sư đã tình cờ tìm ra một bố cục có vẻ như làm ổn định được quá trình đốt cháy.

The new design was put to the test, Thành ngữ

Thiết kế mới đã được đưa vào thử nghiệm,

and sure enough, Mạch ý

và quả nhiên,

the engine executed a flawless burn. Cách dùng từ

động cơ đã thực hiện một quá trình đốt cháy không chút sai sót.

But the engineers weren't convinced that the problem was fully fixed. Ý định

Nhưng các kỹ sư vẫn không bị thuyết phục rằng vấn đề đã được khắc phục hoàn toàn.

Many worried that once the engine was in flight,

Nhiều người lo lắng rằng khi động cơ đang bay,

the extra forces and vibrations

các lực và rung động phát sinh

could reintroduce instability back into the engine.

có thể khiến sự mất ổn định quay trở lại động cơ.

So, in order to fully test the new design,

Vì vậy, để thử nghiệm đầy đủ thiết kế mới,

NASA placed a small bomb in the center of the injector plate

NASA đã đặt một quả bom nhỏ ở giữa tấm kim phun

and set it off as soon as the engine fired up. Cụm động từ

và kích nổ nó ngay khi động cơ vừa khởi động.

The idea was that a small explosion within the engine Mạch ý

Ý tưởng là một vụ nổ nhỏ bên trong động cơ

could create an enormous amount of instability,

có thể tạo ra một lượng mất ổn định khổng lồ,

far greater than the engine would naturally receive.

lớn hơn nhiều so với những gì động cơ có thể nhận được một cách tự nhiên.

When the bomb went off,

Khi quả bom phát nổ,

the flame inside the engine became completely unstable.

ngọn lửa bên trong động cơ trở nên hoàn toàn không ổn định.

But almost instantly,

Nhưng gần như ngay lập tức,

the baffles on the injector plate started to dampen the pressure swings Cách dùng từ

các vách ngăn trên tấm kim phun bắt đầu làm giảm các biến động áp suất

and the combustion became stable again.

và quá trình đốt cháy trở nên ổn định trở lại.

NASA performed multiple explosive tests

NASA đã thực hiện nhiều cuộc thử nghiệm cháy nổ

in order to make sure that the combustion instability had gone.

để đảm bảo rằng sự mất ổn định trong quá trình đốt cháy đã không còn.

From the first Saturn V launch to the last, Mạch ý

Từ lần phóng Saturn V đầu tiên cho đến lần cuối cùng,

65 F-1 engines propelled multiple astronauts into space

65 động cơ F-1 đã đẩy nhiều phi hành gia vào không gian

without any instability problems.

mà không gặp bất kỳ vấn đề mất ổn định nào.

Looking back to a time when rocket engines were designed using slide rules, Ghi chú

Nhìn lại thời kỳ mà các động cơ tên lửa được thiết kế bằng thước loga,

the ingenuity that was required to overcome these monumental challenges is spectacular.

sự khéo léo cần thiết để vượt qua những thách thức mang tính tượng đài này thật sự ngoạn mục.

And although we have yet to return to the Moon, Ngữ pháp

Và mặc dù chúng ta vẫn chưa trở lại Mặt trăng,

we can appreciate the incredible genius and dedication

chúng ta có thể trân trọng tài năng và sự cống hiến đáng kinh ngạc

that went into achieving Kennedy's goal. Cụm động từ

đã góp phần đạt được mục tiêu của Kennedy.

Thank you very much for watching

Cảm ơn các bạn rất nhiều vì đã đón xem

and I'll see you in the next video.

và hẹn gặp lại các bạn trong video tiếp theo.