Hlavní motory raketoplánu

10. června 2007 v 12:12 | NASA, překlad Jana Šimková |  Raketoplán a jeho části
Vyvinuty v sedmdesátých letech NASA Marshall vesmírným centrem v Huntsvillu v Alabamě, jsou hlavní motory nejvyspělejšími raketovými motory poháněnými tekutým palivem, jaké byly kdy vyrobeny. Každý motor je před instalací testován a hodnocen v NASA Stennis vesmírném centru v jižní Mississippi. Hlavní znaky motorů zahrnují regulovatelný vztlak, možnost opakovaného použití při vysokém výkonu a nadměrný a plně integrovaný kontrolní systém motorů.

Tři hlavní motory jsou namontovány na zadní část trubu do trojúhelníkového vzoru. Umístěny tak, aby měly dost prostoru pro pohyb během startu jsou společně s masivními raketovými "zesilovači" určeny k řízení raketoplánu.

Každý z těchto motorů je 14 stp dlouhý a na konci trysky má průměr 7,5 stop.Motory budou pracovat cca 8,5 minut během startu a výstupového zážehu a spotřebují více než 500 000 galonů (1,9 milionů l) extra-chlazeného tekutého dusíku a tekutého kyslíku uložených v obrovnských vnějších nádržích, které jsou připevněny zvenčí na raketoplán. Motory se vypnou, jakmile loď letící rychlostí asi 17 000 mil za hodinu ( 28 000km/h) dosáhne oběžné dráhy.

Hlavní motor pracuje v tak extrémních teplotních podmínkách jako žádný jiný dnešní mechanický systém. Palivo, tekutý vodík - při teplotě 423°F ( - 253 °C) - je druhá nejstudenější tekutina na Zemi. Když je společně s tekutým kyslíkem spalován, teplota v hlavní spalovací komoře dosahuje 6 000°F ( 3 316°C), více než tavící teplota železa.

Hlavní motory pracují ve spalovacích cyklech tak, že veškeré palivo, ketré se dostane do motoru je využito na vztlakovou energii, jejíž hodnoty nedosáhne žádný dosud známý rakdetový motor. Během spalovacího cyklu je palivo nejprve zažehnuto částečně za vysokého tlaku a za poměrně nízké teploty a poté je spáleno za vysoké teploty a tlaku v hlavní spalovací komoře. Prudké míchání paliva v těchto podmínkách je tak efektivní, že se využije 99% paliva. V normálním chodu vyrábí motory 490 847 "liber vztlaku"? (měřeno ve vakuu). Celková energie je 512 000 liber vztlaku, minimální je 316 100.

Motory mohou být utlumeny změnou výkonu "předzážehového systému". Tak se změní rychlost vysokotlakových turbočerpadel a následně i průtok paliva.

Asi 26 s po startu jsou hlavní motory omezeny na 316 000 liber vztlaku, aby se dynamický tlak na loď udržel pod určitou úrovní - okolo 580 liber na čtvereční stopu nebo "max q?". Poté se motory přepnou zpět na normální výkon v čase cca 60 s.

To sníží tlak na raketoplán. Motory budou opět utlumeny cca v 7 minutách 40s, aby bylo udrženo 3G - trojnásobek gravitace Země - což opět sníží tlak na loď a posádku. Tento stupeň akcelarace se rovná cca třetinovému stupni akcelarace který pociťovaly posádky a lodě předešlých letů.

Okolo 10s před odpojením hlavního motoru (MECO) začne odpojovací fáze. O cca 3 sekundy později bude hlavnímu motoru "nařízeno" snížit vztlak o 10% za sekundu na 65% vztlaku. Tento stav se udrží okolo 6,7 vteřin a motory budou odděleny.

Výkon motoru je na svou váhu největší z dosud vyvinutých motorů. Ve skutečnosti jeden hlavní motor vyrobí dostatečné množství vztlaku pro provoz 2 a půl letadel 747.

Tento motor je také prvním raketovým motorem, který využívá vestavěný digitální kontrolor nebo počítač. Kontrolor bude přijímat příkazy z raketoplánu pro start, "změnu utlumení", vypnutí a monitorovací proces. V případě selhání kontrolor okamžitě problém napraví nebo z důvodu bezpečnosti motor vypne.

NASA se stále snaží zdokonalovat bezpečnost a spolehlivost letů mnohými vylepšeními motorů.

Motory byly upraveny v roce 1988, 1995, 1998 a 2001. Úpravy zahrnovaly nová vysokotlaková okysličující turbočerpadla, která snížila udržbové a provozní náklady motorů, dvoutrubicové "energetické hlavy", které snižují tlak a turbulenci v motoru a samostatný kotoučový tepelný výměník, který snižuje počet požadovaných postletových kontrol. Ostatní úpravy se týkaly "širokého hrdla" hlavní spalovací komory, které zlepšilo spolehlivost motoru snížením tlaku a teploty v komoře.

Po přistání raketoplánu jsou motory odmontovány a navráceny do "kontrolního" procesu v K. vesm. centru, kde jsou znovu zkontrolovány a připravovány na další let. Některé díly motoru jsou navráce kontrahentovi, Pratt a Whitney Rocketdyne, West Palm Beach na Floridě, na údržbu. Hlavní motory jsou navržen tak, aby mohly pracovat celkem 7,5 hodin.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Martin Martin | 3. dubna 2008 v 8:02 | Reagovat

Ne kapalného dusíku, ale vodíku a pro neznale´přepočet jednotek, mne to neva, ale nekomu jo:-)

2 alois alois | E-mail | 14. ledna 2011 v 1:41 | Reagovat

Taky se mi v članku jeví řada zmatů....to tam ještě měla napsat že tím lítají do vesmíru a že motor dělá nejen teplo ale aji hluk.........

3 Luděk Luděk | E-mail | Web | 23. května 2014 v 9:03 | Reagovat

Mně se motor ztišil, ač má větší výkon. Jenže už nemusí vynaložit takové úsilí, i předjíždění je o dost lepší a rychlejší. Chiptuning Praha je dobrou volbou.

4 SergiooP SergiooP | E-mail | 16. ledna 2017 v 18:01 | Reagovat

I found this page on 12th place in google's search results. You need some search engine optimization. Many webmasters think that seo is dead in 2017, but it is not true. There is sneaky method to reach google's top 5 that not many people know. Simply search for:  pandatsor's tools

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama