Pomocné motory raketoplánu (SRB)

10. června 2007 v 13:23 | NASA, překlad Jana Šimková |  Raketoplán a jeho části
Dva motory zabezpečují hlavní vztlak pro vznesení raketoplánu ze startovního bloku a do nadmořské výšky okolo 150 000 stop nebo 28 námořních mil (28 běžných mil). Navíc motory nesou celou váhu vnější nádrže a raketoplánu a přenášejí váhu přes svou sktrukturu do mobilní startovní plošiny. Každý motor má vztlak okolo 3 300 000 liber. Zažehnuty jsou poté co jsou nastaveny vztlaky hlavních mohorů.

Dva motory poskytují 71,4% vztlaku při startu a během první fáze výstupu. 75 s po oddělení SRB se vrchol SRB dostane na nadmořskou výšku okolo 220 000 stop nebo 35 námořních/40 klasických mil. Do oceánu spadnou na padácích zhruba po 122 mílích letu.

SRB jsou největší motory na pevné palivo, které se dají opakovaně použít. Každý je 149,16 stop dlouhý a má 12,17 stop v průměru. Každý váží okolo 1 300 000liber - při startu. Palivo pro každý motor váží okolo 1 100 000 liber. Vlastní váha každého motoru je cca 192 000 liber.

Hlavními díly každého motoru (zahrnující "schránku", palivo, zažehovač a trysku), konstrukce, oddělené systémy, výbava pro let, brzdný systém, systém kontrolující vektor vztlaku a bezpečnostní destrukční systém.

Každý motor je připevněn k vnější palivové nádrži (ET) v záďové části motorů dvěma bočními výkyvnými svorkami a diagonálním připevněním. Přední konec každého SRB je připevněn k přednímu
koci vnějších nádrží předním "lemem" SRB. Ve startovním bloku je každý zesilovač také připevněn k pohyblivé startovní plošině v záďovém "lemu" čtyřmi šrouby a maticemi, které budourozpojeny
malým výbuchem během startu.

Během prostoje po nehodě Challengeru byly provedeny detailní strukturní analýzy na rizikových dílech SRB. Analýzy byly primárně zaměřeny na oblasti, kde byly zjištěni anomálie během postletové inspekce hardwaru.

Jednou oblastí byl připevňovací prsten, kterým jsou věnjší nádrže spojeny s SRB. Krizová místa byla nalezena také v oblasti některých uzávěrů, kterými je připevněn prsten ke "schránce" motoru. Příčiny těchto závad byly připisovány vysokému nárazu na vodní hladinu. Aby se dané jevy opravily a
zajistila se vyšší síla a odolnost okrajů během výstupu, byl připevňovací prsten přestavěn, aby bklopoval celou schránku motoru. (360°).

Původně prsten obklopoval pouze 270°schránky (ve tvaru C). Dodatečně byly provedeny i testy na záďovém "lemu". Během tohoto programu se objevily anomálie v rizikových svárech mezi přidržovací podpěrou a povrchem "lemu". Během přestavby byly přidány zpevňovací přepážky a kování do záďového prstenu lemu. Tyto dvě úpravy přidaly cca 450 liber k váze každého SRB.

Palivová směs v každém SRB se skládá z chloristanu amonného (oxidační činildlo, 69,6 % váhy), oxidu železa (katalyzátor, 0,4%), polymer (pojidlo, které drží směs pohromadě, 12,04%) a čistící epoxidová pryskyřice (1,96%). Pohon je v přední části 11bodový hvězdicovitě perforovaný a v zadní části a záďovém uzavření dvoukuželovitě perforovaný. Tato konfigurace poskytuje vysoký vztlak při zážehu a poté asi 50 s po startu vztlak snižuje asi o třetinu, aby nedošlo k přetížení lodi během maximálního dynymického tlaku.

SRB jsou používány v párech a každý je vyroben ze čtyř pevných raketových motorových dílů. Páry jsou spojeny tak, že jednotlivé díly jsou plněny v sérii stejnou pohonnou látkou, aby se minimalizivaly vztlakové nesrovnalosti. Uložení dílu zajišťuje maximální flexibilitu při výrobě a usnadňuje transport a manipulaci. Každý díl je převezen na místo startu těžkým nákladním autem se speciálním krytem.

Poměr tryskové expanze každého motoru poprvé použitým při misi STS-8 je 7/79. Tryska je nakloněna ke kontrolnímu systému vztlakového vektoru (směru). Každý SRB má svou vlastní rezervní pomocnou jednotku a hydraulického čerpadla. SRB má schopnost vyklonit se ve všech osách je v rozmezí 8°. Každý tryska má uhlíkovou tkaninovou vložku, která eroduje a postupně shoří
během letu. Tryska je konvergentně-divergentní, pohyblivá konstrukce, ve které je výkyvným mechanismem flexibilní otočný čep.

Kuželovitý záďový lem ovlivňuje záďový spoj mezi SRB a mobilní startovní plošinou. 4 oddělené záďové motory jsou připevněnyna lem. Záďová část obsahuje leteckou elektroniku, vztlakový
kontrolní systém, který se skládá z dvou pomocných energetických jednotek a hydraulických čerpadel, hydraulického systému a trysku odhazovacího systému.

Přední část každého SRB obsahuje leteckou elektroniku, fázovač, přední oddělovací motory, systém oddělovací kuželovitý nos, vlečný a hlavní padák, návratný maják a světla, parašutický fotoaparát na letovém a bezpečnostním systému.

Každý SRB má dvě integrované elektronické soustavy, jednu va přídi a jednu na zádi. Po zážehu spustí příďová soustava uvolnění nosní "čepičky" a "zkoseného kužele", přechodu mezi nosním kuželem a pevným raketovým motorem a zapne návratové přístroje (pro opakované použití).

Záďová soustava, namontovaná v připevňovacím prstenci vnější nádrže, je spojena v předí soustavou a elektronikou raketoplánu pro zážehový příkaz a kontrolním systémem vektoru vztlaku.

Každá integrovaná el. soustava má multiplexor a demultiplexor, které vysílají nebo přijímají zprávy, signály nebo části informací na samostatném komunikačním kanále.

8 oddělených motorů SRB (4 v příďovém kuželu a 4 v záďovém lemu) pracují v 1,02 sekundové "rozestupu" od vnější nádrže. Každý z jednotlivých oddělených motorů je 31,1 palců dlouhý a průměru má 12,8 palců.

Lokální zařízení poskytuje každému SRB vlečný a hlavní padák. Spadá sem také transmitér, anténa, konvertot, baterie a slanovodní spínací elektronika. Tato zařízení jsou navržena pro minimální dobu provozu 72 hodin a modernizace umožní jejich znovupoužití (až dvacetkrát). Výjimkou je blikající světlo. To má operační schopnost 280 hodin. Baterie jsou jednorázové.

Čepička a rozšíření trysek je také "jednorázové". Posádka přiveze zpět SRB a vlečné a hlavní padáky. Trysky budou zastrčené, raketové motory odvodněné a SRB budou odtaženy zpět na místo startu. Každý motor bude zbaven vody a jeho díly rozmontovány a omyty destilovanou vodou, aby se zamezilo korozi ze slané vody. Motorové díly, zážehovač a bateriový zdroj energie budou vráceny do ATK T. na renovaci.

Každý SRB obsahuje řadový bezpečnostní systém, který zahrnuje bateriový zdroj energie, přijímač/dekodér, antény a další zařízení.

Přídržné podpěry


Každý SRB má 4 přídržné podpěry, ketré zapadají do odpovídajících podpěr na mobilní satrtovní plošině. Připevňovací šrouny drží SRB a start. Plošinu pohromadě. Každý šroub má na konci matici, ale pouze ta nejsvrchnější je křehká (rozbitná). Rozbitná matice obsahuje 2 NASA standartní denonátory (NSD), které jsou odpáleny při příkazu k zážehu raketových motorů.

Jakmile budou NDS odpáleny, šrouby se přesunou směrem dolů, aby se uvolnilo napětí ve šroubu, tlak vzduchu NSD a gravitace. Šrouby budou zastaveny deceleračním podstavcem, který obsahuje písek. Šrouby jsou 28 palců dlouhé a mají průměr 3,5 palců. Rozbitná matice je zachycena v explozním kontejneru.

Příkazy k zažehnutí raketových motorů jsou vysílány palubním počítačem přes hlavní kontrolní systém a do kontrolního pyrotechnického systému na mobilní plošině. Ony spouští "detonaci matic". Startovní vyhodnocovací systém monitoruje SRB připevňovací PIC nízké napětí během posledních 16 s před startem. Nízké napětí PIC spustí start.

Zažehnutí SRB


K zažehnutí SRB může dojít poze tehdy, kdy bude zadán ruční blokovací pin každého SRB a odstraní se opěrné prostředky. Pozemní tým zadá pin během předstartovních operací. V T-5 minut se bezpečnostní příchytné zařízení přesune do "odjištěné?" polohy. Příkazy pro zažehnutí raketových motorů jsou zadány, jakmile tři SSME dosádnou 90% nebo vyšší úrovně vztlaku, nedojde k žádnému selhání SSME nebo nízkého napětí PIC a nebude blokováno LPS.

Příkazy k zažehnutí raketových motorů jsou vysílány počítačem raketoplánu přes MEC do NDS bezpečnostního a připevňovacího zařízení každého SRB.

Samostatný kanál kondenzačního vybíjecího zařízení kontroluje zapálení každého z pyrotechnických zařízení. Současně musí být vyslány tři signály pro PIC, aby došlo k explozi. Tři signály - připevňovací, 1. zážehový a 2. zážehový- vznikají ve specializovaném počítači raketoplánu a jsou předávány MEC. MEC je přeformátuje na 28 volt. Dd signály pro PIC. Připevňovací signál nabije kondenzátor PIC na 40 vlotů dc (minimum je 20V dc).

Druhý zážehový signál spustí zážeh rezervního NDS tak, že úzkou bariéru převede do plamenového tunelu. To zažehne pyro zesilovací "nálož"/spínač uloženou /ý v připevňovacím a bezpečnostním zařízení za perforovaným talířem. Zasilovací "nálož"/spínač vpustí palivo do zážehového iniciátoru. Spalovací produkty tohoto paliva zažehnou iniciátor raketových motorů, který bude hořet po celé délce motorů a zažehne konečné palivo.

GPC startovní sekvence také kontroluje rizikové hlavní palivové ventily a monitoruje ukazatele připravenosti motoru z SSME.

MPS startovní povely jsou vyslány palubním počítačem v čase T-6,6 s (postupně motor 3, motor 2 a motor 1 - všechny spustí cca v 0,25 s) a tato fáze také pozoruje vztlakový výkon motoru.

Všechny tři SSME musí dosáhnout požadovaných 90% vztlaku během 3 vteřin. V opačném případě dojde v naprogramovanému vypnutí a spuštění bezpečnostních funkcí.

Při normálním 90% výkonu "vyzdvihne" SSME raketoplán během T-3 sekund, stejně tak bude vyslán první zážehový signál k připevňovacímu zařízení SRB. V čase T-3 s, budou moci být spuštěny "ohýbací?" mody nákladu (pohyb 25,5 palců měřený v bodě vnější nádrže s pohybem směrem k externí nádrži).

V čase T-0 budou po signálu ze čtyř palubních počítačů zažehnuty dva SRB. Oddělení 4 šroubů na každém SRB je také spuštěno (každý šroub měří 28 palců na délku a 3,5 palců v průměru). Dále budou odtaženy T-0 spojky (jedna na každé straně raketoplánu), budou spuštěny hlavní palubní časová jednotka/soustava a časové měřiče mise, SSME se dostanou na 100% a skončí pozemní startovací fáze.

Profil raketových motorů je přizpůsoben k tomu, aby snižoval vztlak v oblastech maximálního dynamického tlaku.

Dodávka elektrické energie


Dodávka el. energie pro každý SRB se sestává z hlavní zásobní energetické linky raketoplánu pro každý SRB přes linky A, B a C. Hlavní linky raketoplánu A, B, C dodávají energii odpovídajícím A, B,C linkám SRB. Navíc C linka raketoplánu dodává zpětnou energii to linek SRB A a B a B linka raketoplánu dodává zpětnou energii C lince SRB.

Toto uspořádání dodávky el. energie umožňuje všem linkám SRB ponechat si energii v případě selhání některé z linek raketoplánu. Přibližné dc napětí je 28 V dc s horním limitem 32 a dolník limitem 24V dc.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Martin Martin | 3. dubna 2008 v 8:11 | Reagovat

Ne vztlak. to dělá křídlo, raketový motor dáva tah

2 bjelica bjelica | Web | 27. září 2016 v 14:25 | Reagovat

online pujcky poděbrady O_O

3 WaclawW WaclawW | E-mail | 17. ledna 2017 v 17:27 | Reagovat

Chtěli byste zvýšit návštěvnost na kosmocesky.blog.cz několikrát? Hledat v google: Masitsu's tricks

Nový komentář

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

Aktuální články

Reklama