Způsoby předčasného ukončení letu

10. června 2007 v 11:52 | NASA, překlad Jana Šimková |  Letové mechanizmy raketoplánů
RSLS ukončení

K tomuto dojde v případě, že palubní počítače raketoplánu zjistí problém a nařídí zastavení ve startovací sekvenci po "ukončení" pozemní startovací sekvence a před spuštěním raketových motorů.

Výstupové ukončení

Zvolení výstupového ukončení nastane v případě, že dojde k selhání, které ovlivní výkon raketoplánu, například selhání hlavního motoru nebo orbitálního manévrovacího motoru.. Ostatní selhání vyžadující předčasné ukončení letu, jako například prasknutí kabiny, by také mohly vyžadovat toto formu přečasného přistání.
Jsou dva hlavní způsoby výstupového ukončení vesmírné mise: ukončení bez poškození a rezervní ukončení. Ukončení bez poškození je navrženo, aby zajistilo bezpečný návrat raketoplánu na místo plánovaného přistání. Rezervní způsob umožní přežít posádce v případě mnoha selhání, kdy zachování raketoplánu nebude možné. Toto řešení většinou končí srážkou.

Jsou 4 druhy předčasného přistání bez poškození:
  • přistát na orbitě (ATO)
  • znovu obletět orbit (AOA)
  • záoceánské přistání (TAL)
  • návrat na místo startu (RTLS)
Návrta na místo startu

Tato forma přistání je navržena, aby umožnila návrat raketoplánu, posádky i nákladu na místo startu v Kennedyho vesmírném centru cca 25 minut po odstartování.
Tento způsob je navržen na to, aby vydržel ztrátu vztlaku hlavního motoru raketoplánu v době mei startem a cca 4 minutami 20 s, kdy hlavní pohonný systém má ještě dost paliva na návrat na místo startu.

RTLS by se měl skládat ze tří fází: energetická fáze, během které motory stále pracují, fáze oddělení vnější nádrže a plachtící fáze, během které raketoplán doplachtí až do Kennedyho centra.

Energetická fáze začíná okamžikem, kdy se posádka rozhodne pro toto předčasné přistání, po oddělení raketových motorů. Posádka zvolí tento proces provedením rotačního přistávacího obratu pro RTLS a stisknutím knoflíku. Pro předčasné přistání. Čas, kdy bude tento postup vybrán, záleží na důvodu k předčasnému přistání. Například, třímotorový RTLS bude vybrán na poslední chvíli cca 3 min 34 s od startu, zatímco RTLS zvolený kvůli výpadku motoru během výstupu bude spuštěn cca po 2 min 20 s (po oddělení raketových motorů).

Jakmile bude RTLS vybrán, bude raketoplán ještě chvíli pokračovat v letu, aby se rozptýlila přebytečná vztlaková síla. Účelem je ponechat si po oddělení vnějších nádrží dost paliva pro otočení lodi zpět a její dopravení do Kenedyho vesmírného centra.

Během krátkého setrvačního letu vzhůru bude proveden otočný manévr (čas je závislý na době, kdy selhal motor) a dojde k nasměrování raketoplánu do "pohotovostní" nadmořské výšky, dostatečné pro návrat na místo startu.

V tomto okamžitku se loď bude stále od místa startu vzdalovat, ale rychlost hlavních motorů raketoplánu se pomalu bude blížit nule. Navíc budou odpojeny (vyhozeny)nadbytečné orbitální manévrovací a reakční kontrolní systémy.paliva, aby se optimalizovala váha a těžište raketoplánu a zajistily se tak co nejlepší podmínky pro plachtění a přistání.

Po odpojení hlavního motoru bude mít raketoplán už jen 2% zbylého paliva v externí nádrži. 20 s po odpojení hlavního motoru bude zahájen "sklonný" manévr (zvaný "energrtický sklon dolů"), který dovede raketoplán do nadmořské výšky požadované k oddělení vnější nádrže a k požadované rychlosti sklonu. Po té, co byl oddělen hlavní motor, začne oddělování vnější nádrže včetně manévru reakčního kontrolního systému, jenž zajistí, že se raketoplán znovu nesrazí s vnější nádrží a že se dostane na nadmořské výšky a patřičného sklonu, potřebných pro plachtění.

Po dokončení manévru reakčního kontrolního systému začne plachtící fáze. Od té chvíle bude RTLS prováděn jako normální přistání.
Záoceánské přistání - TAL

Forma předčasného přistání TAL je navržena pro zlepšení dostupných možností v případě, že hlavní motor selže až po poslední šanci začít s RTLS, ale ještě před tím, než bude moci být uskutečněna AOA jen se dvěma hlavními motory nebo když selže hlavní orbitální systém. Například dojde k rozsáhlému prasknutí kabiny nebo selhání chladícího systému, které se objeví až po poslední šanci na spuštění RTLS. Poté je nutné přistát jak nejrychleji to půjde.

Při přistání TAL bude raketoplán pokračovat po balistické trajektorii přes Atlantický oceán a přistane na předem určených ranvejích. K přistání dojde cca 45 minut po startu. Zvolené místo přistání se nachází poblíž normální výstupové pozemní dráhy raketoplánu, aby mohlo být co nejefektivněji využito pohonné hmoty.

Místo přistání musí mít také dostatečně dlouhou přistávací ranvej, příhodné počasí a musí být schválené americkým státním oddělením letu. Tři místa vybrána pro přistání jsou Zaragora, Moron ve Španělsku a Istres ve Francii.

Pro uskutečnění TAL musí posádka provést rotační obrat do TAL/AOA pozice a stisknout spouštěcí knoflík ještě před oddělením hlavního motoru (při spuštění až po oddělení hlavního motoru by byl vybrán přistávací způsob AOA).

TAL začne vyslání příkazu, který povede loď na úroveň přistávacího místa. Také dojde k nasměrování raketoplánu a vyslání příkazu k započetí oddělení manévrovacího palivového systému (k oddělení dojde při zážehu paliva procázejícího orbitálními menévrovacími systémovými motory a rekčními kontrolními systémovými motory).

Toto odpojení je nezbytné pro zvýšení výkonu lodi (snížením váhy), k přesunu těžiště na optimální místo pro ovládání lodi a ke snížení přistávací váhy. TAL poté bude proveden jako běžné přistání.
"Přistání" na oběžné dráze - ATO

ATO je způsob přistání, který vynese raketoplán do bezpečné nadmořské výšky na oběžné dráze v případě, že dojde ke ztrátě výkonu a nebude možno dosáhnout původní plánované nadmořské výšky. Pokud selže hlavní motor takovým způobem, že bude muset být odpojen, kontrolní systém mise rozhodne, že předčasné přistání je nezbytné a informuje o tom posádku. Orbitální manévrovací motory pak dovedou raketoplán na oběžnou dráhu (ke kroužení).

(ještě jeden) oblet oběžné dráhy (AOA)

AOA bude použit v případě, že dojde k takové ztrátě výkonu, že buď nebude možné dosáhnout plánované oběžné dráhy nebo nebude dost paliva k dokončení orbitálního vztlakového manévru, který by raketoplán dovedl k manévru z oběžné dráhy

Navíc bude AOA použito v případě problému hlavního systému (prasklina kabiny, ztráta chlazení), který povede k nezbytnému okamžitému přistání. Při AOA nejprve dojde ke vztlakové sekvenci orbitálního manévrovacího systému, aby došlo k přizpůsobení (letu) po odpojení hlavního motoru a druhá vztlaková sekvence dovede raketoplán z oběžzné dráhy a nasměruje na místo přistání (White Sands, N. M., Edwardsova základna leteckých sil v Kalifornii nebo Kennedyho vesmírného centrum na Floridě). Takže AOA dovede raketoplán k ještě jednomu obletu Země a poté loď přistane zhruba 90 minut po startu.
Po deorbitální vztlakové sekvenci přistane posádka stejně jako u běžného přistání.

Návrat na místo startu (RTLS)

K tomu dojde v případě ztráty více než jednoho hlavního motoru nebo selhání v jiném systému.
Také ztráta hlavního motoru zatímco jiný se zasekne na nízkém výkonu (vztlaku) budou bezprostředním impulsem pro rezervní přistání. Jako u ostatních předčasných přistáních půjde hlavně o záchranu posádky, pokud nepůjde přistát na plánovaných místech.

Rezervní přistání z důvodu selhání jiného systému než systému hlavního motoru by vedlo k běžnému přistání se záchranou jak posádky tak raketoplánu. Ztráta více než jednoho hlavního motoru, s ohledem na čas selhání, povede k bezpečnému přistání na ranveji. Nicméně, po výpadku všech tří motorů během výstup se raketoplán zřítí. Posádka loď opustí ještě před tím, než se zřítí.

Rozhodnutí o předčasném přistání

Pro tato prozhodnutí je stanoven přesný řád. O druhu přistání rozhoduje druh selhání a čas selhání. V případě, že důvodem bude jen ztráta výkonu, budou zvolena přistání v tomto pořadí ATO, AOA, TAL a RTLS.

Tyto formy přistání jsou jediné (jsou maximem), které mohou být provedeny se zbývajícím výkonem.
Pokud selže některý z podpůrných systémů, nebo praskne kabina či se objeví problémy s chlazením, bude zvolen takévý způsob přistání, který bude nejrychlejší. V takovém případě je dávána přednost TAL a RTLS před AOA a ATO. Rezervní přistání se nikdy nepoužije, pokud je možné provést ještě jiné přistání.

Kontrola mise v Houstonu primárně vyhlašuje předčasné přistání, protože má lepší informace o pozici rakotoplánu než které získá posádka z palubních systémů. Ještě před odpojením hlavního motoru bude kontrola v Houstonu s posádkou několikrát komunikovat, aby jim sdělila, které přistání bylo vybráno. Pokud se přeruší komunikace s pozemním týmem, bude mít posádka "palubní" metody, jako např. návodné karty, které určí místo přistání.

Které přistání bude vybráno záleží také na příčině a času selhání jež zapříčiní předčasné přistání a také na tom, které z nich bude nejbezpečnější nebo zvýší šanci na úspěch mise. Pokud bude problémem selhání hlavního motoru, vybere posádka a kontrolní centrum variantu, která se bude jevit jako nejlepší v okamžiku selhání.

Pokud dojde k selhání, které by ohrozilo raketoplán, bude vybrán nejrychlejší způsob přistání. Nejrychlejší variantou jsou RTLS a TAL (35 minut), zatímco AOA vyžaduje okolo 90 minut. Které z nich bude vybráno záleží na času selhání s dispozicí tří funkčních hlavních motorů.
Posádka vybere způsob zaujmutím "spuštěcí" pozice a stisknutím spouštěcího knoflíku.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

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

Aktuální články

Reklama