Твердотопливный ракетный ускоритель ( SRB ) — это большой твердотопливный двигатель, используемый для обеспечения тяги при запуске космических аппаратов с момента первоначального запуска до первого подъема. Многие ракеты-носители, включая Atlas V , [1] SLS и Space Shuttle , использовали SRB для придания ракетам-носителям большей части тяги, необходимой для вывода аппарата на орбиту. Space Shuttle использовал два SRB Space Shuttle , которые были крупнейшими твердотопливными двигателями из когда-либо построенных и первыми, разработанными для восстановления и повторного использования. [2] Топливо для каждого твердотопливного ракетного двигателя Space Shuttle весило приблизительно 500 000 килограммов. [3]
По сравнению с жидкостными ракетами твердотопливные двигатели SRM способны обеспечивать большую тягу при относительно простой конструкции. [4] Они обеспечивают большую тягу без значительных требований к охлаждению и изоляции и производят большую тягу для своего размера. Добавление съемных SRB к транспортному средству, также работающему на жидкостных ракетах, известное как ступенчатое, уменьшает количество необходимого жидкого топлива и снижает массу стартовой установки. Твердотопливные ускорители дешевле в проектировании, испытании и производстве в долгосрочной перспективе по сравнению с эквивалентными жидкотопливными ускорителями. Возможность повторного использования компонентов в нескольких полетах, как в сборке Shuttle, также снизила затраты на оборудование. [5]
Одним из примеров повышения производительности, обеспечиваемой SRB, является ракета Ariane 4. Базовая модель 40 без дополнительных ускорителей была способна [ когда? ] поднять полезную нагрузку 4795 фунтов (2175 кг) на геостационарную переходную орбиту . [6] Модель 44P с 4 твердотопливными ускорителями имеет полезную нагрузку 7639 фунтов (3465 кг) на ту же орбиту. [7]
Твердотопливные ускорители неконтролируемы и должны, как правило, гореть до полного истощения после зажигания, в отличие от жидкотопливных или холодногазовых двигательных установок. Однако системы прерывания запуска и системы безопасного уничтожения на полигоне могут попытаться перекрыть поток топлива с помощью кумулятивных зарядов . [8] По состоянию на 1986 год [обновлять]оценки частоты отказов SRB варьировались от 1 на 1000 до 1 на 100 000. [9] Сборки SRB выходили из строя внезапно и катастрофически. Блокировка или деформация сопла может привести к избыточному давлению или снижению тяги, в то время как дефекты в корпусе ускорителя или соединениях ступеней могут привести к разрушению сборки из-за увеличения аэродинамических напряжений. Дополнительные виды отказов включают засорение канала ствола и нестабильность сгорания. [10] Отказ уплотнительного кольца на правом твердотопливном ракетном ускорителе космического челнока Challenger привел к его распаду вскоре после старта.
Твердотопливные ракетные двигатели могут представлять опасность при обращении с ними на земле, поскольку полностью заправленный ускоритель несет риск случайного возгорания. Такая авария произошла в августе 2003 года во время взрыва бразильской ракеты на стартовой площадке ракеты VLS в бразильском Centro de Lançamento de Alcântara , в результате чего погибло 21 технический специалист. [11]
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )