stringtranslate.com

Твердотопливный ракетный ускоритель

Твердотопливные ракетные ускорители SLS

Твердотопливный ракетный ускоритель ( SRB ) — это большой твердотопливный двигатель, используемый для обеспечения тяги при запусках космических кораблей от 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 корабля на орбиту. В «Спейс шаттле» использовались два двигателя SRB «Space Shuttle» , которые были самыми большими твердотопливными двигателями из когда-либо построенных и первыми, предназначенными для восстановления и повторного использования. [2] Топливо каждого твердотопливного ракетного двигателя космического корабля «Шаттл» весило около 500 000 килограммов. [3]

Преимущества

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, а также создают большую тягу для своего размера. Добавление съемных SRB к транспортному средству, также оснащенному жидкостными ракетами, известное как ступень, уменьшает количество необходимого жидкого топлива и снижает массу стартовой установки. Твердотопливные ускорители дешевле проектировать, испытывать и производить в долгосрочной перспективе по сравнению с эквивалентными жидкостными ускорителями. Возможность повторного использования компонентов в нескольких полетах, как при сборке «Шаттла», также снизила затраты на оборудование. [5]

Одним из примеров повышенных характеристик, обеспечиваемых SRB, является ракета Ariane 4 . Базовая модель 40 без дополнительных ускорителей была способна [ когда? ] подъема полезной нагрузки массой 4795 фунтов (2175 кг) на геостационарную переходную орбиту . [6] Модель 44P с четырьмя твердотопливными ускорителями имеет полезную нагрузку 7639 фунтов (3465 кг) на ту же орбиту. [7]

Недостатки

Твердотопливные ускорители не контролируются и обычно должны гореть до полного истощения после воспламенения, в отличие от жидкостных ракетных двигателей или двигательных систем на холодном газе . Однако системы прерывания запуска и системы безопасного уничтожения дальности могут попытаться перекрыть поток топлива с помощью кумулятивных зарядов . [8] По оценкам 1986 года, частота отказов SRB варьировалась от 1 на 1000 до 1 на 100 000. [9] Сборки SRB вышли из строя внезапно и катастрофически. Блокировка или деформация сопла может привести к созданию избыточного давления или снижению тяги, а дефекты корпуса ускорителя или муфт ступеней могут привести к разрушению узла из-за увеличения аэродинамических напряжений. Дополнительные виды отказов включают засорение канала ствола и нестабильность сгорания. [10] Выход из строя уплотнительного кольца правого твердотопливного ускорителя космического корабля «Челленджер» привел к его распаду вскоре после старта.

Твердотопливные ракетные двигатели могут представлять опасность при обращении с ними на земле, поскольку полностью заправленный ускоритель несет в себе риск случайного возгорания. Подобная авария произошла во время взрыва бразильской ракеты в августе 2003 года на бразильской стартовой площадке ракеты VLS Centro de Lançamento de Alcântara , в результате чего погиб 21 технический специалист. [11]

Смотрите также

Рекомендации

Всеобщее достояние Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

  1. ^ «Данные», Активы (PDF) , Lockheed Martin, заархивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2011 г.
  2. ^ "HSF - Шаттл" . spaceflight.nasa.gov . Архивировано из оригинала 21 апреля 1999 г. Проверено 8 февраля 2016 г.
  3. ^ «Твердотопливные ракетные ускорители». США: НАСА. 09.08.2009. Архивировано из оригинала 16 февраля 2012 г. Проверено 2 апреля 2004 г..
  4. ^ «Какие типы ракетных двигателей?». www.qrg.northwestern.edu . Проверено 8 февраля 2016 г.
  5. ^ Гувер, Курт. «Обреченные с самого начала: твердотопливные ракетные ускорители для космического челнока». Техасский консорциум космических грантов . Техасский университет. Архивировано из оригинала 20 января 2022 г. Проверено 8 февраля 2016 г.
  6. ↑ Ariane 4, Astronautix, заархивировано из оригинала 16 июля 2012 г..
  7. ^ Ariane 44P, Astronautix, заархивировано из оригинала 13 мая 2011 г..
  8. ^ Таскер, Дуглас Г. (1 августа 1986 г.). «Исследование инициирования удара в системе прерывания твердотопливного ракетного ускорителя НАСА». Архивировано из оригинала 13 февраля 2016 г. Проверено 8 февраля 2016 г. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  9. ^ ВИНЫ, МАЙКЛ (5 марта 1986 г.). «Оценка НАСА ракетного риска оспаривается». Лос-Анджелес Таймс . ISSN  0458-3035 . Проверено 8 февраля 2016 г.
  10. ^ «Прогнозирование отказа твердотопливного ракетного двигателя - Введение» . ti.arc.nasa.gov . Архивировано из оригинала 14 августа 2016 г. Проверено 8 февраля 2016 г.
  11. ^ VLS. Архивировано 12 августа 2005 г. в Wayback Machine.

Внешние ссылки