Rakety - Ako ďaleko by šli STS bez SRB - CiupaCabra

Toto je veľmi hlúpa hypotéza - je mi ľúto!

externá nádrž

Raketoplán Orbiter a externá nádrž mohli opustiť nárazník iba pomocou SSME (tj. Bez trepačky na tuhé palivo).

80% jeho zdvíhacej sily).

Ak je to tak (a myslím si, že to nie je možné?) Ako rýchlo/ďaleko by mohla ísť táto konfigurácia (v podstate druhá fáza) predtým, ako dôjde ET?

Touto hlúpou otázkou sa skutočne snažím pochopiť vzťah medzi silou potrebnou v prvej a druhej etape a prínosom SSME.

2 odpovede

Dôvod SRB je ten, že zásobník váži niečo okolo 7,4 milióna libier.

Dva SRB poskytujú každý približne 2,8 milióna libier. Tri SSMS poskytujú každý približne 600 kg.

Ak poklesnete o 5,6 milióna libier tlaku a SRB váži každý 1,3 milióna libier, potom zvyšok stohu, asi 4,7 milióna libier, má ťah iba 1,8 milióna libier.

Takže zostane presne tam, kde je, bude spaľovať palivo a ničiť štartovaciu plochu, kým SSME nespáli dostatok LOX/LH2 na to, aby celková hmotnosť stohu vyšla na asi 1,8 milióna libier, potom to začne pohnúť sa. Potom však nie je dostatok hybnej sily na dosiahnutie obežnej dráhy.

Bez SRB vám pri udržaní skutočnej sily stohu pri hmotnosti zapaľovania dôjde palivo približne 167 sekúnd pri (ak zachováme skutočný letový profil stohu) rýchlosťou približne 1,4 km/s a ​​nadmorskou výškou približne 70 km.

Bez SRB, s počiatočnou rýchlosťou ťahu podľa hmotnosti 1, vám dôjde palivo približne za 289 sekúnd pri (ak udržíme letový profil skutočného komína) rýchlosťou približne 2,4 km/s a ​​nadmorskou výškou asi 100 km.

Na dosiahnutie stabilnej obežnej dráhy na Zemi potrebujete asi 7,4 km/s vo výške asi 110 km.

  • Orbiter (najmä OV-105) vážil pri štarte prázdny 68 585 kg (68,6 Mg) alebo 110 000 kg (110 Mg)
  • Ultraľahká externá nádrž mala po úplnom nabití čistú hmotnosť 26 500 kg (26,5 mg Mg) alebo 756 000 kg (756 Mg)
  • Orbiter a ultraľahká externá nádrž tak majú prázdnu kombinovanú hmotnosť 95,1 mg.
  • Tri hlavné motory Orbiter (opäť OV-105) poskytovali každý po 1 752 kN (pri chode na úrovni 104% na hladine mora) v celkovej hodnote 5 255 kN alebo 536 Mgf iba pre SSME.
  • Dva zosilňovače rakety na tuhé palivo (SRB) namerali pri štarte po 571 Mg a každý prispel ťahom 12 500 kN alebo 1 274 Mgf

Vzhľadom na to, že SSME pri normálnom spaľovaní spália cez 629 340 kg LOX a 106 261 kg LH2. Toto je najlepší teoretický prípad, keď sme začali s TWR = 1. Ako rýchla aproximácia v zmysle nadmorská výška; trať Kármán je vo výške 100 km a prekonali sme minimálne 97 km výšky, kým sa naše motory nezastavili z dôvodu vyčerpania paliva.

V najrealistickejšom prípade zachovanie počiatočného stavu TWR = 1 536 pri T-0, za 167 sekúnd je rýchlosť kozmickej lode asi 5 000 ft/s alebo 1 500 m/s. Zároveň (STS-30: 319 008 stôp nadmorskej výšky), tak si ten rozdiel vydeľme a nazvime to 236 200 stôp alebo 72 km (STS-30: nadmorská výška 319 008 stôp). V tomto prípade nie sme blízko vesmíru.

Porovnajte ich so skutočnou trajektóriou STS-30, ktorá bola dosiahnutá hlavným vypnutím motora (MECO) pri 511 sekundách (vlastne dlhšie spaľovanie) a rýchlosťou 2,4286 ft/s (7,4 km/s). s) vo výške približne 362 000 stôp alebo 110 km.

Bez ohľadu na to, ako ste to znížili, z 1,5 km/s alebo z 2,4 km/s na 7,4 km/s je dlhá cesta, a najmä v prípade TWR = 1 536 stále máme správna vzdialenosť na výstup.

Ako dôsledok, v týchto bodoch je raketoplán Orbiter neriadený, bezmotorový balistický projektil na svojej ceste späť k zemi.