Rakéták - Meddig jutna el az STS SRB - CiupaCabra nélkül

Ez egy nagyon hülye hipotézis - sajnálom!

rakéták

A Space Shuttle Orbiter és a külső harckocsi csak SSME-k használatával hagyhatta el a puffert (azaz szilárd rakétarázó nélkül

Emelőerejének 80% -a).

Ha igen (és azt hiszem, nem lehet?) Milyen gyorsan/messze tudott haladni ez a konfiguráció (lényegében a második szakasz), mielőtt az ET elfogyott?

Ezzel a hülye kérdéssel valóban megpróbálom megérteni az első és a második szakaszban szükséges erő és az SSME hozzájárulása közötti kapcsolatot.

2 válasz

Az SRB oka az, hogy a verem körülbelül 7,4 millió fontot nyom.

A két SRB egyenként hozzávetőlegesen 2,8 millió fontot nyújt. A három SSMS egyenként körülbelül 600 kg-ot ad.

Ha 5,6 millió font nyomást dob ​​le, és az SRB súlya egyenként 1,3 millió font, akkor a verem többi részének, körülbelül 4,7 millió fontnak csak 1,8 millió font a tolóereje.

Tehát pontosan ott marad, ahol van, üzemanyagot éget, tönkreteszi az indítópultot, amíg az SSME elég annyi LOX/LH2-t nem éget el, hogy a teljes veremtömeg kb. 1,8 millió fontig jusson, majd elkezd mozog. De akkor nincs elég lendület a pálya eléréséhez.

SRB nélkül azáltal, hogy a tényleges rakatszilárdságot megtartja gyújtási súlynál, körülbelül 167 másodpercig elfogy az üzemanyag kb. 1,4 km/s sebességgel és körülbelül 70 km magassággal (ha fenntartjuk a tényleges rakat repülési profilt).

SRB-k nélkül, 1-es kezdeti tolóerő mellett, körülbelül 289 másodpercig elfogy az üzemanyag, ha a tényleges verem repülési profilját fenntartjuk) körülbelül 2,4 km/s sebességgel és kb 100 km.

A Föld stabil pályájának eléréséhez körülbelül 7,4 km/s sebességre van szükség körülbelül 110 km magasságban.

  • A keringő (különösen az OV-105) 68 585 kg-ot nyomott üresen (68,6 Mg) vagy 110 000 kg-ot (110 Mg) a felemelkedéskor
  • Az ultrakönnyű külső tartály nettó tömege 26 500 kg (26,5 mg Mg) vagy 756 000 kg (756 Mg) volt teljesen feltöltve
  • A keringő és az ultrakönnyű külső tartály üres üres tömege tehát 95,1 mg.
  • A három fő Orbiter motor (ismét OV-105) egyenként 1752 kN-t adott (104% -os tengerszint feletti üzemben), összesen csak 5255 kN vagy 536 Mgf csak SSME esetén
  • A két szilárd rakétahajtómű (SRB) egyenként 571 Mg-ot mért a felemelkedéskor, és egyenként 12 500 kN vagy 1274 Mgf nyomóerőt adott

Tekintettel arra, hogy az SSME-k normál égési égés során 629,340 kg LOX-ot és 106 261 kg LH2-t égetnek el. Ez a legjobb elméleti eset, ahol TWR = 1-vel kezdtük. Gyors közelítésként magasság; a Kármán-vonal 100 km-es magasságban van, és legalább 97 km-es magasságot elhaladtunk valamivel azelőtt, hogy motorjaink leállnának az üzemanyag-kimerülés miatt.

A legreálisabb esetben a kezdeti állapot fenntartása TWR = 1536 T-0-nál, 167 másodpercnél az űrhajó sebessége körülbelül 5000 láb/s vagy 1500 m/s. Ugyanakkor (STS-30: 319 008 láb magasság), tehát osszuk el a különbséget, és hívjuk 236 200 lábnak vagy 72 km-nek (STS-30: 319 008 láb magasság). Ebben az esetben nem vagyunk közel az űrhöz.

Hasonlítsa össze őket a tényleges STS-30 pályával, amelyet a fő motor leállításával (MECO) 511 másodpercnél (valójában hosszabb égésnél) és 2,4286 láb/s (7,4 km/s) sebességgel értek el. s) körülbelül 362 000 láb vagy 110 km magasságban.

Függetlenül attól, hogy vágja, 1,5 km/s-ról vagy 2,4 km/s-ról 7,4 km/s-ra hosszú az út, és különösen TWR = 1536 esetén még mindig van egy helyes távolság a mászáshoz.

Ennek következtében, ezeken a pontokon az Űrsikló Orbiter egy irányítatlan, hajtás nélküli ballisztikus lövedék, amely a föld felé tart visszafelé.