Твердотопливный ракетный ракета - носитель ( SRB ) является большим твердым топливом двигателя используется для обеспечения тяги в запусках космических аппаратов от первоначального запуска через первое восхождение. Многие ракеты - носители, в том числе Ariane 5 , Atlas V , [1] и Space Shuttle , использовали SRBs , чтобы дать ракеты - носители большую часть тяги требуется , чтобы поместить транспортное средство на орбиту. Space Shuttle использовал два SRB Space Shuttle , которые были самыми большими твердотопливными двигателями, когда-либо построенными, и первыми, предназначенными для извлечения и повторного использования. [2]Топливо для каждого твердотопливного ракетного двигателя на космическом шаттле весило примерно 500 000 кг. [3]
Преимущества
По сравнению с жидкими пороховыми ракетами , в твердом топливе SRBs была способна обеспечить большое количество тяги с относительно простой конструкции. [4] Они обеспечивают большую тягу без значительных требований к охлаждению и изоляции и создают большую тягу для своих размеров. Добавление съемных SRB к транспортному средству, также работающему от жидкостных ракет, известному как ступенчатая, снижает количество необходимого жидкого ракетного топлива и снижает массу пусковой установки. Твердотопливные ускорители дешевле проектировать, тестировать и производить в долгосрочной перспективе по сравнению с эквивалентными жидкостными ракетными ускорителями. Возможность повторного использования компонентов в нескольких полетах, как в сборке Shuttle, также снизила затраты на оборудование. [5]
Одним из примеров повышенной производительности, обеспечиваемой SRB, является ракета Ariane 4 . Базовая модель 40 без дополнительных ускорителей была способна [ когда? ] подъема полезной нагрузки 4 795 фунтов (2 175 кг) на геостационарную переходную орбиту . [6] Модель 44P с 4 твердотопливными ускорителями имеет полезную нагрузку 7 639 фунтов (3 465 кг) на ту же орбиту. [7]
Недостатки
Твердотопливные ускорители не поддаются контролю и обычно должны гореть до полного истощения после воспламенения, в отличие от жидкостных ракетных двигателей или силовых установок на холодном газе . Однако системы прерывания запуска и системы разрушения дальности могут пытаться перекрыть поток пороха с помощью кумулятивных зарядов . [8] По состоянию на 1986 год.[Обновить]оценки частоты отказов SRB колеблются от 1 на 1000 до 1 на 100000. [9] Сборки SRB вышли из строя внезапно и катастрофически. Блокировка или деформация форсунки может привести к избыточному давлению или снижению тяги, в то время как дефекты в корпусе ускорителя или муфтах ступеней могут вызвать разрушение узла из-за увеличения аэродинамических напряжений. Дополнительные виды отказов включают засорение ствола и нестабильность горения. [10] Отказ уплотнительного кольца на правом твердотопливном ускорителе космического челнока " Челленджер " привел к его разрушению вскоре после старта.
Твердотопливные ракетные двигатели могут представлять опасность при обращении с ними на земле, поскольку полностью заправленный ускоритель несет риск случайного возгорания. Такой несчастный случай произошел в августе 2003 года бразильского взрыве ракеты на бразильском Centro де Lançamento де Алькантар VLS запуска ракеты площадке, убив 21 техников. [11]
Смотрите также
Рекомендации
В эту статью включены материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .
- ^ "Data", Assets (PDF) , Lockheed Martin, заархивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2011 г.
- ^ «HSF - Шаттл» . spaceflight.nasa.gov . Проверено 8 февраля 2016 .
- ^ «Твердотопливные ракетные ускорители» . США: НАСА. 2009-08-09..
- ^ "Какие бывают типы ракетных двигателей?" . www.qrg.northwestern.edu . Проверено 8 февраля 2016 .
- ^ Гувер, Курт. «Обреченные с самого начала: твердотопливные ракетные ускорители для космического корабля" Шаттл " . Консорциум космических грантов Техаса . Техасский университет.
- ^ Ariane 4 , Astronautix, архивируются с оригинала на 2012-07-16.
- ^ Ariane 44P , Astronautix, архивировано из оригинала 13мая2011 г..
- ^ Таскер, Дуглас Г. (1986-08-01). «Исследования по инициированию разряда системы прерывания ракетного ускорителя НАСА» . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ ВИНА, МАЙКЛ (1986-03-05). "Оценка НАСА оспариваемого риска ракет" . Лос-Анджелес Таймс . ISSN 0458-3035 . Проверено 8 февраля 2016 .
- ^ «Прогнозирование отказов твердотопливных ракетных двигателей - Введение» . ti.arc.nasa.gov . Архивировано из оригинала на 2016-08-14 . Проверено 8 февраля 2016 .
- ^ VLS Архивировано 12 августа 2005 г. в Wayback Machine
Внешние ссылки
- HowStuffWorks: Проданные топливные ракетные двигатели
- Сайт НАСА о твердотопливном ракетном ускорителе
- Статья US Centennial of Flight Commission о твердотопливных ракетах
- Видео NASA CGI, разработанное для программы Ares, демонстрирует восстановление твердотопливного ракетного ускорителя