Abbruch eines De-Orbit-Manövers

Ich habe darüber nachgedacht, wie ein Verlassen der Umlaufbahn nach Abschluss der Umlaufbahnverbrennung, sagen wir, von LEO, abgebrochen werden kann. Eine Situation, in der dies erforderlich sein könnte, wäre das Erkennen eines Bruchs im Hitzeschild nach der Verbrennung oder einer anderen Notfallsituation.

Gibt es Standardverfahren, um das De-Orbit abzubrechen? Oder ist das Schicksal der Besatzung besiegelt, sobald die Verbrennung abgeschlossen ist?

Notiz:

  1. Ich weiß, dass man an jedem Punkt des Abstiegs von LEO Schub ausüben und die Umlaufbahn aufrütteln könnte, aber mir ist auch klar, dass Verbrennungen an Nicht-Knotenpunkten beim Anheben / Absenken der Apsis nicht sehr effektiv sind.

  2. Während ich nach Standardverfahren aus dem Space-Shuttle-Programm suche, wäre es großartig, wenn jemand als Bonus die Mechanik dahinter detailliert beschreiben könnte, warum es funktionieren würde oder nicht.

Der Sojus-Wiedereintritt wirft das Triebwerk kurz nach der Deorbit-Verbrennung ab. Ich glaube nicht, dass es genug Treibstoff hat, um die Umlaufbahn wiederherzustellen, sobald die Deorbit-Verbrennung abgeschlossen ist.
Ich vermute, dass das Einleiten eines Brennens als ein "kein Zurück" -Schritt angesehen wird, und daher werden vor diesem Punkt massive redundante Checklisten durchgeführt.
Nach Abschluss der De-Orbit-Verbrennung ist es wahrscheinlich zu spät für einen Abbruch.
Beachten Sie, dass Hitzeschildschäden überlebensfähig sein können, Fahrzeuge trotz gebrochener Schilde, beschädigter/fehlender Kacheln usw. zurückgekommen sind. Im Orbit gestrandet zu sein, ohne genügend verbleibenden Treibstoff, um eine kontrollierte Deorbitierung durchzuführen, ist nicht besonders überlebensfähig.
@CarlWitthoft Ja, das ist mir beim Schreiben der Frage in den Sinn gekommen.
Diese Frage beinhaltet eine fantastische visuelle Veranschaulichung dessen, wie Deorbiting aussieht. space.stackexchange.com/questions/22054/… Zumindest für mich zeigt dies auffallend, warum es keine Abbruchoption gibt ... (und nicht nur, weil es keinen Treibstoff gibt).
@ user2705196 Die Plasmaspur würde erst erscheinen, nachdem das Shuttle die obere Atmosphäre durchbrochen hat, was nicht unmittelbar nach dem Brand passiert, aber ja, diese Bilder erinnern uns daran, dass der Wiedereintritt eine ernste Angelegenheit war.

Antworten (2)

Technisch gesehen konnte die Deorbit-Verbrennung für das Shuttle abgebrochen werden, aber das Zeitfenster dafür war äußerst begrenzt.

Sobald die Deorbit-Verbrennung gestartet wurde, war einer der Schlüsselparameter, die von der Besatzung überwacht wurden, die aktuelle Perigäumshöhe „HP“, die auf der Manöveranzeige angezeigt wurde. Dies war eine Zahl in Seemeilen und hätte ungefähr der Höhe des Apogäums "HA" entsprochen.

(erinnere dich daran

Die Deorbit-Verbrennung sollte die Geschwindigkeit des Orbiters nicht auf einen kleinen Wert reduzieren, sondern eher seine Orbitalparameter ändern, so dass seine Umlaufbahn die fühlbare Atmosphäre schneidet. Insbesondere wurde das Perigäum der Umlaufbahn erheblich abgesenkt.

)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Beachten Sie, dass dieser Screenshot von einer orbitalen Insertionsverbrennung stammt, sodass die TGT/CUR-HP-Zahlen rückwärts von denen sind, die für eine Deorbit-Verbrennung erwartet werden.)

Mit fortschreitender Verbrennung wurde die HP immer kleiner. Vor der Verbrennung hätte der Boden der Besatzung eine Schlüsselnummer "sichere HP" vorgelesen, die die Besatzung in die Deorbit Burn-Pads eingeben würde.

Solange die "aktuelle HP" größer als die "sichere HP" war, konnte die Verbrennung abgebrochen werden. Dies ist auf der Deorbit Burn Flight Rules-Karte in der Checkliste für die Einreise ersichtlich. POST WIG bedeutet nach der Zündung, die wenigen Probleme, die ernsthaft genug sind, um die Verbrennung zu stoppen, sind in der rechten Spalte aufgeführt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Unterhalb „sicherer PS“ ist das Fahrzeug zur Einfahrt verpflichtet. Wenn die Deorbit-Verbrennung aus irgendeinem Grund unterhalb der sicheren PS fehlschlägt, muss sie mit einigen der vielen verfügbaren redundanten Mittel fortgesetzt werden: Single Orbital Maneuvering System (OMS) Triebwerksabschluss, Crossfeed, Reaktionskontrollsystem (RCS) Abschluss.

Wenn sich das Perigäum noch über SAFE HP befindet und ein Fehler auftritt, der die OMS-Fähigkeit stark beeinträchtigt, stoppt die Besatzung die Verbrennung. SAFE HP garantiert mindestens 24 Stunden Umlaufzeit, die MCC nutzen kann, um die Deorbit-Verbrennung richtig auszurichten und die Auswirkungen des Ausfalls zu bewerten.

Wenn andererseits der Ausfall unterhalb von SAFE HP auftritt, muss die Besatzung alles tun, um die Deorbit-Verbrennung abzuschließen, was die Verwendung des hinteren und vorderen RCS und möglicherweise einer Wiederherstellungsvorbank umfasst.

Sichere HP lag im Allgemeinen bei etwa 80 nm, wenn der Speicher dient.

Quellen

Generische Eingangs-Checkliste

Space-Shuttle-Flugregeln

https://space.stackexchange.com/a/12014/6944

Betriebshandbuch der Shuttle-Besatzung

Gute Antwort. 80 nm sind aber sicherlich eine großzügige Höhe. Wenn ich das richtig verstehe, sagen wir, wenn das Shuttle eine HP = 80 nm hat, wird der Orbiter berechnet, um eine Mindesthöhe von 80 nm über MSL zu erreichen (obwohl sie aufgrund von Aerobraking niedriger sein wird). Ist das richtig?
Und ich weiß, dass dies außerhalb der Frage liegt, aber wie hoch ist die HP (unmittelbar nach Abschluss der Verbrennung), bei der die Verbrennung ausreicht, um einen guten Wiedereintrittswinkel zu erreichen? Ich habe versucht, in Orbiter 2016 zu deorbitieren, aber meistens pralle ich zurück in den Weltraum (gefolgt von mehreren Sprüngen in nachfolgenden Umlaufbahnen) oder bekomme die Rumpftemperatur super heiß und die Crew frittiert :( Alle Antwortlinks oder Bücher, die Sie könnte Name wäre auch toll, falls du gerade beschäftigt bist.
@WilliamR.Ebenezer Die verlinkte Stack-Exchange-Referenz beantwortet den zweiten Kommentar: HP nach dem Brennen war 28 nm. Was den ersten Kommentar angeht, denke ich, dass Sie Recht haben, die Mindesthöhe wäre 80 nm, aber wenn Sie abfallen, war diese Umlaufbahn nur für 24 Stunden "garantiert".
@WilliamR.Ebenezer Um "weitere Lektüre" anzusprechen, würde ich das in der Antwort verlinkte Shuttle Crew Operations Manual vorschlagen. Es gibt dort eine MENGE Informationen über die Deorbit-Verbrennung - nur die Suche nach "Deorbit-Verbrennung" ergibt Hunderte von Treffern.

Es ist weniger effizient zu zirkulieren, wenn Sie sich nicht in der Periapsis befinden, aber es ist möglich, und im Falle des Abbruchs eines De-Orbit ist die Ineffizienz sowieso nicht so groß, da Sie sich in der Nähe der Periapsis befinden. Der einschränkende Faktor ist, dass Treibstoff ein sehr teures Gut ist, Raketen tragen nicht viel mehr. Sobald sich Ihre Periapsis in der Atmosphäre befindet, haben Sie nicht mehr den Treibstoff, um sie anzuheben und dann wieder abzusenken.

Wenn Sie andererseits das postulierte rissige Hitzeschild haben, werden Sie es nie wieder absenken wollen.
@Joshua Mit einem gebrochenen Hitzeschild riskieren Sie es im Feuer oder stehen vor dem sicheren Tod, wenn Ihre Lebenserhaltung erschöpft ist.
Oder möglicherweise gerettet werden. Ein neuer Shuttle-Flug hätte theoretisch in 10 Tagen vorbereitet werden können.
Abbruch eines De-Orbit-Manövers
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