Können Feststoffraketen für eine flexible Brenndauer verwendet werden, indem sie abgeworfen werden?

Das Problem beim Trennen von SRB während des Brennens, sei es, um SRB zum Beschleunigen oder Abbremsen für den Wiedereintritt zu verwenden, besteht darin, dass Sie große Probleme haben würden, ihre Halterungen so zu gestalten, dass sie sich lösen, während sie immer noch in die Richtung relativ zum Hauptfahrzeug beschleunigen, für das sie bestimmt sind entworfen, um den stärksten Halt zu haben. Sobald sie erschöpft sind, ist es das Fahrzeug selbst, das in einem Vektor beschleunigt, der entgegengesetzt zu dem ist, bei dem SRB zuvor ebenfalls helfen sollten, oder sie sind träge zueinander, sodass es einfacher ist, sie zum Ablösen einfach abzuschieben.

Aber es ist nicht unmöglich, es würde das Design nur etwas verkomplizieren, was alles schwerer und möglicherweise weniger zuverlässig macht, also wird es vermieden. SRB in der Nähe der Erschöpfung haben aufgrund der nicht idealen Ausdehnung der Korngeometrie des Festtreibstoffs nicht mehr so ​​​​viel Schub. Wenn Sie es also spät genug tun, sollte es keine zusätzlichen Probleme mit seiner Abgasfahne für das Fahrzeug verursachen, das für beides ausgelegt ist Überschall beim Aufsteigen oder Hyperschall beim Abstieg, selbst wenn sie für kurze Zeit in die Nähe gerichtet waren. Natürlich könnten Sie immer kardanisch aufgehängte Düsen verwenden, um dies vollständig zu vermeiden. Oder werfen Sie ihren Kern aus, blasen Sie die Oberseite auf, dämpfen Sie die Düse, reißen Sie die Seiten von SRB der Länge nach mit kleinen Ladungen auseinander oder verwenden Sie ein Flammschutzsystem, was je nach genauer Implementierung sinnvoller ist.hätte katastrophale Folgen.

Verwenden Sie alternativ ein Traktor- oder Abzieherdesign. Sie verlieren etwas Schub mit geneigten Düsen (Kosinus des Winkels zum Beschleunigungsvektor, also ist es nicht so schlimm für kleinere Winkel), aber es sind Designs, die wir bereits für Startabbruchsysteme und ähnliches verwenden. Und meistens verlassen sie sich für solche Aufgaben auf Festtreibstoffe. Beispielsweise verwenden Saturn V ullage-Motoren, die während der Stufentrennung verwendet werden, oder der von Orbital ATK entwickelte Startabbruch von Orion MPVC Feststoffmotoren. Diese könnten vor der Erschöpfung relativ sicher über Bord geworfen werden, aber Sie möchten vielleicht sicherstellen, dass sie während der Trennung nicht die Haltung verlieren.

Das gleiche Problem wurde von den Designern der Minuteman-Rakete festgestellt. Sie verwendeten ein System, bei dem Öffnungen in der Düse geöffnet wurden und der extrem schnelle Druckabfall die Flamme ersticken würde. Verknüpfung .

Wie in einigen anderen Antworten erwähnt, hatte die 3. Stufe der Minuteman III ICBM "Öffnungen", die geöffnet wurden und den Druck der Feststoffraketenkammer auf Null brachten, wodurch der Schub effektiv beendet wurde. Die Interkontinentalrakete Peacekeeper ("MX") verwendete eine elegantere Lösung und benutzte ein "Treibstoffverschwendungs"-Manöver, um solche Häfen zu vermeiden. Das Leitsystem loftete die Flugbahn so, dass die gewünschte Geschwindigkeit erreicht wurde, wenn der feste Raketentreibstoff in der 3. Stufe erschöpft war.

Wenn Sie einen Booster vor der Erschöpfung abwerfen, beschleunigt er vor der Rakete / dem Raumschiff, und Sie werden von den Abgasen des Boosters gesprengt. Sie müssten leistungsstarke Motoren verwenden, um den Booster schnell aus dem Weg zu räumen, und wenn einer davon ausfällt, rammt der Booster die Rakete / das Raumschiff.

Was normalerweise besser ist, ist, den Treibstoff auszuwerfen und nicht die Rakete. Alternativ können Sie einfach die Brennkammer freilegen, ohne die Fähigkeit, den Druck aufrechtzuerhalten, hört die Rakete auf zu feuern. Das Auswerfen der Rakete kann ziemlich gefährlich sein, wie andere bereits erwähnt haben. Aber diese Techniken können die Rakete effektiv inert lassen. Sie sind nicht wirklich präzise, ​​aber sie funktionieren. Siehe zum Beispiel dieses Patent neben anderen Konzepten

Dies wird häufig in Militärraketen auf der Erde verwendet, die jederzeit startbereit sein müssen und präzise Manöver erfordern. Der Start führt jederzeit zu Feststoffraketen, deren Präzision das Abschneiden des Schubes erfordert.

Wenn Sie eine Bahnkorrektur durchführen möchten, die 30 % der Brennzeit der Feststoffrakete erfordert, können Sie die restlichen 70 % nicht für ein späteres Manöver verwenden. Das ist zu teuer, wenn Sie mehrere Verbrennungen benötigen. Eine gute Rakete für Orbitkorrekturen erlaubt viele kurze und längere Verbrennungen. Der Wirkungsgrad der Kraftstoffmasse ist viel besser als.