Scherkräfte zwischen Shuttle, Tank und Boostern – was drückt was?

Das ist die Frage, die ich hier hätte stellen sollen . Das Space Shuttle und die beiden Feststoffraketen-Booster (SRBs) sind mechanisch mit dem riesigen Panzer verbunden.

SRBs, Shuttle und Panzer erfahren alle Kräfte aufgrund von Luftwiderstand und aufgrund der Schwerkraft. SRBs und Shuttle erfahren auch Kräfte aufgrund von Schub.

Es gibt auch mechanische Kräfte zwischen den SRBs und dem Tank und zwischen Shuttle und Tank. Meine Frage hier bezieht sich auf diese Kräfte.

Während des Flugs heben die SRBs den Tank an, sodass die Kräfte der SRBs auf den Tank positiv sind. Gegen Ende ihres Vortriebsfluges lösen sie sich vom Panzer – heben sie in diesem Moment noch ab?

Die drei Haupttriebwerke des Shuttles verbrennen LOX & LH2 aus dem Tank. Das Shuttle trägt manchmal eine sehr schwere Nutzlast, manchmal aber auch nicht – was bedeutet, dass die Gravitationskraft auf dem Shuttle von einem Flug zum nächsten erheblich variieren kann. Die Hauptmotoren des Shuttles tragen das Gewicht des Shuttles. Aber beteiligen sie sich immer am Anheben des Panzers? Oder wenn das Shuttle eine sehr schwere Nutzlast hat, zieht der Panzer (+SRBs) tatsächlich das Shuttle?

Idealerweise würde ich gerne sehen, ob es eine Darstellung der SRB-Tank- und Shuttle-Tank-Kraft (Größe und Vorzeichen) als Funktion der Zeit für kleine Nutzlastmasse und maximale Nutzlastmasse (Hubble?) gibt.

Im Grunde was-drückt-was gegen die Zeit?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein oben: STS-79 (NASA) von hier

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein oben: STS-51f - Spacelab (NASA) von hier

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein oben: STS-132 (NASA) von hier

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein oben: STS-117 (NASA) von hier

Es gibt Diagramme, die sich auf das beziehen, was Sie in diesem Dokument ntrs.nasa.gov/api/citations/19770023219/downloads/… suchen, aber nur für die erste Stufe und in einer solchen Form (Lastindikatoren), dass es einen enormen Aufwand erfordern würde, sie zu schreiben als Antwort auf. Um einen Vorgeschmack zu bekommen, hier ist die Definition der Lastanzeigepositionen imgur.com/FJufdOZ und hier ist das Diagramm für die fwd-Attach-Z-Achsen-Lastanzeige FT01 imgur.com/fkO5j5S
@OrganicMarble oh das ist schon extrem hilfreich. Das ist genau das, was ich brauchte, um i.stack.imgur.com/fzSOF.png zu sehen

Antworten (2)

Die drei SSMEs liefern 568 Tonnen Schub, der Orbiter hat ein Gewicht von rund 100 Tonnen inkl. Nutzlast. Der Orbiter übt vom Start bis zum MECO immer eine positive Kraft auf den Tank aus, unabhängig von der Nutzlast (in der Praxis 0-16 Tonnen).

Die SRBs werden abgeworfen, wenn ihr Schub auf 100.000 lbf/45 Tonnen abfällt , sodass ihr Schub/Gewichts-Verhältnis bis dahin unter 1 liegt und sie vom Orbiter mitgezogen werden. Der Schubabfall erfolgt sehr schnell, sodass dies nur wenige Sekunden dauert.

OK, das ist wirklich hilfreich! Irgendwo da draußen muss es eine Art Verschwörung zwischen diesen und der Zeit geben.
@uhoh - Irgendwo da draußen gibt es eine Darstellung von Kraft gegen Zeit. Klicken Sie auf den Link von Hobbes, und da ist er.
@DavidHammen, es gibt eine Handlung von etwas , aber nicht das, wonach ich gefragt habe. Bitte lesen Sie meine Frage noch einmal. " Idealerweise würde ich gerne sehen, ob es eine Darstellung der SRB-Panzer- und Shuttle-Panzerkraft (Größe und Vorzeichen) als Funktion der Zeit gibt, für kleine Nutzlastmasse und maximale Nutzlastmasse (Hubble?) "

Um ein wenig mehr Klarheit darüber zu schaffen, was als Ergänzung zu @ Hobbes 'Antwort vorangetrieben wird:

Schublasten von den SRBs gehen durch ihre vorderen SRB/ET-Befestigungsfittings (abgebildet), die mit einem Schubbalken verbunden sind, der durch den ET-Zwischentank verläuft, zwischen dem Wasserstofftank am hinteren Ende und dem Sauerstofftank am vorderen Ende.

SRB-Vorderschürze mit rot eingekreistem ET-Befestigungspunkt

Schublasten von den SSMEs gehen durch die hinteren ET/Orbiter-Befestigungsfittings am Boden des Wasserstofftanks.

Vielen Dank für Ihre Antwort und wenn ich mir das noch einmal ansehe, stelle ich fest, dass ich nicht mehr wirklich verstehe, was aus (at) Hobbes 'Antwort hervorgeht. In einem Bild dort sehe ich die SRBs, die mit dem Shuttle verbunden sind, und für meine Nicht-Raketenwissenschaftler-Augen sieht es so aus, als wäre der SRB direkt am Shuttle befestigt und "zieht" direkt darauf i.stack.imgur.com/KGetr.jpg Aber "Schublasten von den SRBs gehen durch ihre vorderen SRB / ET-Befestigungsstücke, die mit einem Schubbalken verbunden sind, der durch den ET-Zwischentank verläuft ..." hört sich so an, als würden die SRBs am externen Tank "hochziehen", ebenso wie das Shuttle .
Sollte ich fragen: "Was sind die Funktionen dieses Dings ?" Als neue Frage, wo "dieses Ding" die Kopplung zwischen SRB und Shuttle ist, die im Bild in meinem vorherigen Kommentar gekennzeichnet ist?
@uhoh das Bild, das Sie zeigen, ist der strukturelle Rahmen, der den ET am Orbiter befestigt. Um es klar zu machen, ziehen die SRBs von der Mitte am ET hoch – sie drücken auf den Sauerstofftank und ziehen am Wasserstofftank. Der Orbiter drückt von unten auf den ET. Die hinteren Befestigungen an den SRBs dienen nur dazu, sie in die richtige Richtung zu halten, ebenso wie das Zweibein am vorderen Teil des Orbiters.
Okay, das hilft wirklich ziemlich viel tatsächlich! Die Kopplung mit dem Pfeil, den ich gezeichnet habe, ist nicht einfach eine Punkt-zu-Punkt-Orbiter-zu-SRB-Verbindung; Es ist einfach kein guter Betrachtungswinkel, um zu sehen, was dort alles vor sich geht, und obwohl der Schubstrahl nicht zu sehen ist (da die Kamera keinen Röntgenblick hatte), ist er wirklich einer der "Hauptakteure", die wir schätzen müssen . Danke für deine Zeit und Geduld mit mir :-)
Scherkräfte zwischen Shuttle, Tank und Boostern – was drückt was?
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