Seit den Anfängen der Weltraumforschung hatten Raketen eine Art Launch Escape System (LES). Aus diesem Wikipedia-Artikel wissen wir, dass Merkur und Apollo einen Fluchtturm hatten, während Wostok und Gemini Schleudersitze hatten.
Apollo LES Pad-Abbruchtest (Quelle: wikimedia.org)
Ursprünglich hatte das Space Shuttle Schleudersitze, aber (unter Berufung auf Wikipedia)
wurden entfernt, sobald das Fahrzeug als betriebsbereit erachtet wurde
praktisch ohne LES verlassen. Was sind technische Gründe für diese Wahl?
Angesichts seiner Designarchitektur war es einfach nicht praktikabel, der Besatzung für alle Flugphasen des Space Shuttles einen Fluchtweg zu bieten. Denken Sie daran, dass Sie bis zu 7 Besatzungsmitglieder auf zwei Decks haben. Denken Sie daran, dass das Flugregime aus großen Höhen- und Geschwindigkeitsbereichen besteht. Denken Sie daran, dass es Start-, Lande- und mehrere Abbruchmodi abdecken müsste. Selbst die in den frühen Flügen verwendeten Schleudersitze konnten nicht das gesamte Flugregime abdecken und funktionierten nur für den Kommandanten und den Piloten.
Um Ihre Frage direkt zu beantworten: Schleudersitze wären nur für die Besatzung auf dem Flugdeck nützlich gewesen und dann nur für einen (sehr) begrenzten Teil des gesamten Flugregimes.
In Bezug auf die Verwendung eines LES auf dem Shuttle: Es wurden einige Studien in frühen Entwurfsphasen eines trennbaren Mannschaftsraums durchgeführt. Es überrascht nicht, dass dies dem Orbiter eine inakzeptable Menge an Masse hinzufügte – zumindest bei der gewählten Architektur. Natürlich sah dieses System nicht wie das LES aus, das bei Apollo verwendet wurde. Auch die LES auf Apollo deckte nicht das gesamte Flugregime von Apollo ab.
Eine weitere interessante Tatsache: Das Shuttle wurde ursprünglich entwickelt, um den Astronauten eine Umgebung mit Hemdsärmeln zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass Shuttle-Astronauten vor STS-26 nicht einmal Fallschirme trugen (mit Ausnahme der frühen Qualifikationsflüge mit Schleudersitzen). Tatsächlich waren die Sitze nicht dafür ausgelegt, Astronauten mit einem Fallschirm zu handhaben. Mit "Griff" meine ich das zusätzliche Gewicht und Volumen eines Besatzungsmitglieds mit einem Fallschirm und anderer Ausrüstung. Die Sitze wurden für STS-26 und darüber hinaus modifiziert (und schließlich vollständig neu gestaltet), wenn die Besatzungsmitglieder Fallschirme trugen.
Diese neuen Rutschen sollten für eine sehr begrenzte Anzahl von Flugregimen/Abbruchmodi verwendet werden, bei denen der Orbiter in eine stabile Gleitkonfiguration versetzt werden konnte, die es der gesamten Besatzung ermöglichte, auszusteigen. Das bedeutet, dass Sie die Feststoffe mindestens 2 Minuten lang fahren mussten, bis sie ausgebrannt waren, ein paar ausgefallene Flüge durchführen mussten, um den externen Tank loszuwerden, den Orbiter in einen stabilen, automatisch gesteuerten Gleitflug zu bringen, nach unten (oder über) zum zu klettern Luke, sprengen Sie die Luke, fahren Sie eine Stange aus (siehe nächster Absatz) und steigen Sie aus (x7). Das war also wirklich kein Start-Flucht-System - sobald Sie die SRBs anzünden, verpflichten Sie sich zu mindestens 2 Minuten Motorflug.
Die Rettung sollte mit Hilfe einer Fluchtstange der Besatzung erfolgen. Die Stange hielt die Besatzung davon ab, die Vorderkante des Flügels zu treffen. Hier gibt es gutes Testmaterial: http://youtu.be/dfVTX25hH-I . Beachten Sie, dass nichts davon den Astronauten geholfen hätte, die wir auf 51-L oder STS-107 verloren haben.
Also, was ist hier zum Mitnehmen? Einer (von vielen) der Hauptgründe, warum das Shuttle ausgemustert wurde, war der Mangel an Vorkehrungen für die Flucht der Besatzung. Alle wahrscheinlichen neuen bemannten US-Systeme (von der Regierung unter Vertrag genommen und privat) beinhalten die Flucht der Besatzung für die meisten, wenn nicht das gesamte Flugregime. Dies ist einer der Gründe, warum die meisten dieser Systeme auch mit Kapseln ausgestattet sind.
Das Shuttle hatte für den größten Teil des Flugfensters einfach keine guten Abbruchoptionen. Eine mögliche Änderung, die von Anfang an hätte geplant werden müssen, wäre ein Abbruchsystem gewesen, bei dem der gesamte Mannschaftsraum wie bei einer F-111 getrennt wäre. Aber es hätte die Kosten und die Komplexität erhöht und war nicht wirklich eingebaut.
Um zusätzliche politische Unterstützung für STS zu erhalten, überzeugte die NASA den Gesetzgeber im Wesentlichen, die Air Force/NRO zu zwingen, Titan durch Shuttle als Trägerrakete für KH-11-Spionagesatelliten und andere Geheimdiensthardware zu ersetzen, die Starts direkt in die polare Umlaufbahn erfordern würde. Als diese beiden Programme fortschritten, wuchs das Gewicht über die ursprünglichen Spezifikationen hinaus. Die Spanne war bereits vor den Erhöhungen sehr knapp, und 1984 bereitete sich die NASA darauf vor, einige ziemlich riskante Dinge zu tun, um ihr Versprechen einzulösen, nachrichtendienstliche Nutzlasten zu starten – einschließlich fadengewickelter Booster, die Block-I-Triebwerke mit den ursprünglichen Kehlen/Injektoren betreiben /Turbopumpenlaufräder bei 109 % für den gesamten Flug. Dies sollte Ihnen eine Vorstellung davon vermitteln, warum selbst 5.000 Pfund für einen effektiven LES völlig ausgeschlossen waren. Na sicher,
Ein effektives Start-Fluchtsystem wurde aus Gewichtsgründen, die jetzt sowohl kurzsichtig als auch absurd erscheinen, nicht in das STS eingebaut.
Mögliche Fluchtsysteme.
1) Ein Fluchtauswurfkapselsystem ähnlich dem in der B-58 Hustler verwendeten war eine Möglichkeit. Aber die Auswurfkapsel wog mehrfach so viel wie die Sitze auf dem Shuttle und wurde daher nicht entwickelt.
2) Dann gibt es noch die Tatsache, dass der gesamte Mannschaftsraum getrennt hätte ausgelegt werden können (sollte), wie dies beim Fluchtsystem der F-111 der Fall war . Allerdings wäre das System nach Ansicht der NASA wieder einmal zu schwer gewesen.
3) verum potest esse penale
Die Realität ist meiner Meinung nach, dass die NASA die Nutzlastkapazität des STS nicht durch den Einbau eines effektiven Fluchtsystems für die Besatzung reduzieren wollte. Es scheint, dass 50.000 Pfund Nutzlast für LEO die „magische“ Zahl war, die die NASA wollte, und die Verringerung dieser Zahl aus Gründen der Sicherheit der Besatzung auf 40.000 bis 45.000 Pfund Nutzlast für LEO war ein unerwünschter Effekt des Einbaus eines solchen Fluchtsystems. Ein System wohlgemerkt, das die Besatzungsmitglieder aus einer stationären Position auf dem Pad bis zu einer Geschwindigkeit von +Mach 2 sicher hätte schützen können.
Bart
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