Warum verwenden KSC-Raupentransporter Raupenketten statt Schienen?

Die beiden Crawler-Transporter des Kennedy Space Center , mit denen Saturn V-, Shuttle- und SLS-Raketen zur Startrampe transportiert werden, bewegen sich auf Raupenketten:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist ein SpaceFlight Insider-Videoclip über die aktuelle Arbeit an der Modifikation der Crawler für SLS:

Die viel leichtere Sojus wird stattdessen auf Gleisen, einer Eisenbahn mit russischer Standardspur, wie es scheint, zur Startrampe transportiert.

Schienenschienen scheinen mir eine offensichtliche Wahl zu sein, um superschwere Fracht über eine kurze Distanz zwischen wenigen festen Punkten zu bewegen. Caterpillar-Profile sind nützlicher, um unwegsames Gelände zu durchqueren, und werden hauptsächlich bei Bau- und Militärfahrzeugen verwendet. Warum verwenden die Raupentransporter Raupenlaufflächen, anstatt auf Schienen zu fahren?

Hinzugefügt: Es scheint, als ob Buran und der N1-Werfer auch einen Raupentransporter hatten, derselbe, aber von Lokomotiven auf Schienen gezogen (oder verstehe ich das falsch?) Hmm, das verlinkte Buch sagt, dass er von vier 100 PS gezogen wurde Lokomotive. Kaum.

Das ist ein tolles Video. Habe das noch nie gesehen.
Buran und N1 wurden auf Schienen transportiert: 2 parallel verlaufende Sätze von Normalspurschienen. Lokomotiven haben eher 1000 PS als 100.
Sojus ist ein etwas seltsamer Vergleich, es wird horizontal zusammengebaut und dann auch so zum Pad transportiert. Raupentransporter hingegen werden verwendet, um eine mobile Startplattform zusammen mit der Trägerrakete von einer vertikalen Montagehalle zur Startrampe zu transportieren. Ein besserer Vergleich wäre dann mit Vandenberg AFB Launch Complex 6 , der ein mobiles VAB und einen Serviceturm verwendet, die sich beide auf Schienen zum und vom Startturm bewegen, und der Standort war auch ein ausgewiesener Space Shuttle-Startplatz (obwohl das nie passiert ist).
Der Flammengraben N1/Energia wurde in den Boden gebaut, während der Flammengraben Saturn V/Shuttle oberirdisch ist. Das bedeutet, dass der US-Crawler in der Lage sein musste, eine Rampe hinaufzufahren, während der sowjetische immer eben war. Dies bedeutete auch einen extra komplizierten Mechanismus, um die Rakete und den Turm vertikal zu halten, während sich die Raupe nicht auf ebenem Boden befand. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob dies die Entscheidung zwischen Schiene und Lauffläche beeinflusst.
Ariane V nutzt Schienen und einen Lastwagen, um die Trägerrakete auf die Schienen zu ziehen.
Schienen scheinen immer noch einfacher zu sein.

Antworten (3)

Gewichtsverteilung wäre der Hauptgrund.

Der Shuttle-Stapel (oder Saturn-V-Stapel) wog leer eine immense Menge. Shuttle umso mehr, da die SRBs während der Bewegung voll waren. (Kann keine Feststoffrakete auf dem Pad betanken). Die SRBs wogen jeweils 1,3 Millionen Pfund, bereit für den Flug. Das ist wirklich eine immense Menge auf einer kleinen Fläche.

Die Ketten der Raupen sind riesig, was die Masse besser auf eine größere Fläche des Bodens verteilt.

Es wurde darüber gesprochen, dass für SLS mit seinen 5-Segment-SRBs die Rampe zum Pad umgebaut / verstärkt werden muss, um das zusätzliche Gewicht zu bewältigen.

Eine Schienenstrecke kann das Gewicht auf mehrere Räder verteilen, die aber sehr schmal sind. Während ein kilometerlanger Zug so viel wiegen kann wie der Shuttle-Stapel, denken Sie daran, dass er über eine Meile Gleis verteilt ist. Der Crawler ist ziemlich kompakt im Fußabdruck.

Eine Sojus oder Proton, die per Bahn zur Startrampe gebracht werden, sind im Vergleich viel viel kleiner.

Der Crawler muss auch die Startplattform und (für Saturn) den Turm tragen.
Auch Sojus wird in einer horizontalen Position aufgenommen , wodurch sein Gewicht etwas mehr verteilt wird als bei einer vertikalen Anordnung, die von der NASA verwendet wird.
Und was würde dann passieren, wenn ein Schienenfahrzeug an der Startrampe ankommt? Brauchen Sie eine spezielle Breitspur, um die Flammengrube zu überspannen? Der Crawler-Ansatz ist in diesem Zusammenhang sehr sinnvoll.
@AnthonyX Du kommst um 90 Grad zum Flammengraben. Dh Sie bauen es anders, als Sie es für einen Crawler bauen.
@geoffc kann ich dich für einen Bonus interessieren? Ich würde gerne ein paar Referenzen sehen.
Jedes der 8 Gleise des Raupentransporters gleicht gewissermaßen einem 11-achsigen Schienenfahrzeug, das vor sich Schwellen zur Gewichtsverteilung auslegt und hinten zur Wiederverwendung aufnimmt. Im Gegensatz zu einer Adhäsionsbahn müssen die angetriebenen Achsen jedoch nicht belastet werden und umgekehrt, was wahrscheinlich die Technik vereinfacht. (Es ist also eher wie eine selbstlegende Zahnradbahn , nur ohne die Komplexität der Weichenarbeit).
Bei zu hoher Belastung pro Rad können weitere Schienen parallel hinzugefügt werden – und die Lastverteilung vom Gleis auf den Boden ist der Lauffläche überlegen.

The Kennedy Space Center Story , geschrieben von der NASA im Juni 1970, NTRS-Dokument 19710024295 , S. 29 beschreibt die in Betracht gezogenen Optionen und den Grund für die endgültige Wahl:

Das Schema für den Transport von Trägerraketen und zusammengebauten Saturn-V-Fahrzeugen wurde von NASA-Ingenieuren sorgfältig untersucht. Ein Binnenschifffahrtssystem wurde untersucht. Die Modelle wurden im David Taylor Model Basin der Marine auf dem Potomac in der Nähe von Washington, DC getestet. Sie zeigten, dass hydrodynamische Probleme, die durch einen Lastkahn verursacht werden, der groß genug ist, um die Rakete in aufrechter Position zu tragen, extrem schwierig oder kostspielig zu lösen sind. Außerdem wäre eine aufwändige Startrampe erforderlich.

Andere mögliche Lösungen erwiesen sich als unpraktisch oder, im Fall einer Eisenbahn, als zu kostspielig, um die damit verbundenen enormen Lasten zu bewegen . Luftbereifte Transporter, Bodeneffektmaschinen und andere Ideen wurden verworfen. Die endgültige Wahl fiel auf einen Raupenkettenfahrzeug , das so groß war, dass es nach der teilweisen Montage im Werk der Marion Power Shovel Company, Marion, Ohio, in bewegliche Teile zerlegt, zum Startzentrum transportiert und dort zusammengebaut wurde. Diese Lösung wurde aus der Tagebauindustrie abgeleitet und umfasste den Einsatz von Hydraulikkraft zum Heben, Nivellieren und Lenken.

Es hört sich so an, als ob die Kosten der entscheidende Faktor waren.

(Eine "Bodeneffektmaschine" ist ein Hovercraft. Das wäre großartig gewesen .)

Das Buch "Moonport - A History of Apollo Launch Facilities and Operations" erwähnt auch, dass die Verwendung von Schienen zum Transport der Trägerrakete und der Plattform zum Pad möglich war, aber dass die Umschaltanordnungen es ihnen ermöglichen würden, die Fahrzeuge zu einem von mehreren verschiedenen Pads zu leiten Biene zu kompliziert. Es enthält auch einige Vergleiche zwischen der Verwendung von Lastkähnen und Schienen für den Transfer der Trägerrakete, leider wird das Crawler-basierte Konzept nicht beschrieben ( hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4204/ch4-5.html ) .

Eine andere zu berücksichtigende Sache ist, dass (die meisten) Startrampen des Kennedy Space Center deutlich über dem durchschnittlichen Bodenniveau liegen, während das Kosmodrom Baikonur flach ist und stattdessen große Gräben unter der Startrampe hat.
Vergleiche KSC: Kennedy Space Center erhöhtes Padmit Baikonur: Baikonur-Kosmodrom-GrabenWo die Russen über glattes, ebenes Gelände fahren, müssen die Amerikaner diese Erhebung als letzten Teil der Reise zur Startrampe überwinden. Einen Zug bergauf zu schieben ist schwierig (Zitat erforderlich), da Sie riskieren, den Halt zu verlieren und rückwärts zu rutschen. Allerdings ist die Reibung zwischen der Lauffläche der Raupe und dem Untergrund immens – so kann man problemlos bergauf fahren oder auf halber Strecke anhalten. Dies könnte einer der sekundären Gründe (neben den bereits in anderen Antworten erwähnten) gewesen sein, sie stattdessen zu wählen.

Die Haftung ist ein Problem, könnte aber mit einer Zahnradbahn ( en.wikipedia.org/wiki/Rack_railway ) oder einer Winde überwunden werden.
Siehe diese Seite : "Eine Rampe mit 5 % Neigung führt von der Raupenbahn zur Spitze der Startstruktur." Züge dürfen 7 bis 10 % Steigung überwinden, also sollten 5 % möglich sein.
@Uwe Standardadhäsionsgüterzüge schaffen keine 7%. Die konkreteste Zahl, die ich habe, ist von dieser Seite , sie ist „vorzugsweise unter 1,5 %“. 5% scheinen mit einer Zahnradbahn machbar zu sein, wie Hobbes vorschlägt, aber dann würde ich sagen, dass wir nicht mehr im "Standard-Eisenbahn" -Regime sind, sondern sowieso mehr oder weniger eine kundenspezifische Lösung entwickeln.
Es gibt viele steile Adhäsionsbahnen, siehe .
24 Eisenbahnen über 5 % sind nicht so viel (wenn man bedenkt, wie viele Eisenbahnen es insgesamt gibt ). Beachten Sie auch, dass viele davon entweder geschlossene oder leichte Touristenbahnen sind . Denken Sie daran, dass wir davon sprechen, weit über 1000 Tonnen weltraumtaugliche Hardware diesen Hang hinauf zu schleppen. Ich sage nicht, dass es ein völlig unmögliches, außer Frage stehendes Unterfangen ist - nur, dass dies eine technologische Schwierigkeit ist, die dazu beigetragen haben könnte, eine Startrampenbahn auszuschließen.
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