Warum wurde das Space Shuttle nicht vollständig mit Flüssigtreibstoff betrieben?

Warum wurde die Entscheidung getroffen, 2 Booster, die Festbrennstoff verbrennen, neben der SSME mit Flüssigbrennstoff einzusetzen? Andere Entwürfe der damaligen Zeit drängten auf alle Raketen mit Flüssigbrennstoff (russische Sojus, chinesischer Langer Marsch). Warum hat die NASA nicht dieselben SRBs genommen und sie mit LOX / LH2-Motoren ausgestattet? Sie bieten einen höheren ISP und sind absolut umweltfreundlich.

Beim Googeln nach einer Antwort sind mir einige Argumente eingefallen -

  • So konnten sie leicht wiederhergestellt und wiederverwendet werden.

Booster mit Flüssigbrennstofftanks könnten ebenfalls geborgen werden. Tatsächlich ist die sich selbst erholende 1. Stufe von SpaceX wahrscheinlich das beste Argument für ein komplett mit Flüssigbrennstoff betriebenes Design.

  • Klassische Raketentriebwerke sind erst ab einer bestimmten Höhe effizient. SSMEs werden gezündet, aber beim Start gedrosselt, um nach der SRB-Trennung wieder auf volle Leistung gedrosselt zu werden, wo sie effizienter sind.

Konstruiere den Raketenmotor so, dass er auf Meereshöhe effizient ist.

Andere Dinge zu beachten:

  • Einmal gezündete SRBs sind schwer zu kontrollieren
  • Die Challenger-Katastrophe ereignete sich aufgrund eines O-Ring-Versagens in den SRBs.
  • Laut Wikipedia berichten Astronauten, die mit mehreren Raumfahrzeugen geflogen sind, dass Shuttle eine rauere Fahrt liefert als Apollo oder Sojus. [Aufgrund von SRBs].
Ein hoher spezifischer Impuls ist schön zu haben, aber Sie wollen auch genug Schub, um Sie vom Boden abzuheben. Sie möchten also eine hohe Durchflussrate zusätzlich zu einer hohen Kraftstoffeffizienz.
Die sich selbst erholende 1. Stufe von SpaceX ist wahrscheinlich das beste Argument für ein komplett mit Flüssigbrennstoff betriebenes Design. Denken Sie daran, dass das Space-Shuttle-Programm 1972 begann, als der erste funktionierende Orbiter 1979 ausgeliefert wurde. Sie konnten nicht einfach auf mehr als 30 Jahre technologischen Fortschritt warten, der für eine sich selbst erholende 1. Stufe benötigt wurde.

Antworten (1)

Schub und Kosten. Jeder SRB erzeugte bei einem viel einfacheren Design so viel Schub wie 6,5 der (mit Wasserstoff betriebenen) Haupttriebwerke (SSMEs) des Shuttle-Orbiters.

Ein Hochleistungs-Flüssigbrennstoffmotor würde eine harte Wasserlandung wie der SRB nicht in einem wiederverwendbaren oder reparierbaren Zustand überstehen.

Eine geflügelte, wiederverwendbare, mit Flüssigbrennstoff betriebene Booster- Strategie wurde in Betracht gezogen, aber ich vermute, dass sie die Entwicklungskosten wahrscheinlich verdoppelt hätte.

Eine inkrementelle Strategie zur Entwicklung eines angetriebenen Booster-Rücklaufs wie der von SpaceX wäre nicht in Betracht gezogen worden; Wiederverwendbarkeit war eine harte Anforderung.

Wenn ich richtig gerechnet habe, hätte ein Paar flüssigkeitsbetriebener Booster mit jeweils 5 SSMEs oder 2 F-1s als Ersatz für die SRBs funktionieren können. Der F-1-basierte Booster – eine kürzere Version des Pyrios- Boosters, der für SLS vorgeschlagen wird – hätte vielleicht sogar genug Leistungsreserven gehabt, um einen angetriebenen Abstieg im Falcon 9-Stil durchzuführen, aber es wären viele sehr teure Motoren eingebaut worden der Atlantik, bevor dies erreicht wurde.

Nun, die Kosten sind eine andere Sache. Das Space Shuttle kostet durchschnittlich 450 Millionen Dollar pro Mission, während die Sojus viel billiger und auch zuverlässiger ist. Die Leute haben geschätzt, dass es ungefähr die Hälfte dieses Preises ist.
Die Sojus hat viele Vorzüge, aber sie hat bei weitem nicht die Fähigkeiten, die das Shuttle hatte.
Dies ist die richtige Antwort. Das Entwicklungsbudget für das Shuttle war auf 4 Milliarden US-Dollar begrenzt, und der ursprüngliche, vollständig wiederverwendbare Booster + Orbiter konnte dafür nicht entwickelt werden. Das "Thrust Augmented Orbiter System" TAOS, das zu STS wurde, wurde entwickelt, um in das Budget zu passen, wodurch die Betriebskosten für die Lebensdauer des Systems erhöht wurden :(
Sojus bringt etwa 7 Tonnen Nutzlast in LEO, verglichen mit 24 Tonnen und 7 Astronauten für das Shuttle.
Diese 7-Tonnen-Zahl ist, wenn Sie die Sojus-Rakete als Satellitenwerfer verwenden, vermute ich. Wenn Sie mit einer bemannten Sojus-Kapsel starten, ist die Nutzlast viel geringer.
Das Sojus-Raumschiff hat eine Nutzlast von 7 Tonnen.
Du vergleichst Äpfel mit Birnen. Wenn das Shuttle eine Nutzlast von 24 Tonnen plus 7 Astronauten hat, hat eine Sojus eine Nutzlast von 3 Astronauten plus was auch immer in die Kapsel passt, was höchstens ein paar hundert kg sind, nicht 7 Tonnen.
Wenn ich sage "Sojus bringt etwa 7 Tonnen Nutzlast in LEO", meine ich die Sojus -Trägerrakete , nicht das Raumschiff. Ich betrachte den Shuttle-Orbiter als Trägerrakete, nicht als Nutzlast.
Warum wurde das Space Shuttle nicht vollständig mit Flüssigtreibstoff betrieben?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v