Warum wurden im Projekt Gemini Schleudersitze anstelle eines Turmfluchtsystems verwendet?

Im Projekt Gemini verwendete die Weltraumrakete Titan II GLV als Treibstoff Hydrazin und Stickstofftetroxid, sodass Sicherheitsbedenken hinsichtlich ihrer giftigen Treibmittel bestanden. Aber neben der besonderen Sorgfalt, die wegen des giftigen Treibstoffs erforderlich war, sollte auch das Start-Fluchtsystem für Sicherheit sorgen.

Normalerweise gibt es zwei Arten von Fluchtsystemen:

- Zuerst das Kapselabbruchsystem mit Raketen, die auf einem Turm über der Kapsel montiert sind. (Dragon V2 verwendet ein anderes Konzept, aber die Rolle besteht immer noch darin, die Kapsel von der Rakete wegzudrücken.)

- Zweitens Schleudersitze, wie sie in Militärflugzeugen verwendet werden: Jedes Besatzungsmitglied kehrt mit einem individuellen Fallschirm zur Erde zurück. Solche Systeme sind jedoch in einem begrenzten Bereich von Höhen und Geschwindigkeiten wirksam.

Bei bemannten Raumfahrtprogrammen würde ein mögliches Scheitern den Verlust der Besatzung und eine mögliche Beendigung des Programms bedeuten oder im besten Fall ein jahrelanges Verschieben, bis alles zu 100% sicher wäre. Aber Project Gemini war wie ein Sprungbrett für das bemannte Mondprogramm. Zeit war sehr wichtig, weil es in jenen Jahren ein Weltraumrennen war, und um die Ziele zu erreichen, sollte alles erfolgreich, zur richtigen Zeit und sicher sein. Natürlich könnte das Eingehen des Risikos zum Erfolg führen, aber warum entschied sich die NASA für diese Art von Technologie, den Schleudersitz, anstelle eines Systems mit Raketen, die auf einem Turm über der Kapsel montiert sind, was zuvor im Projekt Mercury getestet und später verwendet wurde Kapseln wie Apollo und Sojus. Das Turmfluchtsystem wird auch heute noch in Sojus-Raumfahrzeugen verwendet und wird in zukünftigen Missionen von Orion-Raumfahrzeugen verwendet. Da das Schleudersitzsystem in einem begrenzten Höhen- und Geschwindigkeitsbereich wirksam und sicherer ist, ist das Risiko bei der Verwendung dieses Systems höher, da der Ausfall der Rakete jederzeit in verschiedenen Höhen und Geschwindigkeiten passieren könnte. Das Tower-Escape-System wurde als Technologie vor Project Gemini entwickelt und getestet, warum wurde es nicht gewählt?

Hypergoliker oder nicht, das Hauptanliegen wären riesige Explosionen, nicht die Toxizität des Treibstoffs.
Die Toxizität des Treibstoffs war ein Grund, die Entwicklung einiger früherer Raketentriebwerke einzustellen, da die Wahrscheinlichkeit von Triebwerksschäden oder -ausfällen höher war, die diese riesige Explosion verursachen und die Besatzung gefährden würden. Auf jeden Fall war der LR87-AJ-7-Motor ein guter Motor mit guten Aufzeichnungen für wichtige Missionen, und deshalb konzentriert sich die Frage mehr auf das Startabbruchsystem, selbst wenn es eine mögliche Explosion geben würde, da die Raketentechnik nicht perfekt ist, sollte dieses System genauso gut sein wie möglich oder perfekt, damit die Crew immer sicher ist.

Antworten (1)

Während eine Reihe von Quellen sagen, dass die Motivation für die Verwendung von Schleudersitzen anstelle von LES darin besteht, Gewicht zu sparen, kann ein Turmstart-Fluchtsystem relativ früh im Flug abgeworfen werden, während Schleudersitze den ganzen Weg in die Umlaufbahn getragen werden müssen. Abhängig von den genauen Massen und der Zeit des Turmabwurfs kann dies eine Wäsche oder sogar ein wenig günstig für eine Turm-LES sein.

Ein Nachteil von Schleudersitzen ist, dass sie den Besatzungsmitgliedern weniger Schutz bieten und eher Verletzungen verursachen (wenn ein Besatzungsmitglied beispielsweise einen Arm so ausgestreckt hat, dass die Luke während der Schleudersequenz nicht frei wird). . Daher ist LES im Allgemeinen vorzuziehen.

Für Gemini gab es laut Max Faget (Seite 38) zwei Hauptüberlegungen, die Schleudersitze attraktiver machten.

Zum einen sollte Gemini zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Entwicklung als kontrolliertes Segelflugzeug landen und unter einem Parasail auf einer Landebahn landen, anstatt unter einem Fallschirm aufs Meer zu spritzen. Wenn während des Gleitanflugs etwas schief gehen sollte, wäre es schön, Schleudersitze zu haben, aber ein LES wäre zu viel des Guten (und würde außerdem einen weiteren Fallschirm erfordern), und das Tragen des LES während des gesamten Fluges wäre eine zu große Massenstrafe.

Zweitens verwendete die Titan im Gegensatz zu den Trägerraketen für die Mercury- und Apollo-Programme hypergolische Treibmittel, die bei Kontakt brennen; Das klingt zwar gefährlich, aber in einer größeren Fehlersituation, in der die Treibmitteltanks platzen, würden sie zu brennen beginnen, sobald das Mischen beginnt, was dazu neigen würde, die verbleibenden Treibmittel zu zerstreuen und einen insgesamt weniger energiedichten, langsamer brennenden Feuerball zu ergeben. Bei den Nicht-Hypergolen in den Mercury- und Apollo-Trägerraketen wäre es möglich, dass sich die Treibmittel vor der Zündung ausgiebig mischen, was zu einer Explosion führen würde, in diesem Fall wäre der durch die Kapsel gebotene zusätzliche Schutz sehr wichtig.

Danke für den Link zu dieser mündlichen Überlieferung von Max Faget; das sieht nach spannender Lektüre aus.
Schleudersitze sind leichter, können aber nicht wie der Fluchtturm inszeniert werden. Bist du sicher, dass die Strafe immer noch niedriger ist als der Fluchtturm?
Guter Punkt, und nach meinen Schätzungen ist ein Fluchtturm einer Geschwindigkeit von etwa 50 m / s Delta-V vorzuziehen, wenn er gleichzeitig mit der Primärstufe abgeworfen wird.
Ich weiß nicht, ob das angemessen ist, aber es scheint schwer zu glauben, dass bei all dem von der NASA und den Auftragnehmern eingesetzten Ingenieurtalent eine Art sicherer Fluchtturm oder so etwas wie kleine solide Anschnallmodule hätte integriert werden können der Verkleidungsring des Servicemoduls.
@templerman Nicht umsonst. Etwas anderes müsste dafür kompromittiert werden.