Was sind die wichtigsten Schritte im Vorfeld eines Raketenstarts?

Ich weiß, dass Raketenstarts extrem komplex sind. Wenn ich mir ein paar ansehe, habe ich das Gefühl, dass einige Dinge bei allen Raketenstarts standardmäßig passieren, vielleicht sind sie je nach Treibmitteln, Booster-Kombinationen und Nutzlasten variabler als ich denke. Ich habe das Gefühl, wenn ich zumindest ein bisschen verstehen würde, worum es bei diesen Schritten geht, würde mir das ein Gefühl dafür geben, wie die Rakete funktioniert.

Zum Beispiel erfolgt das Laden von Treibstoffen zu einem bestimmten Zeitpunkt, warum dann? Ich kann nur zwei Zusammenfassungen von Pre-Launch-Sequenzen finden, eine für Falcon und eine für das Space Shuttle. Falke:

T-0:02:00   Align Flight Computers to Self Alignment    
T-0:02:00   Range Verification  
T-0:02:00   Flight Control to Self Alignment    
T-0:01:35   Helium Loading Termination  
T-0:01:30   Final Engine Chilldown, Pre-Valves/Bleeders Open    
T-0:01:20   Engine Purge    
T-0:01:00   Flight Computer to start-up 
T-0:01:00   Pad Deck Water Deluge System Activation 
T-0:00:50   First Stage Thrust Vector Actuator Test 
T-0:00:40   Propellant Tank Pressurization  
T-0:00:25   All Tanks at Flight Pressure    
T-0:00:15   Arm Pyrotechnics    
T-0:00:10   Latest VC Abort 
T-0:00:03   Merlin Engine Ignition  
T-0:00:00   LIFTOFF

Pendeln:

T-9 minutes and counting
Start automatic ground launch sequencer
Retract orbiter access arm (T-7 minutes, 30 seconds)
Start auxiliary power units (T-5 minutes, 0 seconds)
Arm solid rocket booster range safety safe and arm devices (T-5 minutes, 0 seconds)
Start orbiter aerosurface profile test, followed by main engine gimbal 
profile test (T-3 minutes, 55 seconds)
    Retract gaseous oxygen vent arm, or "beanie cap" (T-2 minutes, 55 seconds)
    Crew members close and lock their visors (T-2 minutes, 0 seconds)
    Orbiter transfers from ground to internal power (T-50 seconds)
    Ground launch sequencer is go for auto sequence start (T-31 seconds)
    Activate launch pad sound suppression system (T-16 seconds)
    Activate main engine hydrogen burnoff system (T-10 seconds)
    Main engine start (T-6.6 seconds)

Diese implizieren eine Reihe von Fragen, aber es ist ein bisschen überwältigend. Gibt es nicht ein allgemeines Schema für die Dinge, um es einfacher zu machen, sich damit auseinanderzusetzen? Eine Übersicht, und von dort aus können gezieltere Fragen gestellt werden? Was ist der grundlegende Überblick über die Dinge, die vor dem Start getan werden müssen, und die grundlegenden Gründe für eine unbemannte Trägerrakete?

Bearbeiten: Die enthaltenen Pre-Launch-Checklisten sind hauptsächlich Beispiele, eine allgemeine Erklärung von vielleicht, sobald eine Rakete auf dem Pad ist, wäre großartig.

Aufgrund der Schwierigkeiten, die ich hatte, Informationen online zu finden, befürchte ich, dass die Angelegenheit als zu kompliziert angesehen wird, um sie auf nützliche Weise richtig zusammenzufassen. Ich hoffe nicht.
Versuchen Sie es mit den Suchbegriffen "Launch Sequence".
PearsonArtPhoto gab hier eine Dragon/Falcon-Startsequenz .
Scheint ein bisschen breit, aber vielleicht beantwortbar, da Sie erwähnen, dass Sie nach einem Überblick suchen. Wie Jerard andeutet, wurde einiges davon bereits unter dem Launch-Sequence- Tag besprochen.
@JerardPuckett Die Suche nach der Startsequenz bringt eine Menge Dinge hervor, von denen die meisten nicht zutreffen, und der Rest ist sehr schwer zu sortieren. Ich habe die Frage zu Countdowns gelesen, die an sich interessant ist, aber fast nichts über den Prozess erklärt. Eigentlich habe ich dort den Falcon-Startlink bekommen, aber ich dachte nicht, dass es nützlich wäre, das zu erwähnen. Mir ist klar, dass die Frage weit gefasst ist – das ist in der Tat der Punkt. Dies ist für Anfänger. Es geht darum, einen Weg zu finden, wie Menschen ein sehr kompliziertes Thema auf eine für sie verdauliche Weise angehen können. Mit der Zeit denke ich, dass das sehr nützlich sein könnte
Tatsächlich bringt eine Suche in Google nach Launch Sequence und Pre-Launch Sequence überraschend wenig. Das habe ich gemacht, bevor ich gefragt habe. Hier gibt es eine Lücke, eine Frage, die Anfänger stellen könnten, und wenn SEx.SE sie ausfüllt, wird sie beim Googlen ganz oben angezeigt. ;)
@briligg Google weiß nichts! Versuchen Sie, hier zu suchen :) Eigentlich wäre die beste Quelle, die mir einfällt, Spaceflight101 mit fantastisch detaillierten Beschreibungen. Hier ist zB die neuste für Delta II/SMAP (siehe auch die Links unter dem Titel des Artikels). Aber SpaceflightNow, NASASpaceflight und einige andere sind auch gute Quellen für detaillierte Beschreibungen der Countdown-Zeitachse.
AmericaSpace beschreibt auch ziemlich gut die Zeitpläne vor und nach dem Start.

Antworten (2)

Ich kann die STS-Einträge erklären. Ich werde hier von meinem eigenen Wissen abgehen, aber wenn ich ehrgeizig werde, werde ich mit Zitaten zurückkommen. Ich werde versuchen, es in die Vergangenheit zu bringen, weil es kein STS mehr gibt, aber da werde ich wahrscheinlich einen Fehler machen.

Automatischen Ground Launch Sequencer starten Der GLS war die Software, die automatisch die letzte Phase des Countdowns befahl.

Orbiter-Zugangsarm einfahren (T-7 Minuten, 30 Sekunden) Der Orbiter-Zugangsarm war der Schwenkarm, der vom Startturm bis zur Mannschaftsluke reichte. Dort war der „weiße Raum“. Wenn es nach diesem Zeitpunkt einen Notfall gab, der die Besatzung dazu zwang, den Orbiter zu evakuieren, konnte er sehr schnell zurückschlagen.

Hilfsaggregate starten (T-5 Minuten, 0 Sekunden) Der Pilot startet die 3 mit Hydrazin betriebenen APUs, die den Orbiter mit hydraulischer Energie versorgen. Es wird so spät wie möglich getan, um Kraftstoff zu sparen. Sie müssen bis T-4 Minuten betriebsbereit sein, wenn Hydraulikdruck benötigt wird, um ein Ventil in den Shuttle-Hauptmotoren zu bewegen, wenn sie in die Spülsequenz 4 eintreten.

Sichern Sie die Feststoffraketen-Boosterreichweite und schalten Sie Geräte scharf (T-5 Minuten, 0 Sekunden) Mechanische Geräte, die die Zündkette in den SRB-Zerstörungsgeräten unterbrechen, werden in die nicht sichere Position gedreht.

Start des Orbiter-Flugflächenprofiltests, gefolgt vom Gimbal-Profiltest des Haupttriebwerks (T-3 Minuten, 55 Sekunden). Jetzt, da die Hydraulikleistung verfügbar ist, werden die Höhenruder und die Rumpfklappe betätigt, und dann die SSME-Gimbals.

Entlüftungsarm für gasförmigen Sauerstoff oder "Mützenkappe" zurückziehen (T-2 Minuten, 55 Sekunden) Dies ist ein weiterer Arm vom Startturm bis zur Spitze des ET. Es trägt einen Kanal, durch den jegliches aus dem ET LOX-Tank entlüftete GOX vom Fahrzeug weg freigesetzt wird.

Besatzungsmitglieder schließen und verriegeln ihre Visiere (T-2 Minuten, 0 Sekunden). Dies versiegelt die Start- und Einstiegsanzüge im Falle eines Vogelschlags während der ersten Stufe, der die Fenster zerstört. Dies erfolgt so spät wie möglich in der Zählung, da die Anzüge in dieser Konfiguration O2 in die Kabine ablassen und Sie nicht möchten, dass die O2-Konzentration zu hoch wird.

Orbiter schaltet vom Boden auf interne Stromversorgung um (T-50 Sekunden) Die Spannung an den Stromzuführungen von der mobilen Trägerrakete zum Orbiter wird gesenkt, sodass die Brennstoffzellen des Orbiters alle Stromlasten aufnehmen.

Der Bodenstartsequenzer ist für den automatischen Start der Sequenz aktiviert (T-31 Sekunden). Wenn alles in Ordnung ist, wird der Onboard-Startsequenzer im Orbiter gestartet, um die letzten paar Sekunden der Zählung zu steuern.

Schallunterdrückungssystem der Startrampe aktivieren (T-16 Sekunden) Die „Regenvögel“ fangen an, Wasser auf die Startrampe zu spritzen, um Schäden durch die von den SRBs ausgestrahlte Schallleistung zu verhindern (geändert nach STS-1, als eine Strebe im vorderen RCS verbogen wurde aus diesem Grund)

Aktivieren Sie das Wasserstoffverbrennungssystem des Hauptmotors (T-10 Sekunden) . Die Wunderkerzen (ROFIs) zünden, um überschüssiges Gh2 zu verbrennen, das von den Motoren abgelassen wird.

Start der Hauptmaschine (T-6,6 Sekunden) Diese großen alten Wasserdampfgeneratoren beginnen zu laufen.

Die gute alte Space Shuttle News Reference ist ein guter Ausgangspunkt, um darüber zu lesen. Mein Link verweist auf die Countdown-Abschnitte. Es ist alt (datiert, bevor wir nach dem ersten Unfall wieder mit dem Fliegen begonnen haben), aber es enthält immer noch viele großartige Informationen. Klicken Sie auf die Links im Dokument, um Hintergrundinformationen zu vielen Dingen zu erhalten, über die ich spreche.

Vogelschlag - daran habe ich noch nie gedacht. Ich habe die meisten Akronyme verstanden, aber was ist RCS? Und irre ich mich, oder ist diese Liste abgekürzt? Mussten nicht viele Dinge, die in der Falcon-Liste erwähnt wurden, auch passieren? Und haben sie nach der Übernahme nicht die internen Stromversorgungssysteme überprüft? Der GLS klingt nach einer komplizierten Sache, die eine Reihe von Überprüfungen durchgeführt haben muss. Ich werde mir den Link ansehen, aber natürlich.
RCS = Reaction Control System, die kleinen Triebwerke, die die Lagekontrolle ermöglichen. Der akustische Schaden von STS-1 betraf eine Stützstrebe für den Oxidationsmitteltank für das RCS. jsc.nasa.gov/news/columbia/anomaly/STS1.pdf
Wenn Sie auf den Link in der von mir bereitgestellten Referenz klicken, wo LAUNCH COUNTDOWN steht, gelangen Sie zu einer offiziellen Countdown-Checkliste (wie 1986). Es beginnt bei T-6 Stunden und es ist alles in Akronym-Leichtigkeit, so schwer zu verstehen. Und ja, es gibt eine enorme Menge an Dingen, die von den oben genannten ausgelassen wurden. Allein das Befüllen eines Tanks mit Raumtemperatur mit flüssigem Wasserstoff bei 30 Grad R ist ein sehr komplizierter Prozess mit mehreren Schritten. Der LOX ist auch, aber die Temperaturen sind nicht ganz so dramatisch.
Mir ist aufgefallen, dass es in der Countdown-Checkliste Hotlinks zu Erklärungen vieler Begriffe gibt.

Im Allgemeinen hat ein Raketenstart diese Schritte:

  1. Integration: Zusammenstapeln der Raketenstufen und der Nutzlast.
  2. Rollout: Bewegen der Rakete zur Startrampe.
  3. Tanken.
  4. Kontrollen vor dem Start.
  5. Starten der Rakete: Einschalten der internen Energiequellen, Starten der Steuersysteme der Rakete usw.
  6. Starten Sie die Motoren und überprüfen Sie, ob sie ordnungsgemäß funktionieren.
  7. Start.

Sie möchten so viel Arbeit wie möglich erledigen, während die Rakete noch in einem Hangar steht und leicht zu bearbeiten ist, aber einige Schritte sind auf der Startrampe unvermeidlich.

Tanken zum Beispiel: Sie wollen Treibstoff und Oxidationsmittel so spät wie möglich in die Rakete pumpen, um das Risiko zu verringern. Bei Flüssigbrennstoffraketen geschieht dies also auf der Startrampe. Bei soliden Boostern ist das nicht möglich, also müssen Sie diese zu einem früheren Zeitpunkt tanken.
Wenn das Auftanken beendet ist, müssen Sie die Treibstoffleitungen (Umbilicals) von der Rakete trennen und sie verstauen, damit sie nicht von der Rakete verbrannt werden. Möglicherweise gibt es in dieser Phase noch andere Schritte, um den Startturm zu sichern.

Dann möchten Sie sicherstellen, dass alle internen Systeme ordnungsgemäß funktionieren. Einige Überprüfungen können vorher nicht durchgeführt werden (z. B. weil die Rakete zum ersten Mal betankt wird). Andere Prüfungen folgen dem allgemeinen Prinzip: besser 10 Mal testen, als eine Nutzlast zu verlieren.

Bisher wird die Rakete von der Startrampe mit Strom versorgt. Dieser muss auf eine interne Stromquelle (Batterien, Generator, Brennstoffzelle) umgeschaltet werden. Dann müssen Sie noch einmal bestätigen, dass alles mit interner Stromversorgung funktioniert.

Der letzte Schritt besteht darin, die Motoren zu starten, indem Sie die Rakete einige Sekunden lang gedrückt halten, damit Sie sicherstellen können, dass die Motoren ordnungsgemäß funktionieren. Lösen Sie dann die Klemmen und starten Sie.

Dies ist nur ein allgemeiner Überblick: Jeder Schritt ist je nach Raketentyp in Hunderte von Checkpoints und Aktionen unterteilt. Das Shuttle hatte zum Beispiel ein viel komplizierteres Startverfahren als das Falcon.

Abgesehen von Risiken wollen kryogene Brennstoffe und Oxidationsmittel so spät wie möglich geladen werden, da sie verdampfen.