Wie viel Treibstoff wurde für einen Space-Shuttle-Start verbraucht?

Viele von uns haben den Start eines Space-Shuttle-Raumschiffs beobachtet, glaube ich: eine riesige rote Rakete, einige kleiner und das viel kleinere Raumschiff auf dem roten.

Es erreicht Mach 23, um die Erde verlassen zu können. Aber wie viel Kraftstoff wird dafür insgesamt verbraucht? Wie viel Kraftstoff wird in den ersten Phasen verbrannt? (Es enthält also nicht den Treibstoff, der vom Space Shuttle selbst verbrannt wird; nur die Raketen)

Der rote Teil ist eigentlich ein Kraftstofftank. Es versorgt die Hauptmotoren des Shuttles mit Kraftstoff. Dieser Treibstoff wird also tatsächlich vom Shuttle verbrannt. Der einzige Treibstoff, der nicht vom Shuttle verbrannt wird, ist der Treibstoff in den SRBs. Hier ist ein Artikel, der den externen Kraftstofftank beschreibt: en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_external_tank
Also ... wollen Sie den Treibstoff aus dem externen Tank einbeziehen, obwohl er tatsächlich von den Hauptmotoren des Shuttles verbrannt wird?
@DonBranson Oh ja, genau das habe ich mir gedacht; Ich wusste nur nicht, wie es richtig heißt. Ich möchte nur den Kraftstoff des externen Tanks einbeziehen. denn wenn ich das genau weiß, bringt eigentlich der Außentank selbst das Raumschiff in die Umlaufbahn.

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Das Space Transportation System (STS)-Fahrzeug der NASA , besser bekannt als Space Shuttle, verwendete zwei einmotorige Solid Rocket Booster (SRB) als Stufe 0, einen motorlosen externen Tank , der Treibstoff für die drei Space Shuttle Main Engines (SSME) auf dem Orbiter liefert Stufe 1 und zusätzlich zwei hypergolische Flüssigkeitsraketentriebwerke des Orbital Maneuvering System (OMS) auf dem Space-Shuttle-Orbiter als Stufe 2.

Die beiden Feststoffraketen-Booster verwendeten ungefähr 500.000 kg (1,1 Mlb) eines perforierten 11-Sterne-Festtreibstoffkuchens aus Ammoniumperchlorat -Verbundtreibstoff (APCP - eine Mischung aus Ammoniumperchlorat, Aluminium, Eisenoxid, PBAN- oder HTPB-Polymeren und einem Epoxid Härtungsmittel), die 124 Sekunden Brenndauer mit einem spezifischen Impuls ( Isp ) von 269 s lieferten, der 12,5 MN Schub pro SRB lieferte, und der externe Tank, der in drei verschiedenen Konfigurationen (meist zunehmend das Eigengewicht des Tanks reduzierend) verfügbar war 629.340 kg (1.387.457 lb) kryogener flüssiger Sauerstoff (LOX) als Oxidationsmittel und 106.261 kg (234.265 lb) kryogener flüssiger Wasserstoff (LH2) als Brennstoffkomponenten des Bitreibstoffs LOX / LH2Das lieferte 480 Sekunden Brenndauer mit einem spezifischen Impuls von 455 Sekunden, was zu 5,45 MN Schub auf Meereshöhe führte (für den Super Lightweight Tank oder SLWT, die letzte und fortschrittlichste der drei Versionen, die mit STS verwendet wurden).

Um Ihre Frage direkt zu beantworten, ohne das OMS-Treibmittel gemäß den Einzelheiten Ihrer Frage zu berücksichtigen, betrug die Gesamtmasse aller Treibmittel der SRBs (Stufe 0) und des externen Tanks (Stufe 1) beim Start des STS 1.735.601 kg ( 3.821.722 Pfund). Die Feststoffraketen-Booster lieferten etwa 83 % des Startschubs für das Space Shuttle und waren die größten und leistungsstärksten Feststoffmotoren, die bisher geflogen wurden.

Das ist also insgesamt die Menge an Treibstoff, die benötigt wird, um ein typisches Shuttle wie die Discovery ins All zu bringen?
Das wäre es ja. Nun, zumindest nach meinen Quellen, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass die Zitate hier zu stark variieren. Es gab drei Varianten des externen Tanks, aber ich konnte keinen Unterschied in der tatsächlichen Kapazität feststellen. Nur um sicher zu gehen, habe ich erwähnt, dass diese Nummern für die SLWT sind. Eine andere Sache, die ich vielleicht hinzufügen könnte, ist, dass die SSMEs in der Lage waren, über 100 % ihrer Nennleistung zu erbringen (diese 100 % wurden während der Entwicklungsphase festgelegt, deshalb hörten wir später Sachen wie 104,5 % und 109 % auf SSME-Drossel- hoch).
3,8 Millionen Pfund, umgangssprachlich als Mistladung bekannt.
Also, nur um wählerisch zu sein, ein Teil dieser Masse ist Oxidationsmittel, kein Kraftstoff. Außerdem wird ein Teil dieser OMS-Requisitenmasse verwendet, um den Orbiter zu verlassen, nicht um ihn zu umkreisen.
Ich sehe jetzt, dass Sie die OMS-Requisite abgezinst haben. Mein Fehler. Obwohl ein Teil davon verwendet wird, um in die Umlaufbahn zu gelangen.
@Erik Was. ;) Ja, es ist schwierig, bei so vielen verschiedenen Missionen einen willkürlichen Wert für die Dauer von OMS-Verbrennungen anzunehmen, also habe ich das nicht aufgenommen. Insgesamt verbrauchte OMS ~ 21.660 kg Treibmittel, also 1,2 % der Gesamtmenge, die STS verbrauchte. Wenn wir davon ausgehen, dass die OMS-Brennzeit ungefähr gleich ist, um in die Umlaufbahn zu gelangen, wie die angegebene Deorbit-Brennzeit von 1.250 Sekunden (scheint ungefähr richtig zu sein), dann sind das bei 15 Stunden Gesamtbetriebszeit 2,3 % davon und 0,016 % des gesamten STS-Treibmittelgewichts. Natürlich könnte man das auch anders argumentieren, aber nur bis zu einem immer noch recht kleinen Prozentsatz. Also ich wollte es nicht vermasseln :)
Haben Sie das Oxidationsmittel aus den ET- und SRB-Nummern entfernt?
@Erik Nein, ich bin davon ausgegangen, dass OP "Treibmittel" bedeutet, und so habe ich in meiner Antwort geschrieben, trotz der Frage nach "Kraftstoff" (es wird kein Unterschied zwischen den beiden gemacht und es gab einige leichte Sprachbarrieren zu überwinden) . Was ich nicht berücksichtigt habe, war das Schwebegas, denn das gilt nicht einmal umgangssprachlich als "Treibstoff".
Der ET war immer voll geladen, und der Unterschied in der Treibladung zwischen den Varianten war unbedeutend.
Um noch wählerischer zu sein, hatten die SRBs und der Orbiter einen sekundären, hypergolischen Treibstoff (Hydrazin), der zum Antrieb von Hydrauliksystemen verwendet wurde, die eine Schubvektorsteuerung ermöglichten. Genau genommen war das auch nötig, um in den Orbit zu gelangen. Es trug nicht zum Schub bei, wurde aber benötigt, um das Fahrzeug auf dem Weg nach oben in die richtige Richtung zu halten.
Wie viel Treibstoff wurde für einen Space-Shuttle-Start verbraucht?
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