Wie wirkt sich das statische Testfeuer vor dem Start auf das Design der Raketenmasse und -struktur aus?

Einige Trägerraketen, wie kürzlich Falcon 9, wie in einem unten verlinkten Videoclip, und ich denke, einige andere Trägerraketen, die seit langem in der Geschichte des Weltraumrennens sind, testen ihre Triebwerke vor dem Start, indem sie sie abfeuern, während sie auf der Startrampe festgeschnallt bleiben. Ich meine das Abfeuern des eigentlichen Fahrzeugs Tage oder Stunden vor einem echten Start, nicht irgendeinen horizontalen Motortest, der sich in der Entwicklung befindet. F9 wiegt auf der Startrampe etwa 500 Tonnen und die Triebwerke sind stark genug, um in die Umlaufbahn zu fliegen.

Wie ist es möglich, so etwas im Boden verankert zu halten, ohne es zu zerbrechen? Sind solche Werfer besonders robust und schwer, oder ist es vielleicht nicht so schwer, wie es aussieht, weil die Kräfte denen ähneln, denen ein Werfer bei einem echten Start ohnehin ausgesetzt ist?

Was sind die wichtigsten Kompromisse bei der Entscheidung, ob ein Werfer in der Lage sein sollte, vor jedem Start ein solches statisches Zünden des Triebwerks durchzuführen? Wie groß ist die Strafe für die Nutzlast, die es in den Orbit liefern kann?

Antworten (2)

Das Schub-Gewichts-Verhältnis der Booster beim Start muss größer als 1 sein, sonst steigen sie nicht.

Allerdings ist es normalerweise nicht viel höher als 1. Normalerweise 1,2-1,8 vielleicht. Dies ist offensichtlich bei Boostern, die vom Pad langsam oder schnell erscheinen.

Der Boost ist also ein bisschen Gravitation plus, aber nicht so viel. So ist die Bühne in der Lage, die Schwerkraft zu bewältigen, nur um aufzustehen. Das ist wirklich nicht viel mehr. Es muss auch die Last auf dem Weg nach oben bewältigen können. (Das heißt, der Ausfall in der Falcon 9 CRS-7-Mission war eine Strebe, die die Last nicht bewältigen konnte).

Es kommt also darauf an, wo man den Booster festhalten kann, um dem Schub unbeschadet standzuhalten. In gewisser Weise heben sich die Schwerkraft und ein Teil des Schubs auf. Es geht nur um den Unterschied.

Vollgetankt, unter Druck, die Etappen sind ziemlich stark.

Denken Sie auch daran, dass Sie ein Pad brauchen, das stark genug ist, um auch nicht von all dem Schub aus dem Boden gerissen zu werden!

Es muss von Anfang an eingebaut werden, nicht die Art von Dingen, die Sie hinzufügen, nachdem der Booster fertig ist.

Die SSMEs auf dem Shuttle würden tatsächlich zünden und die volle Leistung erreichen, während sie gedrückt gehalten werden, bevor die SRBs abgefeuert werden. Das berühmte „Twang“ des Shuttles war, dass die SSME mit voller Kraft schlug und den gesamten Stapel bewegte, bevor sie das Pad verließ. (Sobald der SRB feuert, gehst du, oder du stirbst. Es gibt keinen Versuch).

Da das Schub-Gewichts-Verhältnis also kleiner als 2 g ist, ist die Belastung des Werfers beim Zünden der Triebwerke in gewisser Weise geringer als wenn er in der Schwerkraft auf dem Pad ruht?
@LocalFluff Nein, die Abhebebeschleunigung trägt zur Schwerkraft bei. (Und die Schwerkraft wird nicht ausgeschaltet, wenn die Startsteuerung auf den Knopf drückt. Sie würden gerne, können aber nicht :-) )

STS führte in den frühen Tagen Flight Readiness Firings durch, bei denen die SSMEs für einige Sekunden aufleuchteten.

Der Stapel wurde mit acht großen Bolzen an der Basis der SRBs mit dem Mobile Launcher verschraubt. Hier ist ein Bild der Nüsse, bevor und nachdem sie von Pyros auseinandergeblasen wurden. ( Quelle )

Ich erinnere mich an eine Diskussion darüber, was passieren würde, wenn die SRBs feuerten und die Nüsse nicht splitterten. Es gab 2 unabhängige Pyrosysteme, um die Nüsse auseinander zu blasen. Bei einem Flug spät im Programm zündete eines der Systeme nicht, was zu einer Menge Analysen und Powerpoint führte. Ich glaube, kann aber keine Referenz finden, dass der Konsens war, dass das Fahrzeug immer noch abheben würde, aber die Leistung würde beeinträchtigt werden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich fand diesen interessanten verwandten Artikel , der über einige der Probleme sprach, die sie mit diesen explodierenden Niederhaltebolzen hatten. Anscheinend sahen sie während STS-126 Trümmer rund um den Startplatz von einem, der nicht richtig gefangen wurde, und investierten viel Mühe in die Neugestaltung des Debris Containment System (DCS), das verhindert, dass Teile der Bolzen beim Abheben Schaden anrichten. Mehrere andere Berichte sind von diesem verlinkt und sprechen über verschiedene Iterationen und Änderungen am System im Laufe der Jahre.
Ganz schön zu sehen, wie der ganze Stapel während und nach dem Brennen hin und her schaukelt.
Wie wirkt sich das statische Testfeuer vor dem Start auf das Design der Raketenmasse und -struktur aus?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v