Wie wurden die SRBs des Space Shuttles gezündet? (mit was?)

Ich kann nicht herausfinden, wie genau die SRBs des Space Shuttles gezündet wurden oder was genau zum Zünden der Rakete verwendet wurde.

Ich versuche herauszufinden, wie ich eine Feststoffrakete am besten sofort und zuverlässig zünden kann, und da das Space Shuttle ziemlich dramatisch versagen würde, wenn nur einer der beiden SRBs zünden würde, dachte ich, es wäre gut zu wissen.

Weitere Informationen zur Zündung von Feststoffraketentriebwerken wären ebenfalls willkommen. Idealerweise möchte ich einen Zünder herstellen, der wiederverwendbar und zuverlässig ist, wie eine Lötlampe, keine verbrauchbare elektrische Sicherung, wie sie in den meisten Modellraketen verwendet wird.

Da diese Frage beantwortet wurde, möchte ich für zukünftige Zuschauer auch eine nützliche Ressource zur Feststoffraketenzündung hinzufügen:

Netter Versuch, Nordkorea, du bekommst keine Hilfe von uns!

Antworten (1)

SRB-Zündung

Die SRB-Zündung kann nur erfolgen, wenn ein manueller Verriegelungsstift von jeder SRB-Safe- und -Arm-Vorrichtung entfernt wurde. Das Bodenpersonal entfernt den Stift während der Aktivitäten vor dem Start. Bei T minus fünf Minuten wird die SRB-Safe-and-Arm-Vorrichtung in die Armposition gedreht. Die Zündbefehle für den Feststoffraketenmotor werden ausgegeben, wenn die drei SSMEs bei oder über 90 Prozent des Nennschubs liegen, kein SSME-Ausfall und/oder eine niedrige Spannung des SRB-Zündungs-PIC angezeigt wird und keine Holds vom LPS vorliegen.

Die Zündbefehle des Feststoffraketenmotors werden von den Orbitercomputern über die MECs an die NSDs der Sicherheits- und Scharfschaltvorrichtung in jedem SRB gesendet. Ein PIC-Einkanal-Kondensatorentladungsgerät steuert das Zünden jedes pyrotechnischen Geräts. Drei Signale müssen gleichzeitig vorhanden sein, damit der PIC den Pyro-Zündausgang erzeugt. Diese Signale – Arm, Feuer 1 und Feuer 2 – stammen von den Allzweckcomputern des Orbiters und werden an die MECs übermittelt. Die MECs formatieren sie auf 28-Volt-Gleichstromsignale für die PICs um. Das Armsignal lädt den PIC-Kondensator auf 40 Volt Gleichspannung (mindestens 20 Volt Gleichspannung).

Die Feuer-2-Befehle veranlassen die redundanten NSDs, durch eine dünne Barrierenabdichtung einen Flammentunnel hinunter zu feuern. Dadurch wird eine Pyro-Trägerladung gezündet, die in der Tresor- und Scharfschaltvorrichtung hinter einer Lochplatte zurückgehalten wird. Die Verstärkungsladung zündet das Treibmittel im Zünder-Initiator; und Verbrennungsprodukte dieses Treibmittels zünden den Feststoffraketenmotor-Initiator, der über die Länge des Feststoffraketenmotors zündet, wodurch das Feststoffraketenmotor-Treibmittel gezündet wird.

Nicht offensichtliche Akronymologie

  • PIC - Pyrotechnic Initiator Controller
  • NSD - NASA-Standardzünder
  • MEC - Master-Events-Controller
  • LPS - Startverarbeitungssystem

Hier ist eine schematische Darstellung des Zünders.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und dies zeigt seine Position im Vorwärtssegment.

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Der Zünder war selbst ein ziemlich starker Feststoffmotor IIRC. Es war natürlich entbehrlich, aber ersetzbar.

Bearbeiten: Angespornt durch Tristans großzügiges Angebot eines Fotos, das er von dem Safe and Arm-Gerät in einem JSC-Labor gemacht hat, habe ich etwas mehr über dieses Gerät geschrieben.

Hier ist sein Bild (der Zünder wäre rechts):

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Hier sind ein paar Schaltpläne aus der Version von 1982 des Rockwell-Shuttle-Press-Handbuchs .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Aus diesen können Sie sehen, wie der Motor die Welle des Mechanismus dreht, so dass die Flammentunnel die NSDs (auch bekannt als NSIs) mit der Ladung im Gerät verbinden. Und wie der Sicherungsstift dies im eingebauten Zustand verhindert.

Die Techniker entfernten die Sicherungsstifte einige Tage vor dem Start – für diese Aufgabe mussten sie in die vordere Schürze des Boosters eindringen. Es war Teil der Aufgabe „Final Ordnance Installation and Connection“ im Countdown.

Dann wurde bei T-5 Minuten dem Mechanismus befohlen, sich zu drehen, wodurch die Zündkette aktiviert wurde. Bei T-0 begann die Kaskade der Pyrotechnik: Die PICs feuerten die NSDs ab, die die Ladung im Safe & Arm Device zündeten, die den Initiator zündete, der den Zünder zündete, der den Booster zündete.

Quellen

Beschreibung der Zündkette aus der Online-Version des Rockwell-Druckhandbuchs

RSRM Ballistik-Kurzkurs – kostenpflichtig

1982 Rockwell Space Shuttle Pressehandbuch

Beispiel dafür, wann die Installation und Verbindung der endgültigen Verordnung durchgeführt wurde

Foto von Tristan

Danke für die Hilfe! Interessant, dass die Zünder an Bord waren!
@Nile River: Ich denke, Offboard-Zünder für die SRBs wären beim Abheben schwierig und gefährlich gewesen. Der Festbrennstoff benötigte zur Zündung eine starke heiße Flamme mit viel Druck. Die Zündung sollte am oberen Ende des Festbrennstoffs erfolgen, nicht am unteren Ende.
@Nile River: Die Zeit von der Zündung des SRB bis zum vollen Schub sollte kurz sein. Es muss also oben gezündet werden, nicht unten. Die heißen Gase auf ihrem Weg nach unten zur Düse werden den anderen noch nicht brennenden Festbrennstoff schnell entzünden.
Ich dachte, ich würde ein Foto hinzufügen, das ich vor ein paar Jahren von einem der Safe- und Arm-Geräte gemacht habe. Diese befindet sich im Shuttle Avionics Integration Laboratory in Gebäude 16 des Johnson Space Center und ist Teil des SRB-Simulators für das Labor: photos.app.goo.gl/Rf8Noq8DEYtPg2S12
Nett! Sie können das im ersten Schema mit dem Remove-before-Flight-Tag sehen, das an dem Stift darin angebracht ist. Es ist sogar in der gleichen Ausrichtung.
Fühlen Sie sich frei, es in Ihre Antwort aufzunehmen, wenn Sie dies wünschen :-)
@Tristan Danke, ich habe Ihr großzügiges Angebot angenommen und dieses Bild hinzugefügt, zusammen mit weiteren Informationen über das Safe & Arm-Gerät.
Gibt es einen bestimmten Grund für die Verwendung einer Reihe von vier aufeinanderfolgenden pyrotechnischen Vorrichtungen, um die SRBs zu zünden, vorausgesetzt, meine Mathematik ist korrekt? (NSD -> Booster -> Initiator -> Zünder -> dann und nur dann der Hauptbrennstoff.)
Gute Frage, das habe ich mich auch schon gefragt. Ich kann verstehen, dass es einfacher ist, etwas Kleines als Großes zu zünden, aber es gibt viele Schritte in dieser Zündkette.