STS: Wie viel Schub hat der nominelle Post-MECO-LOX-Dump produziert?

Im Anschluss an einige Fragen, die in Kommentaren zur Antwort auf diese Frage gestellt wurden: Wird bei druckgespeisten Motoren ein messbarer Schub erzeugt, indem das Druckmittel nach dem Flammenausfall aus der Motorglocke abgelassen wird?

Nach dem Abschalten des Haupttriebwerks (MECO) waren ~3500 lbm LOX in den Leitungen des Hauptantriebssystems (MPS) und den Haupttriebwerken des Space Shuttles (SSMEs) eingeschlossen. Diese Stütze wurde kurz nach MECO in einem unter Heliumdruck stehenden "LOX Dump" durch die Motorglocken gekippt. Wie viel Schub hat es geliefert?

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Bitte beziehen Sie sich für diese Diskussion auf dieses (modifizierte) schematische Diagramm aus der Ascent Pocket Checklist der Crew.

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Das Blau zeigt die Teile der Rohrleitungen, die nach MECO noch mit LOX gefüllt sind. Das Grün ist die Helium-Druckleitung.

Zwei Minuten nach MECO starten die Bordcomputer den Ablass, indem sie das LO2-Verteilerdruckventil (1) und die LO2-Vorventile (2) öffnen und einen LOX-DUMP-Befehl an die SSME-Controller (SSMECs) senden, die durch Öffnen ihrer Hauptoxidationsventile reagieren (MOVs)(3). (Die mit Hydrazin betriebenen Auxiliary Power Units (APUs) des Orbiters müssen noch laufen, um einen Nennabwurf durchzuführen, da die MOVs zum Betrieb hydraulische Energie benötigen. Dies ist ein Hauptgrund dafür, den Abwurf kurz nach MECO durchzuführen, damit die APUs abgeschaltet werden können SO SCHNELL WIE MÖGLICH).

Die anschließenden Durchfluss- und Schubprofile sahen wie folgt aus:

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(Beachten Sie, dass diese Diagramme Gesamtzahlen zeigen , dividieren Sie durch 3 für Zahlen pro SSME).

Die Ventile bleiben für zwei Minuten geöffnet, dann beenden die Bordcomputer den Ablass durch Schließen des LO2-Verteiler-Unterdrückungsventils und Senden eines TERM SEQUENCE-Befehls an die SSMECs, die durch Schließen der MOVs antworten.

Weitere Referenzen

1988 STS Press Reference Manual: Helium, Oxidizer, and Fuel Flow Sequence

Persönliche Notizen

Das entspricht pro Motor einer Spitze von etwa ~ 3 kN und einer anhaltenden Belastung von 1 kN. Spezifischer Impuls irgendwo um 50-60 Sekunden, wenn ich meine Einheiten nicht zu sehr vermasselt habe?
Stimmen Sie zu, das ist im Stadion.
Und mit einer Größenordnung von 80 t Orbiter + Nutzlast, die den Gesamtschub auf 100 s von 3 kN rundet (anfängliche Spitze und endgültiger Abfall heben sich gegenseitig auf), erhalten wir 3,75 m / s Delta-V.
In den frühen Tagen, als eine OMS-1-Apogee-Hebungsverbrennung durchgeführt wurde, geschah dieser Abwurf gleichzeitig mit der Verbrennung. Die späteren "Direct Insertion"-Missionen übersprangen OMS-1 und machten den Dump einfach selbst.
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