Hätten sich die SRBs nach 70 Sekunden im Flug erfolgreich trennen können?

Das Shuttle hatte einen Schalter auf Panel C3, der es der Besatzung ermöglichte, eine manuelle Trennung des SRB auszulösen. Dieser Schalter musste einen Zweck haben, wenn er vom automatischen in den manuellen Modus versetzt wurde. Was wäre passiert, wenn die manuelle Trennsequenz bei 70 Sekunden Flugbeginn mit dem SRB bei voller Schubkraft ausgelöst worden wäre. Denken Sie daran, dass sich auf dem 51L-Flug beide SRBs vom Stapel trennten, auch ohne dass eine manuelle Trennung ausgelöst wurde. Hätte eine manuelle Trennung bei voller Schubkraft Aussicht auf Erfolg?

Ich bin mir nicht sicher, was 51L mit der Frage zu tun hat; "Beide SRBs vom Stapel getrennt" ist eine äußerst seltsame Art zu beschreiben, was auf diesem Flug passiert ist.
Vielleicht seltsam wegen der katastrophalen Natur des Ausfalls. Der LH SRB scherte die ET-Befestigungspunkte und flog relativ stabil, bis RSO ihn zerstörte. Das rechte SRB-Leck zerstörte die hintere ET-Befestigung und drehte sich in den Stapel auf der vorderen ET-Befestigung, bevor es sie abscherte. Nach einer Schleife verlief es dann relativ stabil bis zur RSO-Zerstörung. Tatsächlich löste das RSO den Zerstörungscode nur aus, weil der stabile Flug unerwartet war. Wären die SRBs gestürzt, hätte er den Zerstörungscode nicht ausgegeben. Die Frage steht eigentlich schon im Titel.
"Wären die SRBs gestürzt, hätte [das RSO] die Zerstörung nicht ausgegeben." Ich finde diese Aussage bestenfalls zweifelhaft. Ein großes Raketentriebwerk, das (unkontrolliert) taumelt, ohne dass der Schub abgeschaltet werden kann, ist nirgendwo das, was Sie wollen, geschweige denn innerhalb von Sekunden nach dem Flug in dicht besiedelte Gebiete. Sobald der Orbiter auseinandergebrochen ist, macht es keinen Sinn, die SRBs ohne Mittel einer signifikanten Lagekontrolle (nur die Trenntriebwerke) am Brennen zu halten. Es ist besser, den Schub zu beenden, und im Fall der SRBs impliziert dies die Aktivierung des Selbstzerstörungsmechanismus.
Außerdem habe ich das Gefühl, dass "auto" und "manuell" in diesem Zusammenhang nicht ganz das bedeuten, was Sie meinen.
Es ist möglich, dass "manuell" nicht verwendet wird, um früh abzuwerfen, sondern überhaupt abzuwerfen, wenn es Zeit zum Abwerfen ist, aber das automatische Abwerfen aus irgendeinem Grund fehlgeschlagen ist.
Das war meine erste Vermutung bezüglich der Funktion dieses Schalters. Nachdem ich mit NASA-Leuten gesprochen hatte, stellte ich fest, dass dies zwar der Hauptzweck war, aber jederzeit während des Fluges ausgelöst werden konnte. Mir wurde dann gesagt, dass sie 1985 zweimal die Verwendung dieses Schalters während der SRB-"Boost"-Phase simuliert hatten, als ein SRB-Druckungleichgewicht festgestellt wurde. Die Quelle gab an, dass der Glaube im Jahr 1985 darin bestand, dass eine Trennungswahrscheinlichkeit von 75 % ohne Verlust des Fahrzeugs bestand. Diese Zahl erscheint mir hoch, daher leite ich die Frage an dieses Publikum weiter.
In Bezug auf Michaels Kommentar zitiere ich den RSO Maj. Gerald F. Bieringer, USAF. "Die PRI- und ALT-Anzeigen der IP-Displays sprangen wild herum. Ich wollte gerade empfehlen, nichts zu tun ... als ich beobachtete, was ein SRB [Solid Rocket Booster] zu sein schien, der sich stabilisierte und in Richtung der oberen linken Ecke des Displays flog. Da es stabilisiert schien, hatte ich das Gefühl, dass es Land oder Schifffahrt gefährden könnte, und da der ET [externer Tank] anscheinend explodiert war, empfahl ich dem SRSO [Senior Range Safety Officer], dass wir Funktionen senden. Ich schickte ARM, wartete etwa 10 Sekunden und schickte FEUER .''

Antworten (2)

Nein.

Der Grund, warum die SRBs nicht zu einem beliebigen Zeitpunkt "abgeworfen" werden konnten, liegt darin, dass das entworfene Trennsystem nicht stark genug war, um die Booster sicher abzuwerfen, wenn sie eine erhebliche Schubkraft lieferten. Das Trennsystem trennte einfach die Schrauben, die die Booster am externen Tank halten, und zündete die an den Boostern montierten Motoren, um einen Abstand zwischen ihnen und dem beschleunigenden Orbiter / ET-Stapel herzustellen. Wenn erhebliche Schublasten vorhanden gewesen wären, wären erhebliche Kräfte und Momente auf den Orbiter/ET-Stapel ausgeübt worden. Es ist möglich, dass ein robusteres System entworfen werden könnte, aber es war nicht in das System integriert, das wir hatten.

Aus meiner Antwort auf diese Frage (siehe Referenzen usw.).

Bearbeiten: Der Abschlussbericht der Rogers-Kommission zum 51-L-Unfall besagt ausdrücklich, dass die SRBs nicht sicher getrennt werden können, während Schub erzeugt wird: (kursiv von mir)

Ergebnisse

  1. Das Space-Shuttle-System wurde nicht entwickelt, um einen Ausfall der Solid Rocket Booster zu überleben.

Es gibt keine Korrekturmaßnahmen, die ergriffen werden können, wenn die Booster nach der Zündung nicht richtig funktionieren, dh es gibt keine Möglichkeit, einen Orbiter sicher von Schubboostern zu trennen, und keine Möglichkeit für die Besatzung, während des Aufstiegs der ersten Stufe aus dem Fahrzeug zu entkommen.

Referenz: Bericht der Rogers-Kommission , Seite 187.

Einverstanden, dass das System nicht für eine frühe Trennung ausgelegt war. Ich glaube, basierend auf einem Gespräch mit einem SIMSUP, dass sie ein Problem mit einem Schubunterschied von mehr als 100 psi zwischen den Boostern simuliert haben. Die Antwort auf dieses simulierte Problem bestand darin, eine manuelle Trennung durchzuführen. Basierend auf diesen Informationen frage ich mich, wie die Abfolge der Ereignisse wahrscheinlich wäre, wenn eine frühe Trennung durchgeführt worden wäre.
Ich weiß, dass es zu Beginn des Programms Diskussionen über manuelle Seps gab, sogar einschließlich eines "schnellen Seps", bei dem Sie den ET zusammen mit den schießenden SRBs (!) Abwerfen. Später im Programm herrschten kühlere Köpfe / es wurden weitere Analysen durchgeführt und der Konsens war, dass diese Fälle nicht überlebensfähig waren. Was genau passieren würde, würde von den Details der Situation abhängen, aber große Kräfte und/oder Momente wären auf den Stapel ausgeübt worden, wahrscheinlich mehr, als das Flugsteuerungssystem handhaben könnte.
100 psi sind übrigens ein enormer Unterschied. Ich glaube nicht, dass der SRB-Kammerdruck jemals 1000 psi überschritten hat, also sprechen Sie von 10%. Das Flugsteuerungssystem war möglicherweise auch nicht in der Lage, damit umzugehen.
Ja, die schnelle Trennung mit der manuellen ET-Trennsequenz auf demselben Panel C3 war kein überlebensfähiges Szenario. Das Shuttle würde an der hinteren Befestigung hängen bleiben und durch aerodynamische Kräfte zerstört werden. Eine interessante Alternative bietet jedoch eine manuelle SRB-Trennung. Dies ist ein Grund dafür, dass diese Sequenz und ihr wahrscheinliches Ergebnis relevant sind. Auf 51L SRBs getrennt, ohne dass die Trennungssequenz mit wenig Schaden an ihnen ausgelöst wurde. Die Frage konzentriert sich wirklich auf die Wahrscheinlichkeit, dass der Stapel eine manuelle Trennung nach 70 Sekunden überleben könnte
Ja, aber auf 51-L war der ET bereits zerstört. Es ist keine sehr gute Analogie zum Abtrennen eines intakten ET.
Nicht um in die Chatroom-Debatte einzusteigen, aber deshalb wähle ich den 70-Sekunden-Moment. Die ET war noch intakt. Wenn in diesem Moment eine manuelle Trennung auf 51L ausgelöst worden wäre, wären die SRBs dann in der Lage gewesen, den Stapel zu löschen? ET Sep war keine praktikable Abbruchoption, aber war SRB Fast Sep möglich?
Ich möchte mich nicht an einer Chatroom-Debatte beteiligen. Ich suchte einfach nach einer fundierten Schätzung der Erfolgswahrscheinlichkeit eines frühen SRB-Septembers.
Ohne zu schnippisch zu sein: „Es ist mir egal, wofür irgendetwas entworfen wurde, mir ist wichtig, was es kann.“ Die SRBs wurden möglicherweise nicht für eine Trennung entwickelt, und die NASA überzeugte die Rogers-Kommission, dass die einzige praktikable Option ET Fast Sep war, aber ich stelle immer noch die Frage, was passiert wäre, wenn der MAN SEP-Knopf am 70-Sekunden-Punkt gedrückt worden wäre im Flug. Mindestens ein Ingenieur der NASA schätzte 1985, dass das Fahrzeug eine Überlebenschance von 75 % hatte. Ist die Chance näher an Null, wie die gegebene Antwort impliziert, oder irgendwo dazwischen???
@ChallengerTruth "Es ist mir egal, wofür irgendetwas entwickelt wurde, es ist mir wichtig, was es kann." Ich nehme an, Sie beziehen sich auf das Zitat aus dem Film Apollo 13. Denken Sie daran, dass Apollo 13 – die eigentliche Mission, also nicht der Film – die Hardware weit über so ziemlich jede Designgrenze hinausgeschoben hat. Es ist meiner Meinung nach ein Beweis für den Einfallsreichtum aller Beteiligten, dass die Crew überhaupt überlebt hat. Niemand hat irgendetwas wie den Verlust des gesamten Sauerstoffs, den Verlust der gesamten Stromerzeugung, den Ausfall von SPS usw. an der Küste simuliert, was am 13. geschah, weil es ziemlich sinnlos ist, einen praktisch sicheren Tod zu simulieren.
Ich denke, es ist meiner Meinung nach eine Funktion der Tatsache, dass das Apollo-Programm nie für betriebsbereit erklärt wurde und daher jeder Flug als großes Risiko angesehen und auf eine Katastrophe vorbereitet wurde. STS wurde für betriebsbereit erklärt und als "Spaceliner" -Operation angesehen. Dies bedeutete, dass Sie nicht die Ermutigung oder Motivation hatten, sich mit den kleinen Dingen zu befassen, wie z. B. warum SRB-Gelenke unter „Blow-by“ litten. Die kritischen MSFC/MTI-„Referee“-Tests an dem Gelenk wurden im März 1985 vorgeschlagen und wurden nicht vorgeschlagen durchgeführt bis März 1986. Warum Entwicklungstests auf einem "betriebsbereiten" System?
Ich habe keine fertigen Referenzen, aber selbst das erfolgreiche Abfeuern des Trennsystems würde es den SRBs nicht ermöglichen, sich sauber zu trennen, wenn sie immer noch einen bedeutenden Schub erzeugen würden. Der vordere Befestigungspunkt war ein Kugelgelenk mit einem Pyrobolzen im Inneren. Allein der Schub des SRB würde ausreichen, um dieses Gelenk in Bewegung zu halten. Das Abfeuern der Pyrobolzen würde die hintere Befestigung durchtrennen, wodurch die SRBs frei um den vorderen Befestigungspunkt herumlaufen könnten. An diesem Punkt hätten Sie ziemlich genau das, was mit dem rechten SRB während des Challenger-Unfalls passiert ist.

Die SRB-Trennsequenz ist so konzipiert, dass sie verwendet wird, nachdem der Schub so weit abgefallen ist, dass die SRBs hinter den Orbiter fallen. Die Trennraketen drücken die SRB-Nase heraus. Wenn Sie den SRB bei vollem Schub trennen, würden Sie den Orbiter und ET dem Auspuff des SRB aussetzen. Bei Hunderten von Tonnen Schub ist das eine Menge Kraft.

Die hinteren Befestigungspunkte bestehen aus 3 Zylindern mit "Kolben", die alle in einer Ebene senkrecht zum Schubvektor angelenkt sind. Bei voller Schubkraft würden die Kolben mit großer Kraft in den Zylindern verkeilt werden. Diese Kraft kann ausreichen, um eine Trennung zu verhindern.

Ich habe keine NASA-Studie zur frühen Trennung gefunden. Bei den Standard-Abbruchmodi sind die SRBs bis zum Burnout am Fahrzeug angebracht.

Wenn ein Ereignis, das einen Abbruch erforderte, nach der SRB-Zündung eintrat, war es nicht möglich, mit dem Abbruch zu beginnen, bevor der SRB ausgebrannt und etwa zwei Minuten nach dem Start getrennt worden war.

Erscheint die Unfähigkeit, die SRBs vor dem Burnout über Bord zu werfen, irgendjemandem als dumme Designentscheidung?
Fragen Sie sich, was passiert, wenn Sie die SRBs abwerfen, während sie mit voller Leistung laufen.
Was kein Problem gewesen wäre, wenn die SRBs unabhängig voneinander steuerbar gewesen wären, sodass sie sicher vom Orbiter und ET weggeführt werden könnten.
Die SRBs haben wesentlich mehr Schub als der verbleibende Stapel, wenn Sie sie also loslassen, beschleunigen sie vor dem Stapel und setzen den ET der vollen Wirkung des SRB-Auspuffs aus. Ein RCS mit genügend Leistung, um dies zu verhindern, müsste sehr leistungsstark sein, was es unerschwinglich schwer macht. Grobe Schätzung: Sie brauchen seitwärts genauso viel Beschleunigung wie vorwärts, also bräuchten Sie 600 Tonnen Schub für ~ 10 Sekunden.
Diese zweite Referenz ist ein schöner Fund.
Hätten sich die SRBs nach 70 Sekunden im Flug erfolgreich trennen können?
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