Могут ли твердотопливные ракетные ускорители (SRB) космического корабля "Шаттл" столкнуться с космическим кораблем после сброса?

Все мы знаем, что твердотопливные ракетные ускорители (SRB) космического корабля "Шаттл " представляли собой пару больших твердотопливных ракет, используемых американским космическим кораблем НАСА в течение первых двух минут его полета с двигателем. Вместе они обеспечивали около 83% стартовой тяги космического корабля "Шаттл".

Когда их сбрасывают, кажется, что они все еще дают некоторую тягу. Могли ли они в первые секунды после этого повернуться в сторону космического корабля и столкнуться с ним?

Ответы (2)

Нет, у них недостаточно тяги, когда они сбрасываются , чтобы догнать космический шаттл, ускоряющийся прочь:

SRB сбрасываются с космического корабля на большой высоте, около 146 000 футов (45 км). Разделение SRB инициируется, когда три датчика давления в камере твердотопливного двигателя обрабатываются при выборе среднего значения управления резервированием, а давление в головной части камеры обоих SRB меньше или равно 50 фунтам на квадратный дюйм (340 кПа). Резервный сигнал - это время, прошедшее с момента запуска бустера.

Инициируется последовательность разделения, приводящая приводы управления вектором тяги в нулевое положение и переводящая главную силовую установку в конфигурацию второй ступени (0,8 секунды с момента инициализации последовательности), которая обеспечивает тягу каждого SRB менее 100 000 фунтов силы (440 кН). Положение орбитального аппарата удерживается в течение четырех секунд, а тяга SRB падает до менее 60 000 фунтов силы (270 кН).

В то же время Space Shuttle продолжает тягу с тремя SSME, каждая с примерно 418 000 фунтов силы (1860 кН), что составляет 5 250 кН (1 180 000 фунтов) общей тяги к оставшейся массе ракеты-носителя.

Таким образом, если предположить наихудший случай, сухая масса SRB составляет 82 879 кг, а при максимальном разделении тяга может достигать ускорения 3,26 м/с² , которое будет быстро уменьшаться по мере того, как остаточное твердое топливо сгорает до истощения, в то время как оставшаяся конфигурация орбитального шаттла + внешний бак весит примерно 874 290 кг при полном заполнении (это даже близко не будет к этому значению при разделении SRB) при минимальном ускорении 6 м / с² . Таким образом, даже если предположить абсолютно худший случай, тяги SRB Space Shuttle при сбросе недостаточно, чтобы они догнали Space Shuttle.

Я использовал номера от Braeunig .

Это гарантирует, что орбитальный аппарат будет в безопасности после того, как ракеты-носители очистятся, но если они повернутся внутрь сразу после разделения, они все равно могут нанести большой урон инопланетянам до того, как стек превзойдет их.
@RussellBorogove Смотрите вопрос, он спрашивает, было ли возможно, чтобы SRB повернули в направлении космического корабля "Шаттл" и столкнулись с ним из-за того, что все еще испускают некоторую тягу (и прежде чем упомянуть те 83% стартовой тяги, обеспечиваемой SRB) . В противном случае вам не требуется никакой тяги, чтобы они столкнулись с орбитальным аппаратом при разделении, все, что вам нужно, это их вращение, такое как, скажем, неработающие двигатели разделения.
Даже до конца программы анализ эшелонирования выполнялся для каждого полета как для ET, так и для SRB. Первоочередной задачей была ротация.

SRB имеют меньшие твердотопливные двигатели разделения , по 8 на каждом, которые одновременно срабатывают, чтобы безопасно оттолкнуть ускорители от орбитального аппарата / внеземного космического корабля.

Вот видео, показывающее их в действии — они достаточно мощные, чтобы хорошо поджечь внешний бак. Вы можете видеть, что разделение предназначено для того, чтобы развернуть ускорители немного наружу, поэтому любая оставшаяся тяга SRB уносит их дальше от стека, и то небольшое количество воздуха, которое есть на высоте 45 км, также помогает отбросить их в сторону.

Схема пути разделения SRB

Предположительно, если бы двигатели переднего разделения вышли из строя, когда работали задние, ускоритель мог бы двигаться внутрь, а не наружу. Это очень маловероятный сценарий.

Это видео потрясающее. Удивительно, что подгорание внешнего бака не проблематично. Интересно, есть ли кадры отделения SRB для STS-1 и STS-2, так как их внешние баки были окрашены в белый цвет. Это будет поразительный ожог!
Да, я тоже был удивлен, что это, по-видимому, приемлемо. Вот танк STS-1, когда его сбросили, там бардак: jsc.nasa.gov/jscfeatures/photos/STS1anniv/s81-30509.jpg
Боже мой. Неудивительно, что их перестали красить в белый цвет! Это похоже на катастрофу, хотя все в порядке.
Большая часть этого подгорания происходит от аэронагрева. В частности, вокруг сошек и вокруг носа. В хвосте много его от SSME (а может SRB?) рециркуляции шлейфа.
Кстати, украл твою схему.
Вы не должны быть удивлены, что он обожжен. Весь запуск — это один огненный шар потрясающей инженерной мысли.
Однако я удивлен, потому что во имя безопасности полетов с экипажем обычно делается множество компромиссов, и я ожидал, что «не сталкивайте выхлопные газы ракеты с гигантским баком LOX / LH, даже если математика говорит, что это нормально» будет стандартный ориентир.