Почему космический шаттл не был полностью заправлен жидким топливом?

Почему было принято решение иметь 2 ускорителя, работающих на твердом топливе, наряду с SSME, работающим на жидком топливе? Другие конструкции того времени стремились к использованию всех ракет на жидком топливе (российский Союз, китайский Великий поход). Почему НАСА не взяло те же SRB и не оснастило их двигателями LOX/LH2? Они предлагают более высокий интернет-провайдер, не говоря уже о том, что они полностью экологичны.

В поиске ответа я привел несколько аргументов:

  • Таким образом, их можно было легко восстановить и использовать повторно.

Также могут быть восстановлены ускорители с баками с жидким топливом. Фактически, самовосстанавливающаяся первая ступень SpaceX, вероятно, является лучшим аргументом в пользу конструкции, работающей только на жидком топливе.

  • Классические ракетные двигатели эффективны только на определенной высоте. SSME зажигаются, но дросселируются при запуске, чтобы вернуться к полной мощности после разделения SRB, где они более эффективны.

Спроектируйте ракетный двигатель, чтобы он работал эффективно на уровне моря.

Другие вещи, которые следует учитывать:

  • SRB трудно контролировать после воспламенения
  • Катастрофа Challenger произошла из-за выхода из строя уплотнительного кольца в SRB.
  • Согласно Википедии, астронавты, которые летали на нескольких космических кораблях, сообщают, что полет «Шаттла» сложнее, чем «Аполлон» или «Союз». [Из-за SRB].
Хорошо иметь высокий удельный импульс, но вам также нужна достаточная тяга, чтобы оторваться от земли. Таким образом, вам нужна высокая скорость потока в дополнение к высокой эффективности использования топлива.
Самовосстанавливающаяся 1-я ступень SpaceX, вероятно, является лучшим аргументом в пользу конструкции, работающей только на жидком топливе. Помните, что программа космических челноков началась в 1972 году, когда первый работающий орбитальный аппарат был доставлен в 1979 году. Они не могли просто ждать 30 с лишним лет технического прогресса, необходимого для самовосстанавливающейся 1-й ступени.

Ответы (1)

Тяга и стоимость. Каждый SRB производил тягу, равную 6,5 основных (водородных) двигателей (SSME) шаттла с гораздо более простой конструкцией.

Мощный двигатель на жидком топливе не выдержит посадки на жесткой воде, как SRB, в многоразовом или ремонтопригодном состоянии.

Рассматривалась стратегия крылатого многоразового жидкостного ускорителя , но я подозреваю, что это, вероятно, удвоило бы затраты на разработку.

Стратегия поэтапной разработки возврата ракеты-носителя, как у SpaceX, не рассматривалась бы; повторное использование было жестким требованием.

Если я правильно рассчитал, пара жидкостных ускорителей, использующих либо 5 SSME, либо 2 F-1 каждый, могла бы заменить SRB. Ускоритель на базе F-1 — укороченная версия ускорителя Pyrios , предлагаемого для SLS — мог бы даже иметь достаточный запас производительности, чтобы совершить посадку в стиле Falcon 9, но многие очень дорогие двигатели были бы сброшены. Атлантику до того, как это было сделано.

Ну стоимость это другое. Спейс шаттл стоит в среднем 450 миллионов долларов за полет, в то время как «Союз» намного дешевле и к тому же надежнее. Люди подсчитали, что это примерно половина этой цены.
У «Союза» много достоинств, но он далеко не такой, как у «Шаттла».
Это правильный ответ. Бюджет разработки шаттла был ограничен 4 миллиардами долларов, и оригинальный, полностью многоразовый ускоритель + орбитальный аппарат не мог быть разработан для этого. TAOS "Thrust Augmented Orbiter System", которая стала STS, была разработана в соответствии с бюджетом, что привело к увеличению эксплуатационных расходов в течение всего срока службы системы :(
«Союз» помещает на НОО около 7 тонн полезной нагрузки по сравнению с 24 тоннами и 7 астронавтами для шаттла.
Я подозреваю, что эта цифра «7 тонн» — это когда вы используете ракету «Союз» в качестве пусковой установки для спутников. При запуске с пилотируемой капсулой «Союз» полезная нагрузка намного меньше.
Космический корабль «Союз» имеет полезную нагрузку 7 тонн.
Вы сравниваете яблоки с апельсинами. Если у «Шаттла» грузоподъемность 24 тонны плюс 7 астронавтов, то у «Союза» полезная нагрузка 3 астронавта плюс все, что помещается в капсулу, то есть максимум несколько сотен кг, а не 7 тонн.
Когда я говорю «Союз доставляет около 7 тонн полезной нагрузки на НОО», я имею в виду ракету- носитель «Союз» , а не космический корабль. Я считаю шаттл пусковой установкой, а не полезной нагрузкой.