Твердотопливный ракетный ускоритель - Solid rocket booster

НАСА Изображение твердотопливного ракетного ускорителя (справа), соединенного с Ракета Delta II (зеленый). Два бустера (белые) уже прикреплены.

А твердотопливная ракета усилитель (SRB) является большим твердое топливо двигатель, используемый для обеспечения толкать в запусках космических аппаратов от первого запуска до первого всплытия. Многие ракеты-носители, в том числе Ариана 5, Атлас V,[1] и Космический шатл, использовали SRB, чтобы дать ракетам-носителям большую часть тяги, необходимой для вывода ракеты на орбиту. Шаттл использовал два Шаттлы SRB, которые были самыми большими твердотопливными двигателями из когда-либо созданных и первыми, предназначенными для извлечения и повторного использования.[2] Топливо для каждого твердотопливного ракетного двигателя на космическом шаттле весило примерно 500 000 килограммов.[3]

Преимущества

В сравнении с ракеты на жидком топливе, то твердотопливный SRB были способны обеспечивать большую тягу с относительно простой конструкцией.[4] Они обеспечивают большую тягу без значительных требований к охлаждению и изоляции и создают большую тягу для своих размеров. Добавление съемных SRB к транспортному средству, также работающему от жидкостных ракет, известных как постановка уменьшает количество необходимого жидкого топлива и снижает массу пусковой установки. Твердотопливные ускорители дешевле проектировать, тестировать и производить в долгосрочной перспективе по сравнению с эквивалентными жидкостными ракетными ускорителями. Возможность повторного использования компонентов в нескольких полетах, как в сборке Shuttle, также снизила затраты на оборудование.[5]

Одним из примеров повышения производительности, обеспечиваемого SRB, является Ариана 4 ракета. Базовая модель 40 без дополнительных ускорителей была способна[когда? ] подъема полезной нагрузки 4795 фунтов (2175 кг) до Геостационарная переходная орбита.[6] Модель 44P с 4 твердотопливными ускорителями имеет полезную нагрузку 7 639 фунтов (3 465 кг) на ту же орбиту.[7]

Недостатки

Твердотопливные ускорители не поддаются контролю и обычно должны гореть до полного истощения после воспламенения, в отличие от жидкого ракетного топлива или топлива. холодный газ двигательные установки. Однако системы прерывания запуска и безопасность диапазона системы разрушения могут попытаться перекрыть поток топлива, используя кумулятивные заряды.[8] По состоянию на 1986 год оценки частоты отказов SRB варьируются от 1 на 1000 до 1 на 100000.[9] Сборки SRB вышли из строя внезапно и катастрофически. Блокировка или деформация форсунки может привести к избыточному давлению или снижению тяги, в то время как дефекты в корпусе ускорителя или муфтах ступени могут вызвать разрушение узла из-за увеличения аэродинамических напряжений. Дополнительные виды отказа включают засорение ствола и нестабильность горения.[10] Отказ Уплотнительное кольцо печать на космическом шаттле Претендентправый твердотопливный ракетный ускоритель привел к распад вскоре после старта.

Твердотопливные ракетные двигатели могут представлять опасность при обращении с ними на земле, поскольку полностью заправленный ускоритель несет риск случайного возгорания. Такая авария произошла в августе 2003 г. Взрыв бразильской ракеты на бразильском Centro de Lançamento de Alcântara Стартовая площадка ракеты VLS, погиб 21 технический специалист.[11]

Смотрите также

Рекомендации

Эта статья включаетматериалы общественного достояния с веб-сайтов или документов Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства.

  1. ^ "Данные", Ресурсы (PDF), Lockheed Martin, заархивировано оригинал (PDF ) 17 декабря 2011 г.
  2. ^ «HSF - Шаттл». spaceflight.nasa.gov. Получено 2016-02-08.
  3. ^ «Твердотопливные ракетные ускорители». США: НАСА. 2009-08-09..
  4. ^ «Какие бывают типы ракетных двигателей?». www.qrg.northwestern.edu. Получено 2016-02-08.
  5. ^ Гувер, Курт. "Обреченные с самого начала: твердотопливные ракетные ускорители для космического корабля". Консорциум космических грантов Техаса. Техасский университет.
  6. ^ Ариана 4, Astronautix, заархивировано из оригинал на 2012-07-16.
  7. ^ Ариана 44П, Astronautix, заархивировано из оригинал на 2011-05-13.
  8. ^ Таскер, Дуглас Г. (1986-08-01). "Исследования по инициированию разряда системы аварийного отключения твердотопливной ракеты НАСА",. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  9. ^ ВИНА, МАЙКЛ (1986-03-05). «Оценка НАСА оспариваемой ракетной опасности». Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 2016-02-08.
  10. ^ «Прогнозирование отказов твердотопливных ракетных двигателей - Введение». ti.arc.nasa.gov. Архивировано из оригинал на 2016-08-14. Получено 2016-02-08.
  11. ^ VLS В архиве 2005-08-12 в Wayback Machine

внешняя ссылка