Ракети - Як далеко зайшов би STS без SRB - CiupaCabra

Це дуже дурна гіпотеза - вибачте!

ciupacabra

Космічний човник Orbiter плюс зовнішній резервуар могли залишити буфер, використовуючи лише SSME (тобто без твердої ракетної шейкера)

80% його підйомної сили).

Якщо так (і я думаю, що не може?) Наскільки швидко/далеко ця конфігурація (по суті, другий етап) могла пройти її до того, як закінчиться ET?

Цим дурним запитанням я справді намагаюся зрозуміти взаємозв'язок між владою, необхідною на першому та другому етапі, та внеском SSME.

2 відповіді

Причина SRB - це те, що стек важить приблизно 7,4 мільйона фунтів.

Два СРБ забезпечують приблизно 2,8 млн фунтів кожен. Три SSMS забезпечують приблизно 600 кг кожна.

Якщо ви впадете 5,6 мільйона фунтів тиску, а СРБ важить 1,3 мільйона фунтів кожен, тоді решта штабеля, приблизно 4,7 мільйона фунтів, має лише 1,8 мільйона фунтів тяги.

Таким чином, він залишиться точно там, де він є, спалюючи паливо, руйнуючи стартову площадку, поки SSME не спалить достатню кількість LOX/LH2, щоб отримати загальну масу штабеля приблизно до 1,8 млн фунтів, тоді він почне рухатися. Але тоді недостатньо імпульсу для досягнення орбіти.

Без SRB, підтримуючи фактичну міцність штабеля при вазі запалювання, ви закінчите паливо приблизно на 167 секунд зі (якщо ми підтримуємо фактичний профіль польоту штабеля) зі швидкістю приблизно 1,4 км/с та висотою приблизно 70 км.

Без SRB, з початковою швидкістю тяги 1 вага, у вас закінчиться паливо приблизно на 289 секунд зі (якщо ми підтримуємо профіль польоту фактичного штабеля) зі швидкістю близько 2,4 км/с і висотою близько 100 км.

Щоб досягти стабільної орбіти на Землі, потрібно близько 7,4 км/с на висоті близько 110 км.

  • Орбітальна машина (особливо OV-105) важила 68 585 кг порожнього (68,6 Mg) або 110 000 kg (110 Mg) при підйомі
  • Надлегкий зовнішній резервуар мав власну вагу 26 500 кг (26,5 мг Mg) або 756 000 кг (756 Mg) при повному зарядженні
  • Таким чином, орбітальний апарат та надлегкий зовнішній резервуар мають загальну порожню вагу 95,1 мг.
  • Три основні двигуни Orbiter (знову OV-105) забезпечували по 1752 кН кожен (при роботі на 104% на рівні моря) загалом 5255 кН або 536 МВт лише для SSME
  • Два твердих ракетних підсилювача (SRB) вимірювали по 571 Mg кожен при підйомі і надавали 12500 кН або 1274 Mgf тяги кожен

Враховуючи, що SSME спалюють 629,340 кг LOX і 106,261 кг LH2 при звичайному згорянні.Це найкращий теоретичний випадок, коли ми почали з TWR = 1. Як швидке наближення, з точки зору висота; лінія Кармана знаходиться на висоті 100 км, і ми пройшли щонайменше 97 км висоти за деякий час до того, як наші двигуни зупинились через вичерпання палива.

У найбільш реалістичному випадку збереження початкового стану TWR = 1536 при Т-0, за 167 секунд швидкість космічного корабля становить близько 5000 футів/с або 1500 м/с. У той же час, (STS-30: 319 008 футів висоти), тож давайте поділимо різницю і назвемо її 236 200 футів або 72 км (STS-30: 319 008 футів висоти). У цьому випадку ми не близькі до космосу.

Порівняйте їх із фактичною траєкторією STS-30, яка була досягнута завдяки вимкненню головного двигуна (MECO) на 511 секундах (насправді більш тривалому горінню) та швидкості 2,4286 футів/с (7,4 км/с). s) приблизно на висоті 362000 футів або 110 км.

Незалежно від того, як ви його вирізаєте, від 1,5 км/с або від 2,4 км/с до 7,4 км/с - довгий шлях, і особливо у випадку TWR = 1536, ми все ще маємо правильна відстань для підйому.

Як наслідок, у цих точках орбітальний космічний човник - це керований, немеханізований балістичний снаряд, що повертається до землі.