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Lanzadera de espacio

Este artículo está sobre el vehículo de espacio. Para el programa del espacio de la NASA, vea Programa de la lanzadera de espacio. Para la lanzadera de espacio soviética, vea Buran (nave espacial).
Lanzadera de espacio

Lanzadera de espacio Descubrimiento lanzamientos al principio de STS-120.
Hoja del hecho
Función Sistema parcialmente reutilizable servido del lanzamiento y del reingreso
Fabricante Alianza unida del espacio:
Thiokol/Boeing (SRBs)
Lockheed Martin (Martin Marietta) - (ET)
Rockwell internacional (orbiter)
País de origen Los Estados Unidos de América
Tamaño
Altura 56.1 m (184 pies (56 m))
Diámetro 8.7 m (28.5 pies (8.7 m))
Masa 2.029.203 kilogramos (4.474.574 libra)
Etapas 2
Capacidad
Carga útil a LEO 24.400 kilogramos (53.700 libras)
Carga útil a
GTO		 3.810 kilogramos (8.390 libras)
Historia de lanzamiento
Estado Activo
Sitios del lanzamiento LC-39, Centro del espacio de Kennedy
SLC-6, Vandenberg AFB (inusitado)
Lanzamientos del total 121
Éxitos 119
Faltas 2
Vuelo virginal 12 de abril, 1981
Cargas útiles notables Componentes internacionales de la estación espacial
Telescopio del espacio de Hubble
Galileo
Magellan
Observatorio de la radiografía de Chandra
Observatorio del rayo gama de Compton
Aumentadores de presión (etapa 0) - Aumentadores de presión sólidos del cohete
No aumentadores de presión 2
Motores 1 sólido
Empuje 2.800.000 libraf cada uno, nivel del mar liftoff (12.5 Manganeso)
Impulso específico 269 s
Tiempo de la quemadura 124 s
Combustible sólido
Primera etapa - Tanque externo
Motores (ningunos)
(3 SSMEs localizado en el Orbiter)
Empuje 1.180.000 libras (540.000 kilogramos)f total combinado, liftoff del nivel del mar (manganeso 5.25)
Impulso específico 455 s
Tiempo de la quemadura 480 s
Combustible LOX/LH2
Segunda etapa - Orbiter
Motores 2 OME
Empuje 12.000 librasf el vacío total combinado empujó (el kN 53)
Impulso específico 316 s
Tiempo de la quemadura s 1250
Combustible MMH/N2O4

NASA Lanzadera de espacio, oficialmente llamado Sistema del transporte del espacio (STS), es nave espacial utilizado actualmente por Estados Unidos gobierno para su spaceflight humano misiones. En el lanzamiento, consiste en moho-coloreado tanque externo (ET), dos blanco, delgado Aumentadores de presión sólidos del cohete (SRBs), y orbiter, con alas spaceplane cuál es la lanzadera de espacio en el estrecho.

El orbiter lleva astronautas y la carga útil tal como satélites o estación espacial parte en órbita baja de la tierra, en la atmósfera superior de la tierra o thermosphere.[1] Generalmente, cinco a siete miembros del equipo montan en el orbiter. La capacidad de la carga útil es 50.000 libras (22.700 kilogramos). Cuando la misión del orbiter es completa enciende su Sistema que maniobra orbital Empujadores (OMS) a caer de órbita y vuelve a entrar la atmósfera más baja.[1] Durante la pendiente y el aterrizaje, los actos del orbiter de la lanzadera como a planeador, y las marcas a unpowered totalmente (“palillo muerto“) aterrizaje.

Contenido

Descripción

La lanzadera es el primer orbitario nave espacial diseñado para parcial reutilidad. Lleva las cargas útiles a órbita baja de la tierra, proporciona la rotación del equipo para Estación espacial internacional (ISS), y realiza misiones de mantenimiento. El orbiter puede también recuperarse satélites y otras cargas útiles de la órbita y los vuelven a Tierra, solamente esta capacidad no se ha utilizado a menudo. Sin embargo, se ha utilizado para volver las cargas útiles grandes del ISS a la tierra, como el ruso Nave espacial de Soyuz ha limitado la capacidad para las cargas útiles de vuelta. Cada lanzadera fue diseñada para una esperanza de vida proyectada de 100 lanzamientos o de 10 años de vida operacional. El hombre responsable del diseño del STS era Maxime Faget, que también había supervisado los diseños de la nave espacial del mercurio, de los géminis y de Apolo. El factor crucial en el tamaño y la forma del Orbiter de la lanzadera era el requisito que pueda acomodar los satélites previstos más grandes del espía, y tiene la gama de la recuperación de la cruz-gama para resolver el requisito clasificado de las misiones del USAF para a uno-alrededor de la interrupción para un lanzamiento polar. Los factores implicados en la opción por cohetes sólidos “reutilizables” y un depósito de gasolina consumible incluyeron el deseo del pentágono de obtener un vehículo de gran capacidad de la carga útil para el despliegue basado en los satélites, y el deseo de la administración de Nixon de reducir los costes de exploración del espacio desarrollando una nave espacial con los componentes reutilizables.

Se han construido seis lanzaderas aeronavegables; el primer orbiter, Empresa, no fue construido para el vuelo espacial, y fue utilizado solamente para los propósitos de prueba. Cinco orbiters espacio-dignos fueron construidos: Colombia, Desafiador, Descubrimiento, Atlantis, y Esfuerzo. Desafiador desintegrado 73 segundos después del lanzamiento en 1986, y Esfuerzo fue construido como reemplazo. Colombia se rompió aparte durante reingreso en 2003.

Primero lanzado en 1981, la NASA ha anunciado que la lanzadera de espacio sería retirada en 2010, y a partir de 2014 encendido, sería substituida cerca Orion, un vehículo nuevo que se diseña para llevar a seres humanos a Luna y más allá junto con sus cohetes del socio, los cohetes de Ares I y de Ares V; sin embargo, puesto que Orion se significa sobre todo para los vuelos espaciales servidos, ESA Vehículo automatizado de la transferencia, con sus 7.667 kilogramos carga útil, se ha sugerido como alternativa para las tareas como proveer estaciones espaciales.

Cada lanzadera de espacio es a parcialmente sistema reutilizable del lanzamiento eso se compone de tres asambleas principales: el reutilizable Vehículo del Orbiter (OV), el artículo consumible tanque externo (ET), y los dos parcial-reutilizables aumentadores de presión sólidos del cohete (SRBs). El tanque y los aumentadores de presión se desechan durante subida; solamente el orbiter entra órbita. El vehículo se lanza verticalmente como un cohete convencional, y el orbiter se desliza a un aterrizaje horizontal, después de lo cual se restaura para la reutilización.

Ocasionalmente, el orbiter sí mismo se refiere como la lanzadera de espacio. Técnico, esto es un misnomer, como “el sistema real del transporte del espacio” (lanzadera de espacio) es la combinación del orbiter, tanque externo (ET), y los dos parcial-reutilizables aumentadores de presión sólidos del cohete. Combinada, se refieren éstos como el “apilado”.

Vehículo del Orbiter

Artículo principal: Orbiter de la lanzadera de espacio

El orbiter se asemeja a un avión con el doblealas de delta, 81° barrido en el borde principal interno, y 45° en el borde principal externo. Su borde principal del estabilizador vertical se barre detrás a un ángulo 50°. Los cuatro elevones, montado en el borde de fuga/posterior de las alas, y timónfreno de /speed, unido en el borde de fuga/posterior del estabilizador, con la aleta del cuerpo, el control el orbiter durante pendiente y el aterrizaje. El orbiter tiene una bahía grande de la carga útil el medir de 15 pies (4.6 m) por 60 pies (18.3 m) que abarcan la mayor parte de fuselage.

Tres Motores de la cañería de la lanzadera de espacio (SSMEs) se montan en el fuselaje trasero del orbiter en un patrón triangular. Los tres motores pueden girar sobre un eje 10.5 grados hacia arriba y hacia abajo, y 8.5 grados de lado a lado durante la subida para cambiar la dirección de su empuje y para dirigir la lanzadera así como empuje. La estructura del orbiter se hace sobre todo de aluminio aleación, aunque la estructura del empuje de motor se hace de titanio (aleación).

Aumentadores de presión sólidos del cohete

Artículo principal: Aumentador de presión sólido del cohete de la lanzadera de espacio

Dos aumentadores de presión sólidos del cohete (SRBs) cada uno proporcionan 2.8 millones de lbf (manganeso 12.5) del empuje en el liftoff, que es el 83% del empuje total necesitado para el liftoff. El SRBs se desecha dos minutos después de lanzamiento en una altura de cerca de 150.000 pies (45.7 kilómetros), y después despliega los paracaídas y la tierra en el océano que se recuperará.[2] Los casos del SRB se hacen del acero sobre la pulgada del ½ (1.3 centímetros) densamente.[3]

Sistemas del vuelo

Las misiones tempranas de la lanzadera tomaron a lo largo de Compás de la rejilla, discutible uno del primer computadora portátil computadoras. El compás vendió mal, como él costó por lo menos $8000 (USD), solamente funcionamiento incomparable ofrecido para su peso y tamaño.[4] La NASA era uno de sus clientes principales.[5]

La lanzadera era una del arte más temprano para utilizar automatizada volar-por-alambre digital sistema de mandos de vuelo. Esto significa que ningunos acoplamientos mecánicos o hidráulicos conectan el palillo de control del piloto con las superficies de control o sistema de control de la reacción empujadores.

Una preocupación primaria con los sistemas digitales del volar-por-alambre es confiabilidad. Mucha investigación entró el sistema informático de la lanzadera. La lanzadera utiliza cinco IBM redundantes idénticos 32 computadoras de fines generales del pedacito (GPCs), modelo AP-101, constituyendo un tipo de sistema encajado. El software especializado funcionamiento de cuatro computadoras llamó el sistema de software primario de la aeroelectrónica (PASO). Funcionamientos los quinto de una computadora de reserva separan el software llamado el sistema de reserva del vuelo (BFS). Colectivamente se llaman el sistema de proceso de datos (DPS).[6][7]

La meta del diseño del DPS de la lanzadera es confiabilidad operacional/de seguridad del fall. Después de una sola falta, la lanzadera puede inmóvil continuar la misión. Después de dos faltas, puede todavía aterrizar con seguridad.

Las cuatro computadoras de uso general funcionan esencialmente en el lockstep, comprobándose. Si una computadora falla, las tres computadoras de funcionamiento “la votan” fuera del sistema. Esto lo aísla de control del vehículo. Si una segunda computadora de los tres restantes falla, las dos computadoras de funcionamiento la votan hacia fuera. En el caso raro de dos fuera de cuatro computadoras que fallan simultáneamente (un two-two partido), escogen a un grupo al azar.

El sistema de reserva del vuelo (BFS) es software por separado desarrollado que funciona en la quinto computadora, usada solamente si el sistema primario de la cuatro-computadora entera falla. El BFS fue creado porque aunque las cuatro computadoras primarias son hardware redundante, todas funcionan el mismo software, así que un problema de programación genérico podría estrellar todos. Sistema encajado avionic el software se desarrolla bajo condiciones totalmente diversas del software comercial público, el número de las líneas de código es minúsculo comparado a un software comercial público, los cambios se realizan solamente infrecuentemente y con la prueba extensa, y mucho el personal de la programación y de prueba trabaja en la cantidad pequeña de código de computadora. Sin embargo en teoría puede todavía fallar, y el BFS existe para esa contingencia. Y mientras que BFS funcionará paralelamente a PASO, hasta la fecha, BFS nunca no se ha contratado para asumir el control control del PASO durante ninguna misión de la lanzadera.

El software para las computadoras de la lanzadera se escribe en un idioma de alto nivel llamado HAL/S, algo similar a PL/I. Se diseña específicamente para a en tiempo real sistema encajado ambiente.

Las computadoras de IBM AP-101 tenían originalmente cerca de 424 kilobytes de memoria de centro magnético cada uno. La CPU podía procesar cerca de 400.000 instrucciones por segundo. No tienen ninguna impulsión de disco duro, y cargan software de cartuchos de la cinta magnética.

En 1990, las computadoras de la original fueron substituidas por un modelo aumentado AP-101S, que tiene cerca de 2.5 veces la capacidad de memoria (cerca de 1 megabyte) y tres veces la velocidad del procesador (cerca de 1.2 millones de instrucciones por segundo). La memoria fue cambiada de centro magnético al semiconductor con la reserva de la batería.

Tipografía y diseño gráfico

tipografía se utiliza en el Orbiter de la lanzadera de espacio Helvetica.[8] En la esquina más baja delantera de la bahía del cargo las puertas son el nombre del orbiter, en la esquina más baja trasera de la bahía del cargo son Insignia del “gusano” de la NASA. Debajo de la NASA la insignia es el texto “Estados Unidos” con a bandera de los Estados Unidos. Otros Estados Unidos señalan por medio de una bandera aparecen en el de la derecha.

Mejoras

Internamente, la lanzadera sigue siendo en gran parte similar al diseño original, a excepción de las computadoras mejoradas de la aeroelectrónica. Además de las mejoras de la computadora, la original gráficos del vector las exhibiciones monocromáticas de la carlinga fueron substituidas por el lleno-color moderno, pantallas de visualización flat-panel, similares a las de aviones de pasajeros contemporáneos como Airbus A380 y Boeing 777. Esto se llama a carlinga de cristal. En Proyecto de la prueba de Apolo-Soyuz la tradición, las calculadoras programables se lleva también (originalmente HP-41C). Con venir del ISS, los bolsas de aire internos del orbiter se han substituido por los sistemas externos del muelle para permitir una mayor cantidad de cargo para ser almacenado en la mediados de-cubierta de la lanzadera durante misiones del nuevo abastecimiento de la estación.

Motores de la cañería de la lanzadera de espacio (SSMEs) han tenido varias mejoras para realzar confiabilidad y energía. Esto explica frases tales como “motores principales que sofocan hasta 104%.” Esto no significa que los motores se están funcionando sobre un límite seguro. La figura del 100% es el nivel especificado original de la energía. Durante el programa de desarrollo muy largo, Rocketdyne determinó el motor era capaz de la operación confiable segura en 104% del empuje originalmente especificado. Podrían tener rescaled el número de la salida, decir esencialmente 104% ahora es 100%. Clarificar esto habría requerido revisar mucha documentación y software anteriores, así que el número del 104% fue conservado. Las mejoras de SSME se denotan como “números de bloque”, por ejemplo el bloque I, el bloque II, y el bloque IIA. Las mejoras han mejorado confiabilidad, capacidad de mantenimiento y funcionamiento del motor. El 109% empujado llano eran en vuelo hardware finalmente alcanzado con los motores del bloque II en 2001. La válvula reguladora máxima normal es 104%, con 106% y el 109% disponibles para emergencias de la interrupción.

Para las primeras dos misiones, STS-1 y STS-2, tanque externo fue pintado blanco para proteger el aislamiento que cubre mucho del tanque, solamente las mejoras y la prueba demostradas que no fue requerido. El peso ahorró no pintando los resultados del tanque en un aumento en capacidad de la carga útil para moverse en órbita alrededor.[9] El peso adicional fue ahorrado quitando algunos de los “largueros internos” en el tanque del hidrógeno que probó innecesario. El “tanque externo ligero que resultaba” se ha utilizado en la mayoría extensa de misiones de la lanzadera. STS-91 vio el primer vuelo del “tanque externo ligero estupendo”. Esta versión del tanque se hace de la aleación del aluminio-litio 2195. Pesa 7.500 libras (3.4 t) menos que el funcionamiento pasado de tanques ligeros. Pues la lanzadera no puede volar sin tripulación, cada uno de estas mejoras “se ha probado” en vuelos operacionales.

El SRBs (aumentadores de presión sólidos del cohete) ha experimentado mejoras también. Los ingenieros de diseño agregaron un tercero Anillo o sello a los empalmes entre los segmentos después del Lanzadera de espacio Desafiador desastre.

Varias otras mejoras del SRB fueron planeadas para mejorar funcionamiento y seguridad, pero nunca vinieron ser. Éstos culminaron en el costo considerablemente más simple, más bajo, una ejecución probablemente más segura y mejor Aumentador de presión sólido avanzado del cohete. Estos cohetes incorporaron la producción al temprano a los mid-1990s para apoyar la estación espacial, pero fueron cancelados más adelante para ahorrar el dinero después del gasto de $2.2 mil millones.[10] La pérdida del programa de ASRB dio lugar al desarrollo del tanque externo ligero estupendo (SLWT), que proporciona algo de la capacidad creciente de la carga útil, mientras que no proporciona mejoras unas de los de seguridad. Además, la fuerza aérea desarrolló sus el propios un diseño mucho más ligero del SRB de la pieza única usando un sistema de la filamento-herida, pero esto fue cancelada también.

STS-70 fue retrasado en 1995, cuando woodpeckers agujeros agujereados en el aislamiento de la espuma de Discoverytanque externo de s. Desde entonces, la NASA ha instalado las trampas plásticas comerciales del buho y los globos inflables del buho que se deben quitar antes de lanzamiento.[11] La naturaleza delicada del aislamiento de la espuma ha sido la causa del daño a Sistema de protección termal, el protector de calor del azulejo y el abrigo del calor del orbiter, durante lanzamientos recientes. La NASA sigue siendo confidente que esta daños, mientras que está ligada a Lanzadera de espacio Colombia desastre en 1 de febrero, 2003, no comprometerá el objetivo de la NASA para terminar Estación espacial internacional (ISS) en el tiempo proyectado asignó.

Un cargo-solamente, variante sin tripulación de la lanzadera se ha propuesto vario, y se ha rechazado desde los años 80. Fue llamado Lanzadera-c, y habría negociado la reutilidad para la capacidad del cargo, con ahorros potenciales grandes de la tecnología reusing desarrollada para la lanzadera de espacio.

En las primeras cuatro misiones de la lanzadera, los astronautas usaron los E.E.U.U. modificados Juegos a toda presión de la alto-altitud de la fuerza aérea, que incluyeron un casco a toda presión durante subida y pendiente. Del quinto vuelo, STS-5, hasta la pérdida de Desafiador, azul claro de una sola pieza nomex los juegos del vuelo y los cascos de la parcial-presión fueron usados. Un menos-abultado, versión de la parcial-presión de los juegos de la presión de la alto-altitud con un casco fue reinstalado cuando los vuelos de la lanzadera reasumieron en 1988. El LES terminó su vida de servicio en finales de 1995, y fue substituido por el a toda presión Juego avanzado del escape del equipo (AS), que se asemeja a Juego del espacio de los géminis usado en los mediados de los años sesenta.

Prolongar la duración que los orbiters pueden permanecer atracó en el ISS, Sistema de transferencia de la energía de la Estación-a-Lanzadera (SSPTS) fue instalado. El SSPTS permite que estos orbiters utilicen la energía proporcionada por el ISS para preservar sus materiales consumibles. El SSPTS primero fue utilizado con éxito encendido STS-118.

Datos técnicos

Especificaciones del Orbiter[12] (para Esfuerzo, OV-105)

  • Longitud: 122.17 pies (37.24 m)
  • Wingspan: 78.06 pies (23.79 m)
  • Altura: Plantilla: Convertido/LoffAyesDbSoff
  • Peso vacío: 151.205 libras (68.585 kilogramos)
  • Peso grueso de Liftoff: 240.000 libras (109.000 kilogramos)
  • Peso máximo del aterrizaje: 230.000 libras (104.000 kilogramos)
  • Motores principales: Bloque IIA SSMEs, cada uno de tres Rocketdyne con un nivel del mar empuje de 393.800 libra-fuerza (lbf) (178.600 kilogramo-fuerza meganewtons)/1.75 (del kgf (manganeso))
  • Carga útil máxima: 55.250 libras (25.061 kilogramos)
  • Dimensiones de la bahía de la carga útil: Plantilla: Convertido/LoffAyesDbSoff de Template: Convertido/LoffAyesDbSoff
  • Altitud operacional: 100 a 520 nmi (185 a 960 kilómetros)
  • Velocidad: 25.404 ft/s (7.743 m/s, 27.875 kilómetros por hora, 17.321 mi/h)
  • Crossrange: nmi 1.085 (2.009 kilómetros)
  • Equipo: Varía. Los vuelos más tempranos de la lanzadera tenían el equipo mínimo de dos; muchas misiones más últimas un equipo de cinco. Hoy, mosca de típicamente siete personas (comandante, piloto, varios especialistas de la misión, y raramente a ingeniero de vuelo). En dos ocasiones, ocho astronautas han volado (STS-61-A, STS-71). Once personas podrían ser acomodadas en una misión de la emergencia (véase STS-3xx).

Especificaciones del tanque externo (para SLWT)

  • Longitud: 153.8 pies (46.9 m)
  • Diámetro: 27.6 pies (8.4 m)
  • Volumen del propulsor: 535,000 Los E.E.U.U. galón (2,025 ³ de m)
  • Peso vacío: 58.500 libras (26.535 kilogramos)
  • Peso grueso de Liftoff: 1.667.000 libras (756.000 kilogramos)

Especificaciones sólidas del aumentador de presión del cohete

  • Longitud: Plantilla: Convertido/LoffAyesDbSoff
  • Diámetro: Plantilla: Convertido/LoffAyesDbSoff
  • Peso vacío (por el aumentador de presión): 139.490 libras (63.272 kilogramos)
  • Peso grueso de Liftoff (por el aumentador de presión): 1.3 millones de libras (590.000 kilogramos)
  • Empuje (nivel del mar, liftoff): 2.8 millones de lbf (manganeso 12.5)

Especificaciones del apilado del sistema

  • Altura: Plantilla: Convertido/LoffAyesDbSoff
  • Peso grueso de Liftoff: 4.5 millones de libras (2.040.000 kilogramos)
  • Liftoff total empujó: 6.781 millones de lbf (manganeso 30.16)

Perfil de la misión

Lanzamiento

Todas las misiones de la lanzadera de espacio se lanzan de Centro del espacio de Kennedy (KSC). La lanzadera no será lanzada bajo condiciones donde podría ser pulsada cerca relámpago. El avión es pulsado a menudo por el relámpago sin efectos nocivos porque electricidad de la huelga se disipa a través de su estructura conductora y el avión no está eléctricamente puesto a tierra. Como la mayoría de los aviones de pasajeros del jet, la lanzadera se construye principalmente del aluminio conductor, que blindaría y protege normalmente los sistemas internos. Sin embargo, sobre despegue la lanzadera envió un plume largo del extractor como asciende, y este plume puede accionar el relámpago proporcionando una trayectoria actual a la tierra. La regla del yunque de la NASA para un lanzamiento de la lanzadera indica nube del yunque no puede aparecer a una distancia de 10 millas náuticas.[13] El oficial del tiempo del lanzamiento de la lanzadera supervisará condiciones hasta que la decisión final para fregar un lanzamiento se anuncia. Además, las condiciones atmosféricas deben ser aceptables a la una de los sitios transatlánticos del aterrizaje de la interrupción (uno de varios Modos de la interrupción de la lanzadera de espacio) para lanzar. [14] Mientras que la lanzadera pudo aguantar con seguridad una huelga de relámpago, a huelga similar causada problemas en Apolo 12, tan para la seguridad NASA elige no lanzar la lanzadera si el relámpago es posible (NPR8715.5).

La lanzadera no se ha lanzado si su vuelo la lleva a partir de un año el siguiente (diciembre a enero), un rollover year-end (YERO). Su software del vuelo, diseñado en los años 70, no fue diseñado para esto, y requeriría las computadoras del orbiter se reajuste a través de un cambio del año, que podría causar una interferencia mientras que en órbita. En 2007, los ingenieros de la NASA idearon una solución a esto, permitiendo que los vuelos de la lanzadera crucen el límite year-end.[15]

En el día de un lanzamiento, después del asimiento final en la cuenta descendiente en T menos 9 minutos, la lanzadera pasa a través de sus preparaciones finales para el lanzamiento, y la cuenta descendiente es automático control por un programa de computadora especial en el centro de control del lanzamiento. Esto se conoce como el secuenciador de tierra del lanzamiento (GLS), que para la cuenta si detecta un problema crítico con los sistemas a bordo de la lanzadera ua de los. El GLS da de la cuenta a las computadoras a bordo de la lanzadera en T menos 31 segundos.

En T menos 16 segundos, el sistema sano masivo de la supresión (SPS) comienza a mojar Plataforma móvil del lanzador (MLP) y fosos del SRB con los 300.000 E.E.U.U. galones (³ de 1.100 m) de agua para proteger el Orbiter contra daño cerca acústico la energía y el extractor del cohete reflejaron del foso de la llama y del MLP durante liftoff. [16]

En T-menos 10 segundos, los encendedores del hidrógeno se activan debajo de cada campana del motor para calmar el gas estancado dentro de los conos antes de la ignición. La falta de quemarse estos gases puede disparar onboard los sensores y crear la posibilidad de una sobrepresión y de una explosión del vehículo durante la fase de la leña. Se ordena a los turbopumps principales del motor también que comiencen a cargar las cámaras de combustión con hidrógeno líquido y oxígeno líquido en este tiempo. Las computadoras intercambian esta acción permitiendo que los sistemas informáticos redundantes comiencen la fase de la leña.

Los tres Motores principales de la lanzadera de espacio (SSMEs) empiece T menos 6.6 segundos. Los motores principales encienden secuencialmente vía las computadoras de fines generales de la lanzadera (GPCs) en los intervalos de 120 milisegundos. El GPCs requiere que los motores alcancen el 90% de su funcionamiento clasificado para terminar el cardán final de los inyectores principales del motor a la configuración del liftoff.[17] Cuando el comienzo de SSMEs, el agua del sistema de la supresión del sonido destella en un de gran capacidad del vapor ese lanzamientos southward. Los tres SSMEs deben alcanzar el 100% requerido empujado en el plazo de tres segundos, si no onboard las computadoras iniciará Interrupción de RSLS. Si onboard las computadoras verifique la acumulación normal del empuje, en T menos los segundos 0, SRBs se encienden. A este punto el vehículo está confiado al despegue, pues el SRBs no se puede dar vuelta apagado encendido una vez. Después de que el alcance de SRBs un cociente estable del empuje, las tuercas pyrotechnic sea detonado por las señales controladas de radio de GPC de la lanzadera de lanzar el vehículo [18]. El plume del sólido alcanza gran altura rápida y súbitamente las salidas el foso de la llama en una dirección que da al norte cerca de la velocidad del sonido, causando a menudo una ondulación de ondas de choque a lo largo de las estelas de vapor reales de la llama y del humo. En la ignición, el mandato que la leña ordena vía el regulador principal de los acontecimientos, un programa del GPC de computadora integrado con los sistemas informáticos redundantes de la lanzadera cuatro. Hay procedimientos de emergencia extensos (modos de la interrupción) para manejar varios panoramas de la falta durante subida. Muchos de éstos se refieren a faltas de SSME, ése es desde entonces más el complejo y el componente altamente tensionado. Después de Desastre del desafiador, había mejoras extensas a los modos de la interrupción.

Después de cañería los motores comienzan, pero mientras que los aumentadores de presión sólidos del cohete todavía se afianzan con abrazadera al cojín, compensan empuje de las causas principales de los motores de la lanzadera tres el apilado entero del lanzamiento (aumentadores de presión, tanque y lanzadera) para echar abajo de cerca de 2 m en el nivel de la carlinga. Este movimiento se llama el “cabeceo”, o “twang” en jerga de la NASA. Como la flexión de los aumentadores de presión nuevamente dentro de su forma original, el apilado del lanzamiento echa lentamente el montante trasero. Esto toma aproximadamente seis segundos. En el punto cuando es perfectamente vertical, los aumentadores de presión encienden y el lanzamiento comienza.

Poco después despejar la torre la lanzadera comienza un programa del rodillo y de la echada para fijar su inclinación orbital y de modo que el vehículo esté debajo del tanque externo y del SRBs, con las alas nivela. El vehículo sube en un arco progresivamente que aplana, acelerando como el peso de la disminución de SRBs y del tanque principal. Alcanzar órbita baja requiere mucho más horizontal que la aceleración vertical. Esto no es visualmente obvio, puesto que el vehículo se levanta verticalmente y está fuera de vista para la mayor parte de la aceleración horizontal. La velocidad orbital circular cercana en los 380 kilómetros (236 millas del estatuto) altitud del Estación espacial internacional son 7.68 kilómetros por el segundo (27.650 kilómetros por hora, 17.180 mph), áspero equivalente al Mach 23 en el nivel del mar. Como las órbitas internacionales de la estación espacial en una inclinación de 51.6 grados, la lanzadera tiene que fijar su inclinación al mismo valor a rendezvous con la estación.

Alrededor de un punto llamado Máximo Q, donde están las fuerzas aerodinámicas en su máximo, los motores principales están sofocados temporalmente de nuevo a evitan el exceder los límites de velocidad y por lo tanto insistiendo demasiado en la lanzadera, particularmente en áreas vulnerables tales como las alas. A este punto, un fenómeno conocido como Singularidad de Prandtl-Glauert ocurre, donde las nubes de la condensación forman durante la transición del vehículo a la velocidad supersónica.

126 segundos después del lanzamiento, pernos explosivos lance el SRBs y los cohetes pequeños de la separación los empujan lateralmente lejos del vehículo. El paracaídas de SRBs de nuevo al océano que se reutilizará. La lanzadera entonces comienza a acelerar para moverse en órbita alrededor en Motores de la cañería de la lanzadera de espacio. El vehículo en ese punto en el vuelo tiene un cociente del empujar-a-peso de menos de uno - los motores principales realmente tener empuje escaso para exceder la fuerza de la gravedad, y la velocidad vertical dada a ella por el SRBs disminuye temporalmente. Sin embargo, a medida que la quemadura continúa, el peso de las disminuciones del propulsor y del cociente del empujar-a-peso excede de 1 otra vez y el vehículo siempre-más ligero entonces continúa acelera hacia órbita.

El vehículo continúa subiendo y adquiere algo un ángulo del nose-up del horizonte - utiliza los motores principales para ganar y después para mantener altitud mientras que acelera horizontalmente hacia órbita. Aproximadamente cinco y los minutos de tres cuartos en subida, el orbiter rueda las cabezas hasta puentes de comunicaciones del interruptor de las estaciones de tierra a Satélites del relais el seguir y de los datos.

Finalmente, en los diez pasados de segundos de la quemadura principal del motor, la masa del vehículo es bajo bastante que los motores se deben sofocar de nuevo a la aceleración del vehículo del límite a 3g (² de 30 m/s), en gran parte para la comodidad del astronauta.

Antes del agotamiento completo del propulsor, como funcionamiento seco destruiría los motores, los motores principales se cierran. Se termina la fuente del oxígeno antes de que la fuente del hidrógeno, como el SSMEs reaccione desfavorable a otros modos de la parada. El oxígeno líquido tiene una tendencia a reaccionar violentamente, y apoya la combustión cuando encuentra el metal caliente del motor. El tanque externo es lanzado encendiendo los pernos explosivos y las caídas, quemándose en gran parte para arriba en la atmósfera, aunque algunos fragmentos caen en El Océano Índico. La acción del lacre de la plomería del tanque y de la carencia de los sistemas de la relevación de presión en el tanque externo le ayuda para romperse para arriba en la atmósfera más baja. Después de que la espuma se queme lejos durante reingreso, el calor causa una acumulación de la presión en el oxígeno líquido y el hidrógeno restantes hasta que el tanque estalla. Esto se asegura de que cualquier pedazo que caiga de nuevo a la tierra sea pequeño.

Para evitar que la lanzadera siga el tanque externo nuevamente dentro de la atmósfera más baja, Sistema que maniobra orbital Los motores (OMS) se encienden para levantar el perigeo más arriba en la atmósfera superior. En algunas misiones (e.g., misiones en el ISS), los motores de OMS también se utilizan mientras que los motores principales son leña inmóvil. La razón de poner el orbiter en una trayectoria que lo traiga de nuevo a la tierra no es justa para la disposición del tanque externo. Es uno de seguridad; si funciona incorrectamente el OMS, o las puertas de la bahía del cargo no pueden abrirse por alguna razón, la lanzadera está ya en una trayectoria a volver a la tierra para un aterrizaje de la interrupción de la emergencia.

Puesto que vuela en la atmósfera superior, la órbita del arte decae lentamente debido a la fricción del aire. El orbiter debe alzar periódicamente su velocidad con el OMS para prevenir reingreso en la atmósfera más baja.

Reingreso y aterrizaje

Casi la lanzadera de espacio entera reingreso, a excepción de bajar el tren de aterrizaje y de desplegar las puntas de prueba de los datos de aire, se realiza normalmente bajo control de computadora. Sin embargo, el reingreso se puede volar enteramente manualmente si se presenta una emergencia. El acercamiento y la fase del aterrizaje se pueden controlar por el piloto automático, pero son generalmente mano volada.

El vehículo comienza reingreso encendiendo el orbitario que maniobra los motores del sistema, mientras que vuela al revés, parte posterior primero, en la dirección opuesta al movimiento orbital por aproximadamente tres minutos, dando áspero 200 mph (90 m/s) del delta-v. El retardarse resultante de la lanzadera baja su orbitario perigeo abajo en la atmósfera superior. La lanzadera entonces mueve de un tirón encima, tirando su nariz hacia arriba (que esté realmente “abajo” porque es el volar al revés). Esta leña de OMS se hace áspero a medio camino alrededor del globo del sitio del aterrizaje.

El vehículo comienza a encontrar una densidad más significativa del aire en el thermosphere más bajo aproximadamente 400.000 pies (120 kilómetros), aproximadamente Mach 25 (8.2 km/s). El vehículo es controlado por una combinación de los empujadores de RCS y de las superficies de control, para volar en una actitud del nose-up de 40 grados, produciendo la alta fricción, no sólo para retardarla abajo a la velocidad del aterrizaje, pero también para reducir la calefacción del reingreso. Además, el vehículo necesita descargar velocidad adicional antes de alcanzar el sitio del aterrizaje. Esto es alcanzada por las s-curvas de ejecución hasta a un ángulo del rodillo de 70 grados.

El máximo del orbiter cociente del deslizamiento/lift para arrastrar cociente varía considerablemente con la velocidad, extendiéndose de 1:1 en hipersónico velocidades, 2:1 a las velocidades supersónicas y 4.5:1 el alcanzar a las velocidades subsónicas durante acercamiento y el aterrizaje.[19]

En la atmósfera más baja, el orbiter vuela como un planeador convencional, a excepción de una tarifa mucho más alta de la pendiente, sobre 10.000 pies por el minuto (50 m/s).

En aproximadamente el Mach 3, dos puntas de prueba de los datos de aire, situadas en los lados izquierdos y derechos del fuselage del orbiter adelante más bajo, se despliegan para detectar la presión de aire relacionada con el movimiento del vehículo en la atmósfera.

Cuando el acercamiento y la fase del aterrizaje comienza, el orbiter está en una altitud de 10.000 pies (3.000 m), 7.5 millas (12 kilómetros) del cauce. Los pilotos aplican aerodinámico frenando a la desaceleración de la ayuda el vehículo. La velocidad del orbiter se reduce a partir de 424 mph (682 kilómetros por hora) a aproximadamente 215 mph (346 kilómetros por hora), (comparados a 160 mph (260 kilómetros por hora) para un avión de pasajeros del jet), en el momento del aterrizaje. Se despliega el tren de aterrizaje mientras que el Orbiter está volando en 267 mph (430 kilómetros por hora). Para asistir a los frenos de velocidad, un paracaídas freno de 40 pies (12 m) se despliega después de momento del aterrizaje del engranaje principal o del engranaje de nariz (dependiendo del canal inclinado seleccionado despliegue el modo) aproximadamente 213 mph (343 kilómetros por hora). Se desecha el canal inclinado mientras que el orbiter se retarda con 69 mph (110 kilómetros por hora).

Después de aterrizar, el vehículo está parado en el cauce por varios minutos para permitir los humos de venenoso hidracina, utilizado como propulsor para actitud control, para disiparse, y para que el fuselage de la lanzadera se refresque ante los astronautas desembarque.

Sitios del aterrizaje

Las condiciones permitiendo, la lanzadera de espacio aterrizarán siempre en Centro del espacio de Kennedy; sin embargo, si las condiciones hacen el aterrizaje allí de desfavorable, la lanzadera puede aterrizar en Base de fuerza aérea de Edwards en California o en otros sitios alrededor del mundo. Un aterrizaje en Edwards significa que la lanzadera se debe acoplar a Avión del portador de la lanzadera, y volvió a Cabo Canaveral, costando a NASA a 1.7 millones de dólares adicionales. Lanzadera de espacio Colombia (STS-3) también aterrizado una vez en Puerto blanco del espacio de las arenas en New México, solamente esto es a menudo un último recurso, pues los científicos de la NASA creen que la arena podría causar daño al exterior de la lanzadera.

Una lista de otros sitios del aterrizaje:[20]

Una lista de los sitios de la interrupción del lanzamiento:

Historia de la flota

Artículo principal: Lista de las misiones de la lanzadera de espacio

Debajo está una lista de acontecimientos importantes en la flota del orbiter de la lanzadera de espacio.

Fecha Orbiter Acontecimiento Observaciones
18 de febrero, 1977 Empresa Primer vuelo Unido a Avión del portador de la lanzadera a través de vuelo.
12 de agosto, 1977 Empresa Primer vuelo libre Tailcone encendido; lakebed el aterrizaje.
12 de octubre, 1977 Empresa Cuarto vuelo libre Primero sin el tailcone; lakebed el aterrizaje.
26 de octubre, 1977 Empresa Final Empresa vuelo libre Primer aterrizaje en cauce del concreto de Edwards AFB.
12 de abril, 1981 Colombia Primero Colombia vuelo, primer vuelo de prueba orbital STS-1
11 de noviembre, 1982 Colombia Primer vuelo operacional de la lanzadera de espacio, primera misión para llevar a cuatro astronautas STS-5
4 de abril, 1983 Desafiador Primero Desafiador vuelo STS-6
30 de agosto, 1984 Descubrimiento Primero Descubrimiento vuelo STS-41-D
3 de octubre, 1985 Atlantis Primero Atlantis vuelo STS-51-J
28 de enero, 1986 Desafiador Desintegrado 73 segundos después del lanzamiento Los siete miembros del equipo fallecieron.
29 de septiembre, 1988 Descubrimiento Primer posteDesafiador misión STS-26
4 de mayo, 1989 Atlantis La primera misión de la lanzadera de espacio para lanzar una punta de prueba de espacio, Magellan. STS-30
7 de mayo, 1992 Esfuerzo Primero Esfuerzo vuelo STS-49
19 de noviembre, 1996 Colombia La misión más larga de la lanzadera hasta la fecha en 17 días, 15 horas STS-80
11 de octubre, 2000 Descubrimiento 100o Misión de la lanzadera de espacio STS-92
1 de febrero, 2003 Colombia Desintegrado durante reingreso Los siete miembros del equipo fallecieron.
25 de julio, 2005 Descubrimiento Primer posteColombia misión STS-114
Acontecimientos previstos de la flota
2010 Atlantis El último planeó Atlantis vuelo STS-131
2010 Descubrimiento El último planeó Descubrimiento vuelo STS-132
2010 Esfuerzo Último previsto Esfuerzo vuelo; Vuelo pasado del Programa de la lanzadera de espacio STS-133

Vea también

Ficción y juegos

Física

Nave espacial similar

Referencias

  1. ^ a b NASA (1995). Atmósfera de la tierra (Inglés). NASA. Recuperado el 25 de octubre de 2007.
  2. ^ Lanzamiento de Colombia de la lanzadera de espacio de la NASA.
  3. ^ NASA. Informe de la Comisión presidencial en el accidente del desafiador de la lanzadera de espacio. NASA.
  4. ^ El museo de la historia de la computadora (2006). Iniciar la computadora portátil: Dirigir el compás de la rejilla (Inglés). El museo de la historia de la computadora. Recuperado el 25 de octubre de 2007.
  5. ^ NASA (1985). Computadora portable (Inglés). NASA. Recuperado el 26 de octubre de 2007.
  6. ^ Ferguson, Roscoe C.; Roberto Tate e Hiram C. Thompson. Poner conceptos del sistema en ejecución de proceso de datos de la lanzadera de espacio en dispositivos de lógica programables. Oficina de la NASA del diseño de la lógica. Recuperado encendido 2006-08-27.
  7. ^ IBM. IBM y la lanzadera de espacio. IBM. Recuperado el 27 de agosto de 2006.
  8. ^ (2007-09-12). Helvetica [Documental].
  9. ^ Aerospaceweb.org (2006). Aislamiento de la espuma del tanque externo de la lanzadera de espacio (Inglés). Aerospaceweb.org. Recuperado el 25 de octubre de 2007.
  10. ^ Enciclopedia Astronautica. Lanzadera. Enciclopedia Astronautica.
  11. ^ Jim Dumoulin. Tanque externo del daños STS-70 de Woodpeckers. NASA. Recuperado encendido 2006-08-27.
  12. ^ Jenkins, Dennis R. (2007). Lanzadera de espacio: La historia del sistema nacional del transporte del espacio. Prensa de Voyageur, 524 páginas. ISBN 0963397451. 
  13. ^ Tiempo en About.com. ¿Cuál es la regla del yunque para las tempestades de truenos? 2008-06-10 alcanzado.
  14. ^ Lanzamiento Blog de la NASA. [1] 2008-06-10 alcanzado.
  15. ^ Bergin, Chris. La NASA soluciona el problema de YERO para la lanzadera. Recuperado encendido 2007-12-22.
  16. ^ NASA. “Sistema sano del agua de la supresión” 2000-08-28 revisado. 2006-07-09 alcanzado.
  17. ^ NASA. “NASA - Cuenta descendiente 101” 2006-07-10 alcanzado.
  18. ^ HSF - La lanzadera
  19. ^ Página técnica 258 de la conferencia de la lanzadera de espacio
  20. ^ Seguridad global. Sitios del aterrizaje de la emergencia de la lanzadera de espacio. GlobalSecurity.org. Recuperado encendido 2007-08-03.

Lectura adicional

Acoplamientos externos

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  • 2.03 (desmontado)
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