Бродови со вселенски летала со шатл

На Надворешен резервоар, со кратенка ЕТ, на италијански јазик надворешен резервоар, е компонента на Вселенскиот шатл што содржи водород и течен кислород.

бродови

За време на полетувањето и искачувањето на шатлот, надворешниот резервоар обезбедува гориво и воздух под притисок на согорување до три главни туркачи (Главен мотор на спејс-шатл, скратено SSMI) лоциран во орбитата и се исфрла по 10 секунди од исклучените главни мотори (Главниот мотор е отсечен, во MECO).

За разлика од бустерите за ракети со цврсто гориво, надворешниот резервоар не може повеќекратно да се употребува, уништен при повторен влез во атмосферата на Земјата пред ударот со Индискиот Океан или Тихиот Океан, далеку од морето.

Општа презентација

Резервоарот е најголемиот елемент на вселенскиот шатл, а кога е полн, најтежок. Се состои од три главни компоненти:

  • резервоар за кислород;
  • резервоар без притисок без притисок што содржи повеќето електрични компоненти;
  • резервоарот со водород во стерната .

Покрај функциите за испорака на гориво, резервоарот е и носач на шатл. Всушност, тоа обезбедува структурна поддршка за прицврстување на цврсти бустери за ракети и орбита. Двете прицврстувачки точки за детските седишта се позиционирани напред и назад, додека на Орбитер има една точка на прицврстување на лакот и две на стрмата. На градбата има и врски што носат течности, гасови, електрични сигнали и електрична енергија помеѓу резервоарот и Орбитерот. Сигналите и командите помеѓу орбитерот и двата СРБ исто така минуваат низ овие врски.

еволуција

Резервоар за стандардна тежина

Оригиналниот резервоар беше неформално познат како Резервоар за стандардна тежина SWT . Првите две, користени во мисиите STS-1 и STS-2, беа обоени во бело. Од третата мисија STS-3, Локид Мартин одлучи да не го обои резервоарот, заштедувајќи околу 272 кг тежина. [1]

По мисијата STS-4, тежината се намали со елиминирање на анти-гејзеровата линија (паралелно со линијата за снабдување со кислород, обезбедувајќи алтернативна патека за течен кислород за да се намали акумулацијата на кислороден гас во линијата за напојување при полнење резервоар пред лансирање). Вкупната должина и дијаметар останаа непроменети, додека тежината достигна 35.000 кг (извештај со оглед на последната мисија во која се користеше овој тип надворешен резервоар, STS-7).

Светлосен резервоар

Од мисијата СТС-6, повикан е полесен резервоар LWT Лесен резервоар . Се користеше на повеќето летови на Шатл, сè до падот на Колумбија во мисијата СТС-107. Тежината на овој резервоар беше 30 000 кг. Некои делови од резервоарот беа разредени и тежината на цврстите потпорни потпорни поттикнувачи се намали со употреба на посилна, полесна и поекономична легура на титаниум.

Супер лесен резервоар

Супер лесен резервоар SLW првпат беше користена во 1998 година во мисијата СТС-91 и беше користена за сите последователни мисии (освен СТС-99 и СТС-107). Се базира на истиот проект dell ’ LWT, но користи легура на алуминиум/литиум (Ал-Ку-Ли) (Ал 2195) за поголемиот дел од својата структура. Оваа легура нуди значително намалување на масата од приближно 3.175 кг, а неповолна положба е зголемувањето на времето на производство (приближно 4 месеци) и трошоците (приближно 5 милиони УСД) во споредба со LWT. Иако сите постојни резервоари се од овој тип, резервоар LWT е сè уште достапен за подоцнежна употреба.

Технички податоци

Спецификации на SLWT

  • Должина: 46,9 м
  • Дијаметар: 8,4 м
  • Празна тежина: 26,559 кг
  • Тежина при полетување: 762 136 кг

Резервоар за кислород

  • Должина: 16,6 м
  • Дијаметар: 8,4 м
  • Волумен (22 psig): 553 l
  • Маса (22 psig): 629 340 k g
  • Работен притисок: 138-152 K Pa

Среден резервоар

  • Должина: 6,9 м
  • Дијаметар: 8,4 м

Резервоар за водород

  • Должина: 29,5 м
  • Дијаметар: 8,4 м
  • Волумен (29,3 psig): 1
  • Маса (29,3 psig): 106 261 кг
  • Работен притисок: 221-235 K Pa

компоненти

Надворешниот резервоар се состои од три главни компоненти: резервоар за кислород, среден резервоар и резервоар за водород. Резервоарите за кислород и водород се изработени од алуминиумска легура, дизајнирана од Локид Мартин во 2195 година, додека во средниот резервоар се користи алуминиумска легура Al 2090.

Резервоар за кислород

Резервоарот што содржи течен кислород е поставен на врвот и има овална форма за да се намали аеротермодинамското прегревање. Волуменот на овој резервоар е 559 m³ при притисок од 2,5 бари и температура од 90 K .

Резервоарот испраќа линија за снабдување со течност-течност од 430 мм до средниот резервоар, а потоа надвор од резервоарот преку десната предна рака поврзана со орбитата. Оваа линија, со дијаметар од 430 mm, овозможува проток од 1264 kg/s кога SSME работи со 104%. Сите оптоварувања, освен аеродинамичките, се пренесуваат од резервоарот за кислород преку интерфејс со средниот резервоар.

Среден резервоар

Оваа компонента делува како структурна врска помеѓу резервоарите за кислород и течниот водород. Неговата примарна функција е да ги прима и дистрибуира сите оптоварувања добиени од влечењето Solid Rocket Booster и да ги пренесува меѓу резервоарите. Двете предни куки SRB се позиционирани на 180 степени на средната структура на резервоарот. Едната рака се протега низ рамката и е механички прицврстена на куките. Кога СРБ-светлата ќе светнат, оваа рака се свиткува со туркање и овие товари се преместуваат на куките.

Во непосредна близина на куките има прстенеста структура. Товарите се пренесуваат на оваа компонента што ги пренесува тангенцијалните оптоварувања на средната површина на резервоарот. Два панели споменаа дека туркачките панели го дистрибуираат товарот на центрираната аксијална оска на SRB до резервоарите за кислород и водород и до соседните панели.

Овој резервоар функционира и како заштитен оддел за инструментација.

Резервоар за водород

Резервоарот за водород го зафаќа долниот дел од резервоарот и се состои од четири оддели со цилиндричен пресек, пролетна купола и задна купола. Преградите се поврзани заедно со четири прстенести структури кои ги примаат и прераспределуваат товарите. Структурата што ја поврзува пролетната купола со соседниот оддел ги дистрибуира оптоварувањата што се применуваат преку средната структура на резервоарот и исто така служи како врска помеѓу него и резервоарот за водород. Стерниот прстен прима оптоварувања предизвикани од Орбитер преку задната рака на Орбитер и SRB товарите во задните краци. Останатите три прстени ги дистрибуираат овие оптоварувања на уредот Оррбитер и линијата за снабдување со кислород. 3.02 Бар и 20.3 К. .

Линијата за снабдување со водород, со дијаметар од 430 mm, овозможува максимален проток од 211 kg/s.

Систем за топлинска заштита

Системот за термичка заштита се состои од изолациона пена и материјали за аблација, покрај фенолните топлински изолатори за да се намали протокот на топлина во резервоарот со водород и да се спречи втечнување на воздухот.

Развојот на системот за термичка заштита на надворешните резервоари беше проблематичен и беше причина за фаталните слабости во безбедноста на мисиите Шатл. НАСА се бори да спречи кршење на парчиња пена во лет по одлуката (донесена во 1995 година) да се отстранат хлорофлуоројаглеродите -11 (CFC-14) од составот на пената, според збирот на овие соединенија од еколошки причини. Затоа беше одлучено да се користи хидрохлорофлуоројаглероден HCFC 131b, кој е сертифициран за употреба и воведен. Новата пена што ја содржи оваа супстанца за прв пат беше употребена во предната купола на ЕТ-82 за време на летот СТС-79 во 1996 година и беше користена низ резервоарот ЕТ-88, користена во мисијата СТС-86 во 1997 година. .

За време на полетувањето STS-107, парче изолациона пена се одвои од резервоарот и со голема брзина го погоди предниот раб на крилото Спејс шатл Колумбија. Од ударот се оштетени неколку плочи зајакнати со јаглерод во орбитата, а за време на пресвртот, прегреениот гас влезе во структурата на крилото, предизвикувајќи уништување на бродот и загуба на целиот екипаж.

Во 2005 година, проблемот воопшто не беше решен: за време на мисијата, коморите СТС-114, монтирани на резервоарот, забележаа парче пена, која се отцепи од испакнатите рампи за вчитување на воздухот, кои се дизајнирани да спречат нестабилен проток на воздух во близина на куќиштата на кабелот. Овој дел од резервоарот се состои од дебели слоеви на пена што се нанесуваат рачно и е заменет во следните мисии. Во моментов, протекувањето е „прифатливо“ од НАСА во сегашниот дизајн на резервоарите.

Систем за безбедност на полигони

Првите резервоари содржат уред за издавање за издавање доколку е потребно. Системот, далечинскиот систем за безбедност, вклучуваше електрична батерија, приемник/декодер, антени и експлозив. Од мисијата СТС-88, системот повторно не беше поставен на резервоарот.

Идна употреба

По завршувањето на програмата за вселенски шатлови во 2011 година, НАСА ќе го искористи надворешниот резервоар во Програмата Констелација, што предвидуваше употреба на двата лансери Арес I и Арес V, но беше откажан по намалувањето на буџетот на администрацијата на Обама. Првиот чекор од овие вектори би користел модифицирана SRB верзија од 5 сегменти. Технологијата развиена за надворешниот резервоар на Шатл ќе се користи за дизајнирање нови носачи. Наместо тоа, ќе се развие нова верзија на тенкови за вселенско лансирање (SLS), која во моментов е во фаза на дизајнирање и ќе стапи во употреба во 2017 година.