Otázka:
Proč nejsou otvory RCS problémem s tepelnými štíty kosmických lodí?
DrSheldon
2019-08-21 08:45:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kosmická loď, která potřebuje manévrovat i do atmosféry, potřebuje systém řízení reakce i systém tepelné ochrany (neboli tepelný štít). Protože tepelný štít musí být na vnějším povrchu a RCS musí být odsáván ven z vozidla, znamená to, že v tepelném štítu musí být otvory pro výfuk RCS. Raketoplán raketoplánu a velitelský modul Apollo jsou příklady kosmických lodí s otvory RCS v tepelném štítu.

Jaká opatření jsou přijata, aby se zabránilo tomu, že otvory RCS budou bodem selhání nebo umožní poškození RCS motory během opětovného vstupu?

shuttle nose RCS

Dva odpovědi:
Organic Marble
2019-08-21 16:57:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Samotné trysky columbium mohou teplo odebírat, ale „průniky“ tepelného štítu kosmické lodi jsou jednoznačným možným bodem selhání, včetně průniků pro tryskové systémy Reaction Control System (RCS). Konstrukce, která má zabránit vniknutí horkých plynů a zároveň zabránit poškození okolního systému tepelné ochrany, může být docela složitá.

Přední RCS poskytuje řízení polohy a převod přírůstku malé rychlosti z mezní hodnoty hlavního motoru během výstupu až do vstupní rozhraní. Zahrnuje 16 radiačně chlazených trysek (14 primárních a 2 verniery), vyrobených převážně z kolumbia (potažené disilicidem kromě injektorové desky) a plně vystaveno aerodynamickému zahřívání. Okolní dlaždice HRSI TPS byly částečně nahrazeny jinými materiály. Izolací naplněné kovové kryty oblaku jsou umístěny za tryskami s dlouhým šátkem (primární -Z a -X a nonius). Dlaždice RSI s vysokou hustotou (22 pcf) tvoří TPS v úzkých oblastech mezi tryskami -Z, + Y a -X. Tepelné bariéry slouží k blokování mezer mezi výstupy trysek a sousedním TPS z plynů mezní vrstvy. Mezi ochrannými štíty a okolními dlaždicemi jsou nutné další tepelné bariéry. Každý propeler je umístěn ve válcovém titanovém kontejneru, který utěsňuje vnitřní komoru od vnějšího prostředí. Návrh je složitý. Je třeba dodržovat přibližně 20 maximálních teplotních limitů, mnoho s několika variacemi spojenými s polohou, fází mise nebo frekvencí výskytu. Primární downfiring (-Z) trysky zažívají nejtěžší vstupní ohřev. Řez následným okrajem této instalace je uveden na obrázku 37.

enter image description here

Zdroj SHUTTLE TPS TEPELNÁ VÝKONNOST A ANALÝZA METODIKA

enter image description here

(obrázek zdroj, s poznámkami)

Příklad tepelných bariér:

enter image description here

Z zde

Akronymologie

HRSI - H vysokoteplotní R použitelná S urface I nsulation (aka černá dlaždice)

RSI - R použitelné S urface I… izolace

SIP - S silné > vlak I solace P… ad

TPS - T hermální P rotace S ystem

Hobbes
2019-08-21 15:17:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

„Otevřením RCS“ je tryska rakety, která musí odolat masivnímu tepelnému zatížení při popálení motorem. Dostatečně masivní, aby tryska vydržela i tepelné zatížení při návratu.
Musíte se jen ujistit, že mezi tryskou a tepelným štítem kolem trysky není mezera.

Při hoření RCS by horká tryska neměla poškodit tepelný štít kolem trysky. Měli byste se vyhnout dlouhému nepřetržitému popálení, ale dobře navržený systém RCS by se měl vyhnout dlouhému popálení, aby se tak ušetřila palivo.
Kyvadlová doprava @Uwe vyslala přední RCS před vstupem, mohlo by to trvat několik minut. „Vypsání 50 procent forwardRCS se 4 tryskami (dvakrát tak dlouho pomocí výpisu tryskové a2) trvá 90 sekund.“ (z provozní příručky raketoplánu) Také některé popáleniny ISS při opětovném zesílení pomocí trysek byly docela dlouhé.
@Uwe: Neviděli jste orbitální vložku Venus napájenou RCS?
@OrganicMarble: Proč restartovali ISS pomocí trysek RCS, spíše než výkonnější motory OMS?
@Sean Předpokládám, že omezím zrychlení.
@Sean více informací zde https://space.stackexchange.com/q/39542/6944 Dokonce použili nejmenší trysky Orbiter.


Tyto otázky a odpovědi byly automaticky přeloženy z anglického jazyka.Původní obsah je k dispozici na webu stackexchange, za který děkujeme za licenci cc by-sa 4.0, pod kterou je distribuován.
Loading...