Informatika és tudomány

  • [NST]Cifu
    #550
    ICBM, SAM vagy bármilyen rakéta esetén a folyékony hajtóanyag problémásabb, mert indítás előtt fel kell tölteni a rakéta üzemanyagtartályát, és a vagy toxikus, vagy kriogén üzemanyaggal való munka veszélyes. A szilárd hajtóanyag ezzel szemben nem okoz gondot, gyártásnál feltöltik, és utána vagy 20 évig rá se kell nézni.

    Hordozórakétánál viszont a szilárd hajtóanyag hátrányai is előkerülnek: itt nincs olyan, hogy begyújtás után lekapcsolják, tehát nem lehet az indítás után leállítani, vagyis semmilyen módon nem kontrollálható a működése, így a tolóereje sem (ez így ebben a formában nem teljesen igaz, mert van rá mód, hogy szabályozzák kis mértékben, de sehogy sem egyszerű).

    A másik komoly probléma vele, hogy kvázi az egész hajtóanyag egyben az égéstér is, hiszen a hosszúkás üzemanyag közepén található a kvázi égéstér, ha bármi probléma lép fel, az egész üzemanyag berobbanhat, és szemben a folyékony hajtóanyaggal, itt nincs szükség a hajtóanyagnak külön oxidálószer a robbanáshoz - eleve tartalmazza azt, tehát a robbanás veszélyesebb esetében. Az USAF elemzése szerint a szilárd hordozórakéta baleset esetén ráadásul kb. úgy működik, mint egy repeszgránát, mivel itt ugye nem csak a rakétatest darabjai repülnek szét, hanem a hajtóanyag is egy viszonylag kemény anyag - tehát a robbanás veszélyzónája sokkal veszélyesebb is lehet.

    Burt Rutanék a StarShipOne esetén a fenti problémákra olyan megoldást találtak, hogy vegyítették a szilárd és folyékony rendszert, a hajtóanyag szilárd, közepén egy égőtérrel, aminek a végén oxigént fújnak be működéskor. Az oxigén szabályozásával változtatható a rakéta tolóereje, illetve bármikor kikapcsolható, ha elzárják a csapot.

    Az STS esetén a tervezéskor és az igények meghatározásakor úgy számoltak, hogy a rendszer az utasszállító repülőgépek biztonsági szintjén fog üzemelni, így arra törekedtek, hogy a megoldás olcsó, újrafelhasználható és lehetőleg egyszerű legyen, miközben a lehető legnagyobb tolóerőt (és ezzel a legnagyobb hasznos terhet) juttassák fel a világűrbe. A szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta jobban beleillett ebbe a képbe, mint a folyékony, hiszen például jóval kevesebb alkatrészből áll. Annyira bíztak a rendszerben, hogy semmiféle biztonsági eszközt nem szántak a személyzetnek, eredetileg még szkafandert sem viseltek volna!

    [center]
    A szilárd rakétahajtómű felépítése, az égőtér végén van a begyújtó szerkezet


    Az STS szilárd (balra) és folyékony (jobbra) gyorsító-rakéta terveinek metszete még a fejlesztés időszakában


    A Scaled Composites féle hibrid szilárd-folyékony rakétahajtómű felépítése