شاتل فضایی و علت بازنشستگی آن

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 730

سپاس: 433

جنسیت:

تماس:

شاتل فضایی و علت بازنشستگی آن

پست توسط rohamjpl »

شاتل فضایی مانند موشک پرتاب شد. اما مانند هواپیمای گلایدر فرود آمد. تقویت کننده های موشک جامد و موتورهای اصلی موجود در مدارگرد مانند موشک به انفجار شاتل از زمین کمک کردند. دو تقویت کننده دو دقیقه پس از پرتاب شاتل را پایین انداختند
شاتل فضایی بدنه بالابر منحصر به فردی است از این جهت که یک گلایدر با تکنولوژی پیشرفته است. ساختار اصلی شاتل فضایی از چهار قسمت تشکیل شده است: یک مدارگرد (خود شاتل) ، دو تقویت کننده موشک جامد (هر دو قابل استفاده مجدد) و یک مخزن سوخت خارجی (که قابل استفاده مجدد نیست)Spaceplane به عنوان هواپیما در جو و به عنوان فضاپیما در فضا فعالیت می کند. این هواپیمای ترکیبی از یک هواپیما و یک موشک است که قادر به پرواز جوی با بال و پرواز فضایی با موتورهای واکنش است. شاتل فضایی بدنه بالابرنده ای است که برای رانش به موتورهای موشکی اضافی نیاز دارد. این یک فضاپیمای ORBITAL با سطح زمین کم است.تفاوت بال هواپیما با شاتل فضایی چیست؟ جواب ساده هست بال های هواپیما برای پرواز با سرعت نسبتاً کم (تا 80٪ سرعت صدا) ساخته می شوند در حالی که شاتل فضایی با سرعت بیش از حد صوت (بیش از 10 برابر سرعت صدا) فرود می آید. ... آنها هیچ استفاده ای برای برخاستن ندارند و در فضا هیچ کاری نمی کنندپرواز با هواپیما در فضا امکان پذیر نیست. ... در عوض ، سفرهای فضایی به موشک ها متکی هستند. یک موشک هوا یا اکسیژن خود را تأمین می کند بنابراین می تواند خارج از جو زمین کار کند. البته می توان با استفاده از موشک هواپیما را در فضا قرار داد و پس از ورود مجدد به جو از بالها برای نشستن ایمن استفاده کرد.شاتل فضایی از سه جز major اصلی تشکیل شده است: Orbiter که خدمه را در خود جای داده است. یک مخزن بزرگ خارجی که سوخت موتورهای اصلی را در خود نگه می دارد. و دو تقویت کننده موشک Solid که بیشترین بالابر شاتل را در طی دو دقیقه اول پرواز فراهم می کنند.مشخص شد این شاتل یک وسیله نقلیه پرخطر و آزمایشی است - چیزی که اکثر فضانوردان در کل آن را می شناختند. تحقیقات بعدی همچنین مشکلات جدی در زمینه فرهنگ ایمنی ناسا را نشان داد. هنوز هم ، آژانس فضایی مضرابهای خود را گرفت و تغییرات لازم برای پرواز دوباره شاتل را ایجاد کرد..
، شاتل فضايي يا سامانه حمل و نقل فضايي از سه قسمت اصلي تشكيل شده است:
[وسيله مدارگرد (اُوي)] (بخش اصلي)
[بوسترهاي پيشران جامد (اس‌آربي)] (موتورهاي راكتي جامد)تصویر
[مخزن پيشران خارجي (ئي‌تي)] (مخزن خارجي)
مدارگرد، كه گاهي به تنهايي شاتل فضايي خوانده مي شود، همان وسيله هواپيماشكلي است كه به زمين بازمي‌گردد و فرود مي‌آيد. بوسترهاي پيشران جامد پس از فاز اوليه پرتاب جدا شده و در دريا سقوط مي‌كنند تا دوباره مورد استفاده قرار گيرند. مخزن پيشران خارجي هم كه معمولاً در تصاوير با رنگ نارنجي مشخص است، پس از فاز نهايي پرتاب از مدارگرد جدا شده و در جو متلاشي مي‌شود. شاتل فضايي قادر است تا محموله ۲۴۴۰۰ كيلوگرمي را تا مدار ۲۰۴ كيلومتري حمل كند. اگر محموله براي ايستگاه فضايي بين‌المللي باشد كه در ارتفاع حدود ۴۰۰ كيلومتري قرار دارد، اين قابليت حمل به ۱۲۵۰۰ كيلوگرم كاهش مي‌يابد براي مدار انتقالي زمين‌ثابت، قابليت حمل محموله به ۳۸۱۰ كيلوگرم مي‌رسد . اين آمار براي شاتل‌هاي بعد از سانحه چلنجرارائه شده است. تا قبل از چلنجر، قابليت حمل محموله حدود ۱۵ درصد بيشتر بود كه بعد از آن در جهت افزايش ايمني عمليات‌ها اين قابليت حمل كاهش يافت. البته مدارگردهاي مختلف به لحاظ وزني مقدار اندكي با هم متفاوتند كه اين مساله مي‌تواند روي قابليت حمل محموله موثر باشد. همچنين در طول بيش از دو دهه برنامه شاتل فضايي، وزن قسمت‌هايي از اين وسيله مانند مخزن خارجي نيز چند بار كم شده است، كه اين مساله هم بر روي توانايي شاتل در حمل محموله موثر بوده است.
در ادامه، مشخصات و توضيحاتي پيرامون هر يك از بخش‌هاي شاتل ارائه مي‌شود:
مدارگرد شاتل
وظيفه اصلي مدارگرد حمل فضانوردان و محموله‌ها به فضا و بازگرداندن آنها به زمين است. اين بخش شاتل شبيه به يك هواپيما با دو بال دلتا و دمي عمودي است. مدارگرد به هنگام بازگشت به زمين درست مانند يك هواسُر عمل مي‌كند و بدون هيچ‌گونه نيروي پيشران بر روي باند فرود مي‌آيد.تصویر
مدارگرد از سه قسمت اصلي تشكيل شده است. در قسمت جلويي آن كابين كنترل و محل استقرار فضانوردان قرار دارد
قسمت مياني مدارگرد با دارا بودن فضايي خالي با طول زياد، بستري براي حمل محموله‌ها است تصویر
در قسمت عقبي شاتل نيز سه موتور پيشران مايع قرار دارند كه در هنگام پرتاب از مخزن سوخت خارجي تغذيه شده و بخشي از نيروي رانش مرحله اول و تمام نيروي مرحله دوم پرتاب را تامين مي‌كنند
هر يك از اين موتورها، نيروي رانشي معادل ۱/۲ ميليون نيوتن در خلاء و ۶۷/۱ ميليون نيوتن را در سطح دريا تامين مي‌كنند. نسبت سوخت (هيدروژن مايع) به اكسيدكننده (اكسيژن مايع) در آنها ۶ به ۱ است.
بخش مياني مدارگرد
سه راكت انتهاي شاتل فضايي
اجزاي سازه‌اي و سامانه‌اي مدارگرد
هر مدارگرد داراي سامانه‌اي موسوم به [مانور مداري] است كه براي مانورهاي مداري آن در فضا طراحي شده است. اين سامانه كه در قسمت عقب (كنار دم) مدارگرد تعبيه شده، از دو موتور پيشران مايع هر يك با نيروي رانش ۲۶۷۰۰ نيوتن تشكيل شده است. در كنار اين سامانه مداري، [سامانه كنترل عكس‌العملي] شامل ۲۴ پيشرانه ۳۸۷۰ نيوتني وچهار موتور ورنيه نيز بكار گرفته شده است. علاوه بر همه اينها، ۱۴ پيشرانه فضايي ودو موتور ورنيه نيز در قسمت دماغه شاتل وجود دارند. همه اين پيشرانه‌ها از پيشران مايع مونومتيل هيدرازين و تترا اكسيد نيتروژن استفاده مي‌كنند. سازه مدارگرد بيشتر از آلومينيوم ساخته شده است اما سازه‌هاي پشتيبان موتورهاي راكتي آن بيشتر از آلياژ تيتانيوم است
بازوي رباتي يا جايگذاري از راه دور نيز كه قبلاً توضيح داده شد، يكي از ‌سامانه‌هاي جانبي مهم مدارگرد است كه در طول بستر بار آن قرارداردتصویر
بازوي رباتي جايگذاري از راه دور شاتل فضايي
يكي از مهم‌ترين و حساس‌ترين بخش‌هاي مدارگرد، كاشي‌هاي عايق حرارتي هستند كه در زير بدنه، بال و دماغه شاتل به‌صورت سرتاسري نصب مي‌شوند تا در هنگام ورود مجدد مدارگرد به زمين جلوي نفوذ حرارت چندين هزار درجه‌اي را به شاتل بگيرند. سانحه دوم شاتل فضايي به خاطر نقص به وجود آمده در يكي از همين عايق‌ها بود.
طول دهانه بال مدارگرد ۷۹/۲۳ متر و طول بدنه آن ۲۴/۳۷ متر است. جنس سازه اصلي تشكيل دهنده مدارگرد عمدتا از آلومينيوم است اما سازه پشتيبان سامانه پيشرانش آن از آلياژ تيتانيوم ساخته شده است
كاشي‌هاي حرارتي دماغه و بخش زيرين مدارگرد
بوسترهای پیشران جامد (موتورهای راکتی جامد)
دو بوستر پيشران جامد شاتل فضايي به رنگ سفيد بوده و در طرفين مخزن خارجي نصب مي‌شوند. اين دو بوستر نقش اصلي را در مرحله اول پرتاب شاتل فضايي بر عهده دارند. بوسترها پس از حدود ۲ دقيقه و در ارتفاع حدود ۴۵۷۰۰ متري (۱۵۰۰۰۰ پايي) از سامانه جدا مي‌شوند و وسيله به كمك چتر در اقيانوس سقوط مي‌كنند و سپس به وسيله يدك‌كش‌هاي مخصوصي از آب گرفته شده و جهت بازيافت و استفاده مجدد مورد استفاده قرار مي‌گيرند
سقوط بوستر پيشران جامد شاتل در اقيانوس به كمك چتر
از آب‌گيري بوستر پيشران جامد شاتل براي بازيافت مجدد
پيشران بوسترها از نوع جامد است. ۱۶ درصد پودر آلومينيوم اتميزه شده به عنوان سوخت، ۸/۶۹ درصد پركلرات آلومينيوم به عنوان اكسيدكننده، ۲/۰ درصد اكسيد آهن به عنوان كاتاليزور، ۱۲ درصد اسيد اكريلونيت به عنوان بايندر و ۲ درصد اپوكسي به عنوان ماده مخصوص پخت، تركيبات اين پيشران را تشكيل مي‌دهند
هر بوستر در راستاي طولي از پنج قسمت مجزا تشكيل شده كه در هنگام آماده‌سازي براي پرتاب مونتاژ مي‌شوند.
در قسمت نوك بوسترها چند موتور راكتي كوچك در جهت معكوس تعبيه شده كه در هنگام جدايش عمل مي‌كنند. بوسترها با استفاده از سامانه نازل متحرك خود، در كنترل كل شاتل در مرحله اول پرتاب نيز نقش ايفا مي‌كنند.
علت اصلي بروز سانحه چلنجر، نقص در يكي از اورينگ‌هاي ([واشر عايق حلقه‌اي]) عايق بخش انتهايي يكي از بوسترها بود. بعد از اين حادثه، تغييرات زيادي به لحاظ مهندسي در سامانه بوسترها صورت پذيرفت.
مخزن پیشران مایع خارجی
مخزن پيشران مايع خارجي، محفظه‌اي است براي نگهداري هيدروژن و اكسيژن مايع كه در موتورهاي راكتي پيشران مايع نصب شده در پشت مدارگرد، تزريق مي‌شوند. اين مخزن عظيم در اولين شاتل‌ها سفيدرنگ بود. اما بعد از اين كه مشخص شد اين رنگ هيچ اثر مثبت مكانيكي بر روي مخزن ندارد، از رنگ زدن آن خودداري شد و بدين ترتيب، ۲۷۲ كيلوگرم از وزن آن كاسته شد. رنگ نارنجي اين مخزن مربوط به رنگ پرايمر آن است
پس از جدايش بوسترها در انتهاي مرحله اول پرتاب و در ارتفاع ۴۵ كيلومتري، مدارگرد با استفاده از پيشران موجود در اين مخزن، تا ارتفاع ۱۱۳ كيلومتري بالا مي‌رود. حدود ۵/۸ دقيقه بعد از لحظه پرتاب (۱۰ ثانيه بعد از خاموشي موتورهاي راكتي عقبي مدارگرد ، اين مخزن جدا و در هوا متلاشي مي‌شود و برخي بقاياي آن در اقيانوس هند يا اطلس سقوط مي‌كنند
اين مخزن حاوي ۵/۱ ميليون ليتر اكسيژن مايع و ۵/۰ ميليون ليتر هيدروژن مايع در هنگام پرتاب است. پوسته مخزن با ضخامت ۵/۲ سانتي‌متر، پوششي از فومِ [پلي‌ايزو‌سيانورات] دارد. جنس مخازن هيدروژن و اكسيژن آن از آلومينيوم ۲۰۹۰ و ۲۱۹۵ است كه براي نگهداري مايعات [كرايژنيك] بسيار مناسب است. مخازن اكسيژن و هيدروژن آن به گونه‌اي طراحي شده است كه جلوي تلاطم مايعات داخل آنها را مي‌گيرند.
طول اين مخزن ۹/۴۶ متر و قطر آن ۴/۸ متر است. وزن خالي آن بارها دستخوش تغيير شده اما حدوداً ۲۶ تن است سازه مخزن به نوعي رابط و پشتيباني براي كل مجموعه است.
پشتیبانی زمینی شاتل فضایی
ساختماني سوله‌مانند در مركز فضايي كندي قرار دارد كه به [ساختمان مونتاژ وسيله يا وي‌اِي‌بي] معروف است سه بخش مختلف شاتل فضايي قبل از پرتاب در اين ساختمان مونتاژ مي‌شوند. سپس بر روي وسيله ترابري كه به [كراولر] معروف است، قرار داده شده و با سرعت ۶/۱ كيلومتر بر ساعت به سمت سكوي پرتاب حمل مي‌شود
حمل شاتل فضايي بر روي كراولر
در مركز فضايي كندي يك باند فرود ويژه براي مدارگرد در نظر گرفته شده است. طول اين باند ۴۵۷۵ متر بوده و از هر طرف نيز ۳۰۵ متر باند اضافه (براي احتياط) دارد. عرض آن نيز ۹۱ متر است. باند در راستاي شمال غربي به جنوب شرقي قرار دارد. مشابه چنين باندي در [پايگاه هوايي ادواردز] نيز وجود دارد كه در حدود ۸ كيلومتر طول دارد
ترجيح آن است كه مدارگرد بر روي باند فرود مركز فضايي كندي فرود آيد، اما در صورت اضطرار (مثلاً نامناسب بودن آب و هوا) فرود بر روي پايگاه‌هاي ديگري نظير پايگاه ادواردز نيز انجام مي‌شود و بعد شاتل بر پشت يك هواپيماي بوئينگ۷۴۷ بهينه‌سازي شده به مركز فضايي كندي منتقل مي‌شود
عمليات ارتباط و كنترل زميني شاتل فضايي نيز از مركز فضايي كندي انجام مي‌شود
ساختار
موتور اصلی زیرمجموعه‌ای از سیستم سوختی شاتل فضایی می‌باشد. اکسیژن مایع از طریق دریچهٔ مشترک مخزن خارجی و مدارگرد وارد شده و به خط انتقال اکسیژن در داخل مدارگرد متصل می‌شود. این خط به سه شاخه تقسیم می‌شود که هر یک به یک موتور منتهی می‌شوند. در هر شاخه باید یک شیر اولیه باز شود که اجازهٔ جریان یافتن به توربوپمپ اکسیدکننده کم فشار بدهد.
توربوپمپ کم‌فشار اکسیدکننده
توربوپمپ کم‌فشار اکسیدکننده، یک پمپ محوری است که با ۶ توربین قدرت‌گرفته از اکسیژن مایع کار می‌کند. این وسیله فشار اکسیژن مایع را از ۱۰۰ پوند بر اینچ مربع (۶۹۰ kPa) به ۴۲۲ پوند بر اینچ مربع (۲۹۱۰ kPa) می‌رساند. پس از این مرحله اکسیژن مایع به توربوپمپ اکسیدکنندهٔ پرفشار منتقل می‌شود. این فشار بالا باعث می‌شود که پمپ دوم بدون هیچ نقص فنی در سرعت‌های بالا کار کند. پمپ کم‌فشار گردشی بالغ بر ۵۱۰۰ دور در دقیقه دارد و به موشک‌های پیشرانه متصل است درحالی که از پشت توسط مدارگرد پشتیبانی می‌شود.
توربوپمپ پرفشار اکسیدکننده
این وسیله از دو پمپ گریز از مرکز (یک پمپ اصلی و یک پمپ کمکی) بر روی میله‌ای که توربین‌های گاز داغ نصب هستند، قرار گرفته‌است. پمیپ اصلی فشار اکسیژن را از ۴۲۲ پوند بر اینچ مربع (۲۹۱۰ kPa) به ۴٬۳۰۰ پوند بر اینچ مربع (۳۰۰۰۰kPa) می‌رساند، در حالی که با ۲۸۱۲۰ دور در دقیقه در حال کار است. سپس این گازهای خروجی از پمپ وارد یک راه چند بخشی می‌شود که یکی به توربین پمپ کم‌فشار می‌رسد. راه دیگر از شیر اصلی اکسیدکننده عبور می‌کند و سپس وارد اتاقک احتراق می‌شود. مقدار کمی از آن هم از طریق لوله‌ای باریک به مبدل گرمایی اکسیدکننده انتقال می‌یابد. برای جلوگیری از خرابی سیستم مبدل گرمایی، شیر هوشمندی در این قسمت تعبیه‌شده‌است که تا زمان رسیدن دمای مناسب مانع ورود اکسیژن مایع به مبدل می‌شود. مبدل، گرمای گازهای خروجی پمپ پرفشار را استفاده کرده و اکسیژن مایع را به حالت گاز درمی‌آورد. این گاز توسط لوله‌های مقاوم به مخزن خارجی انتقال پیدا می‌کند تا فشار لازم در مخزن هیدروژن مایع را تأمین کنید. راه دیگر وارد پمپ کمکی (پیش‌سوزاننده) می‌شود تا فشار کافی اکسیژن مایع را تأمین کند. از ۴٬۳۰۰ پوند بر اینچ مربع (۳۰۰۰۰kPa) به ۷٬۴۲۰ پوند بر اینچ مربع (۵۱۲۰۰kPa). این راه سپس از شیر پیش‌سوزانندهٔ اکسیدکننده عبور کرده و وارد خود پیش‌سوزاننده می‌شود. در عین حال وارد پیش‌سوزانندهٔ سوخت نیز می‌شود. اندازهٔ پمپ پرفشار ۲۴×۳۶ اینچ است و به گیرهٔ لولهٔ گازهای داغ متصل می‌باشد.
اجزای اصلی موتور اصلی
سوخت
سوخت از طریق شیر لولهٔ انتقال سوخت وارد مدارگرد شده و سپس توسط این لوله به سه شاخه تقسیم می‌شود که هر شاخه وارد یکی از موتورها می‌شود. در هر شاخه شیری وجود دارد که اجازه می‌دهد مقداری از سوخت وارد توربوپمپ کم‌فشار سوخت شوند، البته زمانی که این شیرها باز باشند.
توربوپمپ کم‌فشار سوخت
توربوپمپ کم‌فشار سوخت، پمپی محوری با توربینی دو مرحله‌ای است. وظیفهٔ آن تنظیم فشار اکسیژن مایع از ۳۰ پوند بر اینچ مربع (۲۱۰ kPa) به ۲۷۶ پوند بر اینچ مربع (۱۹۰۰ kPa) است و از توربو پمپ پرفشار سوخت پشتیبانی می‌کند. در زمانی که موتور مشغول به کار است، تنظیم فشار به وجود آمده توسط پمپ کم‌فشار سوخت باعث می‌شود که توربوپمپ پرفشار بدون نقص در سرعت بالا مورد استفاده قرار بگیرد. پمپ کم‌فشار سوخت سرعتی بالغ بر ۱۶۱۸۵ دور در دقیقه دارد. اندازهٔ آن ۱۸×۲۴ اینچ است. این پمپ نیز به دریچهٔ سوخت مخزن خارجی متصل است و در عین حال توسط بدنهٔ مدارگرد پشتیبانی می‌شود. جای آن °۱۸۰ با پمپ کم فشار اکسیژن فاصله دارد.
توربوپمپ پرفشار سوخت
توربوپمپ پرفشار سوخت، پمپ گریز از مرکزی سه مرحله‌ای است، که با یک توربین گاز داغ دومرحله‌ای کار می‌کند. کار این وسیله افزایش فشار هیدروژن مایع از ۲۷۶ پوند بر اینچ مربع (۱۹۰۰ kPa) به ۶٬۵۱۵ پوند بر اینچ مربع (۴۴۹۲۰kPa) است. این پمپ سرعتی بالغ بر ۳۵۳۶۰ دور بر دقیقه دارد. خروجی این پمپ به سمت شیر اصلی می‌رود و در آنجا وارد یک سه‌راهی می‌شود. مسیر اول به سمت پوستهٔ اتاقک اصلی احتراق می‌رود، که در آنجا هیدروژن مایع برای خنک کردن دیوارهای اتاقک مورد استفاده قرار می‌گیرد. پس از آن هیدروژن به سوی توربوپمپ کم‌فشار سوخت روانه می‌شود و توربین پمپ را به حرکت درمی‌آورد. قسمتی کوچکی از خروجی پمپ به سوی مخزن خارجی هدایت می‌شود تا فشار مخزن را ثابت نگاه دارد. باقی ماندهٔ هیدروژن از دیواره‌های خارجی و داخلی می‌گذرد تا میلهٔ اصلی گازهای داغ را خنک کند و سپس وارد اتاقک اصلی احتراق شود. یک مسیر دیگر نیز به نازل‌های موتور کشیده شده‌است، تا نازل‌ها را خنک کند. در پایان این میزان هیدروژن مایع به سوی مسیر سومی هدایت می‌شود که مستقیم وارد پیش‌سوزانندهٔ سوخت و اکسیدکننده شوند. توربوپمپ پرفشار سوخت اندازه‌ای ۲۲×۴۴ اینچی دارد و با گیره‌هایی به میلهٔ اصلی گازهای داغ متصل است.تصویر
پیش‌سوزاننده‌های سوخت و اکسیدکننده
پیش‌سوزاننده‌های سوخت و اکسیدکننده به میلهٔ اصلی گازهای داغ متصل هستند. سوخت و اکسیدکننده به پیش‌سوزاننده‌ها وارد و ترکیب شده که نتیجهٔ آن احتراقی بهینه است. جرقه‌ساز اتاقک احتراق در وسط تزریق‌گر هر پیش‌سوزاننده قرار دارد. جرقه‌سازهای دوتایی، توسط کنترل‌کنندهٔ موتور هنگام روشن شدن آن فعال می‌شوند تا در پیش‌سوزاننده‌ها احتراق ایجاد کنند. آن‌ها پس از سه ثانیه خاموش می‌شوند زیرا پس از آن عملیات احتراق خودبه‌خود انجام می‌گیرد. پیش‌سوزاننده‌ها گازهای داغ پر از سوخت را به وجود می‌آورند که از توربین‌ها عبور کرده و برق مورد نیاز توربوپمپ‌ها پرفشار را تأمین می‌کنند. پیش‌سوزانندهٔ اکسیدکننده به توربین توربوپمپ پرفشار اکسیدکننده متصل است. پیش‌سوزانندهٔ سوخت به توربین توربوپمپ سوخت وصل است.
شیرها
سرعت توربین‌های توربوپمپ پرفشار سوخت و اکسیدکننده به میزان باز و بسته بودن شیرهای پیش‌سوزاننده‌های سوخت و اکسیدکننده بستگی دارد. این شیرها توسط کنترل‌کنندهٔ موتور قرار داده می‌شوند، که با این کار میزان جریان اکسیژن مایع، در نهایت میزان تراست را تعیین می‌کند. شیرهای پیش‌سوزاننده‌های سوخت و اکسیدکننده جریان اکسیژن مایع را کم و زیاد می‌کنند، که همین فشار موجود در اتاق پیش‌سوزاننده، سرعت توربین‌های توربوپمپ پرفشار سوخت و اکسیدکننده و جریان اکسیژن مایع و گاز هیدروژن به اتاقک احتراق را تغییر می‌دهد. همهٔ این‌ها در میزان تراست موتور تأثیرگذار است. شیرهای پیش‌سوزاننده‌های سوخت و اکسیدکنندهبرای تنظیم موتور و ثابت نگه داشتن نسبت ۱ به ۶ سوخت با یکدیگر کار می‌کنندشیر اصلی اکسیدکننده و شیر اصلی سوخت جریان اکسیژن و هیدروژن مایعی که باید وارد موتور شوند را تعیین می‌کنند. این دو شیر توسط کنترل‌کنندهٔ موتور باز و بسته می‌شوند. هنگام کار کردن موتور هر دوی این شیرها کاملاً باز هستند.
شیر کنترل‌کنندهٔ خنک‌کننده
روی لولهٔ انتقال خنک‌کنندهٔ حرارت یک شیر کنترل قرار داده شده‌است، کنترل‌کنندهٔ موتور، میزان گاز هیدروژن مورد استفاده در چرخهٔ خنک‌کنندهٔ نازل را زیر نظر دارد. این در نهایت به کنترل درجهٔ حرارت نازل می‌انجامد. شیر خنک‌کننده قبل از روشن شدن موتور ۱۰۰٪ باز است. پس از روشن شدن موتورها و در حال کارکرد ۱۰۰ درصد آن‌ها نیز این شیر ۱۰۰٪ بازمی‌ماند. در حالتی که کارکرد موتور به ۶۰ درصد می‌رسد، این شیر هم حدود ۶۰٪ بازمی‌ماند.
اتاقک احتراق
هر اتاقک احتراق موتور از میله‌های گازهای داغ، گازهای داغ پر از سوخت را دریافت می‌کند. گاز هیدروژن و اکسیژن مایع از طریق تزریق‌کننده وارد اتاقک سوخت می‌شوند. این تزریق‌کننده وظیفه ترکیب دو سوخت را دارد. در وسط تزریق‌کننده جرقه‌زن قرار گرفته که تا ۳ ثانیه پس از روشن شدن موتور کار می‌کند. تزریق‌کننده و اتاقک احتراق هر دو به میلهٔ اصلی گازهای داغ جوش داده‌شده‌اند
نازل
بستر داخلی اتاقک احتراق و داخل هر نازل با گاز هیدروژن خنک می‌شوند. نازل‌ها زنگوله‌ای شکل هستند و به پایین اتاقک احتراق جوش داده‌شده‌اند. طول نازل‌ها ۱۱۳ اینچ (۲٫۹ متر) است و قطر خارجی آن‌ها حدود ۹۴ اینچ (۲٫۴ متر). حلقهٔ پشتیبانی در بالای نازل آن را به بدنهٔ مدارگرد و محافظ حرارت متصل می‌کند. عایق حرارتی برای نازل باید استفاده شود. این تصمیم به علت وقایع گذشته و اتفاقات مأموریت‌ها پس از جدا شدن قسمت‌هایی از نازل، انجام گرفته‌است. لایه محافظ حرارت از رنگ و لایه‌های نازک آهنی تشکیل شده‌است.
تخلیه هلیوم
توربین توربوپمپ اکسیدکننده و خود پمپ روی یک میله متصل هستند. ترکیب گاز پر سوخت در توربین و اکسیژن مایع در پمپ ممکن است باعث ایجاد مشکل شود. برای جلوگیری از آن این دو قسمت با یک سوراخ از یک دیگر جدا می‌شوند. این سوراخ توسط موتور پشتیبانی هلیوم، هنگام کار کردن موتور اصلی تخلیه می‌شود. دو دیواره میزان انتقال مواد به سوراخ را کاهش می‌دهند. یکی از آن‌ها میان پمپ و سوراخ و دیگر میان توربین و سوراخ واقع است. کم شدن میزان هلیوم در سوراخ به خاموش شدن خودکار موتور منجر می‌شود.
خوب میدانیم در طول تاریخ این سفینه چند بارفاجعه روی داد چلنجرSpace Shuttle Challenger disaster شاتل فضایی 73 ثانیه پس از بلند شدن ماموریت STS-51-L در ارتفاع 15 کیلومتری (49000 فوت) منهدم شد. تحقیقات نشان داد که شرایط آب و هوای سرد باعث از بین رفتن یک مهر و موم حلقه O رینگ می شودهر یک از دو تقویت کننده موشک جامد (SRB) از هفت بخش ساخته شده است ، شش بخش به طور دائمی به صورت جفت در کارخانه بهم پیوسته اند. برای هر پرواز ، چهار بخش حاصل از آن با سه اتصال میدانی در ساختمان مونتاژ وسایل نقلیه در مرکز فضایی کندی (KSC) جمع شدند. اتصالات کارخانه با عایق آزبست - سیلیس اعمال شده بر روی اتصال ، مهر و موم شده بود ، در حالی که هر اتصال درست با دو حلقه O لاستیک مهر و موم شده است. و اجازه می دهد گازهای گرم از تقویت کننده موشک جامد شاتل (SRB) به مخزن پیشرانه خارجی و تقویت کننده تقویت شود. پایه و انتهای عقب مخزن از کار افتاد و باعث شد قسمت بالای SRB به قسمت بالای مخزن بچرخد و باعث انفجار آن شود. چلنجر به پهلو به جریان باد ماخ 1.8 پرتاب شد و با از دست دادن هفت عضو خدمه منجر شد.
این دقیقاً در منطقه پرتاب کجاست؟
فاجعه کلمبیا متلاشی شدن شاتل هنگام ورود مجدد - فاجعه شاتل فضایی کلمبیاهنگام پرتاب شاتل به فضا، قطعه‌ای ۷۵۰ گرمی از فوم محافظ حرارتی مخزن خارجی شاتل فضایی شاتل کنده شد و به موزاییک کامپوزیت کربن-کربن عایق حرارت بال چپ اصابت کرد. برخورد این قسمت باعث ایجاد شکافی در لبه حمله بال شد و هنگام بازگشت به زمین و در جو که شاتل با گرمای زیادی روبرو بود، دمای زیاد و گازهای گرم باعث شکسته شدن بال از داخل و در نتیجه تکه‌تکه شدن شاتل شدبرآیند تحقیق گروه بررسی این بود که افتادن یک قطعه از فوم از بدنه مخزن خارجی شاتل، برخورد آن با بال شاتل و شکافی که در آن ایجاد شده، این حادثه را رقم زده است. جداشدن قطعات فوم بدنه در گذشته نیز رخ داده بود و وقوع آن اتفاقی جدیدی نبود. جنس فوم از نوعی پلی‌یورتان بود و بخاطر اهمیت عایق‌بندی و تعیین ضخامت فوم و در حین حال توجه به مسئله‌ی وزن در فضاپیما، اجرای آن به روی مخزن توسط رایانه کنترل می‌شد. تکه فوم جداشده به لبه حمله بال را که فرایند برا از آنجا آغاز می‌شود، برخورد کرده بود و قطعه کامپوزیتی آسیب دیده بود. قطعه عایقی که همچون قطعات موزاییک روی بدنه مخزن خارجی شاتل نصب می‌شود. به علت گرمای شدیدتر در بعضی از نقاط همانند نوک شاتل از این کامپوزیت‌های گرافیتی استفاده می‌کنند. این ماده کامپوزیتی به‌نام کربن تقویت‌شده با کربن (RCC) شناخته می‌شود و آسیب آن در برخورد قطعه فوم اولین بخشی از زنجیره وقایع تراژدی شاتل کلمبیا بود. این قطعه‌ها بسته به گرمایی که تحمل می‌کنند ضخامت و عمر مفید متفاوتی نیز دارند که در صورت نیاز تعویض می‌شدند. ۹۰ درصد حجم موزاییک‌ها فضای خالی بود که باعث کاهش چگالی آن می‌شد و کل سیستم محافظتی روی بدنه شاتل به TPS معروف است که همچون سپری باعث حفظ شاتل هنگام ورود دوباره به جو زمین می‌شود.
از همین مجرای کوچک چیزی شاید در حدود سه اینچ، پلاسمای فوق‌العاده گرم وارد بال شد و ورود هوای گرم و حرارت زیاد باعث جداشدن بال شد. گازهای اتمسفر به درون شاتل نفوذ کردند و آتش‌سوزی بعد از آن علت از کار افتادن حسگرهایی بود که درنهایت منجر به از دست دادن ارتباط و درهم شکستن شاتل فضایی کلمبیا شد.
Orion سفینه فضایی جدید ناسا است که برای بردن انسانها به فضا نسبت به گذشته ساخته شده است. این هواپیما خدمه را به فضا می برد ، قابلیت سقط اضطراری را فراهم می کند ، خدمه را حفظ می کند و بازگشت ایمن به زمین را فراهم می کند.Falcon Heavy یکی از انواع وسایل پرتاب Falcon 9 است که شامل سه مرحله اولیه Falcon 9 است: یک هسته مرکزی تقویت شده و دو تقویت کننده جانبی اضافی. هر سه تقویت کننده برای بازیابی و استفاده مجدد طراحی شده اند ، اگرچه پروازهای قابل صرف برای افزایش ظرفیت بارگیری امکان پذیر است.عمر طراحی یکی از تفاوتهای اصلی بین سه کپسول است. Orion برای مأموریت های طولانی در نظر گرفته شده است . استقامت Dragon V2 یک سوم است ، .اژدها نه تنها ارزان تر از Orion است. بسیار بهتر است ، زیرا بسیار سبک تر است. جرم دراگون 9.5 تن است در مقایسه با جفت 26.5 تن اوریونتصویر
تصویر
تصویر

ارسال پست