Space Shuttle Solid Rocket Booster
Z Wikipédie
Space Shuttle Solid Rocket Booster je druh solid rocket boostera (skr. SRB). Sú to štartovacie motory amerického raketoplánu. Ich úlohou je udeliť raketoplánu počiatočný impulz pri štarte. Sú to dva identické motory na pevné pohonné hmoty, ktoré sa pripájajú k hlavnej palivovej nádrži External Tank a oddeľujú sa od nej približne 2 minúty po štarte vo výške asi 45 kilometrov. Podobne, ako družicový stupeň, aj motory SRB sú znovu použiteľné.
Štartovacie stupne a ich motory vyvinula a vyrába firma Thiokol (teraz Morton Thiokol, súčasť koncernu Alliant Techsystems, Inc.), Brigham City, Utah (USA). Prvé návrhy konštrukcie raketoplánu počítali s družicovým a štartovacím stupňom. Z finančných dôvodov však bol tento návrh zmenený a štartovací stupeň nahradili dva motory na tuhé pohonné látky. Technické požiadavky na realizáciu SRB napísalo v roku 1973 Marshallove výskumné stredisko NASA. Z ekonomických dôvodov bolo potrebné, aby motor bol niekoľkonásobne použiteľný. Z tohoto dôvodu bolo rozhodnuté, že po oddelení motorov od ET a ukončení ich funkcie budú motory pristávať za pomoci padákov na morskú hladinu, aby mohli byť vytiahnuté a pripravované na nové použitie.
[úprava] Popis motora
Každý zo štartovacích stupňov SRB (Solid Rocket Booster) má dĺžku 45,46 m, priemer 3,8 m a vzletovú hmotnosť 590 ton (prázdna hmotnosť 87 ton). Pôvodný návrh obmedzoval priemer motora na 3,66 metra. Motor SRB z väčšej časti ho tvorí raketový motor SRM (Solid Rocket Motor) spaľujúci tuhé pohonné látky (zmes tvorenú 12,04 % polybutadienakrylátu, 16,00 % práškového hliníka a 69,6 % chloristanu amónneho; ďalej potom 0,40 % oxidu železitého ako katalyzátora a 1,96 % epoxidového vytvrdzovača). Po zážihu už nie je možné horenie tohoto paliva zastaviť. Ťah motora je ovládateľný vďaka tvaru zrna pohonnej látky, ktorý zaisťuje maximálny ťah pri štarte, jeho následný pokles a potom opäť rast. Pohonná hmota môže horieť pri vonkajšej teplote medzi 4-32 °C, s optimom pri 15,5 °C. Prázdna hmotnosť SRM je 67.5 tony.
Stavebne sa motory skladajú z piatich segmentov, ktoré sú zostavované dohromady v raketovej montážnej hale Vehicle Assembly Building. Medzi segmentami sú tesniace krúžky. Pôvodne boli používané 2 tesniace krúžky, po havárii Challengera sa začali používať tri. Práve netesnosť týchto krúžkov spôsobila haváriu. Horný segment obsahuje iniciačnú a zážihovú zložku, k spodnému je pripojená vychyľovateľná ablatívne chladená expanzná tryska (expanzný pomer 1:11,3, vychyľovateľnosť 8°). Hmotnosť trysky je 10,8 ton. Doba činnosti motorov SRB, pevne daná množstvom pohonnej látky, je približne 120 sekúnd. Každý z motorov SRB v okamžiku vzletu raketoplánu vyvíja ťah 11,8 MN. Prierez stredového kanálu palivového zrna má tvar jedenásťcípej hviezdy; po ohorení cípov, zhruba v T +50 s po štarte, sa ťah motoru samovoľne znižuje.
Na povrchu spaľovacej komory SRM sú lineárne nálože, ktoré sú v prípade havárie raketoplánu počas štartu odpálené, spaľovaciu komoru rozpolia a tým ukončia činnosť motora, aby nedopadol na obývané miesta.
Nad horným segmentom je pod kužeľovým aerodynamickým krytom umiestená časť riadiacej elektroniky a padákový systém, umožňujúci bezpečné pristátie vypotrebovaných motorov na morskú hladinu. Ďalšia časť elektroniky je umiestnená v priestore okolo expanznej trysky, kde je tiež umiestnené turbočerpadlo hydrauliky na vychyľovanie trysky motora. Po oddelení od ET systém prechádza na vlastnú batériu. V hornom a spodnom prístrojovom úseku sú tiež umiestnené vždy štvorice malých raketových motorov na rýchle oddelenie SRB od externej palivovej nádrže ET. Na niekoľkých miestach sú motory chránené tepelnou ochranou, ktorá chráni motor pred zahrievaním sa pri prelete atmosférou, aj pred plameňmi z motorov SSME.
Stupne SRB sú z boku pripojené k externej nádrži ET prostredníctvom troch rúrkových konštrukcií, jednej v prednej a dvoch v zadnej časti SRB.
Po dokončení práce SRM vo výške 45 km sa výbušnými skrutkami oddelia spoje s nádržou ET a zapália sa dve štvorice pomocných raketových motorov, ktoré SRB vzdialia do bezpečnej vzdialenosti od raketoplánu. SRB zotrvačnosťou vystúpajú do výšky okolo 66 km. Potom sa voľným pádom vracajú na zem. Približne 225 s po oddelení od ET vo výške 4,8 km na povel barorelé sa odhodí predný aerodynamický kryt a vypustí sa výtažný a potom aj stabilizačný padák s priemerom 16,6 m. Vo výške 1,8 km sa odhodí stabilizačný padák a otvoria sa tri hlavné padáky, každý s priemerom 41,5 m. Tie zaistia pristátie SRB rýchlosťou 25 m/s, približne 260 km od miesta štartu. Vzduch vo vnútri spaľovacej komory zaistí, že sa nepotopia. Potom sú odvlečené záchrannými loďami do Port Canaveral a predané na demontáž a opätovné naplnenie tuhými pohonnými látkami. Motor má plánovanú životnosť 20 štartov, jeho padákový systém iba 10.
SRB sa prevážajú železnične do firmy Thiokol do Utahu kvôli rozmerom demontované, a po naplnení a prevezení späť na Floridu sú znova zmontované.
