Raketoplan: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
m robot Dodajanje: no:Rakettfly Odstranjevanje: pl:Wahadłowiec kosmiczny Spreminjanje: ru:Ракетоплан |
m pnp, replaced: → [[atmosfera nebesnega telesa| [[Wikipedija:AutoWikiBrowser|AWB |
||
Vrstica 7:
Plovilo Space Shuttle sestoji iz več komponent:
*'''Raketoplan''' je bistveni del celotnega plovila in je v bistvu križanec med letalom z delta krili in [[raketa|raketo]]. Glavnina njegove notranjosti je uporabljena kot tovorni prostor, ostalo pa so pilotska kabina, prostor za posadko in zadnji del z motorji in pomožnimi agregati. Plovilo je v glavnem grajeno iz [[aluminij]]evih zlitin, motorji pa so iz [[titan]]ovih zlitin. Njegove krmilne površine so podobne tistim v [[letalo|letalih]], poleg standardnih aerodinamičnih krmilnih površin pa ima pod motorji še dodatno krmilno površino, ki pri vstopu v atmosfero ščiti glavne motorje pred vročino, deluje pa tudi kot trimer.
Vrstica 18 ⟶ 17:
* ''Motorji za manevriranje'' (angl. Reaction Control System) se nahajajo na nosu in repu in se uporabljajo za krmiljenje položaja plovila po vseh treh oseh, omogočajo pa tudi [[translacija|translatorno]] gibanje.
Celoten trup je obdan s toplotnim ščitom, ki ščiti posadko tako pred nizkimi temperaturami v [[vesolje|vesolju]], kot pred izredno visokimi temperaturami pri vstopu v [[atmosfera nebesnega telesa|atmosfero]]. Toplotni ščit je sestavljen iz več različnih materialov z različnimi debelinami, saj toplotna obremenitev ni povsod enaka. Največji in najbolj odporni del toplotnega ščita je na spodnjem delu plovila, nosu in na robovih kril, ker ta del ob vstopu prevzame največji del nastale toplote.▼
▲Celoten trup je obdan s toplotnim ščitom, ki ščiti posadko tako pred nizkimi temperaturami v [[vesolje|vesolju]], kot pred izredno visokimi temperaturami pri vstopu v [[atmosfera|atmosfero]]. Toplotni ščit je sestavljen iz več različnih materialov z različnimi debelinami, saj toplotna obremenitev ni povsod enaka. Največji in najbolj odporni del toplotnega ščita je na spodnjem delu plovila, nosu in na robovih kril, ker ta del ob vstopu prevzame največji del nastale toplote.
Za zagotavljanje potrebne električne energije se uporabljajo [[gorivna celica|gorivne celice]], ki jih napajata vodik in kisik iz manjših rezervoarjev.
Za zagotavljanje ostale energije (hidravlični sistemi, pogon krmilnih površin, obračanje potisnega vektorja motorjev) se uporabljajo turbine s pogonom na [[hidrazin]].
*'''Motorja na trdo gorivo''' (angl. Solid Rocket Booster) sta do danes največja in najmočnejša raketna motorja, kar jih je bilo v uporabi. Zagotavljata kar 83 % celotnega potiska ob vzletu. Prazna masa (brez goriva) enega tanka je cca. 87 ton, masa polnega pa skoraj 600 ton. Posebnost teh motorjev je, da jih je možno po odmetu ponovno uporabiti.
Vrstica 30 ⟶ 27:
Poleg raketnega goriva motor vsebuje tudi šobo raketnega motorja z možnostjo obračanja vektorja potiska, pomožne motorje za odmik od plovila, hidravlični sistem za nadzor vektorja potiska motorja, električni sistem, [[žiroskop]]e za ugotavljanje kotnih pospeškov celotnega plovila ob vzletu, sistem za samouničenje (v primeru izgube nadzora) in [[padalo]] v konici za mehak pristanek.
*'''Zunanji tank''' vsebuje tekoči vodik in tekoči kisik v ločenih tankih, ki služita kot gorivo za glavne motorje raketoplana ob vzletu. Da bi prihranili na masi, ga pri izdelavi ne barvajo, zaradi nanosa izolacijske pene pa ima značilno rjavo barvo.Za razliko od motorjev na trdo gorivo zunanji tank zgori med vstopom v atmosfero in ga torej ni možno ponovno uporabiti.
Vrstica 38 ⟶ 34:
==Avionika==
Raketoplan Space Shuttle že od začetka vsebuje [[računalnik|računalniško]] nadzorovan fly-by-wire kontrolni sistem, ki temelji na štirih glavnih in enem pomožnem računalniku, ki se uporabi, če odpovedo glavni računalniki. Uporabljeni računalniki so [[IBM]] AP-101, ki so bili med drugim predhodno v uporabi v letalih [[
Računalniki so programirani v posebnem programskem jeziku, imenovanem HAL/S, ki je posebej namenjen strokovnjakom brez posebnega programerskega znanja.
Vrstica 53 ⟶ 49:
* Nadzor delovanja motorjev in posameznih sistemov na plovilu
* Časovna sekvenca izvajanja posameznih operacij
Pilotska kabina je praktično nespremenjena že od začetka, novost so barvni multifunkcijski zasloni, ki so nadomestili stare katodne zaslone.
Vrstica 64 ⟶ 59:
Zemeljska kontrola nadzira vse procese do 31 sekund pred vzletom, ko nadzor nad vzletno sekvenco prevzamejo računalniki na plovilu, ki v primeru prevelikih odstopanj parametrov od željenih vrednosti zaustavijo odštevanje.
*V času T - 16 sekund se na prostor pod motorji začne brizgati velike količine vode, ki ob vzletu zaduši udarni val in zvok ter preusmeri plamene, da se ploščad in plovilo zaščitita pred vročino in udarnim valom.
*Ob T - 6,6 sekund se v intervalih 120 ms vžgejo glavni motorji, ki morajo v normalnem primeru doseči 90 % potisk v 3 sekundah, sicer se izstrelitev prekine.
Vrstica 73 ⟶ 66:
*Če je vse normalno, se ob času T - 0 sekund vžgeta motorja na trdo gorivo in od tu dalje se vzleta ne da več prekiniti, ker se teh raketnih motorjev ne da ugasniti, kot je to možno pri glavnih raketnih motorjih. Ko raketna motorja na trdo gorivo dosežeta normalen potisk, se sprožijo eksplozivnim zatiči, ki celotno kompozicijo držijo na vzletni ploščadi in raketoplan vzleti. Tu računalniki prevzamejo nadzor nad plovilom in v nujnih primerih poskrbijo za izvedbo postopkov v sili.
*Po vzletu se plovilo zavrti v vnaprej določeno smer in vzpostavi kot vzpenjanja približno 80°. Ta kot se tekom vzpona zmanjšuje, da plovilo pridobi tangencialno hitrost za dosego stabilne orbite. Približno na višini 11
*V času T + 126 sekund (t.j. 2 minuti in 6 sekund po vzletu) eksplozivni zatiči ločijo motorja od plovila in majhne rakete ju odrinejo stran. Oba motorja se s padali spustita v morje, kjer jih s posebnima ladjama poberejo in pripravijo za ponovno uporabo. Plovilo nato nadaljuje pot s pomočjo glavnih motorjev, obrnjeno pa je s hrbtom proti zemlji.
Vrstica 80 ⟶ 73:
Celoten potisk po ločitvi motorjev na trdo gorivo ne zadošča za večje pospeševanje in hitrost vzpona ter naraščanje tangencialne hitrosti se zato zmanjšata. S časom pa se zaradi porabe goriva zmanjšuje tudi masa plovila, zaradi česar pospešek spet začne naraščati in se ga v končni fazi gorenja glavnih raketnih motorjev z zmanjšanjem potiska omeji na 3 G.
Preden se porabi vse gorivo iz zunanjega tanka in tik pred dosegom stabilne orbite (t.j. orbita še seka gostejše plasti atmosfere), se motorji izključijo, ker bi v nasprotnem primeru prišlo do poškodb motorjev. Eksplozivni zatiči nato sprostijo zunanji tank, ki se prične spuščati in nato zgori v atmosferi.
Vrstica 88 ⟶ 80:
==Vrnitev na Zemljo in pristanek==
Za vrnitev na Zemljo se uporablja ravno obraten manever, kot za vzpon na stabilno orbito. Raketoplan je potrebno upočasniti z uporabo motorjev za orbitalne manevre. Tako se [[apsidna točka|periapsida]] orbite spusti dovolj, da se orbita vozila ob povratku seka z gostejšimi plastmi atmosfere. Za pristanek raketoplana v [[Združene države Amerike|ZDA]] (v Cape Canaveralu na [[Florida|Floridi]] ali v [[letalska baza|letalski bazi]] Edwards v [[Kalifornija|Kaliforniji]]) se ta manever začne nekje nad [[Avstralija|Avstralijo]], približno 18000
Raketoplan začne čutiti vpliv atmosfere na višini približno 120
▲Za vrnitev na Zemljo se uporablja ravno obraten manever, kot za vzpon na stabilno orbito. Raketoplan je potrebno upočasniti z uporabo motorjev za orbitalne manevre. Tako se [[apsidna točka|periapsida]] orbite spusti dovolj, da se orbita vozila ob povratku seka z gostejšimi plastmi atmosfere. Za pristanek raketoplana v [[Združene države Amerike|ZDA]] (v Cape Canaveralu na [[Florida|Floridi]] ali v [[letalska baza|letalski bazi]] Edwards v [[Kalifornija|Kaliforniji]]) se ta manever začne nekje nad [[Avstralija|Avstralijo]], približno 18000 km od mesta pristanka.
▲Raketoplan začne čutiti vpliv atmosfere na višini približno 120 km. S pomočjo kombiniranega delovanja motorjev za manevriranje in krmilnih površin se nos vozila dvigne tako, da je dosežen vpadni kot med 38 in 40 stopinjami (po potrebi tudi do 43°). Na ta način se poveča [[upor sredstva|zračni upor]], ki služi zaviranju. Ta položaj obenem ščiti zgornji del plovila pred vročino, nastalo ob vstopu v atmosfero.
Na višini okrog 80
Nagib raketoplana obenem povzroči tudi zavijanje, zaradi česar njegova pot začne odstopati od predvidenega kurza. Zato se občasno izvede sprememba nagiba na drugo stran, čemur sledi zavoj nazaj proti predvidenemu kurzu. Zmožnost spreminjanja smeri se med drugim koristno uporabi tudi za vplivanje na dolžino doleta.
Ko raketoplan upočasni na približno [[Machovo število|Mach]] 2,5 se začne predzadnja faza pristanka. Preostala hitrost in višina se uporabita za dolet do mesta pristanka in poravnavo s stezo. Tej fazi sledita končni dolet in pristanek, ki se po navadi izvedeta ročno, možna pa je tudi uporaba avtopilota.
Pristajalna hitrost je približno 350
Običajna praksa je, da raketoplan pristane v Cape Canaveralu na Floridi, alternativa pa je letalska baza [[
Po pristanku na drugem letališču se mora raketoplan vrniti nazaj na Florido, kjer ga pregledajo in pripravijo za nov polet. Za ta namen ima NASA dve predelani letali [[Boeing 747]], ki raketoplan prevažata na hrbtu.
Vrstica 106 ⟶ 97:
Glavne prednosti raketoplanov v primerjavi s kapsulami:
* Možnost večkratne uporabe, kar naj bi znižalo operativne stroške in skrajšalo čas med posameznimi vzleti. Prvoten načrt je bila uporaba posameznega raketoplana vsaj 10 let oz. 100 poletov.
* Raketoplan Space Shuttle v orbito dvigne skoraj 23 [[tona|ton]] tovora ter do 7 članov posadke, ravno tako pa lahko vrne tovor iz orbite na Zemljo.
* Zaradi precej boljšega drsnega razmerja so [[pospešek|pojemki]] pri vstopu v atmosfero precej nižji kot pri kapsulah, ravno tako je v atmosferi možno preleteti večjo razdaljo.
* Raketoplan pristane na letališču z dovolj dolgo [[Letališče#Vzletna_pristajalna_Steza_(VPS)|pristajalno stezo]] medtem, ko so ameriške kapsule pristajale v morju, kar je zahtevalo dodatno podporo.
Pomankljivosti programa Space Shuttle se kažejo predvsem v:
* '''Kompliciranosti celotnega sistema''': Raketoplan ima ogromno število podsklopov, ki jih je po vsaki misiji potrebno izredno natančno pregledati. Predvsem gre tu za pregled glavnih raketnih motorjev in toplotnega ščita, ki je sestavljen iz velikega števila plošč. Vse to traja dolgo časa, zahteva precejšnje število kvalificiranega osebja in stane približno [[milijarda|milijardo]] [[ameriški dolar|dolarjev]] letno.
* '''Nefleksibilnosti''': Kljub temu, da raketoplan lahko prevaža človeško posadko in tovor, so poleti omejeni na orbitalne polete okrog Zemlje (v glavnem gre za oskrbo mednarodne vesoljske postaje). Celoten sistem ni ustrezen za daljše lete v vesolje (npr. na [[Luna|Luno]] in druge planete). Tudi možnost lansiranja satelitov v orbito in vračanja satelitov na zemljo kljub začetnim načrtom za prevoz satelitov v tovornem prostoru ni bila velikokrat uporabljena (razlog je predvsem v tem, da večina satelitov kroži precej višje, kot je maksimalni doseg raketoplana).
Vrstica 128 ⟶ 117:
== Glej tudi ==
* [[Vesolje]]
Vrstica 141 ⟶ 129:
{{Raketoplani}}
{{spacecraft-stub}}▼
[[Kategorija:Astronavtika]]
Vrstica 146 ⟶ 137:
[[Kategorija:Vesoljski poleti]]
[[Kategorija:Raketoplani|*]]
▲{{spacecraft-stub}}
[[bg:Ракетоплан]]
| |||