¿Por qué el cohete PSLV indio tiene pequeños impulsores?
Me he dado cuenta de que el cohete indio PSLV tiene pequeños impulsores de correa conectados a los lados en la parte inferior. ¿Por qué se usarían estos en lugar de simplemente usar una primera etapa más grande? ¿Por qué hay un refuerzo aún más pequeño en la parte delantera?
Respuestas
¿Por qué se usarían estos en lugar de simplemente usar una primera etapa más grande?
El uso de propulsores de diferentes tamaños permite variar la masa de carga útil sin rediseñar la primera etapa. El PSLV ha volado sin (PSLV-CA), pequeños como se muestra (PSLV-G) o grandes (PSLV-XL) impulsores sólidos.
- PSLV-CA (sin impulsores): puede entregar una órbita sincrónica solar de 1100 kg a 622 km
- PSLV-G (pequeños impulsores): puede entregar una órbita sincrónica solar de 1678 kg a 622 km
- PSLV-XL (impulsores grandes): puede entregar una órbita sincrónica solar de 1800 kg a 622 km
Fuente: Wikipedia
Imagen proporcionada por Ohsin a través de un comentario, muchas gracias.
¿Por qué hay un refuerzo aún más pequeño en la parte delantera?
El "refuerzo aún más pequeño en la parte delantera" no es un refuerzo. Es un tanque que contiene el fluido utilizado en el sistema de control del vector de empuje que se encuentra en la parte superior de un módulo del sistema de control de reacción (RCS).
Referencia: La misión PSLV-C2
Contiene perclorato de estroncio. El sistema se llama Control de vector de empuje de inyección secundaria (SITVC). Lea más sobre esto aquí . Esta imagen muestra la unión entre el tanque y el módulo RCS.
Esta es la tubería del sistema SITVC alrededor de la boquilla del motor de primera etapa.
Algunas variantes del lanzador Titán de EE. UU. Utilizaron un sistema TVC similar incluso hasta los tanques montados lateralmente, como se explica en esta respuesta .
La respuesta ya publicada es excelente. Todo lo que quiero agregar es una pregunta de seguimiento que tal vez quiera hacer y mi respuesta.
P: Bien, esos en particular no son impulsores. Pero, ¿alguna vez tendría sentido usar muchos impulsores pequeños en lugar de uno grande?
R: Sí, por dos razones principales.
Uno es el gasto extremo de cualquier cosa relacionada con los vuelos espaciales y el enorme riesgo que implica el desarrollo de algo nuevo. Si tiene un montón de cosas que ha usado en el pasado por ahí, es más rápido, más barato y más seguro juntar algunas de las cosas viejas probadas que intentar diseñar un nuevo motor y esperar que no explote. en su vuelo inaugural. Se aplica una lógica similar al grado de falla. Si tienes un motor y no arranca, no vas al espacio hoy; pero si tiene ocho y uno no comienza, aún puede seguir su camino.
Dos es la forma en que funcionan los motores cohete sólidos. Con un cohete líquido, puede controlar el empuje durante el vuelo cambiando la velocidad y la mezcla a la que quema el propulsor, y puede apagarlo cuando lo desee (aunque algunos diseños no se pueden volver a encender), pero eso los hace mucho más complicado que un sólido. Un cohete sólido, sin embargo, quema todo lo que hay dentro y no se puede cambiar ni detener. Puede tener una variedad de perfiles de empuje, es decir, la forma de la curva de empuje en función del tiempo, incorporados en la fábrica, eligiendo la forma de la superficie que se quema; pero una vez que se le da forma al combustible, ese es el único perfil de empuje que tendrá. Cuando observa su variedad de impulsores disponibles, puede descubrir que el grande generará su empuje en los momentos equivocados, mientras que los más pequeños se ajustan mejor a su plan de cuánto empujar y cuándo.
También debes tener en cuenta que una órbita no es una posición fija; está acelerando continuamente y se mueve muy rápido (7 u 8 km por segundo en órbitas bajas, o 'solo' 3 km / s en órbitas geosincrónicas), cayendo y cayendo para siempre en un camino cuidadosamente elegido que debe mantenerse sin necesidad de repostar . Lograr la órbita deseada no solo requiere llegar al lugar correcto, sino llegar allí con la velocidad, magnitud y dirección correctas, o su misión fracasará. Si llega al lugar correcto, pero va demasiado lento o demasiado vertical, puede volver a caer; si va demasiado rápido, es posible que no vuelva para realizar otra pasada (la velocidad de escape de la tierra es de 11 km / s). Esta es una gran parte de por qué a menudo se piensa que los sólidos son potenciadores y por qué las etapas superiores en su mayoría tienen que ser líquidas. Si solo tiene cohetes sólidos y desea variar la masa de la cosa que está lanzando, o desea variar la órbita en la que termina, entonces debe volar un tipo particular de trayectoria ineficiente que se quema intencionalmente justo en el lugar correcto. cantidad de combustible adicional en maniobras de cancelación automática que no tienen sentido a menos que comprenda que los sólidos no se pueden detener, por lo que debe tirar el exceso de delta-V en alguna parte. Las etapas inferiores son de alto empuje continuo con control aproximado, solo para despegarlo del suelo y llevarlo al espacio; Las etapas superiores son de empuje bajo intermitente con control fino, para llevarlo desde donde terminó hasta la órbita correcta que realmente desea. En lugar de usar un motor demasiado grande y correr el riesgo de sobrepasarlo, un grupo de motores más pequeños puede acercarlo a la respuesta correcta con menos problemas al final.