¿Por qué el transbordador espacial no fue completamente alimentado con líquido?

¿Por qué se tomó la decisión de tener 2 propulsores que queman combustible sólido junto con el SSME de combustible líquido? Otros diseños de la época impulsaban todos los cohetes de combustible líquido (Russian Soyuz, Chinese Long March). ¿Por qué la NASA no tomó los mismos SRB y los hizo tener motores LOX/LH2? Ofrecen un ISP más alto sin mencionar que son completamente amigables con el medio ambiente.

Al buscar en Google una respuesta, se me ocurrieron algunos argumentos:

  • Para que puedan recuperarse y reutilizarse fácilmente.

También se podrían recuperar propulsores con tanques de combustible líquido. De hecho, la primera etapa de recuperación automática de SpaceX es probablemente el mejor argumento para un diseño de combustible líquido.

  • Los motores de cohetes clásicos solo son eficientes a cierta altitud. Los SSME se encienden, pero se reducen en el lanzamiento para volver a aumentar su potencia máxima después de la separación de SRB, donde son más eficientes.

Diseña el motor del cohete para que sea eficiente a nivel del mar.

Otras cosas a considerar:

  • Los SRB son difíciles de controlar una vez encendidos
  • El desastre del Challenger ocurrió debido a una falla en la junta tórica de los SRB.
  • Según Wikipedia, los astronautas que han volado en varias naves espaciales informan que el transbordador ofrece un viaje más duro que el Apolo o la Soyuz. [Debido a SRB].
Es bueno tener un alto impulso específico, pero también quieres suficiente empuje para levantarte del suelo. Por lo tanto, querrá una alta tasa de flujo además de tener una alta eficiencia de combustible.
La primera etapa de recuperación automática de SpaceX es probablemente el mejor argumento para un diseño de combustible líquido. Recuerde que el programa del transbordador espacial comenzó en 1972, con el primer orbitador en funcionamiento entregado en 1979. No podían esperar más de 30 años de avance tecnológico necesario para una primera etapa autorrecuperable.

Respuestas (1)

Empuje y costo. Cada SRB produjo tanto empuje como 6,5 de los motores principales (alimentados con hidrógeno) (SSME) del transbordador orbitador con un diseño mucho más simple.

Un motor de combustible líquido de alta potencia no atravesaría un aterrizaje en aguas duras como el SRB en condiciones reutilizables o reparables.

Se consideró una estrategia de refuerzo de combustible líquido reutilizable alado , pero sospecho que probablemente habría duplicado los costos de desarrollo.

No se habría considerado una estrategia incremental de desarrollar un retorno de refuerzo motorizado, como el de SpaceX; la reutilización era un requisito difícil.

Si hice bien mis cálculos, un par de propulsores de combustible líquido con 5 SSME o 2 F-1 cada uno podría haber funcionado como reemplazo de los SRB. El propulsor basado en F-1, una versión más corta del propulsor Pyrios que se propone para SLS , incluso podría haber tenido suficiente margen de rendimiento para hacer un descenso motorizado al estilo Falcon 9, pero se habrían incluido muchos motores muy caros. el Atlántico antes de que eso se lograra.

Bueno, el costo es otra cosa. El transbordador espacial tiene un promedio de $ 450 millones por misión, mientras que el Soyuz es mucho más barato y también más confiable. La gente ha estimado que es alrededor de la mitad de ese precio.
La Soyuz tiene muchas virtudes, pero no tiene ni de lejos las capacidades que tenía la lanzadera.
Esta es la respuesta correcta. El presupuesto de desarrollo del transbordador se limitó a $ 4 mil millones y el impulsor + orbitador original y totalmente reutilizable no se pudo desarrollar para eso. El "Sistema orbitador de empuje aumentado" TAOS que se convirtió en STS se creó para ajustarse al presupuesto, lo que aumentó los costos operativos durante la vida útil del sistema :(
Soyuz pone alrededor de 7 toneladas de carga útil en LEO, en comparación con las 24 toneladas y los 7 astronautas del transbordador.
Esa cifra de '7 toneladas' es cuando usas el cohete Soyuz como lanzador de satélites, sospecho. Cuando se lanza con una cápsula tripulada Soyuz, la carga útil es mucho menor.
La nave espacial Soyuz es una carga útil de 7 toneladas.
Estás comparando manzanas con naranjas. Si el transbordador tiene una carga útil de 24 toneladas más 7 astronautas, una Soyuz tiene una carga útil de 3 astronautas más lo que quepa en la cápsula, que son unos cientos de kg como máximo, no 7 toneladas.
Cuando digo "Soyuz pone alrededor de 7 toneladas de carga útil en LEO" me refiero al lanzador Soyuz , no a la nave espacial. Considero que el transbordador es un lanzador, no una carga útil.
¿Por qué el transbordador espacial no fue completamente alimentado con líquido?
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