¿Por qué se eligieron Solid Rockets para el SLS?

El SLS y el STS parecen ser los únicos cohetes que utilizan SRB... ¿Por qué eligieron utilizarlos en lugar de LH/LOX o queroseno/LOX? ¿No sería también más fácil actualizar esos cohetes en el futuro?

Pregunta similar aquí pero un poco más enfocada: ¿Cómo se comparan los sólidos con los cohetes de combustible líquido en una comparación estrictamente de costos? Lamento no poder citar la referencia, pero recuerdo una cifra de aproximadamente 1/10 del costo por libra de impulso sobre líquidos. Albergo la sospecha de que los sólidos están relegados a un papel secundario (agregue algunos a los refuerzos de lujo) debido al sesgo de los ingenieros y la necesidad política (cerdo). Siempre pensé Ares que finalmente lo había hecho bien. ¿Algún dato sobre el costo marginal proyectado por lanzamiento de Ares 1 en comparación con, por ejemplo, el lanzador soviético actual calificado para hombres?

Respuestas (4)

Los SRB tienen una relación de empuje a peso muy alta, incluso si solo tienen un ISP modesto. Eso lo hace complementario con los sistemas LH2/LOX que tienen un empuje relativamente bajo. La aceleración temprana es casi tan importante para la eficiencia general como la velocidad de escape. Para los primeros cientos de m/s de Δ v , una métrica combinada de ISP y densidad de propelente, llamada impulso de densidad, es una buena manera de calificar el rendimiento. Considerando eso, los SRB tienen un excelente desempeño.

Otra razón para continuar con ellos para el SLS es utilizar tecnología lista para usar ya desarrollada para el transbordador espacial con el fin de ahorrar dinero. Sin embargo, se actualizarán de cuatro a cinco segmentos de refuerzo para un impulso total mayor.

Los transbordadores espaciales SRB fueron los motores de cohetes con el mayor empuje jamás fabricado, y eso se logró sin una tecnología particularmente avanzada.

El STS y el SLS no son los únicos lanzadores que los utilizan, el Ariane 5 europeo también utiliza propulsores de cohetes sólidos. La mayoría de los misiles balísticos intercontinentales también se basan actualmente en propulsores sólidos por razones de almacenamiento.

¡Buena respuesta! Muchos otros refuerzos también usan (o han usado) sólidos con correa: Titans, Deltas, etc., etc.

Ariane 5 utiliza SRB de tamaño similar. Atlas V y Delta 4 tienen SRB más pequeños con correa para ayudar a impulsar cargas útiles más grandes que las que puede proporcionar un núcleo desnudo.

Heck Vega está hecho completamente de sólidos.

El problema es que necesitas bajarte de la plataforma. ¿Qué haces cuando tu pila inicial, según sea necesario para alcanzar tu carga útil/objetivos orbitales, es demasiado pesada para despegar? Agrega una correa en la primera etapa, generalmente SRB porque son simples, se pueden construir grandes para proporcionar un gran empuje desde el principio y luego se desechan porque no son muy eficientes en términos de ISP.

El costo es la principal ventaja de los SRB. El impulso específico de masa y el impulso específico de densidad carecen en gran medida de importancia para una etapa de despegue (y un impulso específico de masa bajo en realidad proporciona una ventaja en la aceleración y, por lo tanto, reduce las pérdidas de gravedad en el ascenso). El "impulso específico de costo" de los cohetes sólidos es excelente.

Los transbordadores SRB produjeron 11-13MN de empuje por un costo de $ 23 millones; el SSME alimentado con hidrógeno (un motor excepcionalmente complejo y caro, sin duda) costó 50 millones de dólares y produjo una sexta parte del empuje .

Los propulsores SLS son más largos, 5 segmentos en lugar de 4, pero se pueden omitir las características de recuperación y reutilización, por lo que debería costar menos del 125 % del SRB del transbordador; Supongo que algo así como $ 28 millones por disparo.

El reemplazo más factible de sólidos para el impulsor SLS sería el impulsor "Pyrios" propuesto por Dynetics y Rocketdyne; cada propulsor sería un tanque de queroseno/LOX con un par de motores F-1B de costo reducido. No está claro cuánto costarían los propulsores Pyrios, pero es difícil imaginar que sería mucho menos de $ 20 millones por motor , más la estructura.

Porque el congreso quiere carne de cerdo para ir a Utah y el congreso quiere mantener a los ingenieros que saben cómo hacer grandes misiles balísticos intercontinentales de cohetes sólidos en los puestos de trabajo en caso de que alguna vez necesitemos construir muchos más en el futuro.

Los cohetes sólidos encajan terriblemente con SLS, no solo tienen la forma de haber matado a siete astronautas, sino que no son más baratos que un propulsor de combustible líquido sin ninguna esperanza de tener una forma económicamente viable de reutilizarlos (la reutilización del propulsor sts no ahorró nada de dinero). ). El bloque 1b SLS es un cohete más pesado con mayor empuje que el Saturno V, pero aun así logra entregar menos carga a tli o gto que un diseño de 50 años.

Los propulsores sólidos funcionan muy bien para adaptar el rendimiento en cohetes desechables como el atlas y son geniales para los misiles balísticos intercontinentales. En mi opinión, son bastante desagradables para trabajos pesados ​​​​de alto rendimiento: son demasiado peligrosos, incontrolables, costosos y de bajo rendimiento (principalmente con respecto al ISP).

No es un fan.

269 ​​de los 270 SRB del transbordador espacial se desempeñaron nominalmente. Una tasa de éxito del 99,6% es mejor que la que han logrado muchos motores de cohetes de combustible líquido.
Y ese fracaso causó la trágica muerte de siete personas. En la historia de la lucha espacial tripulada, un propulsor líquido nunca ha resultado en muertes. Son miles de refuerzos si empiezas a contar por refuerzo (por ejemplo, cuatro refuerzos líquidos para cada variante r7).
Con todo respeto a los astronautas perdidos, ese tamaño de muestra no es suficiente para sacar conclusiones estadísticas significativas sobre líquidos versus sólidos.
Los SRB también me ponen un poco nervioso @Bubs: ni siquiera tienen un interruptor de "apagado" adecuado (aunque uno podría imaginarse tratando de construir un interruptor de "¡apagado!"). Pero en realidad ese desastre era probablemente evitable. La gerencia tomó la decisión de lanzar cuando era bastante conocido que hacía demasiado frío para que los SRB operaran de manera segura. Por supuesto, se tomó otra decisión de usar solo un par de juntas tóricas de goma para sellar las juntas.
Actualización de 2016: SRB ahora era indirectamente responsable de dos accidentes. Feynman tuvo una gran eliminación del uso de SRB. Está claro que el transbordador espacial nunca calificó los números de rendimiento humanos y el SLS tampoco debería usarlos.