¿Por qué buscando algo más en el servidor de informes tecnológicos de la NASA ? Encontré este interesante estudio de octubre de 1969 sobre el tiempo de respuesta esperado de un futuro transbordador espacial.
"Convair consideró aconsejable aplicar la amplia experiencia operativa de una importante aerolínea a las operaciones de respuesta en tierra para el transbordador espacial". Pan American Airways fue consultada y referenciada como fuente.
El vehículo espacial reutilizable disfruta de una posición única en la nueva era espacial. Es a la vez un avión y un vehículo de lanzamiento vertical. Por su modalidad de avión, constituye un vehículo totalmente reutilizable y se prevé un número relativamente elevado de lanzamientos y recuperaciones cada año. Por lo tanto, se cree que se debe adoptar una filosofía de respuesta de "línea aérea" para las funciones y tareas a realizar durante el tiempo en tierra entre misiones. Aunque el aspecto del vehículo de lanzamiento vertical puede parecer extraño a las operaciones de las aerolíneas, no es así, ya que muchos de los subsistemas funcionan de manera bastante similar y contienen el mismo tipo de componentes que un avión. [pag. 2-1]
Los tiempos de mantenimiento se basaron en el jet Boeing 707 volado por Pan Am. [pag. 2-2]
¿Sería factible un cambio de dos semanas y 100 lanzamientos por año con la tecnología de la era Apolo? Debido a que la tecnología propuesta en el estudio nunca se desarrolló y nunca voló, los argumentos basados en las experiencias de otros sistemas (por ejemplo, Apollo o el eventual STS Shuttle) están bien.
(Pensé que esto haría reír a algunas personas. Pero es una pregunta que se puede responder).
Supongo que un tiempo de respuesta de 2 semanas y 100 lanzamientos por año no habrían sido factibles, pero con suficiente presupuesto, casi todo es posible.
Veo algunos problemas importantes planteados por sus viñetas, que son claros en retrospectiva pero probablemente no eran obvios en 1969.
Tomará solo 4,3 horas inspeccionar los motores de la nave espacial.
Los motores principales del transbordador espacial resultaron ser máquinas extremadamente complejas y sensibles. En lugar de someterse a una inspección rápida, fueron retirados, inspeccionados en detalle y reacondicionados después de cada vuelo. En 1969, el motor más comparable fue el J-2 utilizado en los propulsores Saturn, que producía un impulso específico un 8 % más pobre debido a una menor presión en la cámara, pero producía casi la misma relación empuje-peso que el SSME. A diferencia del SSME, el J-2 probablemente podría haber volado en misiones consecutivas sin un servicio importante. De la decisión del transbordador espacial :
Al J-2 le fue incluso mejor [que al F-1], con un motor de prueba funcionando durante 103 arranques y 6,5 horas, sin revisión.
"Nunca desgastamos un motor del tipo J-2", recuerda Paul Castenholz de Rocketdyne, quien dirigió su desarrollo. "Podíamos ejecutarlo repetidamente; no hubo erosión de la cámara, ni daño a las palas de la turbina. Si observara un J-2 después de un disparo en caliente, no vería ninguna diferencia con respecto a antes de ese disparo. Los inyectores siempre lucían nuevos; no hubo erosión ni corrosión en los inyectores. Tuvimos un gran número de pruebas en motores individuales", lo que demostró su confiabilidad.
6.5 horas son aproximadamente 45 ascensos STS, por lo que una nave espacial reutilizable que usa tales motores ciertamente habría podido volar múltiples misiones consecutivas sin revisión.
La protección térmica es radiativa; sin ablación. Las piezas del sistema de protección térmica duran de 10 a 50 misiones (dependiendo de la ubicación de la pieza) antes del reemplazo o revisión.
La protección térmica ablativa estaba bien probada en este punto, pero era inaceptable para un lanzador reutilizable. La elección del material del fuselaje y la solución térmica se debatió acaloradamente (lo siento) durante bastante tiempo durante el desarrollo inicial del transbordador. La decisión del transbordador espacialtiene mucho que decir aquí también. No creo que haya muy buenas opciones para la protección térmica aquí. Las tejas de sílice del transbordador eran livianas y efectivas, pero requerían una enorme cantidad de mantenimiento entre vuelos. Limitar tales mosaicos solo a las áreas más críticas y usar aleaciones de alta temperatura en la mayor parte de la nave espacial habría aumentado los costos de desarrollo y construcción (razón por la cual esta estrategia no se usó para el transbordador), así como el peso, pero redujo el por -costo del vuelo y tiempo de entrega. Si bien los mosaicos individuales en el transbordador pueden durar 10 o más misiones, cada uno de los miles de mosaicos tuvo que verificarse individualmente, a un gran costo.
100 lanzamientos por año
No veo cómo esto es posible en la práctica.
Cada misión del transbordador involucró al menos parte del entrenamiento de la tripulación durante literalmente años. (Los especialistas en carga útil, que no eran astronautas de carrera, sino que estaban asignados a una misión específica para hacer algo con una carga útil específica, solo se entrenaron durante meses, pero eran una pequeña minoría de los miembros de la tripulación del transbordador). Con una mayor cadencia de lanzamiento, presumiblemente ese entrenamiento estaría comprimido. Si un comandante o piloto volaba más de dos veces al año, su capacitación en aspectos agnósticos de la misión estaría constantemente actualizada, pero aún necesitarían capacitarse en aspectos específicos de la misión. El entrenamiento para misiones espaciales es un trabajo duro y estresante, y afecta a las familias de los astronautas; muy pocos astronautas han volado más de 3 o 4 misiones.
Si asume que el ciclo de entrenamiento puede reducirse a 2 meses (puedo escuchar el resoplido de Organic Marble desde aquí), entonces 100 vuelos al año implican 16 programas de entrenamiento simultáneos. Son 16 equipos principales, 16 equipos de respaldo, 16 equipos de apoyo, en entrenamiento simultáneo de alta intensidad. Necesitaría duplicar los simuladores, tendría que duplicar todas las instalaciones que respaldan la capacitación y el personal para respaldar esas instalaciones. Suponiendo que la duración típica de una misión sea de 2 semanas, debería poder controlar al menos 4 misiones al mismo tiempo. (Aunque, con esa cadencia de lanzamiento, probablemente esté volando en misiones más cortas, especialmente porque necesitaría un orbitador mucho más pequeño y más barato que el STS). Necesitaría muchos más astronautas, y en su lugar se agotarían en 2 años. de 5-10 años. Vas a contratar a mucha gente, y eso significa que no todos van a ser lo mejor de lo mejor. Si desea poder lidiar con un deslizamiento de lanzamiento sin empujar a todos los demás junto con él, necesita aún más concurrencia.
STS tuvo un historial de seguridad del 98,5 %: 2 naves espaciales y tripulaciones se perdieron en 135 vuelos. Con esta cadencia tendrías suerte de perder solo uno al año.
Tenga en cuenta que todos los pasos que puede tomar para aumentar la cadencia (motor menos eficiente, más disipador de calor y menos baldosas, simplificar y acortar cada misión) apuntan hacia una masa de carga útil total significativamente menor, así como una relación de masa de carga útil, que el STS . Un paso relativamente fácil y sensato para tratar de abordar esto, que desearía que el programa del transbordador espacial real hubiera hecho, sería hacer dos versiones del orbitador: una sin tripulación para ser utilizada para el trabajo puro de despliegue de satélites, una tripulada para misiones que realmente necesitaba un equipo. Hay una interesante historia alternativa en eso.
usuario20636
russell borogove