¿Por qué los neumáticos del transbordador espacial no explotan en el vacío del espacio?

Según este artículo de la NASA, los neumáticos se inflan a 340 psi (engranaje principal) y 300 psi (engranaje de punta). Al aterrizar, hay una tensión significativa, pero ¿qué pasa en el espacio? ¿Están los neumáticos expuestos al vacío o están en un compartimento presurizado?

Parece que el estrés de estar en un ambiente muy frío y sin presión sería enorme, y completamente diferente de la tensión a la que están sometidos al aterrizar. ¿Por qué los neumáticos del transbordador espacial Orbiter no explotan en el vacío del espacio?

Respuestas (2)

La presión atmosférica estándar al nivel del mar en la Tierra es de solo 14,696 psi. Compare eso con 340 o 300 psi (23,14 y 20,42 amt, respectivamente). La diferencia en la presión interna de los neumáticos en la atmósfera de la Tierra y la ausencia de presión atmosférica en el vacío del espacio es solo del 4,3 al 4,9%. Los neumáticos experimentarían un entorno de presión mucho más dinámico debido al calentamiento por fricción y la presión del peso del orbitador durante el aterrizaje (240 000 lbs / 109 000 kg) a velocidades de contacto de hasta 260 mph (418 km/h) que ese ~ 5 %. Por lo tanto, es razonable suponer que fueron construidos y probados para soportar más de una diferencia de presión durante un viaje a LEO y de regreso.

Dato interesante ligeramente relacionado: reventar un neumático al aterrizar era uno de los escenarios de falla más probables para el transbordador. Los astronautas practicaban rutinariamente cómo salir de un transbordador que se había salido de la pista hacia el pantano. Además, la carga descendente del tren de morro era un caso de carga impulsora para muchas cargas útiles del transbordador.
Curiosa elección de palabras - "slap down" vs "touchdown"
@AnthonyX cuando considera el hecho de que al aterrizar, el transbordador realmente se deslizaba muy , muy rápido, creo que slapdown es probablemente la opción más precisa;)
Las estructuras se analizan utilizando casos de carga. El que simuló un aterrizaje de tren de morro duro se llamó el caso de "bofetada de tren de morro" en la NASA. Fue alrededor de 9-10 pies/seg si no recuerdo mal. Fue un caso "3-sigma" que nunca sucedió, aunque un comandante estuvo cerca. No tuvo una segunda oportunidad. Si mal no recuerdo, es mucho más probable si está volando un aborto RTLS con una carga útil completa.
Cuando el transbordador estaba sentado en su tren de aterrizaje, estaba en un ángulo de ataque negativo por debajo del ángulo de elevación cero, por lo que había una fuerza de elevación empujando hacia abajo además del peso. El término políticamente correcto en Mission Operations era "derrotación" en lugar de "golpe". Se hizo mucho entrenamiento para esto.

Los huecos de las ruedas no están presurizados. Como dice @Tildalwave, la presurización no haría mucha diferencia.
Los huecos de las ruedas están aislados hasta cierto punto: las puertas de los huecos de las ruedas son parte del escudo térmico del transbordador y tenían que estar bien selladas para evitar que el plasma caliente entrara en el hueco de las ruedas.
Esto significó que los cambios de temperatura fueron menos extremos de lo que habrían sido si los neumáticos estuvieran expuestos al espacio. Los neumáticos se probaron a temperaturas entre –40 °C (–40 °F) y +55 °C (+130 °F). Eso parece mucho, pero los neumáticos en la Tierra alcanzan habitualmente estas temperaturas.
El caucho puede soportar temperaturas mucho más bajas sin problemas: su temperatura de transición vítrea es de -70 °C.

Creo que una de las primeras señales de problemas en el desastre del Columbia fue cuando recibieron una advertencia de que habían perdido presión en los dos neumáticos principales izquierdos. Esto fue justo antes de que se perdiera la comunicación.
Esto sucedió porque los cables del sensor se quemaron, no porque las llantas realmente perdieron presión en ese punto. Sin embargo, un problema de engranaje/neumático fue uno de los primeros candidatos para la causa; informamos a la CAIB sobre el sistema.
¿Por qué los neumáticos del transbordador espacial no explotan en el vacío del espacio?
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