¿Cuánto combustible/oxidante había en la tubería del transbordador transbordador?

Los motores principales del transbordador espacial estaban en la parte orbital del vehículo, pero alimentaban combustible (LH2) y oxidante (LOX) desde el tanque externo. Suponga que el tanque externo se expulsa antes de que LH2 y LOX se consuman por completo.

  1. ¿Qué volumen de LH2 y LOX queda en las tuberías del orbitador?

Suponiendo que estas cantidades puedan quemarse en su totalidad y que los motores sigan funcionando,

  1. ¿ Cuánto tiempo podrían seguir funcionando los tres motores principales con el empuje máximo ?

  2. ¿ Cuánto tiempo podría funcionar un solo motor principal con un empuje mínimo ?

Sé que las respuestas son "no mucho", pero estoy buscando valores numéricos.

Inspírate en este comentario .

Relacionado: STS: ¿Cuánto empuje produjo el volcado nominal posterior a MECO LOX?

Sospecho que el caudal de la bomba podría usarse para hacer una estimación razonable para al menos el n.º 2 y el n.º 3.

Respuestas (1)

Hay razones por las que esto no habría funcionado en absoluto. Te lo explico al final, pero primero los números que me pides.

Masa líquida en las tuberías del Orbiter:

  • Línea de alimentación común (entre la válvula de desconexión del tanque externo y la preválvula del motor): 4000 lbm LO2, 250 lbm LH2
  • Línea de alimentación del motor (entre la preválvula del motor y SSME): 298 lbm/línea LO2, 22 lbm/línea LH2

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Usando las tasas de flujo del motor de una pregunta anterior de 925 lbm/s LO2 y 154 lbm/s LH2 al 104 % y las mismas suposiciones proporcionales, obtengo 3 motores funcionando al 109 %, agotando el LH2 en 0,65 segundos y el LO2 en 1,68 segundos . . (Mencionando más razones por las que esto no habría funcionado)

Un solo motor funcionando al 67 %, suponiendo que utiliza todo el colector común y una línea de motor, proporciona el agotamiento de LH2 en 2,74 segundos y el agotamiento de LO2 en 7,21 segundos .

Por qué no funcionaría:

  1. Cerrar las válvulas de desconexión de ET en un motor en marcha se consideró catastrófico debido al golpe de ariete que se produciría. Se agregaron bloqueos neumáticos especiales para mantener abiertas las válvulas después de la falla del Challenger.
  2. El propulsor atrapado en las líneas de alimentación perdería presión instantáneamente y las turbobombas SSME cavitarían.
  3. Las paradas por agotamiento del propulsor se consideraron catastróficas debido al exceso de velocidad de la turbobomba, las paradas ricas en LO2 doblemente debido a la "quema y erosión severa de los componentes del motor".
  4. Suponiendo que el n.° 1 y el n.° 2 no explotaron el transbordador, las computadoras a bordo habrían ordenado que todos los SSME en funcionamiento se apagaran debido a los sensores de agotamiento del propulsor (LH2 en el ET, LO2 en la línea de alimentación común, ambos mostrados en el diagrama anterior) se hubiera secado. No había forma de anular este comando de apagado.

Referencias

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¡Gracias! Hice la pregunta con el espíritu del comentario en el que se basa: que el resultado sería demasiado pequeño para ser útil. Y tu respuesta demuestra que es tal.
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