Para Apollo: más tuercas que pernos, pero muchos más conectores sin rosca

La Tabla I del Informe de experiencia de Apolo: Sistemas pirotécnicos de naves espaciales , Nota técnica de la NASA D-7141, enumera todos los elementos pirotécnicos que se encuentran sobre el propulsor de Saturno (p. ej., CSM, LM, torre de escape, etc.). De los más de 210 artefactos pirotécnicos, 8 eran tuercas y 4 eran pernos :

• 4 tuercas frangibles sostenían la torre de escape de lanzamiento encima del módulo de mando. Estos fueron volados como parte del lanzamiento de la torre.
• 4 tuercas explosivas y 4 pernos explosivos mantuvieron juntas las etapas de ascenso y descenso del módulo lunar. Sí, ambos lados de la conexión eran explosivos. ¡ Realmente querían asegurarse de que esas dos etapas se separaran!

Explosivos que conectaban cosas, o que cortaban conexiones, pero que no estaban roscados y por lo tanto no eran tuerca ni tornillo:

• El paracaídas se desconecta.
• Cargas explosivas que cortan el anillo de acoplamiento, al final de un aborto de lanzamiento o al descartar el LM en la luna.
• Muchos detonadores que separaban el CSM del SLA (donde se asienta el LM) y unían los paneles del SLA.
• Eslabones explosivos en los lazos de tensión que conectan el CM y el SM, y en las correas de amarre entre el LM y el SLA.
• Las patas del LM se retrajeron con correas mientras se mantenía en el SLA. Una cuchilla impulsada por explosivos cortó las correas y desplegó las patas del LM.
• Muchas guillotinas y desconexiones umbilicales.

Los restantes artefactos explosivos:

• Cartuchos para abrir las paletas canard de la torre de escape de lanzamiento en ciertos modos de aborto.
• Encendedores para varios motores de cohetes sólidos en la torre de escape de lanzamiento, para empujar los paneles SLA y desechar el escudo térmico delantero (para descubrir los paracaídas).
• Morteros de paracaídas.
• Varias válvulas que fueron abiertas remotamente por pequeñas cargas explosivas.

Es una locura para el transbordador, 16 a 9

Launchpad para apilar conexiones

4 pernos con tuercas frangibles sujetaban cada Solid Rocket Booster (SRB) a la plataforma.

Cada propulsor de cohete sólido tiene cuatro postes de sujeción que encajan en los postes de soporte correspondientes en la plataforma de lanzamiento móvil. Los pernos de sujeción mantienen unidos el SRB y los postes de la plataforma de lanzamiento. Cada perno tiene una tuerca en cada extremo, pero solo la tuerca superior es frangible. La tuerca superior contiene dos detonadores estándar de la NASA, que se encienden con los comandos de encendido del motor de cohete sólido.

Total - 8 nueces

imagen de las nueces

Conexiones de SRB a tanque externo (ET)

Cada SRB tenía una conexión delantera con un perno explosivo y una conexión trasera con tres pernos explosivos.

El punto de fijación delantero consta de una bola (SRB) y un casquillo (ET) unidos por un perno. El perno contiene un cartucho de presión NSD en cada extremo. El punto de conexión delantero también lleva el cableado de correa cruzada del sistema de seguridad de rango que conecta cada SRB RSS y ET RSS entre sí.

Los puntos de unión de popa consisten en tres puntales separados: superior, diagonal e inferior. Cada puntal contiene un perno con un cartucho de presión NSD en cada extremo. El puntal superior también lleva la interfaz umbilical entre su SRB y el tanque externo y hacia el orbitador.

Total - 8 pernos

ET a orbitador

El ET estaba unido estructuralmente al Orbiter mediante un accesorio delantero con un perno explosivo y dos accesorios traseros con una tuerca frangible cada uno.

El accesorio estructural delantero consta de una unidad de perno de seguridad montada en un cojinete esférico. El perno se separa en un área de ruptura cuando se inician dos cartuchos de presión. La presión de uno o ambos cartuchos impulsa uno de un par de pistones para cortar el perno, y el segundo pistón actúa como un taponador de orificios para llenar la cavidad dejada por el perno cortado. Un mecanismo de centrado hace girar la unidad desde la posición de desplazamiento hasta una posición centrada, alineando el cojinete al ras con la línea de molde del sistema de protección térmica adyacente.

El accesorio estructural de popa consta de dos pernos especiales y tuercas frangibles accionadas pirotécnicamente que unen el hemisferio del puntal del tanque externo a las cavidades del lado izquierdo y derecho del orbitador. En la separación, las tuercas frangibles son partidas por un cartucho de refuerzo iniciado por un cartucho detonador. Los pernos de fijación son impulsados ​​por las fuerzas de separación y un resorte dentro de una cavidad en el puntal del tanque. La tuerca frangible, los fragmentos del cartucho y los gases calientes están contenidos dentro de un conjunto de cubierta y un taponador de orificios aísla los fragmentos en el contenedor.

Las conexiones mecánicas y eléctricas pasaban a través de dos placas umbilicales que tenían cada una tres pernos equipados con tuercas frangibles.

La separación de popa involucra ensamblajes umbilicales derecho e izquierdo. Cada conjunto contiene tres combinaciones de pernos y tuercas frangibles de detonador doble que mantienen unidas las placas umbilicales del orbitador y del tanque externo durante el vuelo acoplado. Cada perno tiene un resorte de retracción que, después de soltar la tuerca, retrae el perno hacia el lado externo del tanque de la interfaz. En el lado del orbitador, cada tuerca frangible y sus detonadores están encerrados en un contenedor de desechos que captura fragmentos de tuerca y gases calientes generados por la operación de los detonadores, cualquiera de los cuales fracturará la tuerca.

Total - 1 perno, 8 tuercas

Otros dispositivos pirotécnicos

He descrito los pernos y tuercas explosivos que se disparaban en cada misión. Se utilizaron una serie de otros dispositivos pirotécnicos que no son de perno y tuerca, algunos de los cuales dispararon cada misión (por ejemplo, el propulsor del tren de aterrizaje delantero), pero la mayoría de los cuales se proporcionaron para casos de contingencia (por ejemplo, el despliegue del tren principal de respaldo). sistema, el sistema de descarte del brazo manipulador, rango de seguridad, etc.)

Siglas

• NSD - Detonador estándar de la NASA
• RSS - Sistema de seguridad de la gama

Referencias (consulte cada una de las fuentes primarias)

• ¿Qué mantiene estable al transbordador espacial en la plataforma de lanzamiento?
• ¿Cómo estaban conectados (estructuralmente) el transbordador espacial y su tanque externo?
• ¿Cómo se logró el cruce de combustible, entre el tanque principal y el Shuttle?
• ¿Cómo una construcción simple mantiene un cohete en el suelo?
• Referencia del transbordador de la NASA
• Manual de prensa de lanzadera de 1982