¿Cómo estaban conectados (estructuralmente) el transbordador espacial y su tanque externo?

Lanzamiento de descubrimiento
Fuente: Lanzamiento Discovery capturado por varias cámaras, NASA, YouTube ; editado

Una descripción más precisa pero más clickbaity de mi pregunta sería:

  • ¿Cómo no se desprendió el Transbordador Espacial / Tanque Externo?

La vista de arriba siempre me fascinó. Tenga en cuenta cómo una vez que se desecha el ET, se revela dónde se conecta, y es un conector pequeño.

Durante el despegue, siempre pensé en los SRB que transportaban el ET y en el transbordador que se transportaba a sí mismo, pero una vez que los SRB se desechan, la aceleración proviene solo del transbordador (la línea de empuje ahora es más o menos paralela a la vertical del ET). eje), solo puedo preguntarme cómo es posible ese pequeño conector; ¿Cómo está diseñado para resistir tal fuerza de cizallamiento y, sin embargo, permanecer con una huella mínima en la parte inferior / escudo térmico del transbordador?

Tenga en cuenta que gran parte del volumen de ET es hidrógeno líquido, con una densidad de aproximadamente 1/14 de la del agua, y una vez que las SRB se separan, se quema aproximadamente 1/4 de su contenido, por lo que es algo menos masivo de lo que parece en un mirada. Sin embargo, ¡una buena pregunta!
Las otras conexiones son al menos algo más sustanciales.

Respuestas (1)

Había tres puntos de conexión. El bípode delantero que muestra en su pregunta y dos puntos de conexión a popa. En cada punto de conexión, un perno grande con una tuerca explosiva mantenía unidos el tanque y el orbitador. Las grandes aberturas de las puertas umbilicales en la popa del Orbiter dejaban pasar los pernos de popa y también tenían todas las conexiones eléctricas y de fluidos. Después de la separación, las puertas cubiertas de tejas se cerraron sobre estas aberturas.

Lea todo sobre esto aquí .

El Manual de prensa de 1982 tiene algunos dibujos detallados de los pernos y accesorios asociados.

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Aquí hay una imagen de algunos de los pernos que se preparan para el vuelo.

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(Foto personal)

Además, como señaló amablemente Tristan ,

toda la carga de corte +/-X entre el orbitador y ET vino a través de los puntos de unión de popa y que el bípode que se ajustaba en la parte delantera, con el rodamiento esférico, solo reaccionó con cargas Y/Z

Esto se confirma en una nota interna de la división de análisis de ingeniería de un documento de análisis anterior. Evaluación del margen OFT-1

Eso me ayudó a encontrar este papel . Si estoy leyendo bien, el accesorio delantero Orbiter/ET experimentó ~500 kN en dos direcciones. Eso es equivalente al empuje del motor de un Boeing 777, que también está atornillado al ala. Entonces, si bien es un número grande, supongo que un perno puede hacerlo. (Creo que he sobreestimado el empuje de las MIPYMES.)
Eran tornillos grandes.
Los SSME produjeron ~400,000 lbfempuje para una combinación 1.2M lbfde los 3 disparando al 104%. El empuje de cada SSME individual varió ligeramente según la cantidad de núcleos (básicamente, imagine una colección de ~ 100 pajitas a través de las cuales fluyó la mezcla propulsora) que estaban operativos para cada motor.
Un diagrama SSME razonable muestra los núcleos de los inyectores principales que alimentan la cámara de combustión principal.
"Núcleos" no es un término que haya escuchado asociado con el SSME.
Tal vez para responder más directamente a la pregunta, podría valer la pena señalar que toda la carga de corte +/-X entre el orbitador y ET vino a través de los puntos de conexión de popa y que el bípode se ajustaba en la parte delantera, con el cojinete esférico, solo cargas Y/Z reaccionadas
@Tristan si tiene una referencia, con gusto la agregaré.
Realmente no tengo una referencia pública que no sea básicamente un examen del diseño, que es parcialmente evidente en la primera imagen de su respuesta. Básicamente, el bípode puede girar hacia adelante y hacia atrás a través de bisagras en el ET y el rodamiento esférico en el orbitador. Esto es para acomodar el cambio en la longitud del ET debido a la contracción térmica cuando se llena con criogénicos (hasta 7 pulgadas en toda su longitud según nasa.gov/centers/marshall/about/star/et_11.html ). Una consecuencia necesaria es que no puede reaccionar ninguna carga en esa dirección.
@Tristan Buscaré en mis cosas de DOLILU y veré si puedo encontrar un diagrama.
@Tristan, el material de DOLILU muestra un indicador de carga del eje X en la conexión hacia adelante, por lo que no me siento cómodo haciendo esta afirmación sin más información de respaldo. i.imgur.com/YwdMXst.png
@OrganicMarble ¿Podría estar relacionado con el mecanismo de centrado en el accesorio de fijación hacia adelante que asegura que el cojinete esférico esté alineado con la línea de molde TPS una vez que se separa el ET?
@Tristan DOLILU solo se preocupó por la primera etapa, así que dudo que tenga algo que ver con el post-ET-sep. Encontré un documento disponible públicamente sobre las cargas y lo estoy revisando ahora.
@Tristan OK, después de revisar ese documento, estoy de acuerdo. Ni siquiera se menciona ese indicador del eje x de fijación de avance. Supongo que es solo en el diagrama para completar. Editando la respuesta.
¿Cómo estaban conectados (estructuralmente) el transbordador espacial y su tanque externo?
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