Domanda:
Perché i veicoli di lancio senza pilota non includono un sistema di fuga dal lancio per il carico utile?
Everyone
2013-11-24 23:35:50 UTC
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La menzione del Launch Escape System (LES) richiama alla mente le immagini dell'equipaggio a bordo di un veicolo spaziale che viene espulso al momento del lancio; l'equipaggio è il carico più prezioso a bordo.

Anche i lanciatori possono essere senza equipaggio, ad es. PSLV / GSLV, Ariane, ecc. In questo caso, il carico più prezioso a bordo è probabilmente il satellite (i) che trasporta in orbita.

  • È mai stato fatto un caso per preservare il carico utile a bordo in caso di un lancio fallito con mezzi analoghi a LES?

  • Perché attualmente i veicoli di lancio senza pilota non includono LES per il loro carico utile?

È una decisione aziendale: un carico utile di \ $ 10 miliardi di merci vale la polizza assicurativa di \ $ 100 milioni (l'assicurazione spaziale è affascinante, a proposito), ma non i \ $ 20 miliardi extra necessari per ridisegnare l'intero sistema di volo, fare tutto più grande e aggiungi un sistema di accessori completamente nuovo che speri di non utilizzare mai al pacchetto. Riteniamo che le persone valutino quel tipo di spesa (e gli esseri umani sono piuttosto piccoli e leggeri rispetto alla maggior parte dei satelliti), ma non semplici macchinari. "L'abbiamo costruito una volta, potremmo ricostruirlo" è più conveniente in questo caso.
SpaceX ora fa volare il drago senza equipaggio con il sistema di fuga pronto per salvare il carico utile. Quando si lancia un telescopio da 10 miliardi di dollari, del valore di molto più di 100 lanciatori e molto più dell'intero fatturato di SpaceX dalla fondazione, sarebbe bello avere un sistema di fuga dal lancio. Forse un piano superiore del centro commerciale con motori Draco ma senza il Drago. I costi di lancio sono irrilevanti per tali clienti, l'affidabilità è tutto e vale la pena pagare.
Vale anche la pena notare che alcuni veicoli di lancio con equipaggio non avevano LES. Ad esempio, lo Space Shuttle (eccetto quei voli iniziali con sedili eiettabili). Penso che per lo più l'imminente Starship mancherebbe di LES.
Cinque risposte:
#1
+12
geoffc
2013-11-25 02:48:47 UTC
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La navicella spaziale russa proposta, per missioni di rimorchiatore su Marte, Lunar o orbitale che avrebbero utilizzato un reattore nucleare, forniva al reattore una funzionalità simile a una torre di fuga.

Ma il problema è che l'intero stack di payload di solito è troppo grande per essere salvato con una escape tower (e ha ancora del payload rimasto per andare in orbita, a causa del peso del sistema di escape). Nel caso con equipaggio, di solito tutto MA il minimo per salvare le persone viene scartato. Allo stesso modo, nel caso del reattore, salverebbe il reattore, ma non il resto del carico utile.

Un altro modo di guardare è che i sistemi di fuga dal lancio sono in genere utilizzati, quando i sistemi di terminazione del volo non sono davvero buone opzioni .

Se interrompi un volo con persone a bordo, sarebbe davvero schifo.

Se interrompi un volo con un reattore nucleare su di esso, mentre vola sopra la terra, sarebbe fa davvero schifo.

In questi casi, può valere la pena avere un sistema di fuga, per evitare quelle conseguenze.

Suppongo che potresti avere una grande fuga dal lancio che usi come stadio superiore.
@Joshua Sì, perché accendere un motore a razzo in cima a un razzo che esplode, con il motore effettivamente all'interno di detto razzo che esplode, non può andare storto. (Solo un pizzico di ironia, qui.) Inoltre, un LES ha bisogno di spinta sufficiente per ottenere tutto ciò che intende salvare lontano dalla pila esplosiva prima che la pila esplosiva causi danni critici a qualunque cosa tu stia cercando di salvare. Sono sicuro che sia possibile realizzare uno stadio superiore finale che soddisfi quei criteri, ma sono pronto a scommettere che la maggior parte degli stadi superiori contemporanei non ha una spinta sufficiente per farlo mentre è ancora in profondità nella gravità terrestre.
#2
+8
Anthony X
2013-11-25 09:56:00 UTC
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Il peso è un fattore importante ... ogni articolo sul veicolo deve avere una buona ragione per essere lì. Piuttosto che cercare di risparmiare un carico utile costoso in caso di fallimento del lancio, potrebbe essere più semplice / economico massimizzare l'affidabilità del sistema di lancio e accettare il costo di perdere l'intero veicolo e il carico utile nel (presumibilmente raro) evento di fallimento.

Anche nel caso con equipaggio, c'è ancora la possibilità di un fallimento per il quale non è possibile scappare. Diventa un rischio calcolato ... riducendo al minimo ma mai del tutto eliminando completamente la possibilità di perdere l'equipaggio / i passeggeri a causa di qualche modalità di guasto catastrofico.

#3
+8
Philipp
2013-11-25 18:14:12 UTC
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È semplice economia.

I carichi utili senza pilota possono e di solito sono assicurati contro la perdita dovuta a complicazioni di lancio.

L'assicurazione costa meno del costo aggiuntivo per installare un sistema di fuga dal lancio.

#4
+8
TildalWave
2013-11-25 18:43:25 UTC
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@Philipp lo ha inchiodato nella sua risposta secondo me e, in un certo senso, abbiamo discusso la fattibilità economica di tali sistemi di fuga del carico utile rispetto ai costi assicurativi prima anche nella nostra chat room principale. Tuttavia, studi di fattibilità tecnica ed economica di tali sistemi di fuga del carico utile sono stati fatti prima, un buon esempio è la tesi di Fred E. Wagner su ANALISI DEL VALORE ATTESO PER UN SISTEMA DI FUGA DEL CARICO PAGAMENTO DEL VEICOLO DI LANCIO SENZA PILOTA SENZA PILOTA (PDF).

La verità è che se il costo per lanciare la massa aggiuntiva di un tale sistema di fuga del carico utile è almeno vicino o addirittura superiore all'assicurazione per l'intero carico utile (potrebbero essere molti satelliti, attenzione ), semplicemente non ne vale la pena. E questo non tiene nemmeno conto dei costi per progettare, produrre e testare un tale sistema. Quindi non è mai stato realmente tentato.

La NASA gestisce un Payload Safety Working Group (PSWG) tramite il suo Office of Safety and Mission Assurance, che è principalmente coinvolto nella preparazione di procedure per garantire la sicurezza del carico utile e del personale addetto alla movimentazione durante il trasporto, integrazione del carico utile e così via, e li pubblica nella documentazione del Programma di sicurezza del carico utile del veicolo di lancio utilizzabile (PDF). Ecco un interessante grafico del processo di revisione della sicurezza (Fonte: presentazione Powerpoint della NASA sul Expendable Launch Vehicle Payload Safety Program, preparato da Cal Staubus):

Safety Review Process

Ma per quanto ne so, nessun sistema di lancio offre ai suoi clienti un sistema di fuga del carico utile che verrebbe montato sulla carenatura del carico utile e atterrerebbe tutto il carico in modo sicuro in caso di fallimento del lancio in volo.

Questo ovviamente non esclude che alcuni payload individuali possano essere progettati per un successivo recupero alla fine della missione per cui erano stati progettati, o potrebbero attivare alcuni sistemi di fuga e atterraggio personalizzati in caso di lancio fallito. Tuttavia non sono a conoscenza di nessuno che sarebbe progettato per questo, o se è anche tecnicamente fattibile gettare il carico utile fuori dalla carenatura del carico utile durante il lancio fallito, anche se lo colleghi al sistema di sicurezza della gamma e riceveresti il ​​comando di lancio prima dell'attivazione del meccanismo di autodistruzione del lanciatore. In tali scenari, semplicemente non c'è tempo da perdere. Prima stai cercando di salvare vite umane, poi ti preoccupi di qualche gadget stravagante che voleva andare nello spazio.

@MichaelKjörling [Payload fairing] (https://en.wikipedia.org/wiki/Payload_fairing) è un termine comune, non sono sicuro di come riformularlo. Non conosco nessun altro nome per questo.
#5
+7
SF.
2013-11-25 15:55:51 UTC
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Oltre alle ragioni menzionate da altri, gli esseri umani sono più resistenti contro lo stress di tipo "impatto" rispetto ai normali carichi utili orbitali. I satelliti sono calcolati per resistere a diversi g di accelerazione del razzo, ma non a un singolo urto di ~ 80 g che colpisce il suolo. Ciò significa che il loro sistema di emergenza dovrebbe essere molto più avanzato - fornire una caduta molto più delicata - di quello destinato a salvare gli esseri umani, oppure i satelliti stessi dovrebbero essere progettati pensando alla durata degli urti, aggiungendo al loro peso e complessità un modo che è abbastanza improbabile che possa mai essere utile.

Ma anche una singola scarica da 80 g può causare gravi lesioni a una persona.
@Uwe: Probabilmente non permanente però. I satelliti non guariscono.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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