Un sistema de escape de lanzamiento (LES) o sistema de aborto de lanzamiento (LAS) es un sistema de seguridad de la tripulación conectado a una cápsula espacial , que se utiliza para separar rápidamente la cápsula de su cohete vehículo de lanzamiento en caso de una emergencia de aborto de lanzamiento , como una explosión inminente. El LES generalmente se controla mediante una combinación de detección automática de fallas de cohetes y una activación manual para uso del comandante de la tripulación. El LES se puede usar mientras el vehículo de lanzamiento todavía está en la plataforma de lanzamiento o durante su ascenso. Estos sistemas suelen ser de dos tipos:
- Un cohete de combustible sólido, montado sobre la cápsula en una torre, que ofrece un empuje relativamente grande durante un breve período de tiempo para enviar la cápsula a una distancia segura del vehículo de lanzamiento, momento en el que se puede utilizar el sistema de recuperación de paracaídas de la cápsula. para un aterrizaje seguro en tierra o agua. La torre y el cohete se arrojan del vehículo espacial en un vuelo normal en el punto en el que ya no se necesitan o no se pueden usar de manera efectiva para abortar el vuelo. Estos se han utilizado en las cápsulas Mercury , Apollo , Soyuz y Shenzhou .
- La tripulación está sentada en asientos eyectables como se usa en aviones militares; cada miembro de la tripulación regresa a la Tierra con un paracaídas individual. Tales sistemas son efectivos solo en un rango limitado de altitudes y velocidades. Estos se han utilizado en las cápsulas Vostok y Gemini .
Historia
La idea de usar un cohete para quitar la cápsula de un vehículo espacial fue desarrollada por Maxime Faget en 1958. [1] El sistema, usando la torre en la parte superior de la cápsula espacial para albergar cohetes, se utilizó por primera vez en una prueba del Cápsula del Proyecto Mercury en marzo de 1959. Históricamente, los LES se utilizaron en las naves espaciales estadounidenses Mercury y Apollo . Ambos diseños utilizaron un motor de cohete de combustible sólido . El Mercury LES fue construido por Grand Central Rocket Company en Redlands, California (que más tarde se convirtió en Lockheed Propulsion Company ). Apolo utilizó un diseño que tenía muchas similitudes con el sistema Mercury. LES sigue utilizándose en las naves espaciales rusa Soyuz y China Shenzhou . El Dragon 2 diseñado por SpaceX utiliza un sistema de aborto de lanzamiento de combustible líquido hipergólico integrado a la cápsula para minimizar los costos de la nave espacial.
Sistemas relacionados
La nave espacial soviética Vostok y la estadounidense Gemini hicieron uso de asientos eyectables . La Agencia Espacial Europea 's Hermes y el Soviet Buran -class aviones espaciales también habrían hecho uso de ellos si alguna vez habían volado con tripulaciones. Como lo muestra Soyuz T-10a , un LES debe poder llevar un compartimento para la tripulación desde la plataforma de lanzamiento a una altura suficiente para que se abran sus paracaídas. En consecuencia, deben hacer uso de cohetes sólidos grandes, potentes (y pesados) . El sistema de escape de lanzamiento Soyuz se llama CAC o SAS , del ruso / transcrito ruso Система Аварийного Спасения o Sistema Avariynogo Spaseniya , que significa sistema de rescate de emergencia. [2]
El lanzador de protones soviético ha volado decenas de veces con una torre de escape, bajo el programa Zond y el programa TKS. Todos sus vuelos fueron sin tripulación.
El transbordador espacial fue equipado con asientos eyectables para los dos pilotos en los vuelos iniciales de "shakedown", pero estos fueron retirados una vez que el vehículo se consideró operativo y transportó miembros de la tripulación adicionales, a los que no se les pudo proporcionar escotillas de escape. Después del desastre del Challenger de 1986 , todos los orbitadores supervivientes fueron equipados para permitir la evacuación de la tripulación a través de la escotilla principal de entrada / salida, aunque solo cuando el transbordador estaba en un planeo controlado, ya que la tripulación habría tenido que llegar a la salida de sus asientos y saltar. fuera.
La nave espacial Orion, que fue desarrollada para seguir el programa del Transbordador Espacial, utiliza un sistema de cohetes de escape estilo Mercurio y Apolo, mientras que un sistema alternativo, llamado Max Launch Abort System (MLAS), [3] fue investigado y habría utilizado sólidos existentes. motores de cohete integrados en la cubierta protectora de lanzamiento en forma de bala.
Bajo el programa Commercial Crew Development (CCDev) de la NASA, Blue Origin recibió $ 3.7 millones para el desarrollo de un innovador LAS 'empujador', que se utiliza en la New Shepard Crew Capsule . [4]
También bajo el programa CCDev de la NASA, SpaceX recibió $ 75 millones para el desarrollo de su propia versión de un LAS "empujador". [5] Su nave espacial Dragon 2 utilizará sus motores SuperDraco durante un escenario de aborto de lanzamiento. Aunque a menudo se lo conoce como una disposición de "empujador", ya que carece de torre, el Dragon 2 LAS retira tanto la cápsula como su maletero juntos del vehículo de lanzamiento. El sistema está diseñado para abortar con los motores Super Draco en la parte superior de la pila de abortos, como ocurre con un tractor LAS más tradicional. El concepto se probó por primera vez en una prueba Pad Abort realizada en SLC-40 , Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral , el 6 de mayo de 2015. [6] SpaceX probó el sistema el 19 de enero de 2020 durante el ascenso del cohete Falcon 9 en el Espacio Kennedy. Center Launch Complex 39 desde donde ha lanzado tripulaciones a la Estación Espacial Internacional. [7]
La segunda nave espacial tripulada seleccionada por la NASA para su programa CCDEV fue la CST-100 Starliner de Boeing , que al igual que la nave espacial Dragon 2 de SpaceX , utilizará un sistema de escape de lanzamiento "empujador", que consta de cuatro motores de suspensión de lanzamiento montados en el módulo de servicio que pueden propulsar la nave espacial lejos de su vehículo de lanzamiento Atlas 5 en caso de una emergencia en la plataforma o durante el ascenso. [8] Los motores, que utilizan propulsores hipergólicos y generan 40.000 libras de fuerza de empuje cada uno, son proporcionados por Aerojet Rocketdyne . [9] El sistema de aborto se probó con éxito durante la prueba de aborto de plataforma de Starliner el 4 de noviembre de 2019 en White Sands Missile Range . [10]
Orbital Sciences Corporation tiene la intención de vender el LAS que estaba construyendo para la nave espacial Orion a futuros proveedores de vehículos de tripulación comercial a raíz de la cancelación del proyecto Constellation. [11]
Uso
El primer vuelo de prueba completamente operativo de un LES fue la misión Apollo A-004 el 20 de enero de 1966. La misión usó un propulsor Little Joe II , que llevaba una versión anterior del módulo de comando Apollo .
Un disparo accidental de la plataforma de un sistema de escape de lanzamiento ocurrió durante el intento de lanzamiento de la nave espacial Soyuz 7K-OK No.1 sin tripulación el 14 de diciembre de 1966. Los propulsores con correa del vehículo no se encendieron, lo que impidió que el cohete abandonara la plataforma. Aproximadamente 30 minutos después, mientras se aseguraba el vehículo, el motor LES se encendió. Los cargos de separación iniciaron un incendio en la tercera etapa del cohete, lo que provocó una explosión que mató a un trabajador de la plataforma. Durante el intento de lanzamiento, el amplificador cambió de energía externa a interna como lo haría normalmente, lo que luego activó el sistema de detección de aborto. Originalmente se pensó que el disparo del LES fue provocado por un brazo de pórtico que inclinó el cohete más allá de los 7 grados, cumpliendo una de las condiciones definidas de aborto en vuelo. [12]
El primer uso con una misión tripulada ocurrió durante el intento de lanzar Soyuz T-10-1 el 26 de septiembre de 1983. El cohete se incendió, justo antes del lanzamiento, y el LES llevó la cápsula de la tripulación limpia, segundos antes de que el cohete explotara. La tripulación fue sometida a una aceleración de 14 a 17 g (140 a 170 m / s 2 ) durante cinco segundos y resultó gravemente magullada. Según se informa, la cápsula alcanzó una altitud de 2.000 metros (6.600 pies) y aterrizó a 4 kilómetros (2,5 millas) de la plataforma de lanzamiento.
En 2018, la tripulación de Soyuz MS-10 se separó de su vehículo de lanzamiento después de que ocurriera una falla de separación del cohete propulsor a una altitud de 50 km durante el ascenso. Sin embargo, en este punto de la misión, el LES ya había sido expulsado y no se usó para separar la cápsula de la tripulación del resto del vehículo de lanzamiento. Se utilizaron motores de respaldo para separar la cápsula de la tripulación, lo que resultó en que la tripulación aterrizara de manera segura y sin lesiones aproximadamente 19 minutos después del lanzamiento.
Ver también
- Modos de aborto de Apolo
- Modos de aborto Soyuz
- Prueba de aborto de plataforma 1 : prueba de suspensión del sistema de escape de lanzamiento (LES) desde la plataforma de lanzamiento con Apollo Boilerplate BP-6.
- Prueba de aborto de almohadilla 2 : prueba de aborto de almohadilla LES de CM cerca de Block-I con Apollo Boilerplate B-23A.
- Prueba de aborto de almohadilla ISRO: prueba de aborto de almohadilla del módulo de tripulación ISRO
- Prueba de suspensión en vuelo de Crew Dragon: prueba de suspensión de lanzamiento para la cápsula SpaceX Crew Dragon y Falcon 9 .
Referencias
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
- ^ "Torre de escape astronautix" . Archivado desde el original el 8 de noviembre de 2013.
- ^ McHale, Suzy. "Sistema de escape de lanzamiento Soyuz - RuSpace" . suzymchale.com . Consultado el 23 de abril de 2018 .
- ^ Vuelo espacial de la NASA: Orion MLAS Archivado el 8 de diciembre de 2007 en la Wayback Machine.
- ^ Jeff Foust. "Blue Origin propone vehículo orbital" .
- ^ Frank Morring Jr. "La NASA proporciona capital inicial para CCDev-2" .
- ^ Post, Hannah (6 de mayo de 2015). "Crew Dragon completa la prueba de aborto de la plataforma" . spacex.com . Consultado el 23 de abril de 2018 .
- ^ "SpaceX mueve el lanzamiento de la prueba de aborto de Dragon a KSC" . Local 6 .
- ^ https://spacenews.com/boeings-starliner-launch-abort-engine-suffers-problem-during-testing/
- ^ https://spacenews.com/boeings-starliner-launch-abort-engine-suffers-problem-during-testing/
- ^ Clark, Stephen. "Boeing prueba el sistema de escape de la cápsula de la tripulación - Spaceflight Now" . Consultado el 24 de junio de 2020 .
- ^ Stephen Clark. "Orbital ve un futuro brillante para el sistema de aborto de lanzamiento de Orion" .
- ^ "Diarios Kamanin" . Enciclopedia Astronautica . Archivado desde el original el 17 de agosto de 2013 . Consultado el 18 de mayo de 2016 .
enlaces externos
- Diseño del sistema de escape de la plataforma de lanzamiento (vuelo espacial humano) . NASA.gov
- Soyuz T-10-1
- Fotos de vuelo de prueba de NASA Orion Pad Abort 1
- Lo más destacado del video de prueba de vuelo del Pad Abort 1 de la NASA