Start Space Shuttle

Hallo,

was mir beim Start von STS-119 das erste mal aufgefallen ist, ist das der Höhe des Orbiter Access Arm an der FSS oder in der Höhe des Payload Changeout Room (PCR) an der RSS (war nicht genau zu erkennen) ein Dampf oder Sprühnebel ein paar Sekunden vor LiftOff zu sehen war. Wird da Wasser versprüht um den PCR oder die anderen Anlagen zu schützen? Seit wann wird das so gemacht?

Gruß Frank

Nicht das meine Frage noch untergeht! 

Meinst du den weißen Rauch???
Wenn es so wäre, dann ist das der Wasserstoff der dort austritt.

NEIN ! - die wollen doch nicht die Rampe sprengen!
Wasserstoff mit Außenluft vermischt ergibt Knallgas!

Zuerst mal ist es kein Rauch, denn Rauch entsteht bei einer Verbrennung - und dort wird nichts verbrannt.

Die Triebwerks-Komponenten werden mit verschiedenen kalten Gasen gespült und gekühlt (hauptsächlich Sauerstoff und Helium).
Dabei wird der Zugang der Außenluft an die kalten Triebwerkskomopenten verhindert.
Außenluft enthält viel Feuchtigkeit, welche an so kalten Flächen sofort kondensieren und gefrieren würde. Dann wären die Triebwerke nur noch ein riesiger Eisklumpen!
radi hatte es in seinem Beitrag #694 schon beschrieben:
Dort tritt ein kaltes Gas aus - und wenn es in die Außenluft eintritt, vereist das in der Luft enthaltene Wasser zu kleinen Eiskristallen, die dann weiß erscheinen.

Das Spülen und Kühlen der Haupttriebwerke ist ein sehr komplizierter Vorgang.

Bei T - 05:20 Stunden beginnt die Füllung des Sauerstofftanks ebenfalls erst langsam, dann schnell. Da das Sauerstoff-Vorventil der Triebwerke in dieser Phase geöffnet ist, wird Sauerstoff auch in die Triebwerke geleitet und kühlt die Sauerstoffkomponenten. Er fließt durch Niederdruck- und Hochdruckturbopumpen und füllt die Sauerstoffseite bis zu den beiden Vorbrennersauerstoffventilen und dem Hauptsauerstoffventil. Ein sehr kleiner Anteil des Sauerstoffs wird durch die Zwischendichtungen der Turbopumpen drainiert und über eine Drainageleitung an der Düsenöffnung der Triebwerke abgeleitet, wo er dann als weißer Dampf sichtbar wird. Der größte Sauerstoffanteil verläßt das Triebwerk über den Pogo-Akkumulator und das Überlaufventil für Flüssigsauerstoff. Der Sauerstofffluß aller drei Triebwerke wird über das Orbiter-Überlaufventil und den T-0-Anschluß zur Startrampe zurückgeleitet. Die Flußrate des Flüssigsauerstoffs durch das Orbiter-Überlaufventil beträgt etwa 18 Pfund je Sekunde. Auch in dieser Phase werden einige Kontrollventile von der Energieversorgung getrennt.

Genaueres zu den Startvorbereitungen der Haupttriebwerke (SSME) gibt´s bei Mainengine.de.

was mir beim Start von STS-119 das erste mal aufgefallen ist, ist das der Höhe des Orbiter Access Arm an der FSS oder in der Höhe des Payload Changeout Room (PCR) an der RSS (war nicht genau zu erkennen) ein Dampf oder Sprühnebel ein paar Sekunden vor LiftOff zu sehen war. Wird da Wasser versprüht um den PCR oder die anderen Anlagen zu schützen? Seit wann wird das so gemacht?

Ja richtig, das wird zum Schutz gemacht. Eigentlich schon immer. Nicht ur der Acces Arm, sondern eigentlich die gesamte Startanlage (z.B. auch der in den letzen Tagen im Mittelpunkt stehende H2 Vent Arm) wird mit diesem Wassersprühnebel geschützt.
Durch die besondern Lichtverhältnisse bei diesem Start war dieser Nebel besonders gut zu sehen.

Gruß,
KSC

Wow, jetzt hät ich doch klatt die Startrampe in die Luft gejagt. Naja passiert.Ist ja Gott sei dank nicht so.

GRuß FElix

Ja richtig, das wird zum Schutz gemacht. Eigentlich schon immer. Nicht ur der Acces Arm, sondern eigentlich die gesamte Startanlage (z.B. auch der in den letzen Tagen im Mittelpunkt stehende H2 Vent Arm) wird mit diesem Wassersprühnebel geschützt.
Durch die besondern Lichtverhältnisse bei diesem Start war dieser Nebel besonders gut zu sehen.

Gruß,
KSC

Danke KSC. Der Wassersprühnebel tauchte im selben Moment auf als die Wassermassen von der MLP in den Flammengraben flossen.



Gruß Frank

Hi Eumel

Die Triebwerks-Komponenten werden mit verschiedenen kalten Gasen gespült und gekühlt (hauptsächlich Sauerstoff und Helium).

Du meinst Stickstoff und Helium, oder?

Mane

Zitat von: -eumel- am 17. März 2009, 18:37:49

Die Triebwerks-Komponenten werden mit verschiedenen kalten Gasen gespült und gekühlt (hauptsächlich Sauerstoff und Helium).

Du meinst Stickstoff und Helium, oder?

Nein, ich meinte hauptsächlich Sauerstoff und Helium.
Stickstoff wird für die erste Spülung benutzt, aber schon bei T-6:30 Stunden und nur für 4 Minuten.

Bei T - 06:30 Stunden beginnt die erste Spülsequenz, die 4 Minuten dauert. Während dieser Zeit werden erste Spülungen der Sauerstoffleitungen und der Zwischendichtung der Hochdruck-Sauerstoff-Turbopumpe mit Stickstoff aus Reservoiren in der Startrampe durchgeführt.

Der sichbare weiße Gasaustritt an den SSME ist aber über mehrere Stunden zu beobachten.

Aber:

Ein sehr kleiner Anteil des Sauerstoffs wird durch die Zwischendichtungen der Turbopumpen drainiert und über eine Drainageleitung an der Düsenöffnung der Triebwerke abgeleitet, wo er dann als weißer Dampf sichtbar wird.

Das ist das, was wir sehen: Das Gas tritt an Drainageleitungen an den Düsenöffnungen der Triebwerke aus.
Dieser Sauerstoff-Kühlprozess ist auch dauerhaft über mehrere Stunden.
Was wir sehen ist Sauerstoff.

Das ist wirklich recht kompliziert, bitte lese mal die ganze Prozedur bei mainengine.de durch, da ist es genau beschrieben.

Hallo,
gibt es ein Liniendiagramm, in dem man die Höhe und Geschwindigkeit während der ersten Stunde nach einem Start erkennen kann?
Danke,
tommyboy

Noch eine Frage hinterher:
Wird der ET an der Rampe senkrecht gestellt udn danach die Raumfähre senkrecht gestellt und drangehängt? Wie viele Tage vor dem Start passiert das?
Und was etwa kostet ein ET (ohne Füllung)?
Und was kostet eine Füllung?
Welche Raumfähre steht denn eigentlich für Notfälle bereit und ist diese schon in Startposition?
Wie lange würde es dauern, bis diese starten könnte?
Und noch eine Frage:
Wieviel Prozent Leisung bringen die drei Haupttriebwerke im Vergleich zu den Feststoffraketen? Wäre ein Abheben ohne Feststoffraketen überhaupt möglich?
tommyboy

Wird der ET an der Rampe senkrecht gestellt udn danach die Raumfähre senkrecht gestellt und drangehängt?

Der ET wird waagrecht ins VAB geliefert, dann dort aufgerichtet und in der senkrechten Position (hängend) erstmal durchgecheckt. Ab dort hängt er immer senkrecht.
Er hängt (zuerst am Kran, dann an den Boostern), berührt also nie den Boden und deshalb kann nicht von "stellen" gesprochen werden.

Er wird also schon senkrecht per Kran auf die Rampe (MLP) gehievt.

Danach wird dann die Raumfähre ins VAB gerollt (Rollover), aufgerichtet und senkrecht am ET befestigt.

Wie viele Tage vor dem Start passiert das?

Rund 2 Monate vor dem Start

Welche Raumfähre steht denn eigentlich für Notfälle bereit und ist diese schon in Startposition?

Für ISS-Missionen steht die jeweils nächste Mission bereit. Die ISS kann für einige Tage (ich meine sogar 2 Monate gelesen zu haben) die havarierten Shuttle-Astronauten aufnehmen. In dieser Zeit ist es möglich die nächste Mission vorzeitig startklar zu machen.

Bei STS-125 ist das anders. Diese Mission kann die ISS nicht erreichen und deshalb wird Endeavour auf dem zweiten Launch Pad bereit stehen und im Notfall innerhalb kurzer Zeit starten.

Wäre ein Abheben ohne Feststoffraketen überhaupt möglich?
tommyboy

NEIN!

Die beiden Feststoffbooster bekommen übrigens nur den Zündbefehl, wenn alle drei Haupttriebwerke gezündet haben und einwandfrei laufen.
Beim Flug STS 51 F wurde der Start abgesbrochen, weil ein Haupttriebwerk nach dem Zünden nicht richtig funktionierte.
Die Haupttriebwerke vom Shuttle wurden wieder abgeschaltet und damit der Start abgebrochen.
http://de.wikipedia.org/wiki/STS-51-F

Und vielleicht hier noch allgemeines:
http://de.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle

Hallo tommyboy!
Leider kann ich dir keine Zahlen bieten, nach denen du fragst. Auch ein Liniendiagramm habe ich nicht parat. Aber unsere Profi-Shuttle-Experten dürften dir sicher hier weiterhelfen können.
Weswegen ich eigentlich antworte, ist, dass hier ein wenig die Feststoffraketen beim Stacking vernachlässig werden. Du musst wissen, ohne diese könnte der Stack (bestehend aus Shuttle, ET und Booster) gar nicht vertikal stehen - viel mehr noch: der gesamte Stack steht auf den beiden Boostern und ist an deren Ende via Bolzen an der Startplattform festgemacht, welche beim Start mittels Sprengladungen erst einmal "entfernt" werden müssen, damit da überhaupt was abheben kann.
Das ist auch der Grund weshalb zuallererst beim Stacking (Zusammenbau von Shuttle, ET und Booster) die Booster zusammengebaut werden, dann wird der ET zwischen ihnen befestigt und schließlich das Shuttle "drangehängt" wird. Jedes dieser Teile ist essentiell für das Funktionieren des STS (Space Transportation System) - jedes Teil ergänzt ein anderes und nichts darf ausfallen oder gar fehlen, sonst ist an ein Start gar nicht zu denken.
Ich würde dir empfehlen, hier fleißig mitzulesen (wenn möglich durchgehend von Beginn einer Mission bis zum Ende) - dabei lernt man vieles über Shuttle & co. und es erledigen sich viele Fragen von selbst. Aber natürlich scheu dich nicht mal nachzufragen, wenn dir etwas ganz und gar nicht einleuchten sollte.

Grüße,
alpha

Vielen Dank an alle Antworten.
Schön, dass ihr euch die Mühe macht und mir bei meinen Fragen behilflich seid.
Ich habe noch eine :-)
Die Raumfähre wird also an den ET gehängt. Aber auf den Bildern sieht man immer nur sehr kleine Verbindungsstücke zwischen ET und der Raumfähre. Ich denke mal, dass eine Raumfähre nicht so leicht ist und beim Start doch gewaltige Kräfte auftreten. Udn das halten diese kleinen Verbindungsstücke aus???
tommyboy

Ich nehme mal an, du meinst die obere Halterung am ET. Die wäre wirklich etwas schwach. Das Shuttle hängt an drei Punkten am ET. Dem obern Orbiter Forward Attachment und den untern beiden, dem Orbiter AFT Attachment. Diese unteren beiden Halterungen nehmen die meisten Kräfte auf. Weiterhin fließen die Treibstoffleitungen vom Tank zum Shuttle und div. Datenleitungen usw. durch diese Verbindungsstellen.

Hier ganz gut zu sehen. 



Quelle: Wiki

gibt es ein Liniendiagramm, in dem man die Höhe und Geschwindigkeit während der ersten Stunde nach einem Start erkennen kann?

Hmm, ein Liniendiagramm habe ich nicht.
Aber eine Aufstiegs-Daten-Tabelle.
Leute, die mit einer Tabellenkalkulation (wie z.B. Excel) arbeiten, behaupten aber, aus so einer Tabelle kann man ganz einfach ein Diagramm erstellen.

Viel schöner finde ich die Aufstiegs-Simulation anhand der Plan-Daten, die auf http://celestrak.com/events/sts-126-launch.asp zu finden ist.

Die exakte Position wird dir im Screen angezeigt - ausserdem kannst du das Shuttle aus allen Positionen ansehen. (ist aber keine Tabelle - hoffe es gefällt trotzdem)

Wenn man sich die Mühe macht und mehrere hundert bzw. tausend Werte in Excel hineinklopft, kommen folgende Diagramme dabei heraus:


Höhe


Geschwindigkeit


Masse (Gesamt, SSME-Brennstoff, SRB-Brennstoff)

Schubkraft und g-Faktor hätte ich auch noch.

Hey, gute Arbeit, godra!

Warum willst Du uns Schubkraft und g-Faktor vorenthalten?

Ähh, könntest Du bitte die Einheiten noch eintragen?^^

Noch eine Frage hinterher:
Und was etwa kostet ein ET (ohne Füllung)?
Und was kostet eine Füllung?

tommyboy

Hallo,

...dazu habe ich auf meinen alten Notizen folgendes gefunden:

-Die kosten für den Externen Tank belaufen sich auf etwa 40 Mio Dollar....Stand 2003 vor dem Columbia Unfall. Mit dem Redesign nach dem Unfall und den gestiegenen Rohstoff und Energiepreisen dürften diese Kosten heute deutlich höher liegen

-Die Kosten für die Befüllung des Externen Tank mit Flüssigwasserstoff und Flüssigsauerstoff wurden mit rund 500000 Dollar angegeben.

- Und ein paar SRB kostet pro Start 50 Mio Dollar.

gruß jok

Hallo zusammen,

@godra: Wo hast du die Daten über die Massen der SRB und des ET her? Danke dir für die Auskunft.

Viele Grüße,
Olli

@ tommyboy:
Hier noch ein Video vom Verbinden des Orbiters mit der Tank/Booster Kombination.

Warum willst Du uns Schubkraft und g-Faktor vorenthalten?

Bedingt durch einige Doppelbelegungen in der Tabelle gibt es kleine "Zacken" im Diagramm, die eigentlich nicht hingehören. Da müsste ich die Wertetabelle bereinigen, dazu fehlt mir aber im Moment die Zeit. Der Graph für die Schubkräfte ist nicht unbedingt aussagekräftig, da es sich hier ebenfalls um berechnete Werte handelt und die Veränderung vom Boden bis zum Vakuum des Weltalles nicht berücksichtigt wurde (erfasst wurden SRB, SSME und die kurze OMS-Zündung beim Start).

Ähh, könntest Du bitte die Einheiten noch eintragen?^^

Einheiten sind ganz normale SI-Einheiten, sprich kg, m, s und m/s. Das müsste ich mal in den Diagrammen anpassen.

@godra: Wo hast du die Daten über die Massen der SRB und des ET her? Danke dir für die Auskunft.

Die Werte für die Flüssigtreibstoffemasse im Tank (LOX und LH2) gab es in einer der weiter oben aufgeführten Tabellen. Die Werte für die beiden SRB's sind durch Addition der Gesamtmassen (Shuttle betankt mit Nutzlast und Astronauten, Leermassen SRB's und ET) und anschließende Subtraktion von Stack-Gesamtmasse in Kombination mit der Masse der Flüssigkeitstreibstoffe entstanden. Wird höchstwahrscheinlich nicht bis auf das letzte Kilogramm ausgehen, bei den Größenverhältnissen kommt es darauf aber wahrscheinlich ohnehin nicht an.


Schubkraft in kN (SRB, SSME, OMS)


g-Faktor

Beruhigend zu wissen, dass die 3g-Grenze genau eingehalten wird...

Gute Arbeit, godra!

Hallo,

eine kleine, aber durchaus sehenswerte Fotoreihe über die Wasserung eines Shuttle SRBs gibt es hier:

http://www.flickr.com/photos/28634332@N05/sets/72157617338860755/

Gut zusehen wie später auch das "Frustum" an einem seperaten Schirm "landet". Hinten im Bild steht schon die leere Boosterhülle im Wasser:


Bild: NASA

Gruß
Holi

@ tommyboy:
Hier noch ein Video vom Verbinden des Orbiters mit der Tank/Booster Kombination.

Super Video,

nur eins ist mir aufgefallen:

Keiner der Arbeiter trägt eine der üblichen Schutzbrillen oder gar einen Helm...ist doch eigentlich undenkbar, oder???