고체 로켓 부스터

Solid rocket booster
고체 로켓 부스터(오른쪽)가 델타 II 로켓(차)과 결합되는 나사 이미지. 두 개의 부스터(흰색)가 이미 붙어 있는 것을 볼 수 있다.

고체 로켓 부스터(SRB)는 최초 발사부터 첫 상승까지 우주선 발사 시 추력을 제공하는 데 사용되는 대형 고체 추진제 모터다. 아리안 5, 아틀라스 V,[1] 우주왕복선을 포함한 많은 발사체들은 SRB를 사용하여 발사체들에게 차량을 궤도에 진입시키는 데 필요한 추진력의 상당 부분을 제공해왔다. 우주왕복선은 두 개의 우주왕복선 SRB를 사용했는데, 이 SRB는 지금까지 만들어진 것 중 가장 큰 고체 추진체 모터였으며, 복구와 재사용을 위해 설계된 최초의 것이었다.[2] 우주왕복선의 각 고체 로켓 모터의 추진체는 약 50만 킬로그램이었다.[3]

이점

액체 추진제 로켓에 비해 고체 추진제 SRB는 비교적 단순한 설계로 다량의 추력을 제공할 수 있었다.[4] 그것들은 상당한 냉장 및 절연 요건 없이 더 큰 추력을 제공하며, 크기에 비해 많은 추력을 생산한다. 스테이징으로 알려진 액체 추진 로켓에 의해 구동되는 차량에 분리 가능한 SRB를 추가하면 필요한 액체 추진체의 양이 감소하고 발사 장비 질량이 낮아진다. 고체 부스터는 장기적으로 동등한 액체 추진제 부스터에 비해 설계, 시험, 생산 비용이 저렴하다. 셔틀 조립체에서와 같이 여러 비행에서 구성 요소의 재사용성도 하드웨어 비용을 절감했다.[5]

SRB가 제공하는 성능 향상 사례 중 하나는 아리안 4호 로켓이다. 추가 부스터가 없는 기본 40 모델은 정지궤도에 4,795파운드(2,175kg)의 페이로드(payload)를 들어 올릴 수 있었다[when?].[6] 4개의 고체 부스터가 장착된 44P 모델은 같은 궤도에 7,639lb(3,465 kg)의 탑재량을 가지고 있다.[7]

단점들

고체 추진제 부스터는 액체 추진제나 냉간 가스 추진 시스템과 달리 일반적으로 점화 후 소진될 때까지 연소해야 한다. 그러나 발사 중단 시스템과 사정거리 안전 파괴 시스템은 형상 전하를 사용하여 추진제 흐름을 차단하려고 시도할 수 있다.[8] 1986년 현재 SRB 고장률 추정치는 1,000분의 1에서 10만분의 1까지 다양하다.[9] SRB 조립품이 갑자기 고장나 대재앙으로 망가졌다. 노즐 막힘이나 변형은 과압이나 추력 저하를 초래할 수 있는 반면 부스터 케이스나 스테이지 커플링의 결함은 공기역학적 응력을 증가시켜 조립체를 분열시킬 수 있다. 추가적인 고장 모드에는 보어 질식 및 연소 불안정성이 포함된다.[10] 챌린저 우주 왕복선의 우측 고체 로켓 부스터에 O-링 씰이 장착되지 않아 발사 직후 분해되었다.

고체 로켓 모터는 완전히 연료가 공급된 부스터는 우발적인 발화 위험을 수반하기 때문에 지상에 핸들링 위험을 나타낼 수 있다. 이 같은 사고는 2003년 8월 브라질 센트로 데 란사멘토 데 알칸타라 VLS 로켓 발사대에서 발생한 것으로 기술자 21명이 사망했다.[11]

참고 항목

참조

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  1. ^ "Data", Assets (PDF), Lockheed Martin, archived from the original (PDF) on December 17, 2011
  2. ^ "HSF - The Shuttle". spaceflight.nasa.gov. Archived from the original on 1999-04-21. Retrieved 2016-02-08.
  3. ^ "Solid rocket boosters". USA: NASA. 2009-08-09..
  4. ^ "What are the types of rocket propulsion?". www.qrg.northwestern.edu. Retrieved 2016-02-08.
  5. ^ Hoover, Kurt. "Doomed from the Beginning:The Solid Rocket Boosters for the Space Shuttle". Texas Space Grant Consortium. University of Texas.
  6. ^ Ariane 4, Astronautix, archived from the original on 2012-07-16.
  7. ^ Ariane 44P, Astronautix, archived from the original on 2011-05-13.
  8. ^ Tasker, Douglas G. (1986-08-01). "Shock Initiation Studies of the NASA Solid Rocket Booster Abort System". {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  9. ^ WINES, MICHAEL (1986-03-05). "NASA Estimate of Rocket Risk Disputed". Los Angeles Times. ISSN 0458-3035. Retrieved 2016-02-08.
  10. ^ "Solid Rocket Motor Failure Prediction - Introduction". ti.arc.nasa.gov. Archived from the original on 2016-08-14. Retrieved 2016-02-08.
  11. ^ VLS 웨이백 시스템에 2005-08-12 아카이브

외부 링크