A két új amerikai űrhajó hajótműrendszerei

Korrekció és kiegészítés a Starliner és Crew Dragon űrhajókat bemutató sorozatunkhoz.

Bemutatkozik a két új amerikai űrhajó című cikksorozatunk tegnap megjelent második részéhez fontos észrevételt fűzött egyik kedves olvasónk, Zsombok Gábor. A Boeing Starliner és a SpaceX Crew Dragon űrhajóinak hajtóműveivel kapcsolatban oly sok részletet osztott meg velünk, hogy a legjobbnak láttuk teljes egészében közölni. Köszönjük az értékes kiegészítéseket, amelyekkel a háromrészesre tervezett (holnap befejeződő) cikksorozatunk valójában négyrészesre bővült...

Fantáziaképen a Starliner (balra) és a Crew Dragon (jobbra), Föld körüli pályán. (Kép: Boeing / SpaceX)

„A Starliner a pályamódosításokhoz két Rocketdyne Aerojet hajtóművel rendelkezik, egyenként 178 kN tolóerővel, a térbeli mozgást további 12 kisrakéta segíti.” Ez nagyon régi adat lehet, mert azóta a rendszer teljesen máshogy néz ki. A hajtóműveket szállító Aerojet oldalán már frissebb adatok szerepelnek, úgyhogy ez alapján össze is foglaltam a Starliner hajtóműrendszerét. Kiegészítettem a Crew Dragon hajtóműrendszereivel, hogy összehasonlítható legyen.

Tehát a két új amerikai űrhajó hajtóműrendszerei a következőképp épülnek fel.

A Starliner két teljesen független hajtóműrendszerrel rendelkezik. Az első a műszaki egység hajtóműrendszere. Ez monometil-hidrazint és dinitrodén-tetroxidot használ. Magába foglalja a mentőrendszer négy, egyenként kb. 178 kN tolóerejű főhajtóművét, amelyek a műszaki egység alján helyezkednek el. Ezek csak a repülés megszakításánál működnek, a pályamanőverekben nem vesznek részt. Az elhelyezkedésük miatt a Starliner a működtetésük alatt aerodinamikailag instabil, ezért az iránytartást ilyenkor számos, viszonylag nagy tolóerejű manőverező hajtómű segíti.

A műszaki egység oldalán négy gondolában összesen további 48 db manőverhajtómű található. Ezekből 20 db, egyenként 6,7 kN tolóerejű hajtómű egészíti ki a mentőrendszer főhajtóműveinek a tolóerejét, illetve ezeket használják pályamanőverekre is, mint például a pályára állás, a visszatérés, továbbá a pályamanőverek során részt vesznek az űrhajó megfelelő irányba állításában is. A tolóerejük szabályozható, képesek mind folyamatos, mind impulzusüzemre is. Méretükhöz képest viszonylag nagy tolóerejük miatt az üzemanyag-fogyasztásuk még csökkentett tolóerővel is jelentős, valamint a túlhevülést kerülendő az egyszeri működtetésük időtartama is korlátozott. A további 28 db, egyenként 380 N tolóerejű kisebb hajtómű szintén iránybeállításra és a dokkoláshoz szükséges finom manőverezésre szolgál. A rendszer összes üzemanyagkészlete kb. 2000 kg. Ez a rendszer a küldetés végén a műszaki egységgel együtt jórészt megsemmisül a Föld légkörében, maradványai a Csendes-óceánba zuhannak.

A Starliner másik hajtóműrendszere a visszatérőegységen található, 12 db, egyenként 450 N tolóerejű hajtóművel. Ez egyetlen üzemanyag-komponenst, hidrazint használ; az üzemanyagkészlete összesen kb. 80 kg. Ez végzi a visszatéréskor a műszaki egység leválasztása után a visszatérőkabin irányba állítását és megfelelő irányban tartását a légköri fékezés alatt.

A Crew Dragon egyetlen hajtóműrendszerrel rendelkezik, amely viszont négy egymástól teljesen független egységbe van szervezve. Ennek elemei a mentőrendszer 8 db, egyenként 71 kN tolóerejű SuperDraco hajtóműve, ezek a visszatérőkabin külső felületén négy hajtóműgondolában vannak elhelyezve. Ezeket az eredeti tervekkel ellentétben csak a repülés megszakításakor használják. Mivel ezeket eredetileg hajtóműves leszállásra is tervezték, a tolóerejük gyorsan és nagy mértékben szabályozható. Ezért aztán, továbbá mivel a mentőrendszer működése során a Crew Dragon aerodinamikailag stabil, a mentőrendszer működéséhez szükséges manőverekhez nincs szükség nagy tolóerejű segédhajtóművekre.

A Crew Dragon hajtóműrendszerének további része így mindössze 16 db, egyenként 400 N tolóerejű Draco hajtóműből áll, amelyekből 12 db a SuperDraco hajtóművek gondoláin található, négy hármas csoportban, másik 4 db pedig a teherszállító Dragontól eltérően a visszatérőegység felnyitható orrkúpja alatt van. Ezekkel végzi a Crew Dragon a pályamanővereket, az irányba állítást, a dokkoláshoz kellő finom manővereket. A gondolákon lévő 12 Draco hajtómű tartja a visszatérés alatt megfelelő irányban az űrhajót. Mivel ezen hajtóművek tolóereje az iránybeállításhoz és a dokkolásokhoz van optimalizálva, így a pályamanőverek során viszonylag hosszú ideig, 10–20 percig is kell működniük egyfolytában. A rendszer monometil-hidrazint és dinitrogén-tetroxid üzemanyagot használ, a készlet kb. 2600 kg.

Mivel a Dragon meghajtórendszere teljes mértékben a visszatérőegységben található, így amellett a Dragon egy tehertérből (Trunk) áll, amelynek a belsejében az űrállomás külsejére szánt rakomány (pótalkatrészek, kutatóeszközök) helyezhetők el.

Zsombok Gábor

Kapcsolódó cikkek:
Bemutatkozik a két új amerikai űrhajó (1. rész)
Bemutatkozik a két új amerikai űrhajó (2. rész)
Bemutatkozik a két új amerikai űrhajó (3. rész)