Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri (SRBs), insanoğlunun uzay yolculukları için kullanılmak üzere yapılan ilk katı yakıtlı motorlardır. Uzay mekiğinin uçuşunun ilk iki dakikası boyunca itme çoğunluğunu sağladı ve daha sonra tükendi. Daha sonra mekikten ayrılmış ve Atlantik okyanusuna paraşütle düşmüşlerdi.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri (SRBs) üretilen uçabilen en güçlü roket motorlarıydı. Her bir güçlendirici toplam maksimum 13,800 kN (3,100,000 Ibf) itme gücüne sahiptir. Kabaca düşündüğümüzde bir çift; tek yanma odalı sıvı yakıtlı roket motoru olan Rocketdyne F-1 kadardır ve bu da toplam ağarlığın 1,180,000 kg (2.600.000 lb) kadar olması yani mekiğin ağırlığının yarısını oluşturması demektir. Uzay
Mekiği Katı Roket Güçlendiricilerinin motor parçaları Birgham Thiokol da ve Utah’da üretilmiştir daha sonra bu yerler ATK şirketi tarafından alınmıştır. Katı roket iticileri diğer parçaları Pratt and Whitney’nin bir yan kuruluşu olan USBI tarafından sağlandı. Yapılan bu anlaşmalar ve Boeing ve Lockheed Martin firmalarının ortak girişimi daha sonra Birleşik Uzay İttifakını oluşturuldu.
270 Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi (SRBs) programı başlatıldı ama sadece dört tanesi yenilendi. Bunlar STS – 51-L (Challenger son görev) ve STS-4’tü. Bu yenilenmeler de 5.000 üzerinde parça yeniden kullanmak için her uçuştan sonra yenilenmiştir. Son olarak STS-135’e koydular ve daha önceki 59 görevden ve bu görevlerin içinde STS-1 inde bulunduğu kalan parçalarını kullandılar. Ama yapılan uçuş öncesi muayenede aldıkları normal olmayan sonuçlar yüzünden bazı geliştirmeler yapması gerekti.
İki kullanımlık Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri fırlatma rampasından yaklaşık 150.000 ft kadar yüksekliğe mekiğe asansör görevi görmesi sağlandı. İki tane Uzay mekiği Güçlendiricisi tarafından oluşturulan mobil bir fırlatma platformu olarak düşünülmüştür. Her bir güçlendirici deniz seviyesinde 2,800,000 Ibf (12 M) itiş gücüne sahiptir ve bu güç kalkıştan sonra 3,100,000 Ibf (14 MN)‘ye çıkar. Üç uzay ana mekiği motorunun bu itme gücüne anca ulaşıyor. 75 saniye kadar sonra Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri ayrıldıktan sonra, Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricilerinin bulunduğu mekik 220,000 ft (67 km,42 mi) irtifada bulunmaktadır. Daha sonra paraşütle okyanusa doğru inmeye başlar ve okyanusta oluşturduğu dalga 122 deniz mili yani yaklaşık 226 km’lik bir alana yayılımına yol açar.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri yeniden kullanım için tasarlandığından büyük ve sağlam olması gerekiyordu. Her biri 149.16 ft (45.46 m) uzunluğunda ve 12.17 ft (3.71 m) çapındadır.
Her bir Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi toplam 1,300,000 Ib yani 590,000 kg ağarlığındadır. Her bir güçlendirici için 91,000 kg yakıt gerekmektedir yani motorun boş ağarlığı 1,100,000 Ib (500,000 kg). Bu da çıktığı yükseklik ve ağarlık bakımından bakıldığında %69 verim sağlamaktadır.
Her bir güçlendirici motor(itici, ateşleteyici vs.), yapısı, ayrılma sistemi operasyonal uçuş araçları, elektronik yenileme, piroteknik, yavaşlatma sistem, itme vektör kontrol sistemine bir dizi güvenlik imha sistemi vardır.
Katı roket motoru ve katı roket güçlendiricileri genellikle birbirlerinin yerine kullanılabilir ama teknik olarak birbirlerinden farkı vardır. Katı roket motoru itici, ateşleyici ve memesi varken. Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi bu sistemin kalan kısmını oluşturur. Paraşüt, elektronik aletler, roketten ayrılma sistemi, güvenlik sistemi ve yön kontrol sistemini içinde barındırır. Her güçlendirici mekiğin dış tankında bağlı olarak durmaktadır.
Güçlendiriciler yedi farklı şekilde üretilen çelikten yapılmıştır. Aynı yerde üretilen çelik parçalar bulunduğu yerde birleştirilip daha sonra son montaj için Kennedy Uzay Merkezi ne demir-yoluyla götürülmüştür.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi aşağısındaki dört birimi mekiğin mobil platformda durmasına destek olmaktadır. Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri kalkış platformuna cıvatalarla bağlıdır ve bu cıvataların her iki ucunda somun bulunmaktadır. Üst tarafta bulunan somun iki adet NASA standart fünyesi (NSDs) bulundurur ve bu fünyeler katı roket motoru ateşlemeyle sorumludur.
İki NSDs alttaki tutucuları ateşlerken, altta bulunan cıvatalar oluşan gerginlikten dolayı serbest kalırlar. Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricilerindeki cıvatalar 710 mm uzunluğunda ve 89 mm çapındadır.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricileri motoru ateşleme komutları uzay aracı bilgisayarları ve ana kontrol odası tarafından verilir. Başlangıç ateşlemesini NSDs’ler tarafından yapılır. Fırlatma işlemi başlamadan 16 saniye önce fırlatma sistemi SRB’yi tutan PICs’lere düşük gerilim verilmektedir ve bu düşük gerilim fırlatma başlayana kadar mekiği tutmasını sağlayacaktır.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisinin içinde elektrik gücü dağılımı doğru akımla sağlamaktadır ve 28±4 Volttur.
Her Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricinin kendine yeten 2 tane bağımsız hidrolik güç üniteleri vardır. Her bağımsız hidrolik güç ünitesi yardımcı güç ünitesi(APU), yakıt besleme modülü, hidrolik pompa, hidrolik haznesi ve hidrolik sıvı manifoldundan oluşur. Bu yardımcı güç ünitesi gaz şeklinde olan bir hidrozin ve Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi için hidrolik basınç üreten mekanik şaft gücüyle doluydu. Hidrolik güç ünitesi bir Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricide iki adet bulunur.
Hidrolik güç ünitelerini kontrol eden elektrik bağlantıları Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricinin dış tankında yüzük şeklinde bulunur.
Her hidrolik güç ünitesinin yakıt sistemi diğer hidrolik güç ünitesi yakıt sistemlerinden izole edilmiştir. Her bir tank 22 kg yakıt kaynağı olan hidrozin bulundurmaktadır. Dolu bir yakıt tankı nitrojen gazıyla birlikte 400 psi basıncı vardı ve bu basınç yakıtın dağılımı için bir güç olarak kullanılmaktaydı. Bu olayı yardımcı güç üniteleri desteklemekteydi. Yardımcı güç ünitesi yakıt pompasıyla gaz jeneratörünü besler ve hidrozin gazının basıncını arttırır.
Gaz jeneratörü katalitiği hidrozinin sıcak bir ortama girmesi ve bozulmasıyla, yüksek basınçlı gaz oluşturmasıyla; iki kademeli türbin mekanik gücü elde edilir buda adeta şanzımanlı bir sürüş sağlar. Atık gaz denize atılmadan önce gaz jeneratörünün gövdesinin içinde soğuk ve düşük basınçta bekliyordu. Sistem kendi kendine başlamıyordu. Çünkü yakıt pompası kendi kendine türbini döndüremezdi. Oluşturulan bypass hattıyla yakıt pompalandı ve gaz jeneratörü nitrojen tankındaki basıncı kullanarak çalıştı.
Yardımcı güç kaynağının hızı %100’e ulaştığında kaynağı birinci kontrol vanası kapatılıyordu, yardımcı güç kaynağı kullanılan elektronik kontrollerle hızı kontrol altına alınıyordu. Eğer birinci kontrol vanası başarısız olursa, ikinci kontrol vanası %112 hızda yardımcı güç kaynağını devir alıyordu.
Yardımcı güç kaynağı %100 de 72,000 rpm, %110 da 79,200 rpm ve %112 de 80,640 rpm dir.
Hidrolik pompa hızı 3600 rpm ve 3,050 ± 50 (21.03 ± 0.34 MPa) hidrolik basınç üretir. Yüksek basınçta hidrolik sistemi aşırı basınçtan korumak için yüksek basınç tahliye vanası vardır.
Yardımcı güç kaynağı ve hidrolik güç kaynağı ve hidrolik sistemleri 20 tane daha görevde tekrar kullanılabilir.
Bu itiş kontrol sistemi mekiğin üç yönde (yukarı-aşağı, sağa-sola, öne-arkaya) gidiş yönünde kontrol etmek için kullanılır. İtiş yön kontrol sistemi uçuşun kontrol edilmesinde kullanılır ve üç temel motorla yönlendirilir. İki tanesi Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisinin göğsünde bulunur ve mekiğin tutunması ve yörüngesinde kalmasını sağlar. Dört bağımsız uçuş kontrol sistemi kanalı ve dört yönlendirici kanal kontrolüyle 6 ana motor kontrol edilir katı roket iticisinin yönlendirmesi sağlanır.
Her Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi servo aktüatörleri dört bağımsız iki aşamalı servovalfinden oluşur. Her servovalf aktüatörün gücünü kontrol eder buda itme yönünü kontrol etmek demektir.
Dört servo valfın içinde bulunan her tahrik biriktirdiği gücü hangi yöne kullanacağı konusundan etkileşim halindedir. Dört servovalf dört aynı komutla oluşabilecek tek hatalı komutu engeller. Eğer hatalı komut önceden belirlenmiş bir süreden daha fazla devam ederse, basınç farkını düzenlemek için seçici bir vana vardır ve aktiftir.
Hatalı monitöre ulaşan her bir kanalı göstererek, kanalın bypass edilmesi sağlanabilir. Her kanalda bir izolasyon vanası arızalandığında bypass ya da sıfırlama olanağına sahiptir.
Her tahrik ramine pozisyon geri bildirimi sayesinde itiş yönünü kontrol eden bir sistem bulunmaktadır. Her servo aktüatörün suya inişi sırasında meme yastık ve yataklarının zarar görmemesi sağlanarak; bu sistemin korunması sağlandı.
Her Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi üç adet cayroskop oranı derleyicisi (RGAs) bulundurur ve her RGA da bir saha ve bir cayroskop yönlendiricisi bulundurur. Bu açısal bir artışla saha ve sağ solo gitmesini kontrol eden bir navigasyon ve kontrol sistemi vardır. İlk uçuş esnasından ayrılma gerçekleşene kadar cayroskop oran derleyicisi sayesinde yönlendirilmektedir. Ayrılma anında katı roket güçlendirircisindeki cayroskop oranı derleyicisindeki değişimi tarafından yörüngedeki cayroskop oran derleyicisine yaptırılır.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi cayroskop oranı derleyicisindeki değişimi uçuş yörüngesindeki GPCs tarafından yönlendirilir. Cayroskop oranı derleyicisindeki artış bir orta değer alınarak yönetici yazılım tarafından bir artış hesaplanır ve hesaplanan o tutarda bir artış uygulanır. Bir cayroskop oranı derleyicisi 20 görevde kullanılabilir.
Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisinin yakıtı bir karışımdan oluşur. Bu karışım amonyum perklorat (oksitleyici %69.6), alüminyum (yakıt, %16), demir oksit (%0,4, katalizör), pılimer (PBAN, birlikte karışımı düzenleyen ve bir bağlayıcı olarak hizmet veren ikincil yakıt %12,04) ve epoksi kür (% 1,96). Bu yakıt genellikle Amonyum Perklorat Kompozit ya da APCP olarak adlandırılır. Bu karışım deniz seviyesinde ya da 268 saniyelik (2,63 km/s) bir vakum içinde 242 saniyelik (2,37 km/s) bir iç tepkiyle gerçekleşir.
Ana yakıt olarak alüminyum kullanılmıştır çünkü yoğunluğa bağlı olan enerjisi yeterince yüksektir, yaklaşık 31,0 MJ/kg. Buna karşın yüksek hacimsel enerji yoğunluğu ve yanlışlıkla ateş alması zordur.
Aşırı dinamik basıncın mekiğin yüksek gerilime maruz kalmaması için ateşleme sisteminin sağladığı yüksek itiş gücü yaklaşık 50 saniye sonra azaltılır.
Ateşleme her Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisinin manuel güvenlik kolu açıkken oluşabilir. Bunun dışında yer ekibi kalkış öncesi faaliyetler esnasında pin kolunu aktivasyonunu gerçekleştirir. T-5 dakika kala Uzay Mekiği Katı Roket Güçlendiricisi güvenlik ve kolu, açık kol pozisyonuna getirilir. Katı roket motoru ateşleme komutu üç uzay mekiği ana motorunda %90 ya da daha fazla itiş gücüne sahip olduğunda verilir. Eğer bu olay esnasında bir aksaklık olursa başlatma işlemi sistemi (LPS) sistemi durdurarak uzay mekiği roket güçlendiricisinin ateşlenmesini iptal eder.
Katı roket motoru ateşleyicisi emri uydu bilgisayarı tarafından, gerekli güvenlik önlemleri alındığına emin olduktan sonra NASA’nın komutu vermesiyle gerçekleşir, bu olay her bir uzay mekiği katı roket güçlendirici için tekrarlanır. PIC kanalındaki kapasitörlerin deşarjıyla her bir piroteknik cihazın ateşlemesi kontrol edilir. Üç sinyalin aynı anda piroteknige gönderilmesi gerekir. Bu üç sinyal; kol, ateşleme 1 ve ateşleme 2 dir. Bu sinyaller uzay aracını genel komut bilgisayarından alınır ve bu sinyaller çoklu motor kontrol sistemine iletilir. Çoklu motor kontrol sistemi 28 voltluk doğru akılmadan aldığı sinyalle yeniden biçimlendirilir. Kol sinyali kapasitör de oluşan 40 voltluk (en az 20 voltluk bir doğru akım) bir doğru akımla dolar.
Uzay aracı genel komut bilgisayarı (GPCs) fırlatmayı bazı kritik ana tahrik sisteminin valfleri kontrol etmesi ve uzay mekiği ana motorunun hazırlanması endikasyonları bunu izler. T-6,6 saniye kala MPS başlama komutu ön bilgisayarlar tarafından verilir. Kademeli olarak 3. Motor, 2. Motor ve 1. Motor çalışmaya 0,25 saniye içinde başlar. Ve her motorun itme birikimi ayrı ayrı izlenir. Üç uzay mekiği ana motoruda üç saniye içinde %90 itiş gücüne ulaşması gerekir. Aksi takdirde düzenli bir kapatma emri verilir ve güvenlik prosedürü uygulanır.
T-3 saniye içinde uzay mekiği ana motorunun normal itiş birikimi %90’ın üzerindeyken asansör komutu kapalı durumdadır. Ateşleme 1 komutuyla katı roket güçlendiricileri hazır konuma getirildi. T-3 saniyede, mekik başlama moduna geçmesine izin verilir. Tını olarak bilinen bu hareket 650mm (25,5 in) hareket etmesiyle oluşur.
Ateşleme 2 komutu istemsiz oluşabilecek yangının önüne geçilmektedir. Bu ateşleme komutu pro güçlendirici vardır. Delikli bir plakanın arkasında güvenlik kolu ve cihazları korunur. Bu güçlendirici başlatıcı olarak yakıtı tutuşturur: buda yakıt yanarken bütün yüzey alanı boyunca tutuşmasını ve katı roket motorunun tamamen ateşlenmesini sağlar.
T-0 da iki uzay mekiği katı roket güçlendiricisi ateşlenmiş olur ve dört yerleşik bilgisayarın emrinde: her katı roket güçlendiricisi için dört cıvatanın ayrılma olayı başladı. Üç uzay mekiği katı ana motorunun %100 güce ulaşmasıyla fırlatma işlemi tamamlanmış olur.
Uzay mekiği 146,000 ft (45 km) yüksekliğine ulaştığında katı roket güçlendiricileri ayrılır. Katı roket motoru oluşturduğu bir orta değer seçilerek bütün katı roket güçlendiricilerinin yaklaşık 50 psi (340 kPa) basınca ulaştığında ayrılma gerçekleşir.
Ayrılma işlemi başladığında, itme yön kontrolü boş (gereksiz) konuma geçiyor ve ikinci tahrik sistemine içinde ana tahrik sistemine geçiliyor (0,8 saniye sürüyor.). Her bir katı roket güçlendiricisinin itme gücü 100,000 Ibf (440 kN)’dan daha aza düşüyor. 4 saniye sonra bu itme kuvveti 60,000 Ibf (270 kN) a düşüyor.
Uzay mekiği katı roket güçlendiricisi dış tankından 30 milisaniye içinde verilen mühimmat ateşleme komutuyla ayrılıyor.
Dış tankın ve katı roket güçlendiricisinin bağlı olduğu cıvata ileri bağlanma noktası oluşturur. Bu cıvata hepsinin sonunda bir baskı kartuşu içerir. İleri bağlanma noktasında güvenlik sistemini, bağlantı sistemlerini ve diğer sistemleri taşır.
Arka bağlantı noktaları üç ayrı gergiyle oluşur: üst, alt ve çapraz. Her bir gergi baskı kartuşu ve bir cıvata içerir. Üst gergi uzay mekiği için katı roket güçlendiricisini ve dış tankı taşır.
Ayrılma komutu verildiğinde katı roket güçlendiricisinde ayrılma işlemi başlatarak baskı kartuşunun içindeki bütün cıvatalar ayrılarak ve BSMs’leri tutuşturarak temiz bir ayrılma sağlanır.
Menzil güvenlik sistemi (RSS) eğer roket kontrolden çıkarsa uzaktan kumandayla roketin tamamı veya bir kısmını imha edilmesi sağlanır. Patlama, yangın, zehirli maddelerin saçılımı gibi bir olaydan insanların bu tehlikeden zarar görmeden ya da en az zarar görerek kurtulması için kullanılmıştır.
Bu sistem sadece Uzay Mekiği Challenger felaketi sırasında mekiğin parçalanmasından 37 saniye sonra, katı roket güçlendiricilerinin kontrolsüz uçuşundan dolayı aktif olmuştur.
Uzay mekiğinde her uzay mekiği katı roket güçlendiricisi için bir tane olmak şartıyla iki adet menzil güvenlik sistemi vardır. Her iki menzil güvenlik sisteminin de yer istasyonuna aktarılan iki iletişim sistemi vardır. Menzil güvenlik sistemi sadece uzay mekiğinin yörüngesindeki kırmızıçizgiyi geçmesiyle devreye girmektedir.
Menzil güvenlik sistemi iki antenle komutları alıyor ve iki dağıtıcıyla bu komutları dağıtıyor. Güvenliği ve buna bağlı olan kolu iki standart NASA kapsülüyle (NSD), CDF ve LSC sistemleriyle iletişimi sağlıyor.
Anten radyo frekansını kullanarak yer destek ekipmanlarıyla komutları alır. Gönderilen komut menzil güvenlik sistemi frekansına ulaştırılır ve oluşan sinyal dağılımı menzil güvenlik sistemine gönderildiğinde komut tamamlanır. Komut kod çözücüler gelen komut sinyallerinin dışında gelen sinyalleri engellemek için bir kod tak kullanırlar.
NSDs leri tutuşturmak için CDF bir kıvılcım sağlar bu kıvılcımda LSC güçlendiricisi yıkımı sayesinde gerçekleşir. Güvenli ve kol cihazının oluşturduğu NSDs ve CDF arasında oluşturduğu mekanik izolasyon, fırlatma ve katı roket güçlendiricilerin ayrılmasından önceki ana kadar devam eder. İlk mesaj, kol olarak bilinen, uçağın sistemine imha sistemini etkinleştirmek için izin verir ve plotun kontrol paneli üstünde bir ışık yanar. İkinci mesaj ise yangın komutudur.
Katı roket güçlendiricisi dağıtımı katı roket güçlendiricilerin birbirlerine çapraz bir şekilde oluşur. Böylece eğer bir imha ya da kol sinyali alırsa, bu sinyali diğer katı roket güçlendiricisine iletebilecektir.
Elektrik gücü menzil güvenlik sistemindeki bataryadan her bir katı roket güçlendiricisine gönderilir. Her katı roket güçlendiricisinin batarya yenilenmesi (yeniden şarj olmasını) menzil güvenlik sisteminin güç kısmını kullanarak sağlar.
Uzay mekiği katı roket güçlendiricileri mekiği 2 dakika içerisinde 146,000 feet (44 km) yüksekliğe çıkarırlar. 220,000 feet (67 km) yüksekliğe kadar yükselmeye devam eder, daha sonra atmosferden dünyaya düşmeye başlarlar. Okyanusa çarptığındaki hasardan korumak için bir paraşüt sistemiyle hızını düşürürler. Katı roket güçlendiricileri ayrılmadan hemen önce gönderilen bir komutla bataryadaki güç kurtarma mantığıyla çalışmaya başlar. İkinci komut ise ana paraşütlerin çıkartılmasıdır.
Kurtarma çalışması piroteknik burnun şapkasının itilmesiyle başlar. Burun kapağı açılır ve pilot paraşüt açılmaya başlar. Katı roket güçlendiricisi ayrıldıktan 218 saniye sonra burun şapkası 15,704 ft (4,787 m) de ayrılır. 11,5 ft (3,5 m) çapında konik şerit pilot paraşüttür. Pilot paraşüt katı roket güçlendiricisine gelen saklı konumdaki paraşütü dağıtmak için süspansiyon çizgilerini kullanır. On ikili gerilme uzantısı olan 105 ft (32 m) uzunluğundaki süspansiyon çizgileri paraşüt dağıtım çantasından uzakta ve 54 ft (16 m) çapında şişmeye hazır durumda olan paraşütü şişirir. Paraşüt dağıtım çantası iki kez belirtilen sürede gecikmeden sonra paraşütlerin dağılım yönünü belirler. Paraşütler yaklaşık 315,000 Ib (143,000 kg) ağırlığı kaldırabilecek güçte dizayn edilmiştir ve paraşütlerin ağarlığı 1,200 Ib (540 kg)’dır.
Katı roket güçlendiricileri paraşüt açıldıktan ve yüksekliğini koruduktan sonra 243 saniye sonra 5,500 ft (1,700 m) yükseklikte bulunur. Frustum Katı roket güçlendiricisindeki uzakta bulunan paraşütü çekti ve paraşüt ana süspansiyon çizgileri çekilerek paraşüt çantasından dışarı çıkmasını sağladı.
Dıştaki çizgiler (62 m (203 ft) uzunluğunda) paraşüt çantasındaki üç ana paraşütün çekilmesiyle şişirildiler. Frustum ve paraşütler ayrı bir yörünge üzerinde şişmeye devam ettiler. Belli bir zaman geçtikten sonra ana paraşütün sığ hatları kesik ve paraşütlerin ikinci kıyıları açık konfigürasyonlar içeriyor. Her bir 136 ft (41 m) çapında ve 20 derecelik konik şeklindeki şerit paraşütler 195,000 Ib (88,000 kg) ağarlığındadır ve her birinin ağarlığı 2,180 Ib (990 kg). Bu paraşütler hem ağarlık bakımından hem de boyut bakımından kullanılan en büyük paraşütlerdir.
Katı roket güçlendiricisinden ayrılırken hızı 76 feet/s (23 m/s)’dir ve suya ulaşması 279 saniye sürer. Florida’nın doğu kıyılarına yaklaşık 240 km uzağına düşmektedir. Güçlendiricinin 30 feet (9,1 m) kadar bir kısmı suyun üzerindedir çünkü üzerindeki paraşütlerin sağladığı kaldırma kuvveti ve motorda bulunan boş hava (yanmış) vardır.
Eskiden katı roket güçlendiricisinde bulunan ana paraşüt serbest somun mühimmatı kullanılarak serbest bırakılırdı. Güncel tasarımda ise ana paraşüt suya çarpma etkisini düşürmek için kullanılır. Tuzlu su yayın cihazı (SWAR) katı roket güçlendiricilerinin zararını azaltması için kullanılmaktadır.
Paraşüt dağıtım çantası, her bir ana paraşüt katı roket güçlendiricisinin batmaması için geliştirildi. Özel olarak donatılmış NASA gemileri MV Freedom Star ve MV Liberty Star katı roket güçlendiricilerinin inişten sonra kurtarılmasında görevlidir. Önce güçlendiriciler bulunur. Dalgıç operasyon tak (DOP)’ı tarafından katı roket güçlendiricileri suyun yüzeyine çıkartılır. Öncelikle dalgıçlar tarafından katı roket güçlendiricisine hortum takılır ve motorda bulunan su dışarı atılır. Daha sonra katı roket geliştiricilerinin burnu su yüzeyine çıkar ve katı roket güçlendiricileri kurtarma gemilerine alınır ve kurtarılabilecek nesneler Kennedy Uzay Merkezine gönderilir.
Katı roket güçlendiricisinde oluşan bir sistem hatası yüzünden Uzay Mekiği Challenger faciası gerçekleşti. Kazanın sebebi Rogers Komisyonu tarafından kusurlu tasarımın ve bir dizi kabul edilemeyecek kadar hassas faktörlerin olduğunu tespit etti. Katı roket güçlendiricilerinin eklem bileşenleri uçuş için alışılmadık soğuk havada bekletilmesiyle zarar görmüştür. Komisyon büyük lastik “O-yüzüklerinin” 1986 Ocak sabahındaki gibi düşük sıcaklıklara (yaklaşık 36 °F (2.2 °C)) yetersiz kaldığını tespit etmiştir.
Soğuk havanın katı roket güçlendiricilerine olumsuz ettiğini ve katı roket güçlendiricilerinin içinde bitişik ana dış yakıt tankının içine bir delik açarak sıcak gazların tanka girmesi sağlandı ve daha sonra katı roket güçlendiricisindeki ve dış tank arasındaki yakıt geri dönülmez bir hataya başlamasına sebep oldu. Dağılmakta olan bir dış tankın ve koordinatı dışına çıkan sağ katı roket güçlendiricisi, mekik mach 1,92 hızında ve 46,000 feet (14 km) irtifada iken uzay mekiğinde sıvı maddeler (hızlı tutuşan sıvılar) yanarak dış tankın yüzeyini kapladı ve faciaya sebep oldu. katı roket güçlendiricisi firma tarafından soğuk havadan endişe edildiği bildirildi fakat bu dikkate alınmadı çünkü NASA o dönemde halk tarafından eleştiriliyordu ve bir baskı altındaydı, sonuç olarak NASA yöneticileri son aşamada halktan gelebilecek tepkileri düşünerek durdurma kararını vermekten çekindi.
Daha sonraki araştırmalar katı roket güçlendiricisinin yapısal elemanları üzerine oldu. Analizler öncelikle normal olmayan alanlarda yoğunlaştı. Örneğin; kurtarılan donanımları muayene etmek.
Bakılan bu yerlerden birinde katı roket güçlendiricilerinin dış tankla bağlantısını sağlayan yüzük parçası buldular. Baskı altında olmayan yerler incelendi ve bağlantı elemanlarının bazıları katı roket güçlendiricisi bağlandığı yüzük gibi elemanlar. Bu durumun suya çarpma sırasında oluşan aşırı yükten kaynaklandığı anlaşıldı. Bu durumu düzeltmek için yükseliş sırasında yüksek güç boşlukları sağlayarak, yeni takılan yüzüğün 360 derece motoru kuşatmak için tekrar dizayn edildi. Daha önce motoru kuşatan yüzük C şeklindeydi ve 270 derecelik bir alanı kuşatıyordu. Ayrıca özel yapısal testlerle mekiğin arka etek kısmında düzenlemeler yapıldı. Bu test programı sırasında normal olamayan önemli post ve etek arasında kritik yerler tekrar dizayn edildi.yapılan yenilemeler etek arka parçalarına ve konsol kısmına takviye ek parçalar konulmuştur.
Bu iki modifikasyon her bir katı roket güçlendiricisine 450 Ib (200 kg) eklemiştir. Bunun sonucu olarak yeni dizayn edilmiş katı roket motoru olarak ismi değişmiştir.
Ana yükleyicilerin katı roket güçlendiricilerinin motor segmenteri ATK kalkış sistemi Utah Magna da yapılmaya başlandı. Uzay mekiği güçlendiricilerinin başlangıç inşaatı, montajları denetimi ve yenilenmesi Praat and Whitney’ın bir yan kuruluşu olan United Technologies’de yapıldı. Uzay mekiğinin en uzun süren bileştirme kısmı bu kısımdır. Birleşik uzay ittifakı katı roket güçlendiricisi bölümünü 1998 de bölerek Pratt & Whitney şirketini bu görevden aldı. Birleşik uzay ittifakı Kennedy Uzay istasyonu Florida’da ve Huntsville Alabama’da; katı roket güçlendiricisinde 1500 çalışan personeliyle en üst seviye personel sayısına ulaştı.
Bunun yanı sıra diğer birçok şirket katı roket güçlendiricilerinin çeşitli parçalarını temin etti.
NASA post-Challenger katı roket güçlendiricilerini Aeojet tarafından yapılan RUST International tarafından dizayn edilen Gelişmiş Katı Roket motorlarıyla değiştirmeyi planlıyordu. Gelişmiş katı roket projesi programı robotik montaj sistemi ve bilgisayarları için 2 milyon dolara yakın bir harcama yapılmıştır ama 1993’te iptal edilmiştir. Katı roket güçlendiricilerinde yapılan düzenlemelerle devam etmeyi tercih etmişlerdir.
Kaliforniya Vandenberg Hava Kuvvetleri Üssü de SLC-6 fırlatma rampasından kutup yörüngesine sokmak için gereken performansı sağlamak için katı roket güçlendiricilerinin filament-wound cases (FWC) kullanarak tasarlanan (çelikten daha hafif olan),Kennedy Uzay Merkezinde hazırlanan katı roket güçlendiricilerinde kullanılmıştır. Normal katı roket güçlendiricisinin aksine FWC güçlendiriciler dizayn olarak düzgün ve uyum içindedirler. Fakat SLC-6 nın kapatılması ile bu projede NASA ve ATK tarafından iptal edildi. Fakat kullanılan pozitif şeyler (O-yüzüğündeki değişimler gibi), daha sonra üretilen ya da geliştirilen katı roket güçlendiricilerine eklenmiştir.
2003 yılında Uzay Mekiği Columbia’nın imhasından önce NASA 4-Segmentli katı roket güçlendiricileri yerine 5 segmentli katı roket güçlendiricilerini kullandılar. 5-Segmentli güçlendiriciler sayesnde mekiğin 20,000 Ib (9,100 kg) daha fazla yük taşımaları sağandı. Oluşabilcek tehikeleri ortadan kaldırmak için çeşitli sistemler kullandılar fakat Uzay Mekiği Columbia’nın imhasından sonra 5 segment Güçlendiricileri NASA tarafından rafa kaldırıldı.
Karı roket güçlendiricileri; Florida’daki Kennedy Uzay İstasyonu Ziyaretçi Alanında; Mississippi Hancock County’deki Stennis Uzay İstasyonunda; Alabama, Huntsville‘deki Uluslararası Uzay ve Roket İstasyonunda ve Utah Brigham’da Thiokol Füze Sistemlerinde sergilenmektedir.
Gün geçtikçe katı roket güçlendiricisinde kullanılmak üzere çeşitli öneriler sunuldu. Ancak hiçbiri (2016’ya kadar) kabul görmedi. 2018 Uzay Fırlatma Sistemi (SLS) ilk uçuş planlanana kadar 2009’da Ares I-X prototipinin ilk deneme uçuşu gerçekleşti çok fazla öneri içinde kabul gören tek öneridir.
NASA katı roket güçlendiricisinin alt yapısını ve dizaynını birkaç Ares Roketi üzarinde yeniden planladı. 2005 yılında, NASA; Çoğaltılmış Mekik Fırlatma Aracını, Orion Keşif Ekip Aracını düşük Dünya irtifasına taşımak için ve daha sonra Ay’a taşımak için kullanacaklarını duyurdu. Katı roket güçlendiricili ilk Ekip Fırlatma Aracına (CLV) Ares I adı veridi. Aslında ilk aşama için standart 4 segmentli katı roket güçlendiricisi kullanıldı. İkinci aşama ise tek bir taraftan desteklenmekte olan sıvı yakıtlı olandı. Değiştirilen Uzay Mekiği Ana Motoru, Orion’u yörüngesine sürdüler.
Sonraki dizaynlar özellikler ilk plandaki gibi 2006 da tanıtıldı. Ama 5 segmentli J-2X adında bir motor sistemi kullanıldı. 2009’ daki Augustine Komisyonu’nun ardından Ares V ön hazırlık tasarım testinden geçti. Uzay mekiğine benzer olarak Ares aracı katı yakıt ile çalışan ilk bölüm itici roketleri ikinci bölüm sıvı yakıt roket iticileriyle beraber ateşlenecekti.
Ares V’teki katı roket iticisi şu anki uzay mekiği katı roket iticilerinin gelişmiş versiyonu olarak tasarlandı fakat eski versiyondaki dört bölüm yerine beş veya beş buçuk bölümden oluşuyordu. Sıvı yakıt ikinci bölmesi uzay mekiği harici yakıt tankından türetilmişti. Bu bölme ya beş ya da altı adet RS-68 motorunun alt bölümde bulunan 10 metrelik yeni yakıt tankın altına bağlanması ya da altı adet uzay mekiği ana motorlarının uzay mekiğinin genişlemiş versiyonu olan 8.4 metrelik yakıt tankının altına bağlanmasından oluşacaktı. Bu motorlar sıvı oksijen (LOX) ve sıvı hidrojenle (LH2) yakıtlarıyla çalışacaktı.
Ares V’in üst bölümü Saturn V ve Saturn IB roketlerinin üst bölümlerinde kullanılan S-IVB’den türemiş olan Dünya kalkış bölümlü olarak adlandırıldı. Dünya’dan ayrılış bölümü, Apollo programında kullanılan roket motorlarından türeyeren J-2X roket motorlarıyla güçlendirildi. Bu roket motorları Ares I’in üst bölümünde sıvı yakıt itici roketleriyle kullanılıyordu. Dünya’dan ayrılış bölümleri, Altair Ay inicisinin alçak Dünya’ya yerleşme yörüngesine girmesi ardından Orion uzayaracıyla geri dönme ve daha sonra Altair ve Orion uzayaraçlarının Ay’a itişini sağlamak amacıyla kullanılacaktı. Dünya’dan ayrılma bölümü büyük yükleri insansız bir araç ile birlikte alçak Dünya yörüngesine taşımak ve Dünya-Ay sisteminin ötesine insansız uzayaraçları göndermek için kullanılması planlanmıştı.
Ares V , Dünya yörüngesi için 414.000 lb’ lik ( 188 metrik ton ) ve Ay için ise 157.000 lb ‘ lik ( 71 metrik ton ) bir taşıma kapasitesine sahip olacak şekilde tasarlanmıştı. Şu ana dek yapılmış en güçlü roket ve Amerikan Saturn V’ten daha fazla yük kaldırma kapasitesi bulunan Ares V’in tamamlanması üzerine, Sovyetlere ait N-1 roketinin iptal edilen Sovyet İnsanlı Ay Programı’nda başarısız olması ve başarılı Sovyet/Rus yapımı Energia İticileri’nin Buran Mekiği için geliştirildi.
Ay rolünün yanı sıra insanlı Dünya yörüngesi yakınında bulunan asteroid için keşif görevini de destekleyecek ve Hubble teleskobu yerine yapılacak olan 8-16 metrelik yeni büyük teleskobu Dünya-Güneş arasında bulunan L2 noktasına kadar ateşleyecekti. J-2X’ler yerde çalışmaya başlayan uzay mekiği ana motorlarından farklı olarak J-2X havanın ortasında ve vakumlu ortama yakın bölgede çalışmaya başlatılmak için tasarlandı ve Saturn V, Saturn IB ve Saturn INT-21 roketlerinde kullanıldı. Standart katı roket güçlendiricisinin konik ucu yerine, Ares I güçlendiriciye uygun bir konik ara kat yapıldı. Regulus Missile Sistemi ile roketin irtifasının korunması ve daha büyük ve ağır paraşütlerle Atlantik Okyanusuna inişi sırasında daha az hasar görmesini sağladılar.
Kargo fırlatma aracıda olarak bilinen Ares V’de 5 segmentli mekik güçlendiricileri kullanıldı. Ares V’lerde RS-68 roket motoru Delta IV EELV sistemiyle kullanıldı. Bu araçta 6 tane RS-68B motoru kullanıldı. 5.5 segmentli güçlendiriciler kullanılarak fazladan yarım segment kullanıldı ve daha fazla itiş gücü elde edildi. Yeni dizayn edilen Ares V güçlendiricisi Saturn V/INT-20, N-1, ve Energia roketlerinden daha uzun ve daha güçlüydü. Ares V daha sonra yörüngeye yerleştirme dünya’dan kalkış aşamasında kullanıldı. 5 segmentli katı roket güçlendiricili Ares I’e kıyasladığımızda 5.5 segmentli güçlendiriciye sahip Ares V’in yapı ve işlevsel fazladan kesimleri hariç aynıdır. Mekik güçlendiricileri gibi, Ares V iniş güçlendiricileri başlatmak için neredeyse özdeş bir uçuş yörüngesinde uçar.
Constellation programı içinde Ares I ve Ares V Ekim 2010 tarihinde Nasa tarafından iptal edildi.
Direct önerisi; Mekik Çoğalma Fırlatma Aracı, Ares I ve Ares V’in aksine mekikte SSMEs ile 4 segmentli (klasik) bir çift katı yakıt güçlendiricileri kullanılmıştır.
2008 yılında PlanetSpace Athena III fırlatma aracını ISS uçuş programı kapsamında öne sürdü. Orijinal katı yakıt güçlendiricinin 2 1 /2 segment özellikli olanı dizayn edildi.
İlk sürüm Uzay fırlatma sisteminde iki adet 4 segmentten 5 segmente çıkartılmış katı roket güçlendiricisi kullanılması planlandı. Yapılan modifikasyonla 4 segmentin ortasına 5. segment yerleştirildi. Yeni yalıtım ve yeni elektronik teknolojileriyle 1.900 Ib (860 kg) daha hafifledi. 5 segmentli katı roket güçlendiricileri %25 daha fazla itiş gücü sağlıyordu ama kullanılan 5 segmentli katı roket iticileri yeniden kullanılamıyordu.
• Solid rocket booster
• PEPCON disaster
1. "NASA – Solid Rocket Boosters". NASA. Archived from the original on 2013-04-06.
2. Wayne Hale; National Aeronautics and Space Administration; Helen Lane; Gail Chapline; Kamlesh Lulla (7 April 2011). Wings in Orbit: Scientific and Engineering Legacies of the Space Shuttle, 1971-2010. Government Printing Office. p. 5. ISBN 978-0-16-086847-4.
3. "One year on – Review notes superb performance of STS-135’s SRBs". NASASpaceFlight.com. Retrieved February 2015.
4. "Booster stacking finished for final shuttle flight". Spaceflightnow.com. Retrieved February 2015.
5. "STS-134 IFA Review: SRBs and RSRMs Perform Admirably". NASASpaceFlight.com. Retrieved February 2015.
6. "Reusable Solid Rocket Motor—Accomplishments, Lessons, and a Culture of Success" (PDF). ntrs.nasa.gov. Retrieved February 2015.
7. ^ Jump up to:a b "Shuttle Solid Rocket Boosters". NASA.
8. "Solid Rocket Boosters". NASA.
9. "Solid Rocket Boosters". NASA. Archived from the original on 2010-07-25. Retrieved 2010-08-28.
10. "Salt Water Activated Release for the SRB Main Parachutes (SWAR)". NASA. 2002-04-07. Archived from the original on 2002-02-03.
11. "Report of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident, Chapter IV: The Cause of the Accident". NASA. Archived from the original on 2013-05-11.
12. "Space Shuttle Challenger Case".
13. "Report of the Presidential Commission on the Space Shuttle Challenger Accident, Chapter III: The Accident". NASA.
14. "Orbiter Manufacturing and Assembly". NASA.
15. Leary, Warren E., NASA Picks Lockheed and Aerojet, New York Times, April 22, 1989
16. "Jerry L. Ross" NASA Johnson Space Center Oral History Project, 26 January 2004.
17. Jenkins, Dennis R. "Space Shuttle: History of the National Space Transportation System – The First 100 Flights"
18. J. E. McMillin and J. A. Furfaro. "A Review of ETM-03 (A Five Segment Shuttle RSRM Configuration) Ballistic Performance" (PDF).
19. "Most powerful Space Shuttle Solid Rocket Motor ever tested proves it can be pushed close to edge, yet still perform flawlessly". NASA MSFC.
20. "NASA and ATK Successfully Test Ares First Stage Motor". NASA. Archived from the original on 2010-03-29. Retrieved 2010-03-25.
21. "Launch Vehicles". A Field Guide to American Spacecraft.
22. Priskos, Alex. "Five-segment Solid Rocket Motor Development Status" (PDF). ntrs.nasa.gov. NASA. Retrieved 2015-03-11.
23. "Space Launch System: How to launch NASA’s new monster rocket". NASASpaceFlight.com. 20 February 2012. Retrieved 9 April 2012.
Orijinal kaynak: uzay mekiği katı roket güçlendiricisi. Creative Commons Atıf-BenzerPaylaşım Lisansı ile paylaşılmıştır.
Ne Demek sitesindeki bilgiler kullanıcılar vasıtasıyla veya otomatik oluşturulmuştur. Buradaki bilgilerin doğru olduğu garanti edilmez. Düzeltilmesi gereken bilgi olduğunu düşünüyorsanız bizimle iletişime geçiniz. Her türlü görüş, destek ve önerileriniz için iletisim@nedemek.page