ТТУ

ТвердоТопливные Ускорители (ТТУ)

Два возвращаемых твердотопливных ускорителя образуют I ступень МТКК и крепятся к подвесному топливному отсеку II ступени.
Корпус каждого ТТУ имеет длину 45.46 м, внешний диаметр 3.7 м, общую массу 586.5 т, в том числе массу топлива 503.6 т, стартовую тягу 1330 тc (на уровне моря), продолжительность работы 122 с, суммарный импульс 131600000 кгс-с и удельный импульс в пустоте 262.2 с при степени расширения сопла 4.16 и максимальном расчетном давлении в камере сгорания 6.7 МПа. Сопло с гибким подшипником с помощью двух гидроприводов отклоняется на плюс/минус 8º (для управления достаточно плюс/минус 7.1º).

Конструктивно каждый твердотопливный ускоритель состоит из 11 секций пяти типов, изготовленных из стали толщиной 12 мм, габариты которых выбраны так, чтобы при их изготовлении и ремонтно-восстановительных

работах для повторного использования исключить сварку и использовать существующие способы раскатки, термической и механической обработки.
Для защиты от воздействия морской воды внешняя поверхность корпуса имеет покрытие на эпоксидно-полиамидной основе, внутренняя - изоляцию из бутадиенового каучука с асбестокварцевым наполнителем.
К последней секции крепится верхняя юбка (цилиндрическая проставка), обеспечивающая плавучесть приводнившегося блока и служащая для установки головного обтекателя (ГО) с тремя основными (диаметр купола 31.7 м) и одним тормозным (диаметр купола 16.5 м) ленточными парашютами и программного устройства, работающего от бародатчика и используемого после отделения ускорителя. На ГО расположены четыре двигателя отделения твердотопливного ускорителя от ПТО.

Твердотопливные ускорители снаряжаются смесевым топливом продолжительностью хранения не менее 10 лет.
Многократность применения потребовала разработки методики спасения ТТУ при падении в море (смотри рисунок), поиска, буксировки и восстановления ТТУ перед повторным использованием.

Различные стадии полета и спасение ТТУ проиллюстрированы на фрагментах кинограммы первого полета и фотографиях Космического центра им. Дж.Кеннеди (США) - слева-направо, сверху-вниз:

Вид на нижний пояс крепления ТТУ в первые секунды полета	Момент срабатывания пироболтов и начало отделения ТТУ	Отделение ТТУ (хорошо видно взаимодействие струй носовых РДТТ отделения с набегающим потоком)
Отделение ТТУ. Вид с наземных станций слежения	Отделение ТТУ. Вид с наземных станций слежения
Зацепление и начало буксировки ТТУ в открытом море	Буксировка ТТУ по морскому каналу в прибрежной зоне	Буксировка ТТУ по морскому каналу в прибрежной зоне с фиксацией у борта судна	Буксировка ТТУ по морскому каналу в прибрежной зоне с фиксацией у борта судна

Многократное использование твердотопливных ускорителей обеспечивает существенную экономию: стоимость изготовления нового ускорителя составляет 4.1 млн. дол., стоимость его спасения и восстановления - 1.6 млн. дол. (в ценах 1975 г. из расчета 445 полетов МТКС).

Необходимо отметить, что обеспечение спасения ТТУ системы "Space Shuttle" при падении в воды Атлантики и их последующая транспортировка является более простой инженерной задачей по сравнению с обеспечением мягкой посадки боковых блоков "А" ракетного комплекса "Энергия-Буран".

Надежность ТТУ при проектировании и в ходе первых полетов принималась равной единице, однако 28 января 1986 года прорыв горячих газов на стыке цилиндрических секций ТТУ привел к катастрофическому взрыву ПТО на 74 секунде полета, в результате которого погиб ОК "Челленджер" с семью астронавтами на борту (см. кинограмму последних секунд перед взрывом справа: отчетливо виден увеличивающийся факел сбоку-снизу правого ТТУ). Прорыв горячих газов произошел из-за прогара кольцевого резинового уплотнения, не обеспечившего необходимую герметичность стыка в условиях низких температур (в ночь перед стартом столбик термометра опускался ниже 0ºC). Развитие прогара началось сразу же после зажигания ТТУ на старте (см. фотографии, сделанные во время начала подъема "Челенджера", красная стрелка указывает на место прорыва раскаленных газов):

Катастрофа "Челенджера" привела к более чем полуторалетнему перерыву в полетах системы "Space Shuttle", пересмотру национальной политики США в области использования только многоразовых средств выведения полезных грузов в космос и повлекла за собой серьезные доработки конструкции ТТУ.

Основные характеристики стартовых РДТТ (ТТУ) "Спейс Шаттл"
Число РДТТ	2
Длина	45,46 м
Диаметр	3,7 м
Стартовый вес	586,5 тс
Вес топлива	503.62 тс
Вес после выгорания топлива	82,88 тс
Тяга одного РДТТ	1315 тс
Расчетный ресурс РДТТ	20 полетов

Переход на:

При оформлении страницы использованы фотографии NASA и иллюстрации из книги "SPACE SHUTTLE: The Hystory of Developing the National Space Transportation System", Dennis R.Jenkins, 1996;
иллюстрации раскрываются в увеличенный формат только с DVD-версии энциклопедии