Shuttle fase II.Come dovrebbe essere secondo voi?

Se la NASA avesse deciso di costruire una nuova e moderna versione dello Space Shuttle (non un veicolo alato di tipo diverso,ma una versione modernizzata dell’attuale Orbiter),come avrebbe dovuto essere secondo voi? Quali le componenti da ridisegnare (a parte,ovviamente l’elettronica di bordo)? quali le modifiche da introdurre? Comincio io,dicendo che a mio giudizio un eventuale Shuttle fase II dovrebbe poter operare anche in versione automatica,senza equipaggio,dovrebbe avere le ali più corte per salvare peso,e dovrebbe poter rientrare non come un aliante ma come un vero e propio aereo.

Innanzitutto una versione modernizzata?? Oppure un progetto ex-novo??
Se parliamo di una versione modernizzata gli interventi da compiere sono relativamente pochi (struttura, motori, avionica) ma l’architettura dello Shuttle offre poche reali possibilità di cambiamento.

Se parliamo di un veicolo ex-novo allora stiamo parlando di qualcosa di completamente diverso (cosa che io auspico vivamente). Dalla descrizione che ne fai si direbbe un corpo portante (ali corte), non dimentichiamoci che le prime incarnazioni di OSP e CEV erano proprio (e non a caso direi) dei corpi portanti.

Il che però contrasta con il fatto di poter atterrare come un aeroplano, benché i corpi portanti siano in grado di effettuare atterraggi (molto veloci) come normali aerei, il peso dei motori e del relativo carburante, unito al forte carico alare (per così dire) che si riscontra nei corpi portanti non ne fanno il candidato ideale per un atterraggio di tipo convenzionale (ma del resto neanche lo Shuttle lo è). In genere per i corpi portanti si preferisce un atterraggio a bassa velocità verticale/orizzontale cosa che si può ottenere con un parasail, un parawing oppure un’ala di Rogallo.

Diciamo una versione modernizzata dell’attuale Space Shuttle,costruita con le componenti elettroniche ed i materiali di oggi,ed in base all’esperienza accumulata in più di vent’anni di voli dell’orbiter.

Ciao Carmelo,
per una versione automatica dello shuttle odierno credo che l’unico utilizzo possibile è quello del rientro sulla Terra di esperimenti dalla ISS. Voglio dire che se vuoi mandare su componenti di grosse dimensioni meglio un vettore a perdere (per ora) magari anche derivato dallo shuttle. Se invece pensavi di poter sfruttare le possibilità di rientro (anche di grossi esperimenti) hai ragione che con il CEV, ATV o Progress non sia possibile effettuarli.
Francamente poi non credo sia così importante avere dei motori veri per il rientro anche perchè questo non è mai stato un problema con ben tre siti di atterraggio dislocati negli USA.
Si, tutto sommato non vedo interesse nell’upgradare lo shuttle odierno. Meglio qualcosa di completamente nuovo (tipo SSTO). Ma tanto per vedere qualcosa di diverso dovremo aspettare almeno altri 20 anni se va bene…

Il che però contrasta con il fatto di poter atterrare come un aeroplano, benché i corpi portanti siano in grado di effettuare atterraggi (molto veloci) come normali aerei, il peso dei motori e del relativo carburante, unito al forte carico alare (per così dire) che si riscontra nei corpi portanti non ne fanno il candidato ideale per un atterraggio di tipo convenzionale (ma del resto neanche lo Shuttle lo è). In genere per i corpi portanti si preferisce un atterraggio a bassa velocità verticale/orizzontale cosa che si può ottenere con un parasail, un parawing oppure un'ala di Rogallo.

Da che ne so io lo Shuttle atterra a “mattone” e il profilo di atterraggio è quello di un aliante … Peppe docet :wink:

Io ho sempre pensato ad un possibile sviluppo dello Shuttle.
Tali migliorie avrebbero dovuto farle già sull’Endeavour.
Strutturalmente non avrei apportato nessun tipo di modifica.
Principalmente avrei ridotto la stiva di carico, e avrei allungato la zona abitativa di un paio di metri.
Questo avrebbe permesso di tenere tutto l’equipaggio al piano di volo, quindi sarebbe stato possibile munirlo di seggiolini eiettabili, tipo caccia.
Questo avrebbe permesso una via di fuga per gli astronauti.
Avrei poi cambiato tutto il rivestimento termico optando ad un sistema ablativo, come per le capsule Apollo.
Questo avrebbe dato maggio sicurezza, alle navette , e non ci sarebbero stati altri problemi con le piastrelle termiche.
Avrei poi optato per l’eliminazione dei carrelli favorendo un utilizzo di pattini tipo sci, vedi DYNA-SOAR (x-20).
Per quanto riguarda l’ET, invece di rivestirlo con quella schiuma polierutanica, avrei optato per una soluzione tipo missili a perdere.
Non ho mai capito perchè l’ET sia stato sempre ricoperto con quella schiuma piuttosto che come un normale vettore.

Discutere di questo interessante argomento mi impone la richiesta a tutti voi di una ragione “a monte”.
Mi spiegate, secondo voi, qual’è realmente il vantaggio di avere sviluppato un veicolo alato invece di un sistema a capsula o lifting body?
Voglio dire, al di là della possibilità di mettere in stiva grossi satelliti, cosa peraltro possibile anche con altre configurazioni aerodinamiche, a cosa sono realmente servite le ali dello shuttle?
Non mi si dica per rendere più agevoli le manovre in atterraggio o addirittura in caso di emergenza: le navette non hanno mai, nella loro storia, “deviato” su luoghi diversi da Edwards AFB o dal KSC, e per fortuna, non ha mai avuto bisogno di atterrare in Spagna o in Marocco, evenienza che sarebbe stata comunque possibile in configurazioni differenti dallo spazioplano.
E’ una domanda “provocatoria”, ma non più di tanto…

Eh Topopesto mica sono interventi da poco, praticamente si tratta di riprogettare lo Shuttle per intero, ritengo che le modifiche che proponi siano infattibili (sia tecnicamente che economicamente) per qualsiasi Shuttle ora esistente (incluso l’Endeavour che non è assolutamente diverso dagli altri, solo un pò più leggero).

Ridurre la cargo bay per alloggiarvi una sezione pressurizzata aggiuntiva è una cosa fattibile ed è avvenuta spesso in passato, pensa ai vari Spacelab, SpaceHab ecc.
Se invece parli di estendere il volume pressurizzato della parte anteriore dello Shuttle la cosa è quasi infattibile perché bisognerebbe riprogettare e ricalcolare tutta la struttura.
Per quanto riguarda i sedili eiettabili si tratta di un falso problema, il Columbia per i primi 4 voli disponeva di due sedili eiettabili (così come l’Enterprise) che erano utili solo nella fase di discesa in caso di mancato atterraggio, ma non potevano essere usati durante il decollo (al contrario di quelli del Buran).

Il problema è che nello Shuttle potrebbero essere installati solo 4 sedili nel upper deck, mentre gli altri 4 astronauti alloggiati nel middeck sarebbero condannati visto che non potrebbero eiettarsi.

Il problema dell’abbandono di un veicolo spaziale in emergenza deve, a mio avviso, passare attraverso la separazione ed il recupero di TUTTA la struttura pressurizzata contenente l’equipaggio, così come avviene per le capsule spaziali. Questo può anche avvenire per una navetta ma implica una scelta progettuale fatta “a monte” e non a valle della sua realizzazione.

Per inciso subito dopo il disastro del Challenger la NASA prese seriamente in considerazione la possibilità di separare, e recuperare a mezzo paracadute, tutto il muso dello Shuttle. Non se ne fece più niente per problemi tecnici (di riprogettazione estesa appunto) ed economici.

Per quanto riguarda il sistema di protezione termica concordo con te sulla possibilità di rivestire una navetta con uno scudo termico sagomato ad hoc che sia realizzato in ablativo. Ma quando fu progettato lo Shuttle questa (paradossalmente) sembrava una decisione antieconomica. Solo dopo (molto dopo) la NASA ha scoperto quanto era antieconomico installare e revisionare oltre 30.000 piastrelle ceramiche ognuna diversa dalle altre!

Francamente non capisco perché suggerisci di mettere dei pattini sotto una navetta destinata comunque ad atterrare su una pista in tarmac (l’asfalto speciale usato per gli aeroporti). Nell’X 20 era una necessità dettata dal fatto di dover atterrare sulla pista del Roger Dry Lake (così come l’X 15) che era un lago essiccato.

Per quanto riguarda l’ET è stato progettato e realizzato così (come un’enorme bottiglia di Dewar) essenzialmete per ragioni di peso.
Farlo come un “normale” missile avrebbe comportato un aggravio di peso che sarebbe andato a scapito delle prestazioni dello Shuttle e quindi del payload trasportabile. Pensa che per i primi voli l’ET era verniciato di bianco, la NASA ha scoperto che non verniciandolo risparmiava oltre 1.000 kg. Nel settore spaziale anche un solo kg risparmiato fa la differenza…

Discutere di questo interessante argomento mi impone la richiesta a tutti voi di una ragione "a monte". Mi spiegate, secondo voi, qual'è [b]realmente[/b] il vantaggio di avere sviluppato un veicolo alato invece di un sistema a capsula o lifting body? Voglio dire, al di là della possibilità di mettere in stiva grossi satelliti, cosa peraltro possibile anche con altre configurazioni aerodinamiche, a cosa sono realmente servite le ali dello shuttle? Non mi si dica per rendere più agevoli le manovre in atterraggio o addirittura in caso di emergenza: le navette non hanno mai, nella loro storia, "deviato" su luoghi diversi da Edwards AFB o dal KSC, e per fortuna, non ha mai avuto bisogno di atterrare in Spagna o in Marocco, evenienza che sarebbe stata comunque possibile in configurazioni differenti dallo spazioplano. E' una domanda "provocatoria", ma non più di tanto...
L'unico reale vantaggio della navetta consiste nel portare in orbita grossi carichi ed assemblarli,e nel recuperarli per riportarli a terra.E' un vantaggio non da poco,ma obbiettivamente in questi venticinque anni è andato letteralmente sprecato.Non si sono sfruttate le potenzialità offerte dallo Shuttle per assemblare stazioni orbitali e centrali solari nello spazio,o per lanciare space tugs verso le orbite alte o la luna.Diciamolo francamente,per come è stato effettivamente usato il 70% 80% per cento di quanto fatto dallo Shuttle si poteva ottenere (spendendo meno) con stazioni tipo Skylab servite da un ferry come il "Big Gemini".

E’ logico che la mia idea di modificare lo Shuttle, prevedeva una riprogettazione totale della struttura.
Si potrebbe comunque aggirare l’ostacolo, teoricamente, aumentando la sezione pressurizzata riducendo la lunghezza dei portelloni della stiva.
Non ho mai ritenuto una valida soluzione l’utilizzo dello Spacehab, però meglio che niente.
Per quanto riguarda i pattini tipo X-20, li ritengo migliori per un fattore di sicurezza.
Prima di tutto non ci sarebbe il rischio che uno dei lo pneumatici possa scoppiare, poi in secondo, il pattino sarebbe formato direttamente dal ventre della navetta, ci sarebbe quindi una riduzione del peso, non essendoci carrelli e portelli dei carelli da aprire.
Per quanto concerne il sistema di salvataggio, per gli astronauti, con l’allungamento della sezione pressurizzata tutti gli astronauti si verrebbero a trovare nella parte superiore della cabina, mentre nella parte inferiore non ci sarebbe nessun astronauta.
Logicamente, per quanto riguarda i seggiolini eiettabili, logicamente, anch’io opterei per una versione migliorata e più sicura.
Perchè una stiva piàù corta?
Come detto da Carmelo, ritengo che sarebbe stato giusto utilizzare lo Shuttle come veicolo di trasporto per elementi quali moduli per stazioni spaziali, rimorchiatori e per effettuare riparazioni di satelliti.
E’ stata sbagliata la politica di volerlo utilizzare per la messa in orbita di satelliti, un lavoro che qualsiasi altro vettore, a perdere, avrebbe potuto compiere benissimo ea minor costo.
Se poi Archipeppe ritiene esagerate le mie idee di modifica dello Shuttle, dovrebbe visionare la mia “bibbia dello Shuttle”.
In questo libro sono raffigurate e spiegate , nel dettaglio, alcuni studi per migliorare lo Shuttle e aumentare le sue capacità, delle soluzioni davvero incredibili.
Il libro è : “SPACE SHUTTLE: DAWN OF AN ERA”.

Io ho sempre pensato ad un possibile sviluppo dello Shuttle. Tali migliorie avrebbero dovuto farle già sull'Endeavour. Strutturalmente non avrei apportato nessun tipo di modifica. Principalmente avrei ridotto la stiva di carico, e avrei allungato la zona abitativa di un paio di metri.

R.:
Invece secondo me sarebbe stato possibile rendere l’intera cabina eiettabile, nonostante il prezzo da pagare in termini di carico utile, per una serie di ragioni semplici:

  1. In entrambi i casi di incidente, la cabina dell’equipaggio è rimasta intera fino all’impatto a terra, anche se non integra dal punto di vista della pressione interna. La cabina è realizzata separatamente dal resto del veicolo e i punti di attacco alla struttura volante sono solo quattro, quindi il sistema che prevedesse, in caso di emergenza, la separazione della cabina, sarebbe già avvantaggiato a livello strutturale.

  2. Conseguentemente, sarebbe bastato rivestire la cabina di un sistema ablativo per il rientro, e di un paracadute per il tratto finale della discesa. Entrambi i casi di incidente (Challenger e Columbia) avrebbero permesso molte chances di salvataggio per gli astronauti se avvenuti con questi semplici sistemi. La cabina del Challenger si separò intera e solo il paracadute avrebbe evitato la morte degli astronauti, causata dall’impatto sulla superficie del mare. Nel caso di Columbia, la maggior parte del riscaldamento del rientro era già avvenuto. Un pochino di ablativo e poi il paracadute.

  3. I seggiolini eiettabili sono poco ma poco pratici e sicuri: in caso di emergenza al decollo non servono a nulla, a meno che non vogliamo far bruciare gli astronauti dalle fiammate degli SRB (ed esporli anche alle tremende vibrazioni). Eiettare gli astronauti DOPO la separazione degli SRB non ha alcun senso. Tutto ciò ha un senso solo con l’intera cabina separabile. Young disse ciò chiaro e tondo già nel 1986 dopo il disastro del Challenger. Certo che farebbe a pugni con le capacità di carico, ma sarebbe l’arma per rendere veramente un gioiello lo shuttle a livello di prestigio tecnologico.

Questo avrebbe permesso di tenere tutto l'equipaggio al piano di volo, quindi sarebbe stato possibile munirlo di seggiolini eiettabili, tipo caccia. Questo avrebbe permesso una via di fuga per gli astronauti. Avrei poi cambiato tutto il rivestimento termico optando ad un sistema ablativo, come per le capsule Apollo. Questo avrebbe dato maggio sicurezza, alle navette , e non ci sarebbero stati altri problemi con le piastrelle termiche.

R.:
Non credo molto ai seggiolini eiettabili, e non mi pare una grossa soluzione il palo telescopico per l’abbandono nave all’atterraggio in mare. No, sono solo palliativi che si sarebbero potuti evitare. Un grosso problema abbastanza bene risolto è quello delle giunzioni degli SRB, tanto che si dice che gli SRB siano oggi molto ben visti, in termini di sicurezza, dagli astronauti. Il rivestimento termico dello shuttle è ancora oggi una sorta di ibrido tra quello ablativo e quello refrattario, il CAIB dice che le piastrelle tendono a consumarsi durante il rientro. Però mi pare efficace, seppure un po’ troppo fragile. Un grosso problema da risolvere, e QUESTO sì che è un problemone, è il rivestimento dell’ET, che SE verrà risolto sarà il secondo elemento per dire che l’STS sta maturando bene. In questo caso io sosterrei l’avvio della produzione di uno o due altri orbiters. Che costerebbero molto meno del CEV e funzionerebbero per vent’anni, mi parrebbe assolutamente irrazionale buttare via la tecnologia dell’orbiter.

Basterebbe modificare la definizione di fondo dello shuttle: non già un sistema operativo, ma un vero sistema sperimentale, su cui intervenire a spron battutto per implementare sempre nuove soluzioni. Tenendo a mente soprattutto la sicurezza degli astronauti, piuttosto che il calendario delle missioni, in venticinque anni oggi avremmo non tre ma dieci orbiter sempre meglio riusciti… e un database immenso su cui poggiare la progettazione di nuove navette, invece di progettare una capsula come quelle di quarant’anni fa. La spesa sarebbe stata suppergiù la stessa ma avremmo avuto meno missioni orbitali di basso profilo tecnico-scientifico.

Avrei poi optato per l'eliminazione dei carrelli favorendo un utilizzo di pattini tipo sci, vedi DYNA-SOAR (x-20).

R.:
Tieni conto che i carrelli dello shuttle hanno i pattini, che entrano in funzione in caso di scoppio di un pneumatico.

Per quanto riguarda l'ET, invece di rivestirlo con quella schiuma polierutanica, avrei optato per una soluzione tipo missili a perdere. Non ho mai capito perchè l'ET sia stato sempre ricoperto con quella schiuma piuttosto che come un normale vettore.

R.:
Questo sistema è molto ma molto critico, e lo si sa da SEMPRE. Certo, visto che l’ET è a perdere, tanto valeva diminuire il rivestimento e aumentare la quantità di propellenti per compensare l’evaporazione.

ciao

Cristiano


N.B. Messaggio editato dall’Admin per correggere la quotatura, e renderlo comprensibile. Scusa Cristiano per l’invasione di campo. Il contenuto del messaggio non è stato modificato.

Quindi,riassumendo una nuova versione avanzata del vecchio Space Shuttle dovrebbe avere:1-Cabina eiettabile,2-nuovo rivestimento dell’ ET,3-rivestimento termico di nuovo tipo.Conseguentemente a queste modifiche l’Orbiter avrebbe una minore capacità di carico,cui si potrebbe ovviare con un vettore “Heavy lift” Shuttle-C.Fatto questo si potrebbe pensare a nuovi veicoli per l’orbita alta e la luna assemblati dal sistema STS (manned e unmanned) ed assistiti dalla stazione.Pensate se invece di puntare su X-33,OSP e CEV si fosse seguita questa strada…Adesso tuttavia,meglio il CEV che nulla.

x Cristiano.
L’idea della cabina eiettabile è sicuramente migliore dei sedili, ma apportando le modifiche da te menzionate, ci troveremmo ad avere una navetta come l’HERMES.
Dal progetto originale dell’Hermes si è arrivati, alla fine, ad avere una navetta talmente pesante che a malapena riusciva a portare in orbita il suo peso.
Con le modifiche che vorresti fare te, ci troveremmo nella medesima situazione; uno Shuttle che deve volare per portare in orbita solo 7 astronauti e niente carico utile.
A questo punto, tanto vale non fare volare niente.
Bisognerebbe allora cambiare completamente il programma e passare all’SDLV.
La versione originale, di questo progetto, prevedeva tutte le strutture principali del sistema Shuttle, la differenza era che invece di avere la cabina della navetta, al suo posto c’era una capsula biconica in grado di ospitare 6 astronauti e di essere lanciata via in caso di incidente.
Come ho sempre pensato io, sarebbe stato senza dubbio il passo migliore da compiere dopo il programma Shuttle.
Anch’io ho visto nascere la mia passione con lo Shuttle, questo però non vuole dire che dobbiamo tirarlo avanti anche quando esisteranno le astronavi che andranno alla velocità della luce, purtroppo, il suo tempo è passato, bisogna sostituirlo con qualcosa di migliore e più sicuro, ma non il CEV.

Separare gli astronauti dal carico utile, lanciabile con uno shuttle automatizzato.
Perchè non si prende mai in considerazione questa soluzione secondo voi? :smiley:/

Effettuare due lanci, per una sola missione, risulterebbe troppo costoso.

Effettuare due lanci, per una sola missione, risulterebbe troppo costoso.

Relativamente.
Lo Shuttle “per equipaggio” e lo Shuttle “per il carico” potrebbero non essere identici, ma progettati sul comune cardine della riusabilità.
Entrambi sarebbero più piccoli del loro “progenitore”, e specializzati nel compito da svolgere.
Navette più piccole porterebbero ad un minore peso, nonchè, in teoria, ad una minore complessità di gestione e manutenzione.
Anche i sistemi di lancio potrebbero essere progettati per essere sempre più votati alla riutilizzabilità. Il design del CLV in progettazione per il CEV, ad esempio, rende spendibile (si, lo so, per ora è tutto sulla carta) il solo secondo stadio.
Insomma, tante idee, forse sciocche, ma se l’astronautica non è l’ambito giusto nel quale sperimentare tecnologie di frontiera, allora qual’è quello corretto? :scream:

Per quanto riguarda il discorso di separare la cabina dal resto del veicolo, come dicono Topopesto, Cristiano ed altri vi consiglio di dare un’occhiata a questo interessante studio fatto (per il Buran) da questo ingegnere russo, che si chiama David Metreveli.

http://davidmetreveli.freeservers.com/photo3.html

Amici, i posts riguardanti il Progetto ARIES sono stati spostati nel forum appositamente creato. 8)
Continuate là la discussione.

Come tutti voi, anch’io ritengo sbagliata la scelta di abbandonare lo Shuttle, forse perchè non mi entusiasma il programma CEV, però penso che sarebbe stato meglio procedere con un miglioramento dello Shuttle, qualsiasi esso sia, e come per gli aerei militari, migliorarlo in tutti i modi possibili e magari realizzare delle versioni alternative.
Forse, con l’utilizzo di materiali e tecnologie nuove, avremmo potuto alleggerirlo e aggiungere qualche sistema di fuga migliore.
In un documento NASA del 17 febbraio 2004 "CREW SURVIVABILITY, si prendeva in considerazione l’idea di mettere, nella stiva della navetta, una capsula in grado di mettere in salvo l’intero equipaggio.
Il documento era reperibile nella sezione: returning to flight.

sono daccordo con marco…tanto che la NASA si è orientata, almeno come fa vedere dal suo sito su quella soluzione.