Vapore al lancio dai motori dello shuttle

Salve, vorrei capire di cosa si compone quel vapore che esce a righelli dai motori principali dello shuttle i minuti prima della partenza, mi scuso per la banalità della domanda, ma sono un novello. Ho pensato fosse idrogeno o ossigeno perchè ho letto che nel serbatoio principale ci stà quello, però un’altra cosa che non riesco a notare ne nelle foto e nemmeno nei video, è come faccia a svuotarsi il serbatoio :grinning: , non vedo nessun tubo o altro che si indirizza nello shuttle per rifornirlo :scream: . Mi spiegate, magari con delle immagini che chiariscono meglio.

Ciao dpns22!! Dunque in gas che vedi fuoriuscire dai 3 SSME e dall’ET sono idrogeno e ossigeno…diverse ore prima del lancio i serbatoi dell’ET vengono riempiti con i propellenti i quali però come sai, sono a temperature molto basse al fine di mantenerli allo stato liquido…nonostante l’isolamento termico però una parte di questi propellenti evapora cmq (boil off) e pertanto deve essere fatta uscire dai serbatoi altrimenti il tutto potrebbe esplodere (è come se fosse una pentola a pressione) ed è per questo motivo che il rifornimento avviene fino a poco prima del lancio, cioè si aggiungono propellenti a causa di questo continuo rilascio.

Se quardi in questi link puoi vedere le due linee di alimentazione che collegona l’ET all’orbiter e che quindi ne alimentano i motori durante l’ascesa. La linea di SX è quella del idrogeno, mentre quella di DX è quella dell’ossigeno. Questi tra l’altro sono 2 dei tre punti di attacco dell’orbiter all’ET. Se ti domandi come avviene il rifornimento sulla rampa, bhè è molto semplice si utilizzano le stesse condutture ma facendo percorrere lo stesso cammino ai propellenti ma in verso opposto.

http://shuttle.msfc.nasa.gov/photo/index.pl?album=/STS-121&mode=viewpicture&picture=121+ET+SRB+Mate+10.JPG
http://shuttle.msfc.nasa.gov/photo/index.pl?album=/STS-121&mode=viewpicture&picture=121+ET+4.jpg

Solo una piccola aggiunta, proprio i vapori di idrogeno e ossigeno fatti scorrere nelle piccole condotte che avvolgono gli ugelli servono per il raffreddamento degli stessi durante il loro utilizzo nelle prime fasi di volo, la serpentina che li avvolge è ben visibile esternamente.

Se ti domandi come avviene il rifornimento sulla rampa, bhè è molto semplice si utilizzano le stesse condutture ma facendo percorrere lo stesso cammino ai propellenti ma in verso opposto.

Come in senso opposto?i propellenti passano dall’ET allo shuttle tramite quei 2 condotti (però mi chiedo come mai passa solo il propellente a stato gassoso sulla rampa di lancio…cioè solo quello da rilasciare)come mi avete detto, poi per rifornire l’ET sulla rampa?cioè mica il verso diventa shuttle- ET? E poi quelle fiamme 5 secondi prima del lancio servono per far partire gli SSME tramite i gas??

Come in senso opposto?i propellenti passano dall'ET allo shuttle tramite quei 2 condotti (però mi chiedo come mai passa solo il propellente a stato gassoso sulla rampa di lancio..cioè solo quello da rilasciare)come mi avete detto, poi per rifornire l'ET sulla rampa?cioè mica il verso diventa shuttle- ET? E poi quelle fiamme 5 secondi prima del lancio servono per far partire gli SSME tramite i gas??

Durante il rifornimento idrogeno e ossigeno passano dall’orbiter al tank e durante il lancio ovviamente in senso contrario, in modo da raggiungere gli SSME. Per la raccolta del gas evaporato presumo, qui però chiedo conferma, ci sia una conduttura separata che parte dalla sommità dei serbatoi in modo da raccogliere i vapori, questi in gran parte vengono fatti uscire dal cap sulla sommità del tank e altri vengono prelevati per il raffreddamento.
Le scintille a -5sec dall’accensione sono prodotte esternamente e servono per far bruciare eventuali gas infiammabili dispersi nell’aria evitando esplosioni al momento dell’accensione dei propulsori.

Per maggiori informazioni:
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/et.html#et

Grazie Albyz per le precisazioni…qualcosa sfugge sempre 8) 8)

Allego un piccolo schema del sistema di alimentazione dei motori dello shuttle.
Come si può vedere dalla figura attraverso le linee di fill e drain il combustibile viene caricato a bordo dei serbatoi dell’ET. In prossimità dell’unione tra orbiter ed ET vi sono 4 valvole ( due per ogni linea poste sia sull’orbiter che sull’ET) che permettono ai propellenti di passare lungo la conduttura stessa in un senso o nell’altro a seconda che si stia caricando propellente oppure lo si stia usando per i motori. Quando avviene il MECO queste 4 valvole vengono chiuse ermeticamente e solo dopo che questo è avvenuto (più altre operazioni di dumping e pressurizzazioni delle linee di alimentazione), l?ET viene sgangiato.

In questa immagine http://shuttle.msfc.nasa.gov/photo/index.pl?album=/STS-115/ET+Orbiter+Mate&mode=viewpicture&picture=115+Orb+Mate+11.jpg puoi vedere proprio queste valvole di cui parlavo a bordo dello shuttle…inoltre si vedono anche i due portelli che si chiudono ermeticamente quando l’ET si sgangia al fine di ripristinare la continuità del rivestimento termico del ventre dello shuttle.

tra l’altro per maggiori info su come funziona lo shuttle in tutti i suoi sistemi ecco un link molto interessante

http://www.shuttlepresskit.com/STS-98/scom.htm

Ciao,
a dire il vero quello sbuffo che si vede uscire dal lato degli SSME non è nè idrogeno nè ossigeno (e ci mancherebbe altro altro che fuochi fatui!) ma elio utilizzato per “purgare” gli ugelli e altre condutture (dall’inglese to purge) per evitare che si tappino (ad esempio per solidificazione dell’idrogeno liquido) o ghiaccio). Quindi la nuovoletta altro non è che vapore acqueo atmosferico che condensa a causa dell’elio gassoso a bassa temperatura.

Ciao ciao,
star

no scusa Starlite ma sei sicuro? l’idrogeno e ossigeno liquidi mentre che sono nei serbatoi dell’ET sono soggetti al boil off per cui da qualche parte se ne devono andare via…mi informo meglio perchè mi piace dare il beneficio del dubbio, però credo proprio che tutto quel vapore che si vede andare via dall’ET e dai SSME siano idrogeno e ossigeno che sono evaporati e poi come diceva Albyz servono (almeno l’idrogeno) a raffraddere la campana dell’ugello

In effetti mi sono venuti molti dubbi anche a me :cry: prima perchè la grande fuoriuscita di gas prima di partire potrebbe realmente essere pericolosa quando si parte, e poi perchè se nel caso quello non fosse ne ossigeno ne idrogeno non mi spiego allora a cosa serva l’elio, cioè l’idrogeno non passa, quindi non si ghiaccia nulla… :?: :?:

Anche io non sono molto convinto si tratti di Elio, primo perchè sarebbe uno spreco enorme buttarlo via quando a bordo serve, e poi il raffreddamento sono sicuro si faccia attraverso l’idrogeno, come la figura sotto mostra… sto cercando anche io maggiori informazioni se quello sbuffo sia elio e non idrogeno…

L’elio serve per la pressurizzazione degli impianti e per ripulire i circuiti ma non ho trovato da nessuna parte che successivamente venga buttato via…

Allora, prima di tutto grazie a dpns22 per la domanda, perchè ci permetterà, come minimo, di toglierci alcuni dubbi.

  • Il raffreddamento degli ugelli degli SSME è sicuramente ottenuto dalla circolazione di Idrogeno gassoso, ma da quanto ne so io (ovviamente riferendomi a documenti NASA o allo Jenkins) si tratta di un circuito chiuso, in cui il gas viene rimesso in circolo e non espulso.
  • L’Elio è effettivamente utilizzato per “spurgare” alcune parti del sistema di alimentazione, ma non ricordo se e da dove venga espulso.
  • La “nuvola bianca” più evidente che si nota prima del lancio, viene emessa dalle linee di drenaggio principali degli SSME, che riguardano Idrogeno o Ossigeno, non Elio.
  • L’unico riferimento “certo” che ho trovato in più è un commento ad una (fantastica) sequenza al rallentatore di accensione degli SSME nel DVD “Liftoff!” della Spacecraftfilms, dove, subito prima dell’accensione, viene detto che gli “sbuffi bianchi” sono di Ossigeno.
- L'Elio è effettivamente utilizzato per "spurgare" alcune parti del sistema di alimentazione, ma non ricordo se e da dove venga espulso.

Qui parla del circuito dell’elio ma non ho trovato niente che accenni a valvole di drenaggio o simili…
http://science.ksc.nasa.gov/shuttle/technology/sts-newsref/sts-mps.html#sts-mps

- La "nuvola bianca" più evidente che si nota prima del lancio, viene emessa dalle linee di drenaggio principali degli SSME, che riguardano Idrogeno o Ossigeno, non Elio. - L'unico riferimento "certo" che ho trovato in più è un commento ad una (fantastica) sequenza al rallentatore di accensione degli SSME nel DVD "Liftoff!" della Spacecraftfilms, dove, subito prima dell'accensione, viene detto che gli "sbuffi bianchi" sono di Ossigeno.

Qui non ho ben capito cosa intendi, stai parlando della stessa “nuvola”? Quella presente nella valvola lateralmente su ognuno dei tre ugelli?
Se fosse così dovrebbe essere allora, come detto ossigeno.

Qui non ho ben capito cosa intendi, stai parlando della stessa "nuvola"? Quella presente nella valvola lateralmente su ognuno dei tre ugelli? Se fosse così dovrebbe essere allora, come detto ossigeno.

Si, stiamo parlando della stessa cosa, e penso anche io che sia ossigeno.
Solo mi riferivo al fatto che esce da una “drain line” principale degli SSME che, come si vede dalla figura, ne possiede sia per l’idrogeno che per l’ossigeno.

qua si vedono bene le due linee di drenaggio di cui si parla http://shuttle.msfc.nasa.gov/photo/index.pl?album=/STS-115/SSME&mode=viewpicture&picture=115+SSME+2.jpg

sono indubbiamente linee da cui fuoriesce ossigeno e idrogeno ovviamente allo stato gassoso. Inoltre se non ci fosse idrogeno che fuoriuscisse allora perchè accendere quelle scintille a 5 secondi dal lift-off? come già hai detto prima Albyz, servono proprio per bruciare eventuali (e togliamo l’eventuale) bolle di idrogeno gassoso presenti nella zona sottostante gli ugelli.

In tutti i razzi con propellenti liquido c’è bisogno di far fuoriuscire il propellente gassoso che si forma mentre è nel serbatoio prima del lancio.

tra l’altro non mi ricordo dove, ma mi sembra di avere letto che l’idrogeno gassoso fuoriesce proprio dalla camera di combustione ed è per questo che le scintille di cui si parlava prima vengono inviate proprio sotto la campana dell’ugello…dalle drain line uscirà l’ossigeno

Inoltre se non ci fosse idrogeno che fuoriuscisse allora perchè accendere quelle scintille a 5 secondi dal lift-off? come già hai detto prima Albyz, servono proprio per bruciare eventuali (e togliamo l'eventuale) bolle di idrogeno gassoso presenti nella zona sottostante gli ugelli.

Perchè che pericolo c’è a questo punto??vedendo vari video, è tutto un fuoco sotto gli ugelli al momento dell’accensione degli ssme, quindi che differenza fà accendere quelle scintille?Non ci possono pensare gli ssme al momento del primo rigetto di fuoco?Va bè mi rendo conto che questa è una domanda un po troppo puntigliosa :flushed: . Cmq credo anchio che sia uno tra ossigeno e idrogeno perchè dai video si nota che su ogni ugello solo un canale dei due caccia il gas, ed è quello con l’estremità di colore bianco…però non mi tornano i conti, perchè entrambi i canali si calano sugli ugelli, ma solo uno espelle il gas, e l’altro quindi??l’altro magari potrebbe essere l’idrogeno che raffredda tutta la campana ok, ma dovrebbe uscire cmq da qualche parte perchè dall’et ne arriva sempre di nuovo giusto?Dal disegno si capisce che è un circuito chiuso di idrogeno perchè il canale di idrogeno non sputa nulla fuori, però l’idrogeno dell’et non lo vedo fuoriuscire da nessuna parte, e inoltre almeno per ora che scrivo nel post non so nemmeno dove si trova la camera di combustione per chiarirmi le idee :frowning:

PS: Mi sto attrezzando per imparare l’inglese bene, perchè tutte le documentazioni sono rigorosamente in inglese, quindi scusate se faccio qualche domanda in + prima di essermi documentato…ma leggere l’inglese al momento mi fa perdere tanto tempo :frowning: e quindi tanti dubbi che mi rimangono li chiedo senza pudore :o :o prima di arrivarci a leggerli in “inglese”

dunque a questo link https://mediaarchive.ksc.nasa.gov/detail.cfm?mediaid=23543 vedi bene tutto l’SSME come è fatto…tutto quell’insieme intricato di condutture sopra l’ugello, sono le linee di alimentazione della camera di combustione, la quale anche se solo parzialmente la si intravede.

per quanto riguarda il problema delle bolle di idrogeno residue, la cosa non è che sia proprio potenzialmente distruttiva però se si trova una nuvoletta di idrogeno sotto al motore, quando arrivano i gas prodotti nella camera di combustione ( temperatura circa 3000 °C), queste esplodono di botto provocando delle onde d’urto che risalgono nel flusso di gas caldi e di fatto turbandone il comportamento e quindi provocando dei problemi nel far arrivare il tutto alle condizioni di regime necessarie per poter partire. Con le scintille ci leviamo il problema perchè così sto idrogeno viene bruciato più lentamente senza dare problemi e quindi liberando il campo per un’accensione corretta.

Cmq per quanto riguarda l’inglese vai tranquillo…il sottoscritto lo ha imparato a 20 anni…e ti posso dire che mi pento amaramente di non averlo studiato prima perchè avrei potuto sapere molte più cose e prima. Con la passione per l’astronautica e conoscendo l’inglese (sia scritto che parlato) ti si apre davvero un universo di cose da esplorare. E poi comunque non basta che ti fai un po’ di basi della linqua per capire questi documenti…sono scritti con un inglese piuttosto semplice (non stiamo mica parlando di letteratura antica inglese!!) e quindi facile a capirsi. Ovviamente bisogna sapere un po’ di cose tecniche altrimenti non si capisce il significato di ciò che si legge. PEr il resto chiedi tutto quello che vuoi, anche le cose più “innocenti” possono rivelarsi interessanti…vedi questa discussione che si sta facendo…quindi don’t worry