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Launch escape test

EIN Fluchttest starten oder Abtreibungstest starten ist ein Test, bei dem sich das Fluchtsystem mit den Fluchttriebwerken eines Raumschiffes bewähren muss. Diese müssen in der Lage sein, ein Raumschiff sehr schnell in sichere Entfernung von einer explodierenden Rakete zu bringen.

Es gibt zwei Arten von Abtreibungstests. Das Pad-Abtreibungstest aus einer statischen Situation, und die Abtreibungstest im Flug aus einer beschleunigenden Trägerrakete bei maximalem Staudruck.

Pad-Abtreibungstest

EIN Pad-Abtreibungstest (wörtlich "Plattformbruchtest") ist ein Testflug, der beweist, dass eine Raumkapsel mit ihrem Fluchtsystem starten (LES) ist in der Lage, einer explodierenden, stationären Rakete mit ausreichender Geschwindigkeit und Reaktionszeit zu entkommen. Dazu werden oft Prototypen von Raumkapseln verwendet, die qua Aerodynamik und Masse entsprechen dem Endprodukt. Dieses sogenannte Boilerplate wird auch nicht auf einem tatsächlichen Launcher platziert, sondern nur auf einem Ring oder Block, der die Oberseite des Launchers simuliert. Dazu gehört der Adapter, der die Kapsel während eines normalen Fluges hält.

Die Kapsel wird dann mit einem simulierten Anomaliesignal versorgt, zündet automatisch ihre Fluchttriebwerke und fliegt in Sekundenschnelle mit hoher Beschleunigung davon. Die Kapsel muss dann durch Fallschirme stabilisiert werden, danach müssen die Landefallschirme ausfahren und zeigen, dass die Kapsel sicher auf dem Boden oder in sicherer Entfernung im Wasser landen kann.

Abtreibungstest an Bord

Bei einem Flugabbruchtest (auch Aufstiegsabbruchtest genannt) wird ein Raumschiff auf eine Trägerrakete gesetzt. Es steigt auf und beschleunigt durch die Atmosphäre. Die Summe aus dem Gegendruck der Atmosphäre und der Kraft der auf die Kapsel wirkenden Beschleunigung wird zu Staudruck erwähnt. Wenn es maximal ist, wird der max-q-Punkt erreicht. Dies ist im Allgemeinen der ideale Zeitpunkt, um den Test durchzuführen. Denn wenn es einer Kapsel bei max-q gelingt, sich vom Booster zu befreien und auf sichere Distanz zu gelangen, wird dies während des gesamten Starts möglich sein.

Fluchttests starten

Merkur

Pad-Abbruchtest einer Mercury-Kesselplatte.

NASAs Quecksilberkapsel wurde mehrmals einem Pad-Abtreibungstest unterzogen. Zwei dieser Tests waren erfolgreich. Sie fanden am 22. und 28. Juli 1959 statt. Die letzte fand von einer echten Testrakete (Little Joe) mit weiteren Instrumenten zur Messung von Vibrationen und Schalldruck statt.

Apollo

Little Joe II mit einem Apollo-Testgegenstand

Für die Apollo-Befehlsmodul von dem Apollo-Programm ein Pad-Abort-Test mit einer Boilerplate-Version wurde zweimal durchgeführt. Beim Erstflug 1963 bewährte sich der Fluchtmotor ebenso wie die Landefallschirme. Danach stellte sich heraus, dass ziemlich viel Ruß vom Fluchtmotor auf die Kesselplatte gekommen war.

Bei einem zweiten Belagabbruchtest im Jahr 1965 gab es keine Probleme mit Rußbildung.

Für die Apollo CSM wurden vier Abbruchtests im Flug an eigens entwickelten Little Joe II-Raketen durchgeführt. Die Tests wurden in verschiedenen Höhen und Geschwindigkeiten durchgeführt. Der dritte Start verlief nicht wie geplant. Die Rakete begann sich unkontrolliert um ihre Achse zu drehen, was dazu führte, dass sie sich auflöste und explodierte. Das Fluchtsystem wurde daraufhin aktiviert und schien einwandfrei zu funktionieren.

Für die meisten Abbruchtests kamen Massensimulatoren zum Einsatz, beim vierten Aborttest im Flug wurde erstmals ein echter Appollo CSM gestartet.

Orion Pad bricht 1 auf der White Sands-Raketenreichweite ab

Orion

Am 6. Mai 2010 wurde in der White Sands Missile Range ein Pad-Abort-Test mit einem Boilerplate der Orion-Kapsel ohne Probleme durchgeführt. Der Flug wurde Pad Abort-1 (PA-1) genannt.

Die Einführung des ATB mit der Orion-Testkapsel

Am 2. Juli 2019 wurde ein Abbruchtest während des Fluges durchgeführt. Für diesen Testflug Northrop Grumman Innovationssysteme modifizierte eine SR118-Raketenstufe. Die SR118 ist ursprünglich die erste Stufe der Peacekeeper, einer ehemaligen Interkontinentalrakete. Der Abtreibungstest an Bord beginnt am Cape CanaveralLC-46 werden durchgeführt. Nach 55 Sekunden wurde der Boilerplate Orion vom Booster abgezogen. Dieser Orion-Simulator war nicht mit Fallschirmen ausgestattet und würde im Meer stürzen und versinken. Die Fallschirme wurden bereits in 41 Falltests gut getestet. Vor dem Aufprall wurden 12 Datenrekorder abgeworfen, damit sie aus dem Meer gefischt werden konnten. Dieser Testflug wurde Ascent Abort-2 genannt. Ab LC-46 werden auch Minotauren gestartet, die ebenfalls aus Peacekeeper-Teilen gebaut werden.

Neuer Hirte

Der New Shepard hat ein Pusher Escape Engine, dh das Triebwerk befindet sich am Boden der Kapsel und schiebt diese somit von der Rakete weg.

Mit dem Neuer HirteKapsel gefüttert Blauer Ursprung im Oktober 2012 wurde ein Testflug von einem Pad abgebrochen.

Im Oktober 2016 wurde bei Max-Q ein erster Abbruchtest während des Fluges durchgeführt. Obwohl die Wahrscheinlichkeit groß war, dass der Booster durch den Fluchtmotor oder die veränderte Aerodynamik beschädigt würde, wurde diese wiederverwendbare Rakete sicher auf dem Boden platziert.

Am 18. Juli 2018 wurde kurz nach dem Abkoppeln der Rakete in der oberen Atmosphäre ein Abbruchtest während des Fluges erfolgreich durchgeführt.

Drache 2

Pfadabbruch

Dragon Pad-Abbruchtest

Am 6. Mai 2015 fand ein Pad-Abort-Test mit einem Prototypen statt SpaceX' Drache 2 namens Dragonfly place von Cape Canaveral Air Force Station Startkomplex SLC-40.[1] Die acht SuperDracos, hypergolische Triebwerke, die an der Seite des Drachen sitzen, feuerten fünf Sekunden lang. Am höchsten Punkt wurde der „Stamm“ verworfen. Danach wurden die Stabilisierungsschirme ausgefahren, gefolgt von den Landeschirmen. 99 Sekunden später landete die Dragonfly mehrere hundert Meter entfernt im Atlantik. Die Dragon ist zusammen mit dem gleichzeitig entwickelten Boeing Starliner das erste Raumschiff, das flüssige Treibstoffe für die Fluchttriebwerke verwendet.

Abtreibung an Bord

SpaceX plante, im Juni 2019 einen Abbruchtest während des Fluges durchzuführen. Bei einem Vortest am 20. April 2019 explodierte jedoch die zuvor ausgewählte Kapsel C201, die zuvor für den Testflug vorgesehen war SpX-DM1 wurde benutzt. Daher wurde dafür Dragon C205 verwendet. Die Prüfung fand am 19.01.2020 statt.[2] Für den Abtreibungstest während des Fluges wird ein modifizierter een Falke 9 benutzt. Die zweite Stufe enthielt keinen Motor, war aber voll betankt. Nach etwa 90 Sekunden wurden die Triebwerke abgeschaltet, um den Triebwerksausfall zu simulieren. Das hat es aktiviert Escape-System starten und der Drache wurde von den Fluchtmaschinen von der Rakete weggedrückt. Der normalerweise wiederverwendbare Booster explodierte, als das nicht mehr aerodynamische Oberteil der Rakete einen erheblichen Schlag aus der Atmosphäre erhielt, als der Drache abflog. Das war schon im Vorfeld erwartet worden. Ein Landeversuch wurde daher nicht unternommen und somit war kein Fahrwerk vorhanden. Als Boosterstufe wurde der Booster B1046 verwendet, der bereits dreimal geflogen war.

SpaceX wollte lange Zeit die Fluchttriebwerke des Dragon 2 bei Nichtgebrauch nutzen, um einen Start als Retro-Raketen für eine Vortriebslandung abzubrechen. Dieser Plan wurde 2017 aus Sicherheitsgründen storniert.

Starliner

Der Starliner ist bereit für den Pad-Abtreibungstest

Auch der Boeing Starliner hat sich einem Pad-Abtreibungstest unterzogen. Als LES hat der Starliner eine Reihe von Ergebnissen Aerojet Rocketdyne gefertigten Schubmotoren (Typ RS-88) an der Unterseite des Servicemoduls. Der Test wurde am 4. November 2019 in der White Sands Missile Range in . durchgeführt New-Mexiko. Während des Tests konnte einer der drei Landefallschirme nicht ausgelöst werden. Obwohl das Fallschirmsystem dafür ausgelegt war, mit zwei Fallschirmen sicher zu landen, musste dieser Vorfall untersucht werden. Innerhalb weniger Tage stellte sich heraus, dass der Sicherungsring, der einen der kleinen Stabilisierungsschirme an einem der Hauptfallschirme befestigte, nicht richtig eingeschraubt war, wodurch er sich löste und ein Herausziehen des Hauptschirms aus seiner Bucht verhindert wurde. Dies war ein menschlicher Fehler und kein Konstruktionsfehler. Der Verschluss der betroffenen Ringe wird ab sofort zusätzlich geprüft.

Ein Abtreibungstest während des Fluges ist für die NASA nicht erforderlich. Kommerzielles Crew-Programm und im Gegensatz zu SpaceX hat Boeing diese nicht geplant.

Traumfänger

Auch die bemannte Version des Traumfänger Mini-Space-Shuttle wird mit Pusher-Escape-Triebwerken ausgestattet. Wann diese getestet werden, ist nicht bekannt.

gaganyan

Die Indian Human Spaceflight Cassule, die von den ISRO wird entwickelt und jetzt gaganyan wurde getauft, bestand am 5. Juli 2018 einen Pad-Abbruchtest mit Teilerfolg. Allerdings wurden die Fallschirme etwas zu früh abgekoppelt, wodurch die Testkapsel auf den letzten Metern abstürzte und hart auf dem Wasser aufschlug.

Orjol

Die russische Orjol-Kapsel, der beabsichtigte Nachfolger des sojus aus dem Federatia-Programm, soll 2023 einem Pad-Abort-Test unterzogen werden, der für Juni 2020 geplant ist.

Alternative Fluchtmöglichkeiten

Neben den Fluchttriebwerken sind Startkomplexe oft auch mit mehreren Seilrutschen vom Startturm aus ausgestattet. Diese können für Situationen verwendet werden, in denen die Fluchtmaschinen nicht funktionsfähig sind, wie z. B. ein Problem mit dem Besatzungsmodul selbst. Beim Space Shuttle war dies sogar die einzige Fluchtmöglichkeit, da es keine Fluchttriebwerke hatte. Astronauten werden im Umgang mit der Seilrutsche in Vorbereitung auf ihren Flug geschult.

Siehe auch