관성 상부 스테이지

Inertial Upper Stage
관성 상부 스테이지
Artist picture-Ulysses after deployment.jpg
우주왕복선에서 전개되는 율리시스 그림
제조원보잉
유나이티드 테크놀로지스
원산지미국
사용일우주왕복선
타이탄 34D
타이탄 IV
일반적인 특징
높이5.2 m(17 피트)[1]
직경2.8 m (9 피트 2 인치)
총질량14,700 kg (32,400파운드)
관련 단계
파생상품토스
기동 이력
상황은퇴한
기동 총수24
성공
(스테이지만)		21
실패2
하부 스테이지
실패했다		1
첫 비행1982년 10월 30일
마지막 비행2004년 2월[2] 14일
스테이지 1
높이3.15 m (10.3 피트)[3]
직경2.34m(7피트 8인치)[3]
총질량10,400 kg (22,900파운드)[3]
추진제 질량9,700 kg (21,400파운드)[1]
전원 공급자오르버스-21
최대 추력190kN(43,000파운드f)[1]
특정 임펄스295.5초[3]
굽는 시간최대 150초[1]
추진제단단한
스테이지 2
높이1.98m(6피트 6인치)[3]
직경1.60m (5피트 3인치)[3]
총질량3,000 kg (6,600파운드)
추진제 질량2,700 kg (6,000파운드)[1]
전원 공급자오르버스-6
최대 추력80kN(18,000파운드f)[1]
특정 임펄스289.1초[3]
추진제단단한

그 항공기의 어퍼 Stage(IUS), 원래 임시 어퍼 Stage지정된 것은 이단, 고체 연료의 우주 발사 시스템 보잉이 미국 공군에 1976[4]에서 낮은 궤도에서 지구 타이탄 34D 또는 타이탄 4호 로켓처럼 타고 발사에 뒤이어 높은 궤도 또는 행성 간 궤도에 payloads을 높이기 위해 시작하고 발달되어 있다. 그것의.상단 또는 우주 왕복선의 페이로드 베이에서 우주 예인선 역할을 합니다.

발전

공군의 지원을 받아 NASA는 우주왕복선 개발 중 지구 저궤도에서 GTO나 GEO와 같은 높은 에너지 궤도로 페이로드를 전달하거나 행성 탐사선의 속도를 회피하기 위해 우주왕복선에서 사용될 수 있는 상단 단계를 원했다.후보로는 액체 수소와 액체 산소에 의해 추진되는 센타우르스, 초고압 저장성 추진제인 에어로진-50에 의해 추진되는 트랜스테이지가 있었다.아니요24, 그리고 고체 추진제를 사용하는 중간 상부 스테이지입니다.국방부는 트랜스테이지가 모든 국방 요구를 지원할 수는 있지만 NASA의 과학적 요구는 충족할 수 없다고 보고했으며, IUS는 대부분의 국방 요구와 일부 과학 임무를 지원할 수 있는 반면 센타우르스는 공군과 NASA 모두의 모든 요구를 충족할 수 있었다.센타우르스와 IUS 양쪽에서 개발이 시작되었고, 정지궤도에 페이로드를 직접 삽입하기 [5]위한 아포기 킥 모터 또는 탈출속도를 높이기 위한 페이로이드 질량을 증가시키기 위한 두 번째 단계가 IUS 설계에 추가되었다.

보잉은 IUS의[6] 주요 계약자였고 유나이티드 테크놀로지스의 화학 시스템 부서는 IUS 고체 로켓 모터를 [7]제작했다.

IUS는 우주왕복선에서 발사될 때 GEO에 직접 2,270kg(5,000파운드) 또는 GTO에 [3]최대 4,940kg(10,890파운드)을 전달할 수 있습니다.

IUS의 첫 발사는 1982년 STS-6 우주왕복선 [8]임무 직전에 케이프 커내버럴 공군기지에서 타이탄 34D 로켓으로 이루어졌다.

챌린저호 참사 이후 우주왕복선 센타우르호의 개발이 중단되었고, 중간 상부 스테이지가 관성 상부 스테이지가 되었다.

설계.

두 단의 고체 로켓 모터에는 추력 벡터링을 위한 조종 가능한 노즐이 있었다.두 번째 단계에는 타력 주행 중 자세 제어 및 [9]페이로드로부터의 분리를 위한 히드라진 반응 제어 제트가 있었다.임무에 따라 54kg(120lb) 탱크 1개, 2개 또는 3개를 장착할 [9]수 있습니다.

적용들

STS-34 임무에서 우주왕복선 아틀란티스에 의해 발사된 후 전개되고 있는 갈릴레오 우주선과 부속 관성 상부 스테이지(IUS) 부스터.

타이탄 발사 시, 타이탄 부스터가 IUS를 발사하여, 타이탄으로부터 떨어진 낮은 지구 궤도로 페이로드가 옮겨지고, 첫 번째 단계에 점화되어, 더 높은 고도로 타원형의 "이동" 궤도로 운반된다.

셔틀 발사 시, 궤도선의 페이로드 베이가 열렸고, IUS와 그 페이로드(ASE)가 (IUS 항공 지원 장비) 50-52° 각도로 올라갔다가 [9]해제되었다.우주왕복선이 탑재물에서 안전한 거리로 떨어진 후, IUS 1단이 점화되었고 타이탄 부스터 임무에서처럼 "전달 궤도"에 진입했다.

전달 궤도에서 원점에 도달하자, 1단계와 단계간 구조가 버려졌다.그리고 나서 두 번째 단계는 궤도를 돌기 위해 발사되었고, 그 후 위성을 방출하고, 그것의 자세 제어 제트를 이용하여, 그것의 탑재체와의 충돌 가능성을 피하기 위해 낮은 궤도로 진입하기 위한 역행 기동을 시작했다.

위에서 설명한 통신 및 정찰 임무 외에, IUS는 또한 우주선을 행성 궤도로 끌어올리기 위해 사용되었다.이 임무들을 위해, 두 번째 IUS 스테이지가 분리되었고 첫 번째 스테이지가 연소된 직후에 점화되었다.저고도(따라서 높은 궤도 속도)에서 두 번째 단계를 점화하면 우주선이 지구 궤도에서 탈출하는 데 필요한 추가 속도를 얻을 수 있습니다(오버트 효과 참조).IUS는 센타우르스가 할 수 있었던 만큼의 속도를 탑재체에 전달할 수 없었다: 센타우르스는 갈릴레오를 목성으로 2년 동안 직접 보낼 수 있었지만, IUS는 다중 중력 [10]보조 장치를 갖춘 6년간의 항해를 필요로 했다.

IUS의 마지막 비행은 2004년 [2]2월에 이루어졌다.

비행편

일련[11] 번호 발매일 발사체 페이로드 언급 이미지
2 1982-10-30 타이탄 34D DSCS II F-16/II A-1 대부분의 비행에서 원격 측정 손실이 발생했음에도 불구하고 임무에 성공했습니다.
1 1983-04-04 우주왕복선
챌린저(STS-6)		 TDRS-A(TDRS-1) 두 번째 단계는 스러스터 모터 문제로 인해 추락하여 궤도가 부정확하게 되었습니다.이 비행을 감시하던 보잉 직원들은 추락하는 IUS를 위성과 분리하여 최종 궤도로 이동할 수 있었다. STS-6 TDRS-A deploy preparations.jpg
11 1985-01-24 우주왕복선
검출(STS-51-C)		 USA-8(매그넘) 기밀 DoD[citation needed] 페이로드
12 1985-10-03 우주왕복선
아틀란티스(STS-51-J)		 USA-11/12(DSCS) DoD 페이로드1998년에 [12]기밀 해제됐어요 DSCS-III STS-51-J.jpg
3 1986-01-28 우주왕복선
챌린저(STS-51-L) 		TDRS-B 출시 시 파괴됨[13]
7 1988-09-29 우주왕복선
검출(STS-26)		 TDRS-C(TDRS-3) TDRS-C ASE.jpg
9 1989-03-13 우주왕복선
검출(STS-29)		 TDRS-D(TDRS-4)
18 1989-05-04 우주왕복선
아틀란티스(STS-30)		 마젤란 금성으로 탐사하라.히드라진 [9]한 탱크밖에 없어 Magellan Overhead.jpg
8 1989-06-14 타이탄 IV (402) A USA-39(DSP)
19 1989-10-18 우주왕복선
아틀란티스(STS-34)		 갈릴레오 목성 탐사선 1989 s34 Galileo Deploy2.jpg
5 1989-11-23 우주왕복선
검출(STS-33)		 USA-48 (Magnum) 기밀 DoD 페이로드
17 1990-10-06 우주왕복선
검출(STS-41)		 PAM-S에서의 Ulysses 태양의 극지 탐침 STS-41 Ulysses deployment.jpg
6 1990-11-13 타이탄 IV (402) A USA-65(DSP)
15 1991-08-02 우주왕복선
아틀란티스(STS-43)		 TDRS-E(TDRS-5) TDRS-E deployment from STS-43.jpg
14 1991-11-24 우주왕복선
아틀란티스(STS-44)		 USA-75(DSP)
13 1993-01-13 우주왕복선
엔데버 (STS-54)		 TDRS-F(TDRS-6) 1993 s54 TDRS-F.jpg
20 1994-12-22 타이탄 IV (402) A USA-107(DSP)
26 1995-07-13 우주왕복선
검출(STS-70)		 TDRS-G(TDRS-7)
4 1997-02-23 타이탄 IV (402) B USA-130(DSP)
21 1999-04-09 타이탄 IV (402) B USA-142(DSP) IUS 1단 및 2단 분리 실패, 페이로드가 쓸모없는 궤도에 놓임
27 1999-07-23 우주왕복선
콜롬비아 (STS-93)		 찬드라 X선 관측소 우주왕복선의 IUS를 이용한 마지막 탑재물 발사. Chandra X-ray Observatory inside the Space Shuttle payload bay.jpg
22 2000-05-08 타이탄 IV (402) B USA-149(DSP)
16 2001-08-06 타이탄 IV (402) B USA-159(DSP)
10 2004-02-14 타이탄 IV (402) B USA-176(DSP)

갤러리

  • TDRS-C in Space Shuttle Discovery's payload bay

    우주왕복선 디스커버리 페이로드 베이의 TDRS-C

  • Release of TDRS-C

    TDRS-C 릴리즈

  • Ulysses used a PAM-S and IUS combination

    Ulysses는 PAM-S와 IUS의 조합을 사용했습니다.

  • An Inertial Upper Stage at the Museum of Flight in Seattle

    시애틀 비행박물관의 관성 상부 무대

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f "Inertial Upper Stage". Retrieved July 13, 2014.
  2. ^ a b "Inertial Upper Stage". Boeing. Archived from the original on 16 July 2012. Retrieved 21 July 2012.
  3. ^ a b c d e f g h "Inertial Upper Stage". Retrieved 21 July 2012.
  4. ^ "Boeing launches two satellites". The Bulletin. UPI. 1 November 1982. p. 3. Retrieved 23 February 2014. Boeing won the contract to develop the IUS in 1976...
  5. ^ Virginia Dawson; Mark Bowles. "Taming liquid hydrogen : the Centaur upper stage rocket" (PDF). nasa.gov. p. 172. Retrieved July 24, 2014. They argued that the IUS, which was designed by the Air Force, was a potentially better rocket. The first stage of the two-stage rocket was capable of launching medium-sized payloads at most. This limitation would be overcome by means of the addition of a second stage for larger payloads with destinations into deeper space. Specifically, the Air Force asked NASA to develop an additional stage that could be used for planetary missions such as a proposed probe to Jupiter called Galileo.
  6. ^ "Titan IV Inertial Upper Stage (IUS)". www.globalsecurity.org. Retrieved 2 February 2019.
  7. ^ "SPACE TRANSPORTATION SYSTEM PAYLOADS". science.ksc.nasa.gov. Retrieved 2 February 2019.
  8. ^ "The Cape, Chapter 2, Section 6, TITAN 34D Military Space Operations and". www.globalsecurity.org. Retrieved 2 February 2019.
  9. ^ a b c d "STS-30 PRESS KIT". April 1989. The IUS is 17 feet long and 9.25 ft. in diameter. It consists of an aft skirt; an aft stage solid rocket motor (SRM) containing approximately 21,400 lb. of propellant and generating approximately 42,000 lb. of thrust; an interstage; a forward stage SRM with 6,000 lb. of propellant generating approximately 18,000 lb. of thrust; and an equipment support section. - The equipment support section contains the avionics, which provide guidance, navigation, control, telemetry, command and data management, reaction control and electrical power. All mission-critical components of the avionics system, along with thrust vector actuators, reaction control thrusters, motor igniter and pyrotechnic stage separation equipment are redundant to assure better than 98 percent reliability. - The IUS two-stage vehicle uses both a large and small SRM. These motors employ movable nozzles for thrust vector control. The nozzles provide up to 4 degrees of steering on the large motor and 7 degrees on the small motor. The large motor is the longest thrusting duration SRM ever developed for space, with the capability to thrust as long as 150 seconds. Mission requirements and constraints (such as weight) can be met by tailoring the amount of propellant carried.
  10. ^ Virginia Dawson; Mark Bowles. "Taming liquid hydrogen : the Centaur upper stage rocket" (PDF). nasa.gov. p. 211. Retrieved July 24, 2014.
  11. ^ Krebs, Gunter. "IUS". Gunter's Space Page. Retrieved 21 July 2012.
  12. ^ Mars, Kelli (2020-10-02). "35 Years Ago: STS-51J – First Flight of Space Shuttle Atlantis". NASA. Retrieved 2022-06-27.
  13. ^ "Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS)". NASA Space Communications. Archived from the original on 2009-03-20. Retrieved 2009-06-25.

외부 링크