음향 억제 시스템

Sound suppression system
이 기사는 로켓 발사에 관한 것이다.불필요한 소리를 줄이는 방법은 활성 노이즈 제어를 참조하십시오.

대형 로켓을 발사하는 장소에는 종종 로켓 발사 중에 발생하는 음향 에너지를 흡수하거나 편향시키기 위한 음향 억제 시스템이 설치되어 있다.엔진 배기 가스가 음속을 초과하면 외기와 충돌하고 충격파가 발생하며 소음 수준은 200db에 육박합니다.이 에너지는 발사대와 패드 표면에 반사될 수 있으며, 발사체, 페이로드, 승무원에게 손상을 줄 수 있습니다.발사 [1][2]중 발사대와 발사대에 분산된 엄청난 양의 물에 의해 소리가 소멸됩니다.

수성 음향 억제 시스템은 발사대에서 흔히 볼 수 있다.발사대 아래의 대량의 물을 배기 플룸과 패드 위 영역에 주입하여 음향 에너지를 줄이는 데 도움이 됩니다.화염 디플렉터 또는 화염 트렌치는 로켓 배기가스를 발사대에서 멀리 보내도록 설계되어 있지만 음향 에너지를 다른 곳으로 [1][3]돌립니다.

소련/러시아

소련이 1978년 바이코누르 우주기지에서 에네르기야 로켓을 발사하기 위해 건설한 발사대에는 지상 3개 저수지에 의해 초당 18입방미터(4,800 미국 갤런)[4]의 최대 유량이 공급되는 정교한 소음 억제 시스템이 포함되어 있었다.

NASA

우주왕복선 프로그램

2004년 방음 시스템 테스트를 시작할 때 LC-39A의 MLP에 물이 방출됩니다.발사 중 30만 갤런(110만 리터)의 물이 41초 만에 패드에 쏟아집니다.

STS-1의 발사 데이터는 셔틀의 3개의 액체 연료 로켓 엔진(현재는 RS-25)과 4개의 세그먼트 고체 로켓 부스터에 의해 생성된 과압파가 16개의 손실과 148개의 열 보호 타일의 손상에 기여하여 소음 억제 수계(SSWS) i에 수정을 가하는 것을 발견했다.케네디 우주 센터 발사 단지 [5][6]39에 있는 발사대 양쪽에서 멈췄다.

프로그램의 나머지 기간 동안 사용된 중력 공급 시스템은 메인 엔진 시동 6.6초 전에 이동식 발사 플랫폼에 연결된 직경 7피트(2.1m)의 파이프를 통해 발사 지점에 있는 30만 미국 갤론 (110만 리터)의 급수탑에서 방출되기 시작했다.물은 "레인버드"로 알려진 6개의 12피트 (3.7m) 높이의 타워를 발사대와 아래의 화염구 위로 흘러나와 음향 에너지 수준을 약 142dB로 [8]감소시키는 피크 흐름과 함께 41초[7] 만에 시스템을 비웠다.

매번 발사될 때마다 우주왕복선 주변을 날아다니는 거대한 흰 구름은 연기가 아니라 로켓 배기가스가 엄청난 양의 [9]물을 끓이면서 생긴 습기였다.

안타레스

버지니아에 있는 나사의 월롭스 비행 시설에 있는 미드 애틀랜틱 우주 포트의 발사대 0은 지상 307피트(94m)의 물탑을 갖추고 있으며, 세계에서 가장 높다.엔진 배기 가스는 엔진 노즐 바로 아래에 있는 발사 플랫폼의 워터 제트 링을 통해 배출됩니다.이 시스템은 [10][11]초당 4,000 US 갤런(15 m3)을 공급할 수 있습니다.정적 화재 시험을 위해 총 100,000 US 갤런(380,000 l; 83,000 imp gal)의 저장 탱크를 추가할 수 있다.증발하지 않은 물은 1,200 평방 미터(13,000 평방 피트)의 저장 분지에 보관되며,[12] 방출 전에 테스트됩니다.

우주발사시스템

우주왕복선 프로그램의 폐기에 따라 발사단지 39의 B패드는 우주발사시스템(SLS)의 발사를 위해 업그레이드되었다.SLS는 RS-25 액체 연료 로켓 엔진과 더불어 우주왕복선 프로그램을 통해 각 고체 로켓 부스터에 추가 세그먼트를 장착하여 점화 과압/음성 억제수 시스템(IOP/SS)을 생성하는 시스템으로 업그레이드를 촉구합니다.

제어 시스템은 약 400km(250마일)의 구리 케이블을 92km(57마일)의 광섬유 케이블로 교체하는 등 업그레이드되었습니다.용량은 분당 1,100,000 US 갤런(4,200,000 L)의 피크 유량으로 400,000 US 갤런(1,500,000 L)으로 업그레이드되었습니다.업그레이드 시스템은 2018년 12월에 450,000 US 갤런(1,700,000 L)[13]으로 테스트되었습니다.

일본항공우주개발기구(JAXA)

JAXA는 방음수 시스템 및 흡음벽의 설치로 아키타의 노시로 로켓 시험장에서 「세계에서 가장 조용한 발사를 목표로 한다」.2017년에 완료된 H3 스케일 음향 감소 실험은 발사 [14][15]중 발생하는 소음에 대한 추가 데이터를 제공했다.

레퍼런스

  1. ^ a b Lubert, Caroline Parsons (2017). "Sixty years of launch vehicle acoustics". The Journal of the Acoustical Society of America. 142 (4): 040004. Bibcode:2017ASAJ..142.2489L. doi:10.1121/1.5014084.
  2. ^ Walsh, E. J.; Hart, P.M. (Nov 1982). "Liftoff Ignition Overpressure-A Correlation". Journal of Spacecraft and Rockets. 19 (6): 550–556. Bibcode:1982JSpRo..19..550W. doi:10.2514/3.62300. ISSN 0022-4650.
  3. ^ "Acoustic Loads Generated by the Propulsion System (NASA SP-8072)" (PDF). June 1971.
  4. ^ Hendrickx, Bart. (2007). Energiya-Buran : the Soviet space shuttle. Vis, Bert. Berlin: Springer. ISBN 978-0-387-73984-7. OCLC 232363288.
  5. ^ KSC, Lynda Warnock. "NASA - STS-1". www.nasa.gov. Retrieved 2020-02-02.
  6. ^ "NASA@SC15: Simulating the SLS Ignition Over-Pressure/Sound Suppression Water System". www.nas.nasa.gov. Retrieved 2020-02-02.
  7. ^ Stuckey, Jeff; Heiney, Anna (May 10, 2004). "Sound Suppression Test Unleashes a Flood". NASA.gov. Archived from the original on February 15, 2009. Retrieved March 6, 2009.
  8. ^ Warnock, Lynda. "Sound Suppression System". Space Shuttle. NASA. Retrieved October 23, 2019.
  9. ^ "Countdown! NASA Launch Vehicles and Facilities" (PDF). NASA. October 1991. pp. 23–24. PMS 018-B, section 4. Archived from the original (PDF) on January 27, 2005. Retrieved August 21, 2013.
  10. ^ PAO (2015-12-17). "NASA Wallops". @nasa_wallops. Retrieved 2020-02-02.
  11. ^ PAO. "MARS Pad 0-A water deluge". NASA's Wallops Flight Facility Facebook page.
  12. ^ URS EG&G (August 2009). "Environmental Assessment for Expansion of the Wallops Flight Facility Launch Range" (PDF). Archived (PDF) from the original on 2020-02-02.
  13. ^ "Launch Complex 39B Fact Sheet" (PDF).
  14. ^ "JAXA H3 Launch Vehicle". JAXA Japan Aerospace Exploration Agency. Retrieved 2020-02-02.
  15. ^ "Renovation of Launch Facilities for H3 Launch Vehicle – Parabolic Arc". Retrieved 2020-02-02.