กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

แท่นปล่อยจรวด

แท่น ปล่อยจรวด เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกเหนือพื้นดินซึ่ง จรวด หรือ ยาน อวกาศ จะถูกปล่อยขึ้นในแนวดิ่ง[ 1 ] คำ ว่า แท่นปล่อยจรวด สามารถใช้เพื่ออธิบายเฉพาะแท่นปล่อยกลาง (...

แท่นปล่อยจรวด

แท่นปล่อยจรวดที่ศูนย์อวกาศเคนเนดี คอมเพล็กซ์ 39Bบนเกาะเมอร์ริตต์ รัฐฟลอริดา

แท่นปล่อยจรวดเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกเหนือพื้นดินซึ่งจรวดหรือยานอวกาศจะถูกปล่อยขึ้นในแนวดิ่ง[ 1 ] คำว่าแท่นปล่อยจรวดสามารถใช้เพื่ออธิบายเฉพาะแท่นปล่อยกลาง ( แท่นปล่อยเคลื่อนที่ ) หรือทั้งคอมเพล็กซ์ ( คอมเพล็กซ์ปล่อยจรวด ) คอมเพล็กซ์ทั้งหมดจะรวมถึงแท่นปล่อยหรือแท่นปล่อยเพื่อรองรับตัวยานโครงสร้างบริการที่มีสายเคเบิล และโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นในการจัดหาเชื้อเพลิงของเหลวแช่แข็งพลังงานไฟฟ้า การสื่อสารการวัดระยะทางการประกอบจรวด การประมวลผลน้ำหนักบรรทุก สิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บเชื้อเพลิงและก๊าซ อุปกรณ์ ถนนทางเข้า และระบบระบายน้ำ

แท่นปล่อยจรวดส่วนใหญ่ประกอบด้วยโครงสร้างบริการแบบตายตัว เพื่อจัดหาแท่นเข้าถึงอย่างน้อยหนึ่งแท่นสำหรับการประกอบ ตรวจสอบ และบำรุงรักษายานอวกาศ และเพื่อให้สามารถเข้าถึงยานอวกาศได้ รวมถึงการบรรจุลูกเรือ แท่นปล่อยจรวดอาจมีโครงสร้างเบี่ยงเบนเปลวไฟเพื่อป้องกันความร้อนสูงจากไอเสียของจรวดไม่ให้ทำลายยานอวกาศหรือโครงสร้างแท่นปล่อยจรวด และ อาจมีการใช้ ระบบลดเสียงโดยการฉีดน้ำปริมาณมาก นอกจากนี้ แท่นปล่อยจรวดอาจได้รับการป้องกันด้วยอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า โดย ทั่วไป แล้ว ท่าอวกาศยานจะประกอบด้วยฐานปล่อยจรวดหลายแห่งและโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนอื่นๆ

แท่นปล่อยจรวดแตกต่างจากฐานปล่อยขีปนาวุธ (หรือไซโลขีปนาวุธหรือศูนย์ขีปนาวุธ ) ซึ่งก็ปล่อยขีปนาวุธในแนวดิ่งเช่นกัน แต่ตั้งอยู่ใต้ดินเพื่อช่วยเสริมความแข็งแกร่งต่อการโจมตีของศัตรู

ฐานปล่อยจรวดเชื้อเพลิงเหลวมักมีอุปกรณ์สนับสนุนภาคพื้นดิน ที่ครบครัน รวมถึงถังเชื้อเพลิงและท่อส่งเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับจรวดก่อนการปล่อยเชื้อเพลิงแช่แข็ง ( ออกซิเจน เหลวที่เป็นสาร ออกซิไดเซอร์ และไฮโดรเจนเหลวหรือมีเทนเหลว ) จำเป็นต้องเติมอย่างต่อเนื่อง (เช่น เติมเชื้อเพลิงที่ระเหยออกไป) ในระหว่างลำดับการปล่อย ( การนับถอยหลัง ) ขณะที่ยานรอการทะยานขึ้นสู่ท้องฟ้า สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากลำดับขั้นตอนที่ซับซ้อนอาจถูกขัดจังหวะด้วยการหยุดชั่วคราวตามแผนหรือนอกแผนเพื่อแก้ไขปัญหา

จรวดส่วนใหญ่จำเป็นต้องได้รับการรองรับและยึดไว้เป็นเวลาสองสามวินาทีหลังจากการจุดระเบิดในขณะที่เครื่องยนต์สร้างแรงขับ เต็มที่ โดยทั่วไปแล้วยานจะถูกยึดไว้บนแท่นด้วยแขนยึดหรือสลักระเบิดซึ่งจะถูกจุดชนวนเมื่อยานมีเสถียรภาพและพร้อมที่จะบิน ณ จุดนั้น การเชื่อมต่อสายเคเบิลทั้งหมดกับแท่นจะถูกปลดออก[ 2 ]

ประวัติศาสตร์

สิ่งประดิษฐ์ที่มาก่อนจรวดสมัยใหม่ เช่น ดอกไม้ไฟและเครื่องยิงจรวด โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีแท่นปล่อยเฉพาะ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะขนาดที่ค่อนข้างพกพาสะดวก และโครงสร้างของตัวอุปกรณ์ที่สามารถรับแรงกระแทกได้ดี แท่นปล่อยจรวดเชื้อเพลิงเหลวแห่งแรกๆ ซึ่งต่อมาได้รับการตั้งชื่อว่า สถานที่ปล่อยจรวดก็อดดาร์ด ( Goddard Rocket Launching Site ) ตาม ชื่อชุดการทดสอบปล่อยจรวดของ โรเบิร์ต เอช.ก็อดดาร์ด ที่เริ่มต้นในปี 1926 นั้น ประกอบด้วยฐานติดตั้งที่ตั้งอยู่บนพื้นที่โล่งในชนบทของรัฐแมสซาชูเซตส์ ฐานติดตั้งนี้ประกอบด้วยโครงที่มีท่อส่งน้ำมันเบนซินและออกซิเจนเหลวหลายท่อเข้าไปในจรวด

จนกระทั่งช่วงทศวรรษ 1930 จรวดจึงมีขนาดและความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นมากพอจนจำเป็นต้องมีสถานที่ปล่อยจรวดเฉพาะทางสมาคม Verein für Raumschiffahrtในเยอรมนีได้รับอนุญาตหลังจากยื่นขอเงินทุนในปี 1930 ให้ย้ายจากฟาร์มไปยังสถานที่ปล่อยจรวดเบอร์ลิน ( ภาษาเยอรมัน : Raketenflugplatz Berlin ) ซึ่งเป็นคลังเก็บกระสุนที่ถูกดัดแปลง[ 3 ]

แท่นทดสอบจรวดเชื้อเพลิงเหลวถูกสร้างขึ้นที่คุมเมอร์สดอร์ฟในปี 1932 ซึ่งต่อมาได้มีการพัฒนาการออกแบบเบื้องต้นของ ขีปนาวุธตระกูล Aggregatที่นี่ยังเป็นสถานที่เกิดเหตุการณ์เสียชีวิตครั้งแรกในการพัฒนาจรวด เมื่อดร. วาห์มเคและผู้ช่วยอีก 2 คนเสียชีวิต และผู้ช่วยอีกคนได้รับบาดเจ็บ ถังเชื้อเพลิงระเบิดขณะทดลองผสมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 90% กับแอลกอฮอล์ก่อนการเผาไหม้[ 4 ] : 35 [ 5 ] : 52–53

ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2480 ดอร์นเบอร์เกอร์และเจ้าหน้าที่ส่วนใหญ่ได้ย้ายไปยังศูนย์วิจัยกองทัพบกพีเนมุน เดอ บนเกาะอูเซดอมบน ชายฝั่งทะเล บอลติกซึ่งมีพื้นที่กว้างขวางและมีความลับมากกว่า ดร.เธียลและเจ้าหน้าที่ของเขาได้ติดตามไปในช่วงฤดูร้อน พ.ศ. 2483 แท่นทดสอบที่ 6 ที่พีเนมุนเดอเป็นแบบจำลองที่เหมือนกับแท่นทดสอบขนาดใหญ่ของคุมเมอร์สดอร์ฟทุกประการ[ 4 ] : 56, 60 [ 5 ] : 57 สถานที่แห่งนี้เป็นที่ที่ จรวดV-2ได้รับการพัฒนาแท่นทดสอบที่ 7เป็นสถานที่ทดสอบหลักที่สนามบินพีเนมุนเดอและสามารถยิงเครื่องยนต์จรวดแบบคงที่ด้วยแรงขับสูงสุด 200 ตัน

แท่นปล่อยจรวดจะมีความซับซ้อนมากขึ้นในช่วงหลายทศวรรษต่อมา ทั้งในระหว่างและหลังการแข่งขันด้านอวกาศในกรณีที่มีการปล่อยก๊าซไอเสียปริมาณมากในระหว่างการทดสอบเครื่องยนต์หรือการปล่อยยานอวกาศ อาจมีการติดตั้ง แผ่นเบี่ยงเปลวไฟเพื่อลดความเสียหายต่อแท่นปล่อยจรวดโดยรอบและช่วยควบคุมทิศทางของไอเสีย สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับยานปล่อยจรวดที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการปล่อยจรวดในขณะที่ลดเวลาในการซ่อมแซมให้น้อยที่สุด

การก่อสร้าง

การก่อสร้างแท่นปล่อยจรวดเริ่มต้นด้วยการเลือกสถานที่ โดยพิจารณาปัจจัยทางภูมิศาสตร์และโลจิสติกส์ต่างๆ การวางตำแหน่งแท่นปล่อยจรวดบนชายฝั่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งให้มหาสมุทรอยู่ทางทิศตะวันออก มักจะเป็นประโยชน์ เพื่อใช้ประโยชน์จากการหมุนของโลกและเพิ่มแรงขับดันจำเพาะของการปล่อยจรวด โครงการอวกาศ เช่นโครงการอวกาศของสหภาพโซเวียตหรือโครงการอวกาศของฝรั่งเศสที่ไม่มีข้อได้เปรียบนี้ อาจใช้สิ่งอำนวยความสะดวกนอกอาณาเขตหลักของตน เช่น ศูนย์ อวกาศไบโคนูร์หรือศูนย์อวกาศกียานาเพื่อปล่อยจรวด การวางแนวนี้ยังช่วยให้เส้นทางโคจรปลอดภัย ลดความเสี่ยงต่อพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ระหว่างการขึ้นสู่อวกาศ[ 6 ]

สิ่งอำนวยความสะดวก

การขนส่งจรวดไปยังแท่นปล่อย

การขนส่งจรวดโซยุซไปยังแท่นปล่อยโดยรถไฟ
ขนส่งกระสวยอวกาศและMLPไปยังแท่นปล่อยจรวดโดยใช้รถขนส่งแบบตีนตะขาบ
SLC-40พร้อม โครงสร้างพื้นฐานสำหรับการปล่อยจรวด Falcon 9 ของ SpaceX หอคอยทั้งสี่ที่ล้อมรอบจรวดนั้นเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าและทำหน้าที่เหมือนกรงฟาราเดย์ ขนาดใหญ่
แท่นปล่อยจรวดที่สองของศูนย์อวกาศนาโรในเกาหลีใต้เป็นหอปล่อยจรวดแบบติดตั้งอยู่กับที่

แต่ละฐานปล่อยจรวดมีความเป็นเอกลักษณ์ แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถแบ่งประเภทได้ตามวิธีการที่ยานอวกาศเคลื่อนที่ไปยังฐานปล่อยจรวด

  • จรวดแบบบูรณาการในแนวนอนจะเคลื่อนที่ในแนวนอนโดยให้ส่วนหางอยู่ด้านหน้าไปยังสถานที่ปล่อยจรวดบนยานขนส่งและยกขึ้นสู่ตำแหน่งแนวตั้งเหนือท่อเปลวไฟ ตัวอย่างเช่น จรวดขนาดใหญ่ของโซเวียตทั้งหมด รวมถึงSoyuz , Proton , N1และEnergiaวิธีนี้ยังถูกใช้โดยยานปล่อยจรวดSpaceXและElectron ด้วย
  • จรวดที่ยิงจากไซโลนั้นประกอบขึ้นภายในไซโลขีปนาวุธวิธีนี้ใช้เฉพาะกับขีปนาวุธข้ามทวีปที่ดัดแปลงแล้วเท่านั้น เนื่องจากความยากลำบากและค่าใช้จ่ายในการสร้างไซโลที่สามารถรองรับแรงกระแทกจากการยิงจรวดได้
  • จรวดที่ประกอบในแนวตั้งสามารถประกอบได้ในโรงเก็บเครื่องบิน แยกต่างหาก บนแท่นปล่อยจรวดเคลื่อนที่ (MLP) MLP ประกอบด้วยโครงสร้างสายสะดือและถูกขนส่งไปยังสถานที่ปล่อยจรวดบนยานพาหนะขนาดใหญ่ที่เรียกว่าCrawler-transporter Launch Complex 39ที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีเป็นตัวอย่างของสถานที่ที่ใช้วิธีนี้[ 7 ]ระบบที่คล้ายกันนี้ใช้ในการปล่อย จรวด Ariane 5ที่ELA-3ที่ศูนย์อวกาศกีอานา
  • ยานที่ประกอบในแนวตั้งยังสามารถขนส่งได้บนแท่นปล่อยเคลื่อนที่ซึ่งวางอยู่บนรางรถไฟมาตรฐานสองรางคู่ขนานที่วิ่งจากอาคารประกอบไปยังพื้นที่ปล่อย ระบบนี้กำลังใช้งานอยู่กับจรวดAtlas VและจรวดVulcan ในอนาคต
  • ที่SLC-6และSLC-37จรวดจะถูกประกอบบนแท่นปล่อย อาคารที่ไม่มีหน้าต่างซึ่งติดตั้งบนรางจะล้อมรอบแท่นปล่อยและโครงเพื่อป้องกันยานจากสภาพอากาศ และเพื่อวัตถุประสงค์ในการรักษาความลับทางทหาร ก่อนการปล่อย[ 8 ]อาคารจะถูกเลื่อนออกไป วิธีนี้ยังใช้ที่คาโกชิมะสำหรับMVด้วย
  • เดิมที บริการ Sea Launchใช้แท่นขุดเจาะน้ำมันแบบขับเคลื่อนด้วยตนเองที่ดัดแปลงแล้วชื่อOcean Odysseyในการขนส่ง จรวด Zenit 3SLในแนวนอนไปยังเส้นศูนย์สูตรจากนั้นจึงประกอบและปล่อยจรวดจากแท่นปล่อยลอยน้ำขึ้นสู่วงโคจรเปลี่ยนผ่านสู่วงโคจรค้างฟ้า

โครงสร้างบริการ

โครงสร้างบริการคือโครงเหล็กหรือหอคอยที่สร้างขึ้นบนแท่นปล่อยจรวด เพื่ออำนวยความสะดวกในการประกอบและบำรุงรักษา

โดยปกติแล้วหอเชื่อมต่อ (umbilical tower) จะมีลิฟต์สำหรับบำรุงรักษาและให้ลูกเรือเข้าถึงได้ ก่อนที่เครื่องยนต์ของจรวดจะจุดระเบิด การเชื่อมต่อทั้งหมดระหว่างหอและตัวยานจะถูกตัดขาด และสะพานที่เชื่อมต่อเหล่านี้พาดผ่านมักจะแกว่งออกไปอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันความเสียหายต่อโครงสร้างหรือตัวยาน

ระบบเบี่ยงเบนเปลวไฟ

ตัวเบี่ยงเปลวไฟ ตัวเบี่ยงเบนเปลวไฟ หรือร่องเปลวไฟ คือโครงสร้างหรืออุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อเบี่ยงเบนหรือกระจายเปลวไฟ ความร้อน และก๊าซไอเสียที่เกิดจากเครื่องยนต์จรวดหรือระบบขับเคลื่อนอื่นๆ[ 9 ]ปริมาณแรงขับที่เกิดจากการปล่อยจรวด พร้อมกับเสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการขึ้นบิน สามารถสร้างความเสียหายให้กับแท่นปล่อยและโครงสร้างบริการรวมถึงยานปล่อยได้[ 10 ]เป้าหมายหลักของตัวเบี่ยงเบนคือการป้องกันไม่ให้เปลวไฟก่อให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ โครงสร้างพื้นฐาน หรือสิ่งแวดล้อมโดยรอบ สามารถพบตัวเบี่ยงเบนเปลวไฟได้ที่สถานที่ปล่อยจรวดและแท่นทดสอบซึ่งมีการปล่อยก๊าซไอเสียปริมาณมากระหว่างการทดสอบเครื่องยนต์หรือการปล่อยยาน

ระบบลดเสียงรบกวน

สถานที่ปล่อยจรวดขนาดใหญ่มักติดตั้งระบบลดเสียงรบกวนเพื่อดูดซับหรือเบี่ยงเบนพลังงานเสียงที่เกิดขึ้นระหว่างการปล่อยจรวด เนื่องจากก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์มีความเร็วเกินความเร็วเสียงจึงชนกับอากาศโดยรอบและ เกิด คลื่นกระแทกทำให้ระดับเสียงสูงถึง 200 เดซิเบล พลังงานนี้สามารถสะท้อนกลับจากแท่นปล่อยและพื้นผิวของฐานปล่อย และอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อยานปล่อย สัมภาระ และลูกเรือได้ ตัวอย่างเช่น ระดับ พลังงานเสียง โดยรวมสูงสุดที่อนุญาต (OASPL) สำหรับความสมบูรณ์ของสัมภาระอยู่ที่ประมาณ 145 เดซิเบล[ 11 ]เสียงจะถูกกระจายออกไปโดยน้ำปริมาณมากที่กระจายอยู่ทั่วฐานปล่อยและแท่นปล่อยระหว่างการปล่อย[ 12 ] [ 13 ]

ระบบลดเสียงรบกวนแบบใช้น้ำเป็นเรื่องปกติบนแท่นปล่อยจรวด ระบบเหล่านี้ช่วยลดพลังงานเสียงโดยการฉีดน้ำปริมาณมากใต้แท่นปล่อยจรวดเข้าไปในกลุ่มควันไอเสียและในบริเวณเหนือแท่นปล่อยจรวด ตัวเบี่ยงเปลวไฟหรือร่องระบายเปลวไฟได้รับการออกแบบมาเพื่อเบี่ยงไอเสียของจรวดออกจากแท่นปล่อยจรวด แต่ยังเบี่ยงพลังงานเสียงออกไปอีกด้วย[ 12 ] [ 14 ]

ระบบเผาไหม้ไฮโดรเจน

ในจรวดที่ใช้ไฮโดรเจนเหลวเป็นแหล่งเชื้อเพลิงระบบเผาไหม้ไฮโดรเจน (HBOI) หรือที่รู้จักกันในชื่อตัวจุดระเบิดแบบยิงออกด้านนอก (ROFI) สามารถนำมาใช้เพื่อป้องกันการสะสมของไฮโดรเจนก๊าซอิสระ (GH2) ในบริเวณเครื่องยนต์ด้านท้ายของยานก่อนการสตาร์ทเครื่องยนต์ ไฮโดรเจนส่วนเกินมากเกินไปในบริเวณด้านท้ายระหว่างการสตาร์ทเครื่องยนต์อาจส่งผลให้เกิด คลื่นระเบิด แรงดันสูงเกินซึ่งอาจสร้างความเสียหายให้กับยานปล่อยและโครงสร้างแท่นปล่อยโดยรอบได้[ 15 ]

ตรวจสอบประสิทธิภาพเครื่องยนต์และความพร้อมของระบบ

ลำดับการปล่อยจรวดของ SpaceX ประกอบด้วยคุณสมบัติการยึดแท่นปล่อยจรวดไว้ ซึ่งช่วยให้สามารถจุดระเบิดเครื่องยนต์และตรวจสอบระบบได้อย่างสมบูรณ์ก่อนการปล่อย หลังจากที่เครื่องยนต์ขั้นแรกเริ่มทำงานแล้ว แท่นปล่อยจรวดจะถูกยึดไว้และจะไม่ถูกปล่อยขึ้นบินจนกว่าจะได้รับการยืนยันว่าระบบขับเคลื่อนและระบบยานทั้งหมดทำงานได้อย่างปกติ ระบบยึดที่คล้ายกันนี้เคยใช้กับยานปล่อยจรวด เช่นSaturn V [ 16 ]และSpace Shuttleการปิดระบบอย่างปลอดภัยอัตโนมัติและการระบายเชื้อเพลิงจะเกิดขึ้นหากตรวจพบสภาวะผิดปกติใดๆ[ 17 ]ก่อนวันปล่อยจรวด บางครั้ง SpaceXจะทำการทดสอบครบวงจร ซึ่งสิ้นสุดลงด้วยการจุดระเบิดเครื่องยนต์ขั้นแรกแบบคงที่เป็นเวลาสามวินาทีครึ่งเช่นกัน[ 18 ] [ 19 ]

ดูเพิ่มเติม

  • อุปกรณ์สำหรับลงจอดจรวดและยานอวกาศ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Launch_pad&oldid=1344008813 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แท่นปล่อยจรวด

แท่น ปล่อยจรวด เป็นสิ่งอำนวยความสะดวกเหนือพื้นดินซึ่ง จรวด หรือ ยาน อวกาศ จะถูกปล่อยขึ้นในแนวดิ่ง[ 1 ] คำ ว่า แท่นปล่อยจรวด สามารถใช้เพื่ออธิบายเฉพาะแท่นปล่อยกลาง (...

ประวัติศาสตร์

สิ่งประดิษฐ์ที่มาก่อนจรวดสมัยใหม่ เช่น ดอกไม้ไฟและเครื่องยิงจรวด โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องมีแท่นปล่อยเฉพาะ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะขนาดที่ค่อนข้างพกพาสะดวก และโครงสร้างของตัวอุปกรณ์ที่สามารถรับแรงกระแทกได้ดี แท่นปล่อยจรวดเชื้อเพลิงเหลวแห่งแรกๆ...

การก่อสร้าง

การก่อสร้างแท่นปล่อยจรวดเริ่มต้นด้วยการเลือกสถานที่ โดยพิจารณาปัจจัยทางภูมิศาสตร์และโลจิสติกส์ต่างๆ การวางตำแหน่งแท่นปล่อยจรวดบนชายฝั่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งให้มหาสมุทรอยู่ทางทิศตะวันออก มักจะเป็นประโยชน์ เพื่อใช้ประโยชน์จากการหมุนของโลกและเพิ่มแรง ขับดันจำเพาะ...

การขนส่งจรวดไปยังแท่นปล่อย

แต่ละฐานปล่อยจรวดมีความเป็นเอกลักษณ์ แต่โดยทั่วไปแล้วสามารถแบ่งประเภทได้ตามวิธีการที่ ยานอวกาศ เคลื่อนที่ไปยังฐานปล่อยจรวด