Plataforma de lanzamiento del transbordador espacial
Plataforma Lanzadora Móvil
Es una estructura de acero de dos pisos que provee de una base de lanzamiento transportable para el transbordador espacial.
El cuerpo principal de la plataforma tiene 7,6 m de altura, 49 m de largo y 41 m de ancho.
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El cuerpo principal de la plataforma tiene tres salidas: una para los gases expelidos por los cohetes de propulsión sólida y otra ubicada en el medio, para los tres motores principales.
Sobre la estructura hay dos dispositivos de tamaño considerable a cada lado del hueco de escape de los motores principales.
Estos dispositivos denominados "mástiles de servicio trasero" proveen de varias conexiones umbilicales alorbitador incluyendo una línea de oxígeno líquido a través de uno y una línea de hidrógeno líquido a través del otro.
Cada mástil tiene 4,5 m de largo, 2,7 m de ancho y se elevan a unos 9,4 m de altura sobre el piso de la plataforma.Otros umbilicales transportan helio y nitrógeno, además de energía eléctrica y enlaces de comunicación.Ocho pernos, cuatro en cada base del los SRB sostienen al transbordador espacial sobre la plataforma lanzadora.
Estos pernos encajan con otros pernos opuestos sobre los dos huecos de escape de los SRB. La nave se desconecta de laplataforma mediante pirotecnia que rompe los enlaces de estos pernos.Cada plataforma lanzadora contiene dos niveles internos que proveen de equipos eléctricos, de prueba y de carga de propelentes.
Transportador Oruga
Un vehículo de este tipo tiene seis orugas con 57 secciones cada una. Cada conjunto de ruedas contenido en la oruga pesa unos 907 kg.
La velocidad máxima de la oruga con el transbordador a bordo es de 1,6 km/h, mientras que sin carga tiene una velocidad máxima de 3,2 km/h.La oruga tiene un sistema de nivelación para contrarrestar los 5 grados de inclinación hasta el sitio de lanzamiento y posee además, un sistema de rayos láser que le permite ubicarse en una posición precisa.
Cada oruga es impulsada por dos motores diésel de 2.750 CV. Los motores controlan unos generadores de 1.000 kW que proveen de energía eléctrica a los 16 motores de tracción.
Una carretera de 39,6 m de ancho es usada por el transportador oruga en un trayecto desde el edificio de ensamblaje hasta la plataforma de lanzamiento que están separados por unos 4,8 km.
El camino consiste en dos carriles de 12 metros separados por una franja central de 15 m. Para soportar el peso de la carga total (unas 7.700 t) el camino está compuesto por cuatro capas.
La parte superior es una capa de grava de río de 20,3 cm en las curvas y 10,2 cm en los trayectos rectos.
La distancia desde el edificio de ensamblaje a la Plataforma 39A es unos 5,5 km y a la Plataforma 39B, unos 6,8 km.
Este contenedor instala las cargas útiles en sentido vertical y opera en varias instalaciones. En la instalación de procesamiento del orbitador sirve para las cargas de posición horizontal.
Cada contenedor está sellado herméticamente y puede llevar cargas de hasta 4,5 m de diámetro y 18,3 m de longitud.
El peso máximo que permite es de aproximadamente 22,68 t.
Es un camión de 48 ruedas que puede transportar el contenedor ya sea en posición vertical u horizontal. El Transportador tiene unos 19,8 m de largo y 7 m de ancho, con una plataforma que puede ser elevada o bajada desde 1,5 m hasta 2,1 m.
Cada rueda tiene un eje independiente lo que le permite desplazarse libremente en cualquier dirección. Un motor diésel impulsa al transportador en las actividades exteriores, pero cuando está dentro de una instalación funciona con un motor eléctrico.
Cuando está completamente cargado tiene una velocidad máxima de 8 km/h, pero también se puede desplazar a velocidades del orden de 0,636 centímetros por segundo (o lo que es lo mismo: 0,022 km/h) para las cargas que necesitan un movimiento de precisión.
Video del transporte en acción
Cada una cubre un área de 0,65 km². La parte central de la Plataforma A está situada a unos 14,6 metros sobre el nivel del mar, y la Plataforma B a 16,8 m. Antes del retorno a vuelos en 1988 después de la trágica misión del Challenger, el Complejo sufrió 105 modificaciones.
Las modificaciones fueron realizadas para mejorar la inspección de los sistemas.
La parte superior de cada Plataforma mide 119 X 99 m.
La parte superior de cada Plataforma mide 119 X 99 m.
Las dos estructuras principales de cada plataforma de lanzamiento son la Estructura de Servicio Fija y la Estructura de Servicio Giratoria.
Está ubicada al norte de cada plataforma de lanzamiento. Es una estructura abierta de cerca de 12,2 metros cuadrados. Una grúa en la parte superior provee de acceso para las operaciones pro-lanzamiento.
La estructura tiene 12 pisos de trabajo a intervalos de 6,1 m cada uno. La altura de la estructura es de 75 m. Mientras que la altura hasta la grúa superior es de 81 m por encima de todo se encuentra el pararrayos: una estructura cilíndrica de fibra de vidrio con una longitud de 24 m. Con el pararrayos, la estructura tiene una altura de 106 m.
Brazo de acceso al orbitador este brazo se extiende para permitir el acceso de personal especializado al compartimiento de la tripulación en el orbitador.
La parte extrema de este brazo comprende una sección llamada “cuarto blanco”.
Este pequeño cuarto permite el acceso de un máximo de seis personas y permite el acceso a la escotilla a través de la cual los astronautas se ubican en sus posiciones.
El brazo de acceso permanece en posición extendida hasta los 7 min 24 s previos al lanzamiento para proveer una salida de emergencia a la tripulación. Mide 19,8 m de largo, 1,5 m de ancho y 2,4 m de altura.
Este brazo está fijado a la Estructura de Servicio Fija a un nivel de 44,8 m sobre la superficie.
En caso de emergencia, el brazo puede ser extendido mecánica o manualmente en cerca de 15 s.
Este brazo permite la unión de las líneas umbilicales del tanque externo con las instalaciones de la plataforma además de proveer acceso para el trabajo en el área del tanque.
Este brazo se retrae varias horas antes del lanzamiento dejando los cables umbilicales unidos al tanque los cuales son cortados en el instante en el que los boosters se encienden.
Los cables vuelven a la torre de la estructura donde son protegidos de la llamas de los motores gracias a una cortina de agua.
El brazo de línea de acceso para la ventilación de hidrógeno del tanque externo mide 48 m de largo y está unido a la estructura de servicio fija a un nivel de 51 m.
Este brazo se extiende hasta la parte superior del tanque exterior donde baja un cobertor o capullo en la punta del tanque.
El capullo contiene nitrógeno gaseoso calentado que corre a través de esta cubierta para evitar que los vapores de la abertura de ventilación se condensen formando hielo que puede desprenderse y por lo tanto dañar a la nave durante el despegue.
El sistema del brazo de ventilación tiene 24,4 m de largo, 1,5 m de ancho y 2,4 m de alto. Este brazo está adherido a la Estructura de Servicio Fija entre los niveles correspondientes a los 63 y 69 m.
Provee de protección al transbordador y acceso a la bodega de carga para la instalación y servicio de cargas en la plataforma.
La estructura gira de un tercio de círculo a 120° para que las puertas de la sala de cambio de carga se acoplen a la bodega de carga del orbitador.
El cuerpo de esta estructura empieza a un nivel de 18 metros y se extiende hasta un nivel de 57,6 m proveyendo el acceso a cinco niveles. La estructura giratoria, se desplaza en 8 carros sobre rieles. El cuerpo giratorio mide 31 m de largo, 15 m de ancho y 40 m de alto.
El propósito principal de la estructura giratoria es la de instalar cargas en la bodega del orbitador.
Solamente se encarga de la instalación de cargas livianas, para los casos más pesados como compartimentos, laboratorios, etc. se realizan en la instalación de procesamiento del orbitador.
El cuarto de intercambio de carga se encuentra en la parte central de esta estructura y constituye un cuarto sellado que recibe las cargas del contenedor de carga.
La limpieza de estas cargas se mantiene gracias a cobertores que impiden que los dispositivos sean expuestos al aire libre.
Esta unidad permite el acceso y trabajo en el área central del orbitador.
Sistema umbilical de hipergólicos
La misma se extiende desde la Estructura de Servicio Giratoria desde los niveles de 48 a 53,6 m.
Esta unidad tiene 6,7 m de largo, 4 m de ancho y 6 m de alto. Una plataforma de extensión y un mecanismo manual de desplazamiento horizontal permite el acceso a la puerta del cuerpo central del orbitador.
Esta unidad sirve para la alimentación de hidrógeno y oxígeno líquido de las células de combustible, y gases como el nitrógeno y helio.
El sistema transporta el combustible hipergólico y el oxidante, además de líneas de servicio para el hidrógeno y helio desde la estructura de servicio fija hasta el transbordador espacial.
Es sistema también permite la rápida conexión de las líneas y su desconexión del vehículo. Seis unidades umbilicales son operadas manualmente en la plataforma. Estas unidades están ubicadas a cada lado de la parte inferior del orbitador. Estas unidades sirven al sistema de maniobra orbital y el sistema de reacción de control, además de la bodega de carga y el área del morro del orbitador.
Este sistema ubicado en las plataformas A y B sirve para proteger al orbitador de las inclemencias del tiempo como granizo, chaparrones y escombros transportados por el viento que podrían dañar al sistema de protección térmica y las mantas de aislamiento.
La estructura giratoria al cerrarse cubre la mayor parte del orbitador, el sistema de protección climática cubre los espacios libres.
Puertas corredizas que se desplazan entre la panza del orbitador y el tanque externo proveen protección para la parte inferior del orbitador. Estas puertas que miden 16 m de largo y 11,6 m de alto pesan unos 20.866 kg. Las puertas están conectadas a la estructura giratoria y la Estructura de Servicio Fija. Las puertas se mueven en lados opuestos sobre rieles.
Un sello inflable que protege la parte superior del orbitador se extiende desde el cuarto de intercambio de carga, formando un semicírculo que cubre 90 grados de arco entre el vehículo y el tanque externo. Una serie de 20 o más puertas metálicas dobles de 24,4 por 1,2 metros se extienden desde el cuarto de intercambio de carga en la Estructura de Servicio Giratoria para cubrir las áreas laterales entre el tanque externo y el orbitador.
El sistema sirve para proteger del fuego del lanzamiento al vehículo y las estructuras de la plataforma.
Un deflector de llamas es una estructura en forma de V invertida que sirve para desviar las llamas del lanzamiento y dirigirlas a través de las aberturas de la plataforma lanzadora hasta las fosas ubicadas debajo. Las paredes de esta estructura se curvan a medida que se apartan de la zona central y alcanzan una pendiente casi horizontal.
Esta estructura deflectora mide 149 m de largo, 18 de ancho y 12 m de alto.
El sistema deflector que utiliza el transbordador espacial es doble ya que un lado de la V invertida recibe las llamas de los motores principales, mientras que el lado opuesto recibe las llamas de los cohetes de propulsión sólida.
Los deflectores del orbitador y los cohetes aceleradores están construidos con acero y cubiertos con un material de ablación con un espesor de 127 mm. Cada deflector pesa más de 53,6 t.
Además de los deflectores fijos, también hay otros dos que se desplazan sobre la fosa para proveer de protección adicional de las llamas de los cohetes aceleradores.
Provee una ruta de escape para los astronautas del orbitador y los técnicos en la Estructura de Servicio Fija hasta los últimos 30 segundos de la cuenta regresiva.
El sistema está compuesto por siete cables que se extienden desde la Estructura de Servicio Fija al nivel del Brazo de Acceso al Orbitador cuyos trayectos terminan en el suelo.
En caso de emergencia los astronautas se introducen en una estructura en forma de balde hecho de acero y rodeado de una red. Cada balde puede servir para tres personas.
El cable se extiende unos 366 m hasta un búnker de refugio ubicado al oeste de la Estructura de Servicio Fija. El descenso dura unos 35 s y el frenado se lleva a cabo gracias a una red y a un sistema de frenado por cadenas.
Pararrayos
El pararrayos se extiende desde la parte superior de la estructura fija y provee la protección al vehículo y las estructuras de la plataforma.
El pararrayos está conectado a un cable que se fija a un ancla a 335 m al sur de la estructura y otro cable se extiende la misma distancia hacia el norte. El rayo que golpee la punta corre por este cable hasta el suelo, de esta manera, el mástil del pararrayos funciona como un aislador eléctrico manteniendo el cable aislado de la estructura fija. El mástil junto a la estructura acompañante eleva al cable unos 30,5 m sobre la estructura.
Sistema de agua para supresión sonora
Este sistema instalado en las plataformas protege al orbitador y sus cargas del daño producido por la energía acústica y las llamaradas expulsadas por los cohetes sólidos en la fosa deflectora y la plataforma lanzadora.
El sistema de supresión sonora incluye un tanque de agua con una capacidad de 1.135.620 L.
Para el momento en que los SRB entren en ignición, un torrente de agua cubre la plataforma lanzadora gracias a seis enormes toberas o rociadores fijados en su superficie.
Los rociadores miden 3,7 m de altura. Los dos centrales miden 107 cm de diámetro; los restantes cuatro tienen 76 cm de diámetro.
El punto de mayor flujo de agua se da a los 9 segundos después del despegue con 3.406.860 L desde todas las fuentes.
Los niveles acústicos llegan a su máximo cuando el transbordador está a unos 300 m sobre la plataforma de lanzamiento. El peligro disminuye a una altitud de 305 m.
El pararrayos está conectado a un cable que se fija a un ancla a 335 m al sur de la estructura y otro cable se extiende la misma distancia hacia el norte. El rayo que golpee la punta corre por este cable hasta el suelo, de esta manera, el mástil del pararrayos funciona como un aislador eléctrico manteniendo el cable aislado de la estructura fija. El mástil junto a la estructura acompañante eleva al cable unos 30,5 m sobre la estructura.
Sistema de agua para supresión sonora
Este sistema instalado en las plataformas protege al orbitador y sus cargas del daño producido por la energía acústica y las llamaradas expulsadas por los cohetes sólidos en la fosa deflectora y la plataforma lanzadora.
El sistema de supresión sonora incluye un tanque de agua con una capacidad de 1.135.620 L.
El tanque tiene 88 m de alto y está ubicado a una posición elevada adyacente a cada plataforma. El agua es liberada justo antes de la ignición de los motores del transbordador espacial y fluye a través de cañerías de un diámetro de 2,1 m. El trayecto lo realiza en cerca de 20 s.
El agua es expulsada a través de 16 boquillas encima de los deflectores de llamas y a través de unas aberturas en el hueco de la plataforma lanzadora para los motores principales del orbitador, comenzando a T menos 6,6 s (T corresponde a tiempo (time, en inglés) que define el preciso momento del lanzamiento).
Para el momento en que los SRB entren en ignición, un torrente de agua cubre la plataforma lanzadora gracias a seis enormes toberas o rociadores fijados en su superficie.
Los rociadores miden 3,7 m de altura. Los dos centrales miden 107 cm de diámetro; los restantes cuatro tienen 76 cm de diámetro.
El punto de mayor flujo de agua se da a los 9 segundos después del despegue con 3.406.860 L desde todas las fuentes.
Los niveles acústicos llegan a su máximo cuando el transbordador está a unos 300 m sobre la plataforma de lanzamiento. El peligro disminuye a una altitud de 305 m.
Sistema de supresión de la tensión del Cohete Acelerador Sólido
Este sistema pertenece al sistema de supresión sonora. En este caso, se encarga de disminuir los efectos de las presiones reflejadas que ocurren cuando los cohetes aceleradores entran en ignición.
Sin el sistema de supresión la presión ejercería mucha tensión en las alas y las superficies de control de orbitador.
Hay dos componentes principales para este sistema de supresión de energía acústica:
Un sistema de rociadores de agua que provee un colchón de agua el cual es dirigido a la fosa de llamas directamente debajo de cada booster.
Un sistema de rociadores de agua que provee un colchón de agua el cual es dirigido a la fosa de llamas directamente debajo de cada booster.
Una serie de bolsas de aguas distribuidas alrededor de los huecos de llamas proveen de una masa de agua que facilita la absorción del pulso de presión reflejado.
Usados juntos, esta barrera de agua impide el paso de las ondas de presión de los boosters, disminuyendo su intensidad.
En caso de una misión abortada, un sistema de inundación post-apagado se encargaría de enfriar la parte inferior del orbitador. También controla la quema del gas de hidrógeno residual después de que los motores hayan sido apagados con el vehículo en la plataforma. Hay 22 bocas de agua alrededor del hueco de escape para los motores principales dentro de la plataforma lanzadora. El agua es alimentada por una línea de abastecimiento con un diámetro de 15 cm, logrando que el agua fluya a 9.463,5 L/min.
Los vapores de hidrógeno que se producen durante el comienzo de la secuencia de ignición son expelidos en las toberas de los motores justo antes de la ignición.
Como resultado se obtiene una atmósfera rica en hidrógeno dentro de las toberas. Para evitar daños a los motores, seis preiniciadores de remoción están instalados en el mástil trasero. Justo antes de la ignición de los motores principales estos preiniciadores son activados y producen la ignición de cualquier remanente de hidrógeno en el área debajo de las toberas.
Este proceso evita una brusca combustión en el encendido de los motores principales.
Instalaciones de almacenamiento de propelentes
Estas instalaciones están ubicadas en las dos plataformas de lanzamiento. Un tanque de 3.406.860 L situado en el extremo noroeste de cada plataforma almacena el oxígeno líquido (LOX) que es usado como el oxidante de los motores principales del orbitador.
En realidad estos tanques son enormes botellas al vacío. Éstas mantienen al LOX a temperaturas de –183 °C. Dos bombas que abastece 4.540 L oxidante/min (cada una) transfieren el LOX desde el tanque de almacenamiento hasta el tanque externo del orbitador.
Botellas al vacío similares con una capacidad de 3.217.590 L y ubicadas en el extremo noreste de las plataformas, almacenan el hidrógeno para los tres motores principales del orbitador.
En este caso, no se necesitan bombas para mover el LH2 hasta el tanque externo durante las operaciones de abastecimiento, ya que primero un poco de hidrógeno se evaporiza y esta acción crea un presión de gas en la parte superior del tanque que mueve al liviano combustible a través de las líneas de transferencia.
Las líneas de transferencia llevan a los propelentes súper enfriados hasta la plataforma lanzadora y alimentan al tanque externo a través de los mástiles traseros.
Los propelentes hipergólicos usados por los motores de maniobramiento orbital y los cohetes de control de actitud también están almacenados en las plataformas, en áreas bien separadas. Una instalación ubicada en el extremo sudeste de cada plataforma contiene el combustible monometil hidracina. Una instalación en el extremo sudoeste almacena el oxidante, tetróxido de nitrógeno. Estos propelentes son almacenados por líneas de transferencia hasta la estructura fija y continúan hasta el sistema umbilical de hipergólicos de la estructura giratoria, con sus tres pares de líneas umbilicales conectadas al orbitador.
Los elementos ubicados en la Sala de Conexión Terminal de la plataforma proveen los enlaces vitales entre el sistema de procesamiento de lanzamiento en el centro de control de lanzamiento, el equipo de apoyo terrestre, y los dispositivos de vuelo del transbordador. Esta sala reside debajo de la elevada posición de la plataforma.
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