Șurub exploziv
Un șurub exploziv este un dispozitiv pentru fixarea instantanee și, dacă este necesar, eliberarea a două părți mecanice. Practic, este un șurub cu material exploziv încorporat. Această încărcare este detonată de la distanță, de obicei cu un impuls electric și are funcția de a distruge șurubul în sine. Distrugerea acestuia din urmă, de fapt, cele două părți fixate anterior sunt libere să se separe.
Acest mecanism de eliberare și fixare rapidă este adesea utilizat în astronautică , de exemplu în separarea etapelor de rapel , deoarece este mai ușor și mult mai fiabil decât opririle mecanice. De asemenea, este utilizat pe scară largă în aviație , de exemplu pentru a arunca în aer de pe acoperișul cabinei de pilotaj în caz de urgență.
Mai recent, diodele laser pot fi utilizate pentru a detona detonatoarele prin fibre optice .
Explozivi folosiți
La construcția șuruburilor explozive pot fi utilizate diferite amestecuri pirotehnice, după cum este necesar. De exemplu, T4 se sublimează în vid și, prin urmare, nu este potrivit pentru aplicații spațiale.
Compuși explozivi standard utilizați de NASA
- Mangan / cromat de bariu / cromat de plumb : Amestec întârziat, utilizat pentru explozii secvențiale. Nu produce gaz.
- T4 / nitroceluloză : nepotrivită pentru utilizare în spațiu; rata de ardere depinde de presiune. Produce gaze.
- Azot de bor / potasiu : stabilitate termică, viteză de ardere independentă de presiune; stabil în vid. Produce gaze.
- Perclorat de zirconiu / potasiu : este inițiatorul standard al NASA (NSI); provoacă o creștere rapidă a presiunii, produce puțin gaz, dar emite particule fierbinți. Este stabil termic și la vid; se păstrează mult timp. Este sensibil la electricitatea statică .
- Azidă de plumb : utilizată în detonatoare. Sensibil la solicitările mecanice (cum ar fi impacturile și fricțiunile) și la electricitatea statică . Este stabil termic și la vid dacă nu este tratat cu dextrină .
- Hexanitrostilbene : utilizat în detonatoare, încărcături goale liniare și mase explozive. Nu este afectat de stimuli externi, cu excepția altor explozii. Este stabil termic și la vid. Detonează la 6.705 metri pe secundă .
Utilizarea șuruburilor explozive în navele spațiale locuite
Programul Mercur
Capsulele programului Mercur au folosit șuruburi explozive în trapa de intrare. Declanșarea lor accidentală a dus la scufundarea capsulei Liberty Bell 7 , în timpul misiunii Mercury-Redstone 4 .
- Incidentul Mercury-Redstone 4
La 21 iulie 1961, a avut loc misiunea Mercury-Redstone 4, implicând un zbor suborbital al capsulei Liberty Bell 7 . Zborul a avut loc fără complicații, precum și aterizarea pe mare. În acest moment, însă, sarcinile șuruburilor explozive s-au activat accidental, provocând deschiderea trapei de intrare a capsulei. Apa a început să pătrundă, iar astronautul Virgil Grissom a fost la timp să iasă la iveală că Liberty Bell 7 , în ciuda încercărilor elicopterelor de recuperare, s-a scufundat în Oceanul Atlantic . [2]
Programul Apollo
Programul Apollo nu a folosit șuruburi explozive din cauza riscului lor de activare accidentală.
- Incidentul Apollo 1
La 27 ianuarie 1967, nava spațială Apollo 1 a fost distrusă de foc într-un exercițiu: o scânteie a declanșat o combustie care, datorită atmosferei de oxigen presurizat, s-a răspândit rapid. În 17 secunde i-a ucis pe cei trei membri ai echipajului ( Grissom , White , Chaffee ), care nu au avut timp să iasă. [3]
Compania care a produs modulul de comandă, North American Aviation , a sugerat inițial o trapă care se putea deschide în caz de urgență cu șuruburi explozive, ca în Programul Mercury . Cu toate acestea, această propunere a fost respinsă de NASA din cauza riscului de deschidere accidentală a unei astfel de trape, așa cum sa întâmplat de fapt în misiunea Mercury-Redstone 4 . Hayonul a fost apoi reproiectat astfel încât să se poată deschide în mai puțin de zece secunde fără a utiliza șuruburi explozive. Acest lucru a fost realizat și datorită unui cilindru de azot presurizat, care în caz de urgență ar putea fi eliberat în mecanismul de deschidere. [4]
Programul Gemeni
Programul Gemeni a folosit detonatoarele NASA standard .
Naveta spatiala
Naveta spațială a folosit detonatorul standard NASA (NSD) pentru a atașa boostere de rachete solide pe platforma de lansare mobilă și rezervorul extern . [5]
Notă
- ^ Cartușe detonante , la hstc.com , Hi-Shear. Adus la 24 decembrie 2011 (arhivat din original la 9 ianuarie 2012) .
- ^(EN) Liberty Bell Tolls , în This New Ocean: A History of Project Mercury, NASA.
- ^ Richard W. Orloff, David Michael Harland, Apollo: the definitivary sourcebook , Springer Science & Business, 2006, pp. 114.
- ^ Clinton P. Anderson, Apollo 204 Accident: Report of the Committee on Aeronautical and Space Sciences, United States Senate, with Additional Views , Senate Report 956, Washington, DC, US Government Printing Office, 1968 (arhivat din original la 20 decembrie 2014) .
- ^ (EN) Posturi Hold-Down, Human Space Flight (HSF) - Naveta , pe spaceflight.nasa.gov, NASA. Adus la 17 ianuarie 2012 (arhivat din original la 16 septembrie 2008) .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Caracterizarea performanței detonatorului standard NASA .
- ( EN ) Cerere de ralanti: Șuruburi explozive. Grupuri de știri: sci.space.history , pe yarchive.net .
- Videoclip care arată detonatoarele standard ale NASA activate la decolarea Navetei Spațiale. , pe vimeo.com .
- ( RO ) STS-31 SRB Piuliță frangibilă de fixare. , pe collectspace.com .
