Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Přeprava komponent raketoplánu

Přeprava komponent raketoplánu

Raketoplán Atlantis na transportéru
Raketoplán Atlantis na transportéru
V jednom z minulých článků jsme si vysvětlili, jak probíhá doprava orbitální části raketoplánu na větší vzdálenosti. Nyní se zaměříme na to, jakým způsobem jsou přepravovány jednotlivé komponenty raketoplánu nejprve do Kennedyho vesmírného střediska (KSC) a pak v jeho rámci. Bude to o něco složitější, protože kompletní raketoplán se skládá z několika základních částí. Kromě samotného orbitálního letounu se mezi ně počítá vnější nádrž (External Tank - ET) a dvojice pomocných startovacích raket (Solid Rocket Booster - SRB). Každá z těchto komponent se dopravuje trochu jiným způsobem a setkají se teprve v montážní hale VAB, kde se kompletují v jeden celek.

Jako první se do montážní haly dostanou pomocné startovací rakety. Ty vyrábí firma Thiokol (nyní jako součást koncernu ATK Launch Systems Group.), jejíž výrobní závod leží z bezpečnostních důvodů v pusté části oblasti Promontory. Nejbližším městem je Brigham City v Utahu. Doprava do KSC probíhá po železnici a protože celá raketa má délku přes 45 metrů, nepřeváží se vcelku, ale rozdělená na několik částí. Jednotlivé segmenty se naloží na železniční vagóny, kde jsou během přepravy chráněny speciálními kryty bílé nebo žlutooranžové barvy. Na nich si můžete všimnout nápisu "DO NOT HUMP". Ten upozorňuje, že vagón s takto označeným nákladem nesmí být na nádražích tříděn pomocí svážných pahrbků (spádovišť), aby nedošlo k jeho poškození. Jedná se přeci o velmi drahé a citlivé zboží, naplněné raketovým palivem. Po kolejích dorazí díly SRB až do blízkosti KSC, kde musí nejprve překonat lagunu Indian River. Přes tu vede most, který má jednu část zvedací, aby pod ním mohly proplouvat lodě. Tady nastává zádrhel, protože pohyblivá část nemá dostatečnou nosnost, aby unesla najednou několik vagónů s díly SRB. Těžší segmenty totiž váží kolem 150 tun a když k tomu připočítáme i váhu samotného vagónu a krytu, dostaneme se na celkovou hmotnost přes 230 tun. Jak tedy takto těžký náklad dostat přes most? Řešení kupodivu není nijak složité. Mezi vagóny, vezoucími části SRB, se vloží další prázdné vagóny, díky kterým se hmotnost vlaku rozloží na větší plochu. Na zvedací most se v jednu chvíli nedostane více komponent SRB současně a takto "odlehčená" souprava může bez problémů projet. Konečná stanice vlaku je v budově Rotation, Processing and Surge Facility (RPSF), kde je z jednotlivých segmentů odstraněn kryt a jsou podrobeny prohlídce. Dále jsou otočeny do svislé polohy, částečně zkompletovány a uloženy na palety.

Transportér motorů na tuhé palivo

Nyní nastal čas, aby se práce ujal jeden ze speciálních strojů. Tím je transportér motorů na tuhé palivo, anglicky Solid Rocket Motor Transporter nebo zkráceně SRM Transporter. Jedná se vlastně o velkou plošinu na kolech, pod kterou jsou ukryty na obou stranách kabiny pro řidiče. Z každého boku je při zběžném pohledu vidět šestice pneumatik, dohromady tedy dvanáct. Pokud se však podíváme pozorněji, zjistíme, že to nejsou jednoduchá kola, ale jejich soupravy a každá je tvořena čtyřmi koly. To znamená, že celé vozidlo má dohromady 48 kol a díky systému jejich uchycení k plošině na jakýchsi "nohách" trochu připomíná stonožku. Asi každého zaujme, jak je transportér nízký vzhledem k ostatním rozměrům. Plošina má rozměry 15,5 x 6,1 m, ale celková výška vozidla je pouze kolem 1,6 m. Má to ale samozřejmě svůj účel. Je to proto, aby transportér mohl vjet přímo pod paletu, na které je postaven segment SRB. Když je vše připraveno, řidič dá pokyn a plošina se díky již zmíněnému speciálnímu podvozku začne zvedat až do té doby, než je paleta i s nákladem v dostatečné výši nad zemí. Pak je možné vyrazit na cestu, která vede buď do skladovacích prostor, nebo přímo do montážní haly VAB. V technických parametrech je uvedeno, že prázdný transportér může dosahovat maximální rychlosti kolem 10 km/h, ale samozřejmě s nákladem jezdí podstatně pomaleji. Výrobcem vozidla je německá firma Kamag, která se specializuje na podobná zařízení. Prázdný transportér váží 93 tun, uveze náklad až do hmotnosti bezmála 188 tun a jeho pohon obstarává vodou chlazený dieselový motor NTA-855 C 400 od firmy Cummins. Zajímavým údajem je, že celý transportér má vnější poloměr otáčení lehce přes 12 metrů, což je na úrovni běžného autobusu. Pokud se připravuje další mise raketoplánu, odveze transportér nakonec všechny segmenty SRB do montážní haly VAB, kde je technici pomocí jeřábů a další techniky zkompletují do finální podoby, ve které odstartují do vesmíru.

Vnejší nádrž vyjíždí z výrobního závodu

Druhou částí, která se musí dopravit do montážní haly, je vnější nádrž. Ta je největší komponentou raketoplánu, má tvar válce se zašpičatělou přídí o celkové délce téměř 47 metrů a průměrem 8,4 metru. Její hmotnost (bez paliva) byla u prvních letů 35 tun, později se ji podařilo snížit na méně než 30 tun. Vyrábí se v závodě Michoud Assembly Facility, ležícím ve východní části města New Orleans. To se rozkládá na pobřeží Mexického zálivu, takže jako nejjednodušší řešení byla vybrána doprava vodní cestou. Nejprve je však nutné dostat hotovou nádrž z výrobního závodu do přístavu. Během tohoto transportu je přepravována na speciálním podvozku, který má celkem osm kol, po čtveřici v přední i zadní části a je natřený jasně žlutou barvou. V místech, kde končí válcovitá část nádrže a začíná její špička, je na podvozku uložena do úchytu, který má tvar písmene "U". Ten se stará o její přidržování a zabraňuje spadnutí. Přímo pod úchytem, mezi dvěma pneumatikami, je křeslo, ve kterém během přesunu sedí technik. Jeho úkolem je dohlížet na to, aby vše probíhalo podle plánu. Kromě něj asistují při převozu další osoby, které se starají o hladký průběh převozu.

Transport začíná tím, že se nejprve k podvozku pod špičkou nádrže připřáhne tahač a vyveze ji ven z budovy. Pak se opět odpojí, objede nádrž, připojí se k valníku z druhé strany (u dna nádrže) a odtlačí náklad k molu, kde už čeká speciální nákladní člun Pegasus. Ten ze všeho nejvíce vypadá jako plovoucí tunel, protože při plavbě chrání nádrž ze všech stran. Řidič tahače opatrně zasune nádrž do útrob člunu špičkou napřed. Po řádném připevnění nádrže se Pegasus vydává na pouť dlouhou přes 1 400 km, která skončí až v přístavu u KSC. Po doplutí a zakotvení v KSC přijede ke člunu jiný tahač, vytáhne podvozek s nádrží ven a dopraví obojí do montážní haly. Vzhledem k umístění na palubě lodi je při tomto transportu nádrž tažena dnem napřed, tj. zašpičatělá část se v tu chvíli nachází vzadu. Převoz do montážní haly trvá zhruba 30 minut. V ní si pak nádrž převezmou jeřáby, zvednou ji z podvozku a vztyčí do svislé polohy. Následně je připevněna k pomocné konstrukci a spojena s pomocnými startovacími raketami.

Samotný orbitální letoun se ke zbytku sestavy připojuje jako poslední. Jeho příprava na cestu do vesmíru začíná nedlouho poté, co se vrátí z předchozího letu. Krátce po dosednutí na zem je raketoplán obklopen řadou servisních vozidel a první procedury se provádějí přímo na přistávací ploše. Později se k přednímu podvozku orbiteru připojí tahač a odtáhne jej pryč. Pokud se přistání uskutečnilo na letišti u KSC, je tahačem dopraven do tzv. vystrojovací haly (Orbiter Processing Facility - OPF). Jestliže však raketoplán dosedl na Edwardsově letecké základně, je jeho cesta do OPF poněkud složitější. V takovém případě s ním tahač zamíří ke spojovacímu zařízení Mate-Demate Device (MDD). Tady je pomocí speciálního zařízení raketoplánu zatažen podvozek a je naložen na hřbet upraveného Boeingu 747, který jej dopraví zpět do KSC (viz. článek Letadlové nosiče raketoplánů). V Kennedyho vesmírném středisku je stejné zařízení MDD, díky kterému je opět raketoplán oddělen od svého letadlového nosiče. Pak je zapotřebí zrealizovat přesun do OPF, ale vzhledem k tomu, že orbiter má již zatažený podvozek, bylo by zbytečné a také pracné jej znovu vysouvat a později znovu zatahovat. Pro takový případ je v KSC připraven další speciální transportér, kterému se anglicky říká Orbiter Transporter System (OTS). Původně se počítalo s tím, že bude operovat na základně Vandenberg, odkud měly také startovat raketoplány od kosmu. Nakonec však byl použit pouze při tréninku posádky se zkušebním raketoplánem Enterprise v roce 1984. Později bylo rozhodnuto, že tato základna se pro raketoplány používat nebude a transportér se proto roku 1989 přestěhoval do KSC. Zde od mise STS-32 (start 9. ledna 1990) převáží orbitální letouny během příprav na kosmický let.

Raketoplán Discovery na transportéru

Vozidlo je tvořeno velkou plošinou, umístěnou na podvozku, který má dohromady 76 kol. Z této plošiny vybíhá dopředu užší část, pod kterou je kabina pro řidiče. Úplně vepředu, ještě před kabinou, je na konci užší části sklápěcí úchyt, který se při přepravě raketoplánu vztyčí a připevní k jeho spodní části v blízkosti špičky letounu. Další úchyty odlišné konstrukce jsou v zadní části transportéru. Celkově je orbiter s vozidlem spojen jen nepatrnou plochou ve třech bodech a jakoby "visí ve vzduchu" nad ním. Díky tomu se na něj jen minimálně přenášejí otřesy při dopravě. O co nejšetrnější podmínky se stará i řada hydraulických tlumičů s nastavitelnou výškou. Plošina tak může mít výšku v rozmezí od 1,6 do 2,2 metru a vyrovnávat případné terénní nerovnosti nebo sklon vozovky. Délka transportéru je 32,5 metru a největší šířky dosahuje v zadní části, kde má 6,1 metru. Směrem dopředu se zužuje, uprostřed má 5,1 metru a část nad kabinou má šířku jen 2,4 metru. Hnací jednotkou je dvanáctiválcový vzduchem chlazený motor o výkonu 335 koňských sil. Prázdné vozidlo má hmotnost přibližně 76 tun, převážený raketoplán podle exempláře a případného nákladu mezi 80 až 100 tunami. Samotný transportér může jezdit rychlostí až 21 km/h, s orbiterem 8 km/h. Pokud to okolnosti vyžadují, je schopen pohybovat se extrémně pomalu - pouhých 20 centimetrů za minutu a jeho poloměr otáčení je 20,1 metru.

Když se raketoplán dostane od OPF, projde celou řadou procedur. Zde se totiž odehrává veškerá údržba, kontroly, opravy i přípravy na další let. Celý proces je značně složitý a zahrnuje velké množství operací, o kterých by se dalo napsat mnoho stránek. Tento článek se však zabývá dopravou komponent a tak většinu z nich vynecháme. Zmínka padne jen o tom, že v rámci těchto procedur jsou z orbiteru demontovány všechny tři hlavní motory SSME a nahrazeny jinými. Na manipulaci s motory SSME slouží další speciální stroj, kterým je mohutný vysokozdvižný vozík od firmy Hyster. Ten byl postaven tak, aby mohl bezpečně převážet motory o rozměrech 4,2 x 2,4 metru a hmotnosti 3,2 tuny za více než 40 miliónů dolarů. Zároveň je musí zvládnout vyzdvihnout do takové výšky, aby se daly namontovat do zadní části raketoplánu. Pokud byl do hangáru raketoplán přepraven po vlastním podvozku, je mu zde zatažen. Orbiter totiž nemůže zatáhnout podvozek sám jako letadlo, nemá na to patřičné vybavení. Důvodem je, že během vesmírné mise raketoplán přistává jen jednou a tak by se vlastně jednalo o další "mrtvou váhu", která by se vynášela na oběžnou dráhu. A každý kilogram, dopravený do kosmu, stojí nemalé peníze.

Poté, co je orbitální letoun kompletně připraven k další kosmické výpravě, může být převezen do montážní haly VAB. Doprava orbiteru po této trase je hlavním posláním transportéru OTS. Vždy tomu ale tak nebylo. V začátcích programu Space Shuttle musely raketoplány cestu absolvovat pomocí tahače po svém vlastním podvozku, stejně jako z přistávací dráhy. Když bylo možné později začít vozit orbitální letouny na plošině transportéru, ukázalo se, že tento způsob dopravy je vůči kosmickému plavidlu šetrnější. V hale VAB již na orbiter čeká sestava hlavní nádrže a pomocných raket. K té se připojí a po dalších nezbytných procedurách se může celý komplet vydat na startovací komplex. O dopravním prostředku, který celou sestavu převáží, se můžete dozvědět v článku Pásové přepravníky Crawler-Transporter.

Transportér s kontejnerem užitečného nákladu

Poslední vozidlo, o kterém se zde bude psát, se trochu vymyká svým účelem. Nevozí totiž žádnou ze základních komponent raketoplánu, ale dopravuje na startovací rampu náklad, který je pak vynesen na oběžnou dráhu. Anglicky se nazývá Payload Canister Transporter, což by se dalo přeložit jako transportér kontejneru na užitečný náklad. V KSC mají dva takovéto stroje a jsou v porovnání s většinou dalšího zařízení úplní nováčci. Je to způsobeno tím, že zde pracují až od ledna 2000, kdy nahradily starší vozidla. Stejně jako transportér motorů na tuhé palivo je vyrobila firma Kamag a mají podobné některé technické parametry. Horní plošina, na které se dopravuje kontejner, má rozměry 19,8 x 7,0 metrů a nastavitelnou výšku mezi 1,6 až 2,2 metru. Samotný transportér má hmotnost 104 tun (s plnou nádrží a dalším potřebným vybavením 117 tun) a je schopen jezdit rychlostí kolem 16 km/h, s kontejnerem pak 8 km/h. Pro přesnou manipulaci má možnost pohybovat se rychlostí pouze 6,4 mm/s, což je asi 23 m/h. Zajímavé je, že původní transportéry měly 48 pneumatik a kabinu na obou stranách, kdežto jejich nástupci si vystačí s polovičním množstvím kol a jen jednou kabinou. K pohonu se používají dva motory. Ve venkovních prostorech je to dieselový turbomotor o síle 340 koní, uvnitř budov pak třífázový elektromotor na 480 voltů s výkonem 45 kilowattů. Je to proto, aby se zplodinami z výfuku nezamořovalo čisté prostředí. Kola vozidla jsou nezávisle řiditelná, díky čemuž se mohou pohybovat nejen dopředu a dozadu, ale i do stran, šikmo nebo rotovat kolem vlastní osy.

Užitečný náklad se umísťuje do přepravního kontejneru v jedné z přípravných hal. Například nové moduly i další zařízení, které je určeno pro Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) se nakládá v budově Space Station Processing Facility (SSPF). V ní je kontejner o průměru 4,6 metru a délce 18,3 metru ve vodorovné poloze. Technici do něj vkládají jednotlivé součásti nákladu přesně tak, jak nakonec budou umístěny v nákladovém prostoru raketoplánu. I samotný kontejner je uspořádán jako nákladový prostor. Po naplnění jej transportér odveze do Canister Rotation Facility (CRF), kde se provádí další kroky. Mimo jiné je zdvižen mostovým jeřábem o nosnosti 100 tun a otočen do svislé polohy. Takto je pak opět usazen na transportér a jestliže je vše v pořádku, může vyrazit k odpalovací rampě. Ani tento převoz se neobejde bez řady pomocníků, kteří sledují cestu a dohlíží na bezproblémový transport. Přímo na rampě se podruhé dostane ke slovu jeřáb, kontejner vyzdvihne a umístí jej do otočné části startovacího komplexu - Rotating Service Structure (RSS). V ní je speciální prostor, kam se náklad přeloží a zůstane zde do té doby, než se bude moci umístit do raketoplánu. Celý tento postup se dodržuje proto, aby náklad nebyl vystaven vlivům počasí nebo kontaminaci. Prázdný kontejner se po vyložení může vrátit zpět na transportér, který jej odveze pryč. Pokud má být znovu použit, čeká jej údržba a nové plnění.

Určitě existují i další speciální zařízení, která v programu Space Shuttle pomáhají při dopravě, ale kvůli jejich popisu by byl článek již příliš dlouhý. Případní zájemci, kteří by se chtěli dozvědět více, mohou najít bližší informace například na některém z níže uvedených odkazů.

Další zajímavosti o programu Space Shuttle

Vybrané zdroje:
   •  KSC Transporters
   •  Special Vehicles Let Shuttles Roll Before They Soar
   •  Last Stop on Earth
   •  NASA Railroad Keeps Shuttle's Boosters on the Right Track
   •  Les "Transporter" du KSC

Převzato: Hvězdárna a planetárium Plzeň




O autorovi

Václav Kalaš

Narodil se v Plzni a o astronomii se začal zajímat už od dětství. Asi prvním impulzem byl článek "Objevování sluneční soustavy", který vyšel jako příloha časopisu Mladý svět. Když o něco později zjistil, že Hvězdárna a planetárium Plzeň pořádá astronomický kroužek, přihlásil se do něj. Této organizaci zůstal věrný až do jejího sloučení s Hvězdárnou v Rokycanech. Nejprve jako zaměstnanec, nyní jako externí spolupracovník. Nejprve se věnoval jen astronomii, po havárii raketoplánu Columbia začal pomalu pronikat i do tajů kosmonautiky. Pozoruje meteory, píše články hlavně o nich, ale nevyhýbá se ani jiným tématům. V kosmonautice se zaměřuje zejména na raketoplány. Kontakt: Vaclav.Kalas@seznam.cz.



39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesic

Mesic

Další informace »