Thermal Protection System (TPS) The

Thermal Protection System (TPS)

The thermal protection system consists of various materials applied to the outer surface of the orbiter to protect the orbiter at extreme temperatures, primarily during the re-entry into the atmosphere. These materials are the last defense before the aluminum and graphite epoxy shell.
During re-entry, the TPS materials perform in temperature ranges from minus 250 F in the cold soak of space to entry temperatures that reach nearly 3,000 oF. Because the thermal protection system is installed on the outside of the orbiter skin, it establishes the aerodynamics over the vehicle in addition to acting as the heat shield.

The TPS is a passive system consisting of materials selected for stability at high temperatures and weight efficiency. These materials are as follows:

1. Reinforced carbon-carbon (RCC) is used on the wing leading edges; the nose cap, including an area near the nose cap on the lower surface, and an area around the forward orbiter/external tank structural attachment. RCC protects areas where temperatures exceed 2,300 oF during entry.

2. Black High-Temperature Reusable Surface Insulation (HRSI) tiles are used all over the orbiter; there are nearly 20,000 of these tiles on the orbiter. They do not encounter the most extreme temperatures but must withstand some heat. The HRSI tiles protect areas where temperatures are below 2,300 oF.

3. Black tiles called Fibrous Refractory Composite Insulation (FRCI) were developed later in the thermal protection system program. FRCI tiles replace some of the HRSI tiles in selected areas of the orbiter. There are nearly 3,000 FRCI tiles on the shuttle, primarily in areas of high heat. FRCI tiles are mostly used on the base of the shuttle; this is where the highest heat is encountered.

4. Low-Temperature Reusable Surface Insulation (LRSI) white tiles are used in selected areas of the orbiter; such as the vertical tail and upper wing. These tiles protect areas where temperatures are below 1,200 oF. The tiles are white since while in orbit the shuttle encounters extremely low temperatures and the white surface provides better thermal characteristics when the temperature is below 0 oF.

5. Advanced Flexible Reusable Surface Insulation (AFRSI) blankets were developed after the orbiter Columbia was built. AFRSI blankets consist of sewn composite quilted fabric insulation that is sandwiched between two layers of white fabric that are sewn together to essentially form a quilted blanket. AFRSI blankets were used on Discovery and Atlantis and replaced the vast majority of the LRSI tiles. Columbia had the AFRSI blankets added after its seventh flight. Each orbiter has about 1,900 square feet of AFRSI blankets. The advantages to the AFRSI blankets to LRSI tiles are that they are more durable, less fabrication, less installation time and costs, and a weight reduction. These blankets are used in areas where the temperature does not exceed 1,200 oF.

6. White blankets made of coated Nomex Felt Reusable Surface Insulation are used on the upper payload bay doors, and portions of the upper wing surface. These blankets are used in areas where the temperature does not exceed 700 oF.

Table 1 below shows an idea of how many and how much area each type of installation takes up on the orbiter. (See Table 1.) Figure 2 below Table 1 gives an approximate location of each tile and insulation type for the shuttle. See Figure 2.

Table 1. Approximate amount of tiles used on each orbiter and for the blankets and approximate amount of square feet used.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ระบบการป้องกันความร้อน (TPS)

ระบบป้องกันความร้อนที่ประกอบด้วยวัสดุต่างๆที่ใช้กับพื้นผิวด้านนอกของยานอวกาศเพื่อปกป้องยานอวกาศที่อุณหภูมิสูงที่สุดในช่วงกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ วัสดุเหล่านี้มีการป้องกันที่ผ่านมาก่อนที่อลูมิเนียมและอีพ็อกซี่เปลือกไฟท์.
อีกครั้งในระหว่างรายการวัสดุ tps ดำเนินการในช่วงอุณหภูมิจากลบ 250 ฉในเย็นแช่ของพื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงถึงรายการที่เกือบ 3,000 ของ เพราะระบบป้องกันความร้อนที่มีการติดตั้งอยู่ด้านนอกของผิวยานอวกาศที่จะกำหนดในช่วงอากาศพลศาสตร์ยานพาหนะนอกเหนือจากการทำหน้าที่เป็นโล่ความร้อน.

tps เป็นระบบโต้ตอบซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่เลือกสำหรับเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงและมีประสิทธิภาพน้ำหนัก วัสดุเหล่านี้มีดังนี้:

1 เสริมคาร์บอน (RCC) ถูกนำมาใช้บนขอบชั้นนำของปีก; ฝาครอบจมูกรวมทั้งพื้นที่ใกล้ฝาครอบจมูกบนพื้นผิวที่ลดลงและพื้นที่รอบยานอวกาศ / ถังภายนอกที่แนบมาโครงสร้างข้างหน้าRCC ปกป้องพื้นที่ที่มีอุณหภูมิเกิน 2,300 ของในระหว่างรายการ.

2 อุณหภูมิสูงฉนวนกันความร้อนบนพื้นผิวสีดำนำมาใช้ใหม่ (HRSI) กระเบื้องถูกนำมาใช้ทั่วยานอวกาศนั้นมีเกือบ 20,000 ของกระเบื้องเหล่านี้ในยานอวกาศ พวกเขาไม่ได้พบกับอุณหภูมิที่มากที่สุด แต่จะต้องทนต่อความร้อนบางส่วน กระเบื้อง HRSI ป้องกันพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 2,300 ของ.

3กระเบื้องสีดำที่เรียกว่าเส้นใยวัสดุทนไฟฉนวนกันความร้อนคอมโพสิท (frci) ได้รับการพัฒนาต่อไปในโปรแกรมระบบการป้องกันความร้อน กระเบื้อง frci แทนที่บางส่วนของกระเบื้อง HRSI ในพื้นที่ที่เลือกของยานอวกาศ มีเกือบ 3,000 กระเบื้อง frci บนรถรับส่งส่วนใหญ่ในพื้นที่ของความร้อนสูง กระเบื้อง frci ส่วนใหญ่จะใช้บนฐานของรถรับส่งนี้เป็นที่ที่ความร้อนสูงสุดจะพบ

4.อุณหภูมิต่ำฉนวนกันความร้อนบนพื้นผิวนำมาใช้ใหม่ (lrsi) กระเบื้องสีขาวที่ใช้ในพื้นที่ที่เลือกของยานอวกาศ; เช่นหางแนวตั้งและปีกบน กระเบื้องเหล่านี้ป้องกันพื้นที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 1,200 ของ

5 กระเบื้องเป็นสีขาวตั้งแต่ในขณะที่อยู่ในวงโคจรรถรับส่งพบอุณหภูมิที่ต่ำมากและพื้นผิวสีขาวมีลักษณะความร้อนได้ดีขึ้นเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 0 จาก. ฉนวนกันความร้อนบนพื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นสูงนำมาใช้ใหม่ (afrsi) ผ้าห่มที่ถูกพัฒนาขึ้นหลังจากยานอวกาศโคลัมเบียที่ถูกสร้างขึ้นafrsi ผ้าห่มประกอบด้วยฉนวนกันความร้อนเย็บผ้าผสมผ้าที่คั่นกลางระหว่างสองชั้นของผ้าสีขาวที่จะเย็บเข้าด้วยกันเพื่อเป็นหลักในรูปแบบผ้าห่มผ้า ผ้าห่ม afrsi ถูกนำมาใช้ในการค้นพบและ atlantis และแทนที่ส่วนใหญ่ของกระเบื้อง lrsi โคลัมเบียมีผ้าห่ม afrsi เพิ่มหลังจากที่เที่ยวบินที่เจ็ด แต่ละยานอวกาศมีประมาณ 1,900 ตารางฟุตผ้าห่ม afrsi ข้อดีของการที่จะผ้าห่ม afrsi lrsi กระเบื้องที่พวกเขามีความคงทนมากขึ้นการผลิตน้อยลงเวลาติดตั้งน้อยลงและค่าใช้จ่ายและการลดน้ำหนัก ผ้าห่มเหล่านี้จะใช้ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิไม่เกิน 1,200

6. ผ้าห่มสีขาวที่ทำจาก Nomex รู้สึกเคลือบฉนวนกันความร้อนบนพื้นผิวนำมาใช้ใหม่จะใช้ในอัตราประตูอ่าวบนและบางส่วนของพื้นผิวปีกด้านบน ผ้าห่มเหล่านี้จะใช้ในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิไม่เกิน 700.

ตารางที่ 1 ด้านล่างแสดงให้เห็นถึงความคิดของหลายวิธีและวิธีการที่พื้นที่มากประเภทของการติดตั้งในแต่ละจะขึ้นอยู่กับยานอวกาศ (ดูตาราง 1.) รูปที่ 2 ด้านล่างของตารางที่ 1 ให้สถานที่โดยประมาณของแต่ละกระเบื้องและชนิดของฉนวนกันความร้อนในการรับส่ง ดูรูปที่ 2.

ตารางที่ 1โดยประมาณของกระเบื้องที่ใช้ในแต่ละยานอวกาศและผ้าห่มและปริมาณโดยประมาณของตารางฟุตที่ใช้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความร้อนระบบป้องกัน (TPS)

ประกอบด้วยระบบป้องกันความร้อนของวัสดุต่าง ๆ ที่ใช้กับพื้นผิวภายนอกของ orbiter ป้องกัน orbiter ที่อุณหภูมิมาก หลักในระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ วัสดุเหล่านี้จะป้องกันครั้งสุดท้ายก่อนอลูมิเนียมและก้านเปลือกเรซินสังเคราะห์
ระหว่างกลับเข้า วัสดุ TPS ทำในช่วงอุณหภูมิจากลบ 250 F ในแช่เย็นพื้นที่อุณหภูมิรายการที่ถึงเกือบ 3000 ของ เนื่องจากมีการติดตั้งระบบป้องกันความร้อนด้านนอกผิว orbiter มันสร้าง aerodynamics ที่ผ่านรถนอกจากทำหน้าที่เป็นโล่ร้อน

TPS เป็นระบบพาสซีฟประกอบด้วยวัสดุสำหรับความเสถียรที่อุณหภูมิสูงและน้ำหนักอย่างมีประสิทธิภาพ วัสดุเหล่านี้จะเป็นดังนี้:

1 ใช้เสริมคาร์บอนคาร์บอน (RCC) บนขอบนำปีก จมูกหมวก รวมถึงพื้นที่ใกล้ฝาจมูกบนผิวล่าง และพื้นที่รอบ ๆ แนบโครงสร้างของถัง orbiter ภายไปข้างหน้า RCC ปกป้องพื้นที่ที่อุณหภูมิเกิน 2300 ของช่วงรายการ

2 ใช้กระเบื้องสีดำสูงอุณหภูมิ Reusable ผิวฉนวน (HRSI) ทั่ว orbiter มีเกือบ 20000 ไพ่บน orbiter ที่ พวกเขาพบอุณหภูมิมากที่สุด แต่ต้องทนต่อความร้อนบาง กระเบื้อง HRSI ปกป้องพื้นที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 2300 ของ

3 กระเบื้องสีดำที่เรียกว่าเยื่อ Refractory ผสมฉนวนกันความร้อน (FRCI) ได้รับการพัฒนาในภายหลังในโปรแกรมระบบป้องกันความร้อน FRCI กระเบื้องเปลี่ยนกระเบื้อง HRSI ในพื้นที่ที่เลือกของ orbiter จะบาง มีอยู่เกือบ 3000 FRCI กระเบื้องบนรถ หลักในพื้นที่ของความร้อนสูง ส่วนใหญ่ใช้กระเบื้อง FRCI บนฐานของรถ โดยที่ความร้อนสูงสุดพบกัน

4 อุณหภูมิต่ำ Reusable ผิวฉนวน (LRSI) ใช้ในพื้นที่ที่เลือกของ orbiter กระเบื้องสีขาว แนวหางและปีกด้านบน กระเบื้องเหล่านี้ปกป้องพื้นที่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1200 ของ กระเบื้องเป็นสีขาวเนื่องจากในขณะที่ในวงโคจร รถเจออุณหภูมิต่ำมาก และช่วยให้ผิวขาวลักษณะดีความร้อนเมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 0 ของ

5 ผ้าห่มแบบยืดหยุ่น Reusable ผิวฉนวน (AFRSI) ขั้นสูงได้รับการพัฒนาหลังจากที่โคลัมเบีย orbiter ถูกสร้างขึ้น ผ้าห่ม AFRSI ประกอบด้วยฉนวนกันความร้อนผ้าเดินลายผสม sewn ที่ชาวลาวอระหว่างสองชั้นของผ้าขาวที่เย็บเข้าด้วยกันเพื่อเป็นผ้าห่มเดินลาย ผ้าห่ม AFRSI ใช้ในการค้นหาและแอตแลนติส และแทนกระเบื้อง LRSI ใหญ่ ผ้าห่ม AFRSI ที่เพิ่มหลังจากบินเจ็ดของโคลัมเบียได้ แต่ละ orbiter ได้ราคาประมาณ 1900 ฟุตฟิต AFRSI ผ้าห่ม AFRSI LRSI กระเบื้องข้อดีประการว่า จะคงทนมากกว่า น้อยกว่าการผลิต เวลาติดตั้งน้อย และต้นทุน และลดน้ำหนัก ผ้าห่มเหล่านี้ใช้ในพื้นที่ที่อุณหภูมิเกิน 1200 ของไม่

6 ใช้ผ้าห่มสีขาวที่ทำเคลือบ Nomex รู้สึก Reusable ผิวฉนวนบนประตูด้านบนส่วนของข้อมูลของที่เบย์ และบางส่วนของพื้นผิวปีกด้านบน ผ้าห่มเหล่านี้ใช้ในพื้นที่ที่อุณหภูมิไม่เกิน 700 ของ

1 ตารางด้านล่างแสดงความคิดของแต่ละชนิดของการติดตั้งใช้บน orbiter ที่ตั้งจำนวน และจำนวน (ดูตารางที่ 1) รูปที่ 2 ด้านล่างตารางที่ 1 จะเป็นตำแหน่งโดยประมาณของแต่ละชนิดกระเบื้องและฉนวนกันความร้อนสำหรับรถ ดูรูปที่ 2

1 ตาราง จำนวนกระเบื้องที่ใช้ ในแต่ละ orbiter และผ้าห่มและจำนวนประมาณฟุตใช้ประมาณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระบบระบายความร้อนที่


ระบายความร้อนการป้องกันการป้องกันระบบ( TPS )ประกอบด้วยวัสดุที่หลากหลายนำไปใช้กับผิวด้านนอกของ orbiter ที่จะช่วยปกป้อง orbiter ในที่ที่มี อุณหภูมิ สูงเกินเป็นหลักในระหว่างการเข้าเข้าสู่บรรยากาศที่ เอกสารนี้ได้รับการป้องกันครั้งสุดท้ายก่อนทำจากอะลูมิเนียมและ Shell อีพ็อกซีเรซิน Characteristics .
ในระหว่างการเข้าที่เอกสาร TPS ที่ดำเนินการในช่วง อุณหภูมิ จากเครื่องหมายลบ 250 F ในน้ำเย็นที่แช่ในพื้นที่ในที่ที่มี อุณหภูมิ เข้าที่สูงถึงเกือบ 3 , 000 แห่ง เนื่องจากระบบการป้องกันความร้อนที่ได้รับการติดตั้งที่ด้านนอกของผิว orbiter ที่มันจะสร้างแอโรไดนามิคที่มากกว่ารถในรวมถึงทำหน้าที่เป็นแผ่นป้องกันความร้อนออก.

TPS นี้มีระบบแบบพาสซีฟซึ่งประกอบด้วยวัสดุที่เลือกสำหรับ เสถียรภาพ การทำงานที่ อุณหภูมิ สูงและมี ประสิทธิภาพ น้ำหนัก เอกสารเหล่านี้จะเป็นดังนี้:

1 เสริมใยคาร์บอนแบบผงถ่านกัมมันต์(เปิด)จะถูกนำไปใช้บนขอบปีกชั้นนำที่ฝาครอบจมูกที่รวมถึงบริเวณพื้นที่ที่อยู่ใกล้กับฝาครอบจมูกอยู่บนพื้นผิวด้านล่างและบริเวณที่อยู่โดยรอบ orbiter ไปข้างหน้า/น้ำในแท้งค์ ภายนอก ที่แนบมาโครงสร้างRCC ป้องกันพื้นที่ที่มี อุณหภูมิ สูงเกินกว่า 2,300 ของในระหว่างการป้อน.

2 สีดำบนพื้นผิวฉนวน high-temperature แบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้( hrsi )กระเบื้องมีการใช้มากกว่า orbiter ทั้งหมดที่มีอยู่เกือบ 20 , 000 ของกระเบื้องเหล่านี้ใน orbiter ที่ แต่ก็ไม่ได้พบกับ อุณหภูมิ ที่รุนแรงแต่ต้องทนต่อความร้อนบางส่วน กระเบื้อง hrsi ที่ป้องกันบริเวณที่มี อุณหภูมิ อยู่ด้านล่าง 2,300 ของ.

3พื้นกระเบื้องสีดำเรียกว่ามีลักษณะเป็นเส้นๆไม่ไหม้ไฟแบบคอมโพสิตฉนวน( frci )ได้พัฒนาขึ้นมาใน ภายหลัง ในโปรแกรมระบบการป้องกันความร้อนได้ กระเบื้อง frci เปลี่ยนกระเบื้อง hrsi บางส่วนในพื้นที่ที่เลือกของ orbiter ได้ มีพื้นกระเบื้อง frci เกือบ 3 , 000 ในบริการรับส่งในพื้นที่ที่มีความร้อนสูง มีการใช้กระเบื้อง frci บนฐานของบริการรับส่งที่ส่วนใหญ่เป็นโรงแรมแห่งนี้คือสถานที่ซึ่งความร้อนสูงที่สุดคือพบ.

4low-temperature พื้นผิวแบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้ฉนวน( lrsi )พื้นกระเบื้องสีขาวมีใช้ในพื้นที่ที่เลือกของ orbiter เช่นหางในแนวตั้งและปีกอาคารด้านบน กระเบื้องเหล่านี้ช่วยปกป้องพื้นที่ที่มี อุณหภูมิ อยู่ด้านล่าง 1 , 200 แห่งกระเบื้องที่มีสีขาวตั้งแต่ในขณะที่อยู่ในวงโคจรบริการรับส่งที่พบมี อุณหภูมิ ต่ำเป็นอย่างมากและพื้นผิวสีขาวจัดให้บริการลักษณะระบายความร้อนได้ดียิ่งขึ้นเมื่อ อุณหภูมิ ที่อยู่ด้านล่างของ 0 .

5 ขั้นสูงที่ยืดหยุ่นบนพื้นฉนวนแบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้( afrsi )ผ้าห่มพัฒนาขึ้นมาหลังจากโคลัมเบีย orbiter ได้ถูกสร้างขึ้นผ้าห่ม afrsi ประกอบด้วยการหุ้มฉนวนหุ้มด้วยผ้านวมไว้แบบคอมโพสิตเย็บที่ประกบระหว่างสองชั้นของเนื้อผ้าสีขาวที่มีแห่ขบวนพาเหรดผีตาโขนเข้าด้วยกันเพื่อจัดรูปแบบผ้าห่มนวมไว้ที่จำเป็น ผ้าห่ม afrsi ได้ถูกนำมาใช้ในการค้นหาและ Atlantis และถูกแทนที่โดยส่วนใหญ่ของกระเบื้อง lrsi ได้ โคลัมเบียมีผ้าห่ม afrsi เพิ่มหลังจากที่เที่ยวบินที่เจ็ดของพื้นที่ orbiter แต่ละห้องมีประมาณ 1900 ตารางฟุตของผ้าห่ม afrsi . ความได้เปรียบได้กับผ้าห่ม afrsi ที่ปูพื้นด้วย lrsi เป็นที่ที่มีความทนทานมากกว่าแต่งน้อยลงเวลาและค่าใช้จ่ายในการติดตั้งลดลงและลดน้ำหนัก ผ้าห่มเหล่านี้จะใช้ในพื้นที่ที่มี อุณหภูมิ ไม่เกิน 1 , 200 ของ.

6 ผ้าห่มสีขาวทำจาก nomex เคลือบพื้นผิวแบบนำกลับมาใช้ใหม่ได้รู้สึกว่ามีการใช้ฉนวนกันบนประตู Bay รับน้ำหนักบรรทุกที่ด้านบนและบางส่วนของปีกอาคารบนพื้นผิว ผ้าห่มเหล่านี้จะใช้งานในพื้นที่ที่มี อุณหภูมิ ไม่เกิน 700 ของ.

ตารางที่ 1 ด้านล่างแสดงความคิดที่ว่าจำนวนมากและวิธีการมากพื้นที่แต่ละ ประเภท ของการติดตั้งจะใช้เวลาขึ้นบน orbiter ได้ (ดูตารางที่ 1 )รูปที่ 2 ด้านล่างของตาราง 1 จะช่วยให้ตำแหน่งโดยประมาณของ ประเภท และฉนวนกันแต่ละกระเบื้องสำหรับบริการรับส่งที่ โปรดดูรูปที่ 2 .

ตารางที่ 1จำนวนเงินโดยประมาณของกระเบื้องมาใช้กับ orbiter แต่ละครั้งและสำหรับผ้าห่มและจำนวนเงินโดยประมาณของตารางฟุตใช้