2023-03-23

Nedräkningar

Noch 6 Sekunden! 5 … 4 … 3 …

- Windegger räknar ner; Frau im Mond (1929)

Den banbrytande filmen var så före sin tid att det känns absurt. Detta var fyrtio år innan man åkte till månen på riktigt. Neil Armstrong fanns inte; han skulle födas året därpå. För att göra två jämförelser.

Bland mycket annat man fick rätt eller ganska rätt (inte för att det var precis varenda detalj) återfinns det vi ser här. Detta var första gången man såg en nedräkning inför en raketuppskjutning; inte bara första gången på film, utan första gången över huvud taget.

Varför räknar man ner inför raketuppskjutningar?

Att räkna ner inför spännande händelser, bra som dåliga, är väl något mänskligt. I filmen framgår inte sammanhanget; kanske fanns det en teknisk motivering, kanske hade det lagts in för att det kändes naturligt och spännande.

Men när man räknar ned inför verkliga raketuppskjutningar gör man det inte för att det ”känns naturligt”. Så klart.

A countdown is a carefully developed procedure of preparation for launch.

- ”Why and how of the countdown”, dr Wernher von Braun, Popular Science januari 1965

Stora raketer är komplicerade ting där en mängd saker behöver göras innan man kan dra iväg. Många saker behöver koordineras med varandra. Detta behöver dras igång tjugo sekunder innan alla raketerna drar igång, innan dess måste detta göras som tar tre minuter, innan dess … Och så vidare. Nedräkningen, med T minus tiden tills [huvud]raketen tänds, ger en kronologi som alla kan följa.

T minus 15 seconds, guidance is internal.

Det här är ett exempel från nedräkningen för Apollo 11. Saturn V-raketen hade ett gyroskop som höll koll på dess läge; att spetsen pekade rakt uppåt, att denna sida var vänd åt norr, sånt. Detta mättes relativt jorden. 17 sekunder före ignition kopplades det om så läget mättes relativt utgångsläget. Det kunde inte göras hur långt före start som helst. Om man kopplat om tolv timmar tidigare, så hade jorden hunnit rotera ett halvt varv, och raketens spets skulle ha pekat åt motsatt håll än utgångsläget. Man fick lägga omkopplingen närmare start än så, och valde T-17 sekunder, kanske inte direkt på måfå men något åt det hållet.

Det var ett enkelt exempel. Här är ett lite mer komplicerat:

At about T minus 8.9 seconds, a signal from the automatic sequencer initiates a number of automatic operations in the engine which includes the firing of four pyrotechnic devices. Two of them are mounted inside the nozzle extension and cause the fuel-rich turbine exhaust gas to ignite when it enters. Another two initiate combustion within the gas generator. Links are burned away by these igniters to generate an electrical signal to move the start solenoid. The start solenoid directs hydraulic pressure from the ground supply to open the main LOX [flytande syre, liquid oxygen] valves. LOX begins to flow through the LOX pump, causing it to begin slowly rotating. The LOX then flows through the injector into the combustion chamber. The opening of both LOX valves also causes another valve to allow fuel and LOX into the gas generator, where they ignite and their exhaust gas cause the turbine to accelerate. Fuel and LOX pressures rise as the turbine gains speed. The fuel-rich exhaust from the gas generator ignites in the engine bell to prevent backfiring and burping of the engine. The increasing pressure in the fuel lines opens a valve, the igniter fuel valve, which lets fuel pressure reach the igniter cartridge which promptly ruptures. TEA/TEB fluid, followed by fuel, enters the chamber through its ports where it spontaneously ignites on contact with the LOX already in the chamber.

Apollo Flight Journal: Apollo 11 – Day 1, part 1: Launch, en av myriader guldklimpar på outtömliga history.nasa.gov

Man kan utgå ifrån att de där ”cirka 8,9 sekunderna” inte var valda på måfå.

Det sägs att von Braun körde med nedräkningar under raketuppskjutningar i Tyskland. Kanske han först inspirerades av Frau im Mond? För att sedan upptäcka att det var praktiskt?

I Popular Science räknar han upp fyra syften med nedräkningar: Maximera säkerheten, minska slitaget på utrustning genom att den kan aktiveras så sent som möjligt, möjliggöra uppskjutning vid ett exakt ögonblick, samt synkronisera förberedelserna av uppskjutningen med andra förberedelser, som att rikta in radarantenner eller stänga av vägar i området.

It is no space-age fad, but a deadly serious, carefully programed procedure, upon which depend the safety and success of a launch such as that of a great Saturn rocket.

- von Braun


Inga kommentarer: