Los sitios para el lanzamiento de cohetes de gran tamaño suelen estar equipados con un sistema de supresión de sonido para absorber o desviar la energía acústica generada durante el lanzamiento de un cohete. A medida que los gases de escape del motor superan la velocidad del sonido , chocan con el aire ambiente y se crean ondas de choque , con niveles de ruido que se acercan a los 200 db. Esta energía puede reflejarse en la plataforma de lanzamiento y las superficies de la plataforma, y podría causar daños al vehículo de lanzamiento, la carga útil y la tripulación. Por ejemplo, el nivel máximo admisible de potencia acústica global (OASPL) para la integridad de la carga útil es de aproximadamente 145 db. [1] El sonido se disipa mediante enormes volúmenes de agua distribuidos por la plataforma de lanzamiento y la plataforma de lanzamiento durante el despegue. [2] [3]
Los sistemas de supresión acústica a base de agua son comunes en las plataformas de lanzamiento. Ayudan a reducir la energía acústica inyectando grandes cantidades de agua debajo de la plataforma de lanzamiento en la columna de escape y en el área por encima de la plataforma. Los deflectores de llamas o zanjas de llamas están diseñados para canalizar los gases de escape del cohete lejos de la plataforma de lanzamiento, pero también para redirigir la energía acústica. [2] [4]
La plataforma de lanzamiento construida por la Unión Soviética a partir de 1978 en el Cosmódromo de Baikonur para el lanzamiento del cohete Energiya incluía un elaborado sistema de supresión de sonido que suministraba un flujo máximo de 18 metros cúbicos (4.800 galones estadounidenses) por segundo alimentado por tres depósitos a nivel del suelo con un total de 18.000 metros cúbicos (4.800.000 galones estadounidenses). [5]
Los datos del lanzamiento del STS-1 encontraron una onda de sobrepresión creada por los tres motores de cohetes de combustible líquido SSME (ahora designados RS-25) del transbordador y los impulsores de cohetes sólidos de cuatro segmentos que contribuyeron a la pérdida de dieciséis y daños a 148 placas de protección térmica adicionales , lo que provocó modificaciones en el Sistema de Supresión de Sonido por Agua (SSWS) instalado en ambas plataformas de lanzamiento en el Complejo de Lanzamiento 39 del Centro Espacial Kennedy . [6] [7]
El sistema de alimentación por gravedad resultante, utilizado durante el resto del programa, comenzó a liberar agua desde una torre de agua de 300.000 galones estadounidenses (1,1 millones de litros) en el lugar de lanzamiento 6,6 segundos antes del arranque del motor principal a través de tuberías de 7 pies (2,1 m) de diámetro conectadas a la plataforma de lanzamiento móvil . El agua fluyó desde seis torres de 12 pies de alto (3,7 m) conocidas como "pájaros de lluvia" hacia la plataforma de lanzamiento y la zanja de llamas que se encontraba debajo, vaciando el sistema en 41 segundos [8] con un flujo máximo de 1000 000 galones, lo que redujo los niveles de energía acústica a aproximadamente 142 dB . [9]
Las enormes nubes blancas que se elevaban alrededor del transbordador en cada lanzamiento no eran humo, sino vapor húmedo generado cuando el escape del cohete evaporaba enormes cantidades de agua. [10]
La plataforma de lanzamiento 0 en el puerto espacial del Atlántico Medio en la instalación de vuelo Wallops de la NASA en Virginia está equipada con una torre de agua de 950.000 litros (250.000 galones estadounidenses) a 307 pies (94 m) sobre el suelo, una de las más altas del mundo. El escape del motor sale a través de un anillo de chorros de agua en la plataforma de lanzamiento, directamente debajo de las toberas del motor. El sistema es capaz de entregar 4.000 galones estadounidenses (15 m 3 ) por segundo. [11] [12] Se pueden agregar tanques de almacenamiento adicionales con un total de 100.000 galones estadounidenses (380.000 L; 83.000 imp gal) para pruebas de fuego estático . El agua no vaporizada se mantiene en un recipiente de retención de 1.200 metros cuadrados (13.000 pies cuadrados) donde se prueba antes de liberarla. [13]
Tras el retiro del programa del transbordador espacial, la plataforma B del complejo de lanzamiento 39 se modernizó para los lanzamientos del sistema de lanzamiento espacial (SLS). El SLS cuenta con un motor de cohete RS-25 de combustible líquido adicional junto con un segmento adicional en cada uno de sus propulsores de cohetes sólidos durante el programa del transbordador espacial, lo que motivó las mejoras del sistema creando el sistema de agua de supresión de sonido y sobrepresión de encendido (IOP/SS).
Se actualizó el sistema de control, lo que incluyó el reemplazo de casi 400 km de cables de cobre por 92 km de cables de fibra óptica. La capacidad se incrementó a 1 500 000 L (400 000 galones estadounidenses) con un caudal máximo de 4 200 000 L (1 100 000 galones estadounidenses) por minuto. El sistema de actualización se probó en diciembre de 2018 con 1 700 000 L (450 000 galones estadounidenses). [14]
La JAXA "busca lograr el lanzamiento más silencioso del mundo" desde su Centro de Pruebas de Cohetes Noshiro en Akita con la instalación de un sistema de agua para supresión de sonido, así como paredes que absorben el sonido. El Experimento de Reducción Acústica a Escala H3 completado en 2017 proporcionó datos adicionales sobre el ruido generado durante el despegue. [15] [16]