Os três Motores Principais do Vaivém Espacial, em conjunto com os Motores de Foguetes Sólidos, fornecem o impulso para levantar o Orbitador do solo para a ascensão inicial. Os motores principais continuam a funcionar durante 8,5 minutos após o lançamento, a duração do voo do Vaivém.
Image left: Os Motores Principais do Vaivém Espacial fornecem parte do impulso que envia o Vaivém para a órbita. Clique na imagem para reproduzir o vídeo dos motores a disparar no lançamento (sem áudio). Crédito da foto: NASA
Após os foguetes sólidos serem lançados, os motores principais fornecem impulso que acelera o Vaivém de 4.828 quilômetros por hora (3.000 mph) para mais de 27.358 quilômetros por hora (17.000 mph) em apenas seis minutos para chegar à órbita. Eles criam um impulso máximo combinado de mais de 1,2 milhões de libras.
A medida que o Vaivém acelera, os motores principais queimam meio milhão de galões de propulsor líquido fornecido pelo grande tanque de combustível externo laranja. Os motores principais queimam hidrogénio líquido — o segundo líquido mais frio da Terra a menos 423 graus Fahrenheit (menos 252,8 graus Celsius) — e oxigénio líquido.
Os gases de escape dos motores são principalmente vapor de água, uma vez que o hidrogénio e o oxigénio se combinam. Enquanto empurram o Shuttle para a órbita, os motores consomem combustível líquido a uma taxa que drenaria uma piscina familiar média em menos de 25 segundos gerando mais de 37 milhões de cavalos de potência. As suas turbinas giram quase 13 vezes mais rápido que um motor de automóvel quando está a funcionar à velocidade da auto-estrada.
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Os motores principais desenvolvem impulso usando propulsores de alta energia num ciclo de combustão faseado. Os propulsores são parcialmente queimados em pré-combustão dupla para produzir gás quente de alta pressão para acionar as turbobombas.
Combustão é completada na câmara de combustão principal. As temperaturas na câmara de combustão do motor principal podem atingir até 6.000 graus Fahrenheit (3.315,6 graus Celsius).
Image right: Motores Principais do Vaivém Espacial a serem instalados no Discovery nas Instalações de Processamento Orbital no Centro Espacial Kennedy da NASA. Crédito da foto: NASA/Kennedy Space Center.
Cada Motor Principal do Vaivém Espacial opera com uma proporção de mistura de oxigénio líquido/ hidrogénio líquido de 6 para 1 para produzir um impulso ao nível do mar de 179.097 kg e um impulso de vácuo de 213.188 kg.
Os motores podem ser acelerados numa faixa de impulso de 65% a 109%, o que proporciona um alto nível de impulso durante a elevação e a fase inicial de subida, mas permite que o impulso seja reduzido para limitar a aceleração a 3 g’s durante a fase final de subida. Os motores são cardan para proporcionar controle de inclinação, guinada e rotação durante a ascensão.