El sistema de combustible de lanzaderas espaciales almacena el oxígeno en un tanque externo debido a que éste disminuye con la altura. El combustible que usaba para sus motores era hidrógeno en vez del queroseno usado por los aviones.
Este hidrógeno mezclado con el oxígeno produce el empuje necesario para poner un vehículo espacial en órbita.
Tanto el combustible (hidrógeno) como el comburente (oxígeno) están almacenados en el tanque exterior de color naranja. Este tanque se deshecha una vez que el transbordador ha salido a la atmósfera y está fabricado de aluminio.
El tanque está dividido en 3 secciones: la superior, donde se ubica el oxígeno, una intermedia llamada intertanque (equilibra las cargas que se producen entre los dos tanques) y una inferior, donde se ubica el hidrógeno.
El tanque de combustible tiene varias líneas: alimentación a los motores, de ventilación de gases, drenaje o vaciado del combustible.
El tanque de combustible contiene una protección térmica que evita que el combustible se caliente debido al rozamiento del aire.
Las temperaturas son de -253ºC para el hidrógeno y de -183ºC para el oxígeno. Además se encuentran presurizados.
El llenado del oxígeno y del hidrógeno se realiza a través de unas bocas de llenado situadas en el transbordador. Las tuberías son las mismas cuando el combustible se dirige a los motores.
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De cada tanque de combustible sale una única tubería que dentro de la lanzadera se ramifica en 3 tuberías que alimentan cada motor. Sin embargo, las APU no se alimentan de este tanque, tienen otro diferente, compruébalo aquí.
El paso del tanque externo al transbordador se realiza a través de unas puertas umbilicales. El diámetro de las tuberías es diferente dependiendo de su uso: 17” para la alimentación al tanque externo, 12” para la alimentación a los motores y 8” para llenado y drenaje.
El combustible llega al motor por dos caminos diferentes, uno para el oxígeno y otro para el hidrógeno. Dentro de cada motor, el oxígeno e hidrógeno aumentan de presión para que pasen de líquido a gas.
El hidrógeno, antes de inyectarse en la cámara de combustión junto al oxígeno, enfría la tobera de salida.
Cada motor tiene una vida de funcionamiento de 15000 segundos y un máximo de 30 arranques y desarrollando en el vacío un empuje de 513250 lb y a nivel mar de 417300 lb.
El consumo de la mezcla que se quema es de 1300 litros por segundo y la velocidad que alcanza el gas a la salida del motor, al final de la tobera es de mach 5 (5 veces la velocidad del sonido).
Ilustración del SSME (motor principal de las lanzaderas espaciales)
Más información sobre el programa de lanzaderas espaciales en la página web de la NASA.