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== Introduzione ==
I motori SSME sono delle fonti di propulsione molto sofisticate che bruciano [[ossigeno]] e [[idrogeno]] liquidi provenienti dal [[serbatoio esterno dello Space Shuttle|serbatoio esterno]]. Sono utilizzati per la propulsione durante la fase di salita in aggiunta ai potenti [[Space Shuttle Solid Rocket Booster]]. Ogni motore può generare circa {{M|1,8|M|Nul=MN}} di spinta al decollo ed i tre motori possono generare un [[impulso specifico]] (''I''<sub>sp</sub>) di 453 secondi nel vuoto o 363 secondi a livello del mare, con velocità di scarico rispettivamente di 4440 m/s e 3560 m/s. In tutto un motore pesa circa 3,2 t. Dopo ogni missione i motori sono rimossi e trasportati allo ''Space Shuttle Main Engine Processing Facility'' per le ispezioni e le eventuali sostituzioni di componenti.
Questi motori possono operare a temperature estreme: l'idrogeno liquido è conservato a -253 °C, e quando brucia assieme all'ossigeno liquido la temperatura nella camera di combustione raggiunge i 3300 °C, una temperatura superiore al punto di ebollizione del [[ferro]].
== Ossidante ==
[[File:SSME major components.PNG|thumb|left|Componenti principali del propulsore]]
La turbopompa a bassa pressione dell'ossidante (''Low pressure oxidizer turbopump'' - LPOTP) è una pompa assiale guidata da una turbina a sei stadi alimentata dall'ossigeno liquido. Aumenta la pressione dell'ossigeno da 0,7 a {{M|2,9|M|Paul=MPa}}. Il flusso viene fornito alla tubopompa ad alta pressione dell'ossidante (''high pressure oxidizer turbopump'' - HPOTP). Durante il funzionamento l'aumento di pressione permette il funzionamento della turbina ad alta pressione senza fenomeni di [[cavitazione]]. La turbina a bassa pressione lavora a circa 5150 rpm, ha dimensioni di circa 450 mm x 450 mm ed è connessa al condotto del propellente.
La turbina ad alta pressione è costituita da due pompe centrifughe a singolo stadio montate su un albero comune e guidate da una turbina a due stadi. La pompa principale aumenta la pressione dell'ossigeno da 2,9 a {{M|30|M|Paul=MPa}}, girando a circa 28120 rpm e scarica il flusso in diversi percorsi, uno dei quali è indirizzato per guidare la turbina a bassa pressione. Un secondo percorso viene inviato attraverso la valvola principale dell'ossidante ed entra nella camera di combustione principale. Un altro percorso conduce allo scambiatore di calore. L'ossigeno liquido fluisce attraverso una valvola antiriflusso che evita l'ingresso dell'ossigeno se non c'è sufficiente calore per convertirlo da liquido a gassoso. La scambiatore di calore utilizza il calore contenuto nei gas di scarico della turbina ad alta pressione e converte l'ossigeno liquido in forma gassosa. Il gas è inviato verso il serbatoio esterno per pressurizzare il serbatoio dell'ossigeno liquido. Un altro percorso entra nel secondo stadio della pompa ad alta pressione per aumentare la pressione dell'ossigeno da 30 a {{M|51|M|Paul=MPa}}. La pompa ad alta pressione misura circa 600 mm x 900 mm.
[[File:Ssme schematic (updated).svg|sinistra|miniatura|Struttura del motore]]
Il combustibile entra nell'orbiter per mezzo della linea di alimentazione dell'idrogeno liquido, fluisce nella linea dell'orbiter e viene inviato in tre percorsi paralleli che conducono ad ognuno dei propulsori.
La pompa a bassa pressione del carburante (''Low Pressure Fuel Turbopump'' - LPFTP) è una pompa assiale guidata da una turbina a due stadi alimentata dall'idrogeno gassoso. Essa aumenta la pressione dell'idrogeno liquido da 0,2 a {{M|1,9|M|Paul=MPa}} e lo invia alla pompa ad alta pressione (''High-Pressure Fuel Turbopump'' - HPFTP). Durante il funzionamento dei propulsori, l'aumento di pressione della LPFTP permette di far funzionare la pompa ad alta pressione ad alte velocità senza generarare cavitazione. La pompa a bassa pressione ruota a circa 16 185 rpm, e ha dimensioni di circa 45 cm x 60 cm.
La pompa ad alta pressione è una pompa centrifuga a tre stadi alimentata da una turbina a gas a due stadi. Essa aumenta la pressione dell'idrogeno liquido da 1,9 a {{M|45|M|Paul=MPa}}. Ruota a circa 35 360 rpm. Il flusso di scarico dalla pompa è inviato attraverso la valvola principale attraverso tre percorsi. Uno conduce alla paratia della camera di combustione principale, dove l'idrogeno viene utilizzato per raffreddare le pareti della camera e successivamente verso la pompa a bassa pressione, per alimentare la turbina. Una piccola porzione di questo flusso viene inviato al serbatoio esterno per mantenere la pressurizzazione del serbatoio di idrogeno liquido. Il resto dell'idrogeno viene inviato alla camera di combustione principale. Un secondo percorso passa attraverso la valvola principale del carburante e fluisce attraverso l'ugello del propulsore per raffreddarlo e successivamente si unisce al terzo percorso attraverso la valvola di raffreddamento della camera. Il flusso combinato è diretto ai pre-burner (pre-bruciatori). La turbina ad alta pressione ha dimensioni di circa 55 cm x 110 cm.
== Preburner ==
La spinta può essere variata dal 67% al 109%. Attualmente si utilizza il 104,5%, mentre si può aumentare al 106% o al 109% in caso di annullamento del lancio.
* '''100%''': {{M|1 670|k|Nul=kN}} (livello del mare) - {{M|2 090|k|Nul=kN}} (vuoto)
* '''104,5%''': {{M|1 750|k|Nul=kN}} (livello del mare) - {{M|2 170|k|Nul=kN}} (vuoto)
* '''109%''': {{M|1 860|k|Nul=kN}} (livello del mare) - {{M|2 280|k|Nul=kN}} (vuoto)
Il livello di spinta del 100% non rappresenta la potenza massima disponibile, ma è un valore deciso durante lo sviluppo del propulsore che corrisponde al livello di spinta normale. Successivi studi hanno indicato che i propulsori possono operare in sicurezza a valori superiori. Tuttavia è stato evidenziato che l'uso di un livello di spinta superiore al 104,5% aumenta la probabilità di guasti, compromettendo quindi l'affidabilità dei propulsori. Per questo motivo, i livelli di spinta superiori sono utilizzati solo in caso di emergenza.
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