SpaceX

[kanarkusmaximus]

Ciekawe informacje od Florydziaka o Merlinach. Mnie ciekawi jak SpaceX pilnuje jakości zbudowanych silników, w końcu setka to nie dwa. A jak na razie SpaceX ma niezłą historię niezawodności swoich silników, bo w zasadzie tylko jeden nawalił...

[mars76]

I kolejne newsy prosto z Florydy:
Elon Musk przemawiał dziś na AeroAstro w MIT i powiedział kilka ciekawostek:

    następny lot Falcona 9 będzie z próbą lądowania pierwszego stopnia, jednak na barce a nie na lądzie. Barka jest już gotowa w Luizjanie i niedługo wyruszy na wycieczkę wokół Florydy. Barka ma rozmiary około 90 metrów na 55 metrów.
    SpaceX zrezygnował z planów odzyskiwania drugiego stopnia F9 - jest to zbyt trudne.
    następca F9 będzie używał metanu i będzie zaprojektowany przede wszystkim w celu wyprawy na Marsa. Pierwsze loty za jakieś 5-6 lat.
    SpaceX przewiduje stukrotne zmniejszenie kosztów wyniesienia czegoś na orbitę wykorzystując F9 wielokrotnego użytku. Konkurencja niech lepiej się trzęsie!
    żeby wysłać ludzi na Marsa trzeba jeszcze bardziej zmniejszyć koszty - obecnie taka wyprawa dla 4 osób kosztowała by 100-200 miliardów dolarów. Musk mówi o zmniejszeniu kosztu 10 tysięcy razy, ale to raczej niemożliwe.
    lot na Księżyc nie ma sensu jako krok w drodze do Marsa
    loty na Mars na pewno nie były by "w jedną stronę" - pojazdy kosmiczne do transportu ludzi są zbyt kosztowne by je porzucić na Marsie, muszą wrócić na Ziemię
    Elon myśli o stworzeniu następnej firmy zajmującej się produkcją elektrycznych samolotów pasażerskich

[JSz]

Skoro już tu mowa o Raptorze - tak przypuszczam - to zastanawiam się nad metanem jako paliwem.

Nowe silniki, nad jakimi pracuje nie tylko SpaceX, ale także Blue Origin z Boeingiem (BE-4) mają być napędzane właśnie metanem, z ciekłym tlenem jako utleniacz. Wspólne mają mieć to, że będą to bardzo duże silniki: 8,2 (Raptor) i 2,4 (BE-4) MN w próżni.

Dlaczego właśnie metan? Ciekły wodór jest kriogeniczny, więc niewygodny. Natomiast naftę czy RP-1 można przechowywać w temperaturze pokojowej. Ale metan też musi być ciekły - w czym jest on lepszy od innych paliw, że największe firmy zwracaj się w tym kierunku?

[ekoplaneta]

Wow!!! To Space X za 5-6 lat chce mieć rakiety zdolne do wożenia ludzi na Marsa? 
Jeśli tak to pomysł Mars One terminologicznie nie byłby wówczas taki szalony 
Tylko tych ludzi szkoda, którzy chcieliby popełnić zbiorowe, powolne samobójstwo na Marsie.

Naprawdę marsjańskie zapowiedzi Space X robią na mnie wrażenie. Bo nie stoją tu tylko marzenia i przyziemny hardware - jak u Zubrina, tylko latające maszyny w kosmos. Tylko kiedy doczekamy się misji Red Dragona? Byłby to dobry sprawdzian dojrzałości technologii Space X i ludzkości w ogóle do lotów na Marsa 

[Rakietowy Bogdan]

Jak już wspominałem gdzie indziej, ale mój komentarz został nie wiedzieć czemu skasowany. Redukcja kosztów raczej nie przyniesie rewolucji skoro już obecne ceny powodują, że komercyjni klienci wbijają drzwiami i oknami. Ceny za start pozostaną te same, może trochę mniejsze, ale za to SpaceX będzie miało większy zysk. Ten wykorzysta do finansowania swoich ambitnych projektów, po części uniezależniając się od NASA.

[mars76]

Wow!!! To Space X za 5-6 lat chce mieć rakiety zdolne do wożenia ludzi na Marsa? 
Jeśli tak to pomysł Mars One terminologicznie nie byłby wówczas taki szalony 
Tylko tych ludzi szkoda, którzy chcieliby popełnić zbiorowe, powolne samobójstwo na Marsie.

Naprawdę marsjańskie zapowiedzi Space X robią na mnie wrażenie. Bo nie stoją tu tylko marzenia i przyziemny hardware - jak u Zubrina, tylko latające maszyny w kosmos. Tylko kiedy doczekamy się misji Red Dragona? Byłby to dobry sprawdzian dojrzałości technologii Space X i ludzkości w ogóle do lotów na Marsa 

Trzeba odróżnić plany Muska od realnego terminu; poślizgi będą na bank ; ale w tej branży to standard

[Air Q]

Dlaczego właśnie metan? Ciekły wodór jest kriogeniczny, więc niewygodny. Natomiast naftę czy RP-1 można przechowywać w temperaturze pokojowej. Ale metan też musi być ciekły - w czym jest on lepszy od innych paliw, że największe firmy zwracaj się w tym kierunku?

Spacex ma zapewne m.in. takie argumenty:
-Można go wyprodukować na Marsie i jest mniej kłopotliwy niż wodór
-RP-1 brudzi silnik co troche utrudnia ponowne użycie

[Borys]

Dlaczego właśnie metan? Ciekły wodór jest kriogeniczny, więc niewygodny. Natomiast naftę czy RP-1 można przechowywać w temperaturze pokojowej. Ale metan też musi być ciekły - w czym jest on lepszy od innych paliw, że największe firmy zwracaj się w tym kierunku?

Metan może być kriogeniczny, ale to nie jest kriogeniczność wodoru. Metan wymaga tych samych warunków przechowywania co ciekły tlen (co samo w sobie ma zalety, np. pozwala zbiornikom paliwa i utleniacza dzielić ściany, co obniża ich masę). Główne zalety to wysoki impuls właściwy (rzędu 380s), niska cena (nafta rakietowa jest dość droga, ze względu na konieczność jej precyzyjnej rafinacji), łatwość produkcji i przechowywania poza Ziemią.

[JSz]

Brzmi to bardzo przekonująco, Borys - istotne zalety!

Tym bardziej dziwi mnie, że metan dotychczas nie był wykorzystywany jako paliwo rakietowe. Zajrzałem do wykazu silników rakietowych na Wiki (http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_orbital_rocket_engines): zarzuconych, w użyciu i projektowanych, i znalazłem tylko dwa na metan - właśnie Raptora i BE-4.

[kniklas]

Dlaczego właśnie metan? Ciekły wodór jest kriogeniczny, więc niewygodny. Natomiast naftę czy RP-1 można przechowywać w temperaturze pokojowej. Ale metan też musi być ciekły - w czym jest on lepszy od innych paliw, że największe firmy zwracaj się w tym kierunku?

Spacex ma zapewne m.in. takie argumenty:
-Można go wyprodukować na Marsie i jest mniej kłopotliwy niż wodór
-RP-1 brudzi silnik co troche utrudnia ponowne użycie

Postaram sie trochę doprecyzowac powody dlaczego wybrano metan:
1. Temperatura wrzenia ciekłego metanu (zbliżona do ciekłego tlenu) jest znacznie wyższa niż ciekłego wodoru. Dzięki temu aparatura naziemna oraz system paliwowy rakiety sa prostsze (i lżejsze) niż w przypadku ciekłego wodoru (nadal bardziej skomplikowane niż w przypadku kerozyny).
2. Wodór wymaga bardziej skomplikowanych rozwiązań związanych z zachowaniem szczelności - podobne wyzwania jak z helem.
3. Wodór w stanie ciekłym ma mniejsza gęstość niż metan, to powoduje ze potrzebne sa większe zbiorniki na wodór niż na metan - podnosi to ciężar rakiety. Ten powód oraz pkt 1, 2 - czyli bardziej skomplikowane/cięższe systemy w dużej mierze negatywnie wpływają na efektywnosc całego systemu rakietowego, pomimo tego ze impuls właściwy silników na wodór jest znacznie wyższy niż na metan. Natomiast jesli uwzględnimy te czynniki to różnice w efektywności całego systemu rakietowego nie sa już takie wielkie.
4. Gdzieś słyszałem ze ponoć metan jest bardziej ekologicznym paliwem - emisja CO2 jest mniejsza niż w przypadku kerozyny.
5. Były spore nadzieje produkcji metanu na marsie, Ale okazało sie po badaniach atmosfery Marsa , ze należy zweryfikować te założenia. Może ktoś bardziej zapoznany z tematem potwierdzi/zaprzeczy temu co napisałem?
6. Efektywność całego systemu rakietowego jest większa z użyciem metanu niż kerozyny (widziałem takie obliczenia)
7. Wydaje mi sie ze łatwiej jest przechowywać w warunkach kosmicznych (fuel depot) ciekły metan niż kerozynę z uwagi na b. Niska temperaturę panująca w próżni - oczywiście jest to względne, bo zależy od ekspozycji zbiornika na promienie słoneczne, które potrafią mocno nagrzać oświetlaną powierzchnie.
8. Rzeczywiście efektem ubocznym spalania kerozyny jest grafit (węgiel) oraz  inne substancje (zależy jak bardzo oczyszczone jest paliwo), które mogą zanieczyścić komorę spalania, szczególnie elementy wtrysku paliwa do komory spalania. Nie mam przy sobie danych jakie molekuły powstają przy spalaniu metanu, wydaj w mi sie ze tutaj rownież mogą pojawić sie cząstki grafitu (?)

Przepraszam ze nie podałem bardziej precyzyjnych danych, dawno nie zajmowałem sie tym tematem szczegółowo.

Aha, silniki na metan nie sa niczym nowym - w Rosji eksperymentowano z nimi w latach 60-70. Z tego co pamietam to były budowane i testowane ale chyba żaden nie poleciał w kosmos (tutaj nie mam pewności).

Pozdrawiam,
Kamil



Sent from my iPad using Tapatalk

[Borys]

Tym bardziej dziwi mnie, że metan dotychczas nie był wykorzystywany jako paliwo rakietowe.

Nie było potrzeby. Dotychczasowe paliwa sprawdzają się całkiem dobrze, a produkcji na Marsie nikt na serio nie planował.

[jsc]

Tym bardziej dziwi mnie, że metan dotychczas nie był wykorzystywany jako paliwo rakietowe.

Jako, że zrobił się boom na temat metanu jako paliwa proponuję dyskusję o zaletach i wadach przenieść do dedykowanego tematu w technologiach: Zastosowanie metanu jako paliwa rakietowego.

[JSz]

Przede wszystkim witaj kniklas (Kamilu) na Forum!

Dzięki Borys i Kamil za szczegółowe wyjaśnienia. Rozumiem, że metan względem LH ma znacznie niższy impuls właściwy, ale za to silnik może być znacznie prostszy (bo znacznie wyższa temperatura wrzenia). Natomiast jeśli idzie o RP-1, to metan jest tańszy i nie zanieczyszcza tak silnika i ma wyższy impuls właściwy. Natomiast w czym jest gorszy, jeszcze nie wyłuskałem z Waszych postów.

jsc - myślę, że nie trzeba nowego wątku, temat chyba się już się wypala lub wypalił.

[Air Q]

Zapis wywiadu

[Rakietowy Bogdan]

Nie mam przy sobie danych jakie molekuły powstają przy spalaniu metanu, wydaj w mi sie ze tutaj rownież mogą pojawić sie cząstki grafitu (?)

Jeśli będzie odpowiednia ilość utleniacza, aby nie doszło do spalania niecałkowitego to nie będą powstawać żadne zanieczyszczenia szkodzące silnikowi.