SpaceX

[MarekFloryda]

Trochę mi się wydaje, że Musk za bardzo kręci z tą odzyskiwalnością. Nie wierzę też, że ta nośność obejmuje F9R

Odzysk pierwszego stopnia nie wpłynął (czas przeszły - ostatni lot odbył się przecież ze sprzętem i zapasem paliwa na lądowanie) na udźwig rakiety. Co do drugiego stopnia, to kluczową dla udźwigu sprawą będzie masa osłony termicznej.

Zauważ że F9 w czasie ostatniego lotu dokonał tylko dwóch prostych manewrów - pierwszym byto wyhamowanie przed wejściem w atmosferę a drugim wyhamowanie przed przypadkowym lądowaniem w dość przypadkowym miejscu. W porównaniu z docelowym planem (powrót na platformę), te manewry wymagały znacznie mniej paliwa. Nawet zakładając że wyhamowali przy pierwszym uruchomieniu z MACH 10 do zera, to nadal nic w porównaniu z tym że trzeba rakietę znowu rozpędzić tak by doleciała na platformę oraz ją potem znowu wyhamować. Do tego optymalna ze względu na zużycie paliwa trajektoria polegająca na wstępnym "przestrzeleniu" platformy i wcelowaniu się w nią za drugim hamowaniem jest niemożliwa ze względów bezpieczeństwa = pierwsze uruchomienie silników musi wprowadzić rakietę na trajektorię balistyczną kończącą się gdzieś niedaleko brzegu CCAFS a dopiero po drugim uruchomieniu rakieta musi zmienić trajektorię tak by trafić w platformę.

[Borys]

Odzysk pierwszego stopnia nie wpłynął (czas przeszły - ostatni lot odbył się przecież ze sprzętem i zapasem paliwa na lądowanie) na udźwig rakiety.

Tego chyba nie wiemy. Ostatni Dragon miał na pokładzie niecałe 2 t towaru, co jest dość odległe od deklarowanych 6 t. Wprawdzie było to zgodne z kontraktem, ale nie wiemy ile rezerwy ubyło mu przez przez odzysk.

Faktycznie, nie wiemy. Spróbujmy policzyć. Co prawda SpaceX nie podał liczb, ale jeśli zsumujemy szacunkową masę kapsuły, ładunku ciśnieniowego i dodatkowego, to otrzymamy przynajmniej 50% max udźwigu F9v1.1, liczonego dla inklinacji 28.5^o. Biorąc pod uwagę mniej korzystną inklinację ISS, odzyskiwana wersja Falcona zachowała przynajmniej udźwig wersji 1.0 (~10 ton).

[Borys]

Zauważ że F9 w czasie ostatniego lotu dokonał tylko dwóch prostych manewrów - pierwszym byto wyhamowanie przed wejściem w atmosferę a drugim wyhamowanie przed przypadkowym lądowaniem w dość przypadkowym miejscu. W porównaniu z docelowym planem (powrót na platformę), te manewry wymagały znacznie mniej paliwa. Nawet zakładając że wyhamowali przy pierwszym uruchomieniu z MACH 10 do zera, to nadal nic w porównaniu z tym że trzeba rakietę znowu rozpędzić tak by doleciała na platformę oraz ją potem znowu wyhamować.

Marku, nikt tak rakiety hamował nie będzie, a na pewno nie do zera. Kasuje się jedynie składową poziomą wektora prędkości (plus trochę ekstra na powrót do miejsca startu), a następnie pozwala się działać oporowi aerodynamicznemu. Tuż nad ziemią rakieta, podobnie jak skoczek spadochronowy, ma tzw. prędkość graniczną (równowaga między ciężarem rakiety a oporem aerodynamicznym), a ta jest prędkością zdecydowanie poddźwiękową (w granicach Ma 0.3-0.5, a nie 10!), łatwą (pod względem energetycznym) do wytracenia. W tym wątku wyjaśniałem już cały manewr.

Przeprowadzony test nie różnił się od przyszłych operacji odzysku z wyjątkiem faktu, że odbył się nad wodą.

[Air Q]

Przy okazji startu z SES-8 Musk wspominał też, że obecnie Merlin 1D wytwarza 85% ciągu.

[MarekFloryda]

Marku, nikt tak rakiety hamował nie będzie, a na pewno nie do zera. Kasuje się jedynie składową poziomą wektora prędkości (plus trochę ekstra na powrót do miejsca startu)

Problem w tym że w momencie oddzielenia się pierwszego stopnia od drugiego praktycznie 100% prędkości rakiety to właśnie składowa pozioma. Popatrz na trajektorię lotu F9 i moment w którym następuje oddzielenie.

Edycja - znalazłem post który wyjaśnia co i jak w przyzwoity sposób - te rysunki do których zamieściłeś linka nie mają nic wspólnego z tym co SpaceX planuje.

http://exrocketman.blogspot.com/2011/12/reusability-in-launch-rockets.html

[mikii77]

Newsy od Marka

http://florydziak.blogspot.com/2014/05/znowu-sporo-zamieszania-woko-spacex.html

Właśnie dzisiaj się wątek o tym ciągnął.

[russex]

Newsy od Marka

http://florydziak.blogspot.com/2014/05/znowu-sporo-zamieszania-woko-spacex.html

Właśnie dzisiaj się wątek o tym ciągnął.

Aha, nie zajrzałem na 113 str. więc przeoczyłem
Oks kasuje zbyteczne

PS. Marek ciekawe filmiki z tymi myśliwcami na blogu zapodałeś THX

[Borys]

Problem w tym że w momencie oddzielenia się pierwszego stopnia od drugiego praktycznie 100% prędkości rakiety to właśnie składowa pozioma. Popatrz na trajektorię lotu F9 i moment w którym następuje oddzielenie.

Pokaż mi taką trajektorię.

[MarekFloryda]

Pokaż mi taką trajektorię.

O mniej-więcej jak namalowało mi się poniżej...

[Borys]

Pokaż mi taką trajektorię.

O mniej-więcej jak namalowało mi się poniżej...

Pytałem o źródło. SpaceX nie dzieli się chętnie takimi szczegółami, ale optymalna trajektoria wznoszenia rakiety zawsze wygląda podobnie. W momencie rozdzielenia stopni cały zespół musi posiadać znaczącą prędkość wznoszenia (pionową), w przeciwnym bądź razie drugi stopień wszedłby z powrotem w atmosferę (jego ciąg jest za mały, by przyspieszać poziomo i równocześnie utrzymywać, czy nawet zwiększać wysokość).

[MarekFloryda]

Pokaż mi taką trajektorię.

O mniej-więcej jak namalowało mi się poniżej...

Pytałem o źródło. SpaceX nie dzieli się chętnie takimi szczegółami, ale optymalna trajektoria wznoszenia rakiety zawsze wygląda podobnie. W momencie rozdzielenia stopni cały zespół musi posiadać znaczącą prędkość wznoszenia (pionową), w przeciwnym bądź razie drugi stopień wszedłby z powrotem w atmosferę (jego ciąg jest za mały, by przyspieszać poziomo i równocześnie utrzymywać, czy nawet zwiększać wysokość).

Ciąg jest rzeczywiście jakieś 8 razy mniejszy (jeden silnik, zamiast 9, ale działający w próżni z dłuższą dyszą = mający większy ciąg), ale także masa jest także wielokrotnie mniejsza + nie ma oporów powietrza. Do tego prędkość pozioma jaką ma już drugi stopień daje siłę odśrodkową niwelującą mniej-więcej 50% siły grawitacji (zakładam że jakieś MACH 10 = 3.4 km/s jest przy oddzieleniu a minimalna prędkość orbitalna to 7.8 km/s). Więc wbrew pozorom drugi stopień ma więcej niż wystarczający ciąg by nie martwić się o prędkość pionową. O wiele większy, co można zobaczyć po orbicie na jaką SpaceX wyniósł satelitę Thaicom (295 km x 90,000 km).

A propos szalonych trajektorii, to jak popatrzysz np. na trajektorię Antaresa (gdzieś ją widziałem, teraz nie mogę znaleźć), to jest ona wręcz szalona - pierwszy stopień przestaje działać na bardzo małej wysokości (64 - 66 km) i praktycznie jedynym jego zadaniem jest wyniesienie drugiego stopnia poza atmosferę - prędkość pozioma jaką nadaje drugiemu stopniowi jest niewielka. Po oddzieleniu się, drugi stopień leci balistycznie przez 91-103 sekund (jako że drugi stopień ma silnik na paliwo stałe, to za pomocą tego właśnie czasu kontrolowana jest dokładnie orbita na którą   trafi Cygnus) praktycznie kompletnie wytracając pionową prędkość zanim uruchomi silnik. Jakoś zupełnie mu to nie przeszkadza w osiągnięciu orbity.


P.S. SpaceflightNow ma informacje o tym przy jakich prędkościach i na jakich wysokościach następują rozdzielenia poszczególnych stopni.

[Borys]

Ciąg jest rzeczywiście jakieś 8 razy mniejszy (jeden silnik, zamiast 9, ale działający w próżni z dłuższą dyszą = mający większy ciąg), ale także masa jest także wielokrotnie mniejsza + nie ma oporów powietrza. Do tego prędkość pozioma jaką ma już drugi stopień daje siłę odśrodkową niwelującą mniej-więcej 50% siły grawitacji (zakładam że jakieś MACH 10 = 3.4 km/s jest przy oddzieleniu a minimalna prędkość orbitalna to 7.8 km/s). Więc wbrew pozorom drugi stopień ma więcej niż wystarczający ciąg by nie martwić się o prędkość pionową. O wiele większy, co można zobaczyć po orbicie na jaką SpaceX wyniósł satelitę Thaicom (295 km x 90,000 km).

Przyspieszenie odśrodkowe jest proporcjonalne do kwadratu prędkości, więc Ma 10 w poziomie niweluje jakieś (10/25)^2=16% ciążenia. Masa drugiego stopnia to ok. 75 ton, masa ładunku - przynajmniej 10 ton, ciąg silnika ~800kN. Żeby utrzymać wysokość, silnik musiałby być skierowany niemal pionowo w dół, przynajmniej do czasu, gdy masa stopnia znacząco spadnie. Całe paliwo zużyte do tego czasu byłoby zmarnotrawione na utrzymanie wysokości, podczas gdy zadaniem drugiego stopnia jest przyspieszać w poziomie.

A propos szalonych trajektorii, to jak popatrzysz np. na trajektorię Antaresa (gdzieś ją widziałem, teraz nie mogę znaleźć), to jest ona wręcz szalona - pierwszy stopień przestaje działać na bardzo małej wysokości (64 - 66 km) i praktycznie jedynym jego zadaniem jest wyniesienie drugiego stopnia poza atmosferę - prędkość pozioma jaką nadaje drugiemu stopniowi jest niewielka.

Pozajączkowały ci się jednostki. Wyłącznie pierwszego stopnia następuje na 64 milach, czyli ponad 100 km.

[MarekFloryda]

Pozajączkowały ci się jednostki. Wyłącznie pierwszego stopnia następuje na 64 milach, czyli ponad 100 km.

Masz rację, poplątały mi się jednostki Zwracam honor.

P.S. Podobno będą próbowali znowu lądowania przy sobotnim locie, ciekawe czy tym razem im się uda. Lądowanie ma tym razem nastąpić bliżej Hilton Head Island - jakieś 400 kilometrów od platformy w linii prostej.

[russex]

Tym razem super by było aby nagranie im się udało czyste zachować
To ostatnie to masakra

[alnitak]

Chłopaki na forum NSF ostro pracują nad tym nagraniem,część klatek już poprawili.Może wrzucą za jakiś czas cały ten filmik i bedzie cos na nim widać.