Как не давать ракете падать даже в шторм

[zampotehkenguru.livejournal.com]

Оригинал взят у zampotehkenguru в Как не давать ракете падать даже в шторм

Ракета Falcon-9 пыталась приземлиться на платформу 4 раза. Один раз - разбилась о палубу, один раз - села в воду из-за шторма, два раза - падала на бок. Чтобы удержать её от падения предлагается схема с фиксированием верха ракеты подвижными канатами, которые бы сдвигались и удерживали верх ракеты точно над её низом.


Схема фиксирования верха ракеты канатами.

Тут два варианта. Фиксация снизу - позволяет избежать раскачивания ракеты при сильном штормовом ветре или большой качке, но она не обязательна.


Конструкция для управляемого передвижения канатов удерживающих ракету.

Анимация под катом.




Анимация удержания ракеты в вертикальном положении.

Как только центр тяжести ракеты снизится ниже уровня канатов - канаты начинают сдвигаться и обхватывают ракету так, чтобы удерживать её верхнюю часть над нижней. Если нижняя часть почему-то смещается в сторону, то и канаты начинают двигаться, и сдвигают верхнюю часть ракеты так, чтобы ракета оставалась в вертикальном положении. Тогда она упасть не может, даже если у неё подломилась одна из ножек.


Вариант с подвешиванием.

Есть ещё более радикальный вариант - это вообще избавиться от ножек, и не сажать ракеты на ножки, а подвешивать на канаты. Потому, что ножки весят 2 тоны, и плюс расход топлива чтобы этот вес носить. Если же у ракеты только небольшие крюки сверху, которыми она цепляется за канаты, то ракета будет легче. Кроме того канаты могут амортизировать спуск ракеты, если она спускается слишком быстро. См. ниже как аэрофинишёры тормозят приземляющиеся самолёты:

История падений Фалконов:

1)

2)

3)

4)

Comments

[ssokol01.livejournal.com]

а почему если сажать на сушу то нагрузка меньше?

[nukemall.livejournal.com]

Потому, что до суши лететь далеко, для этого вместо полезной нагрузки приходится везти наверх топливо. При единственном полностью удачном(с посадкой на сушу) запуске многоразового "Флакона" было выведено 1200кг ПН вместо 13000 в одноразовой версии.

[fan-d-or.livejournal.com]

До суши лететь не дальше, чем до баржи - разница в топливе незначительна (достаточно баллистический участок траектории возврата скорректировать на несколько градусов).
А вот гнать баржу из заморских далей обратно - это то ещё удовольствие.

К слову, колебания платформы по вертикали совершенно незначительны и значения не имеют.
Там скорей бОльшие неприятности доставляет ветер, поскольку с боковым маневром у пепелаца
проблемы...

[general-drozd.livejournal.com]

Я немного не в курсе, а нельзя летать над сушей хорошо вытянутой поперёк часовых поясов?

[nukemall.livejournal.com]

Можно, но придётся делать множество посадочных площадок.

[general-drozd.livejournal.com]

Ну, примерно в одну плавающую они же попадают, поэтому наверно и на суше потребуется не очень много, нет? Я полагаю точка приземления от точки старта удалена на некоторое довольно постоянное расстояние, нет?

[ins0mnis.livejournal.com]

Ракеты же не строго по параллели запускают - разные наклонения, разные точки посадки. А плавающую платформу можно отбуксировать куда угодно.

[nukemall.livejournal.com]

Расстояние относительно постоянное но азимут разный, а планирует бочка с решетчатыми рулями чуть лучше чем утюг так что если не хотим тратить лишнее топливо(т.е. уменьшать полезную нагрузку) придётся строить много площадок, подводить к ним дороги итд.

[fan-d-or.livejournal.com]

>> Я немного не в курсе, а нельзя летать над сушей хорошо вытянутой поперёк часовых поясов?

Можно лететь куда угодно - после отделения ступень совершает маневр возврата: сначала баллистически прыгает в нужном направлении, а потом перед входом в атмосферу притормаживает, что б не слишком быстро втыкалась в плотные слои.
Главное тут, что для этого нужно немного - залить дополнительное топливо, которого на поверку оказывается меньше, чем весит парашют или крылья для горизонтальной посадки.

Посадка на баржу использовалась на раннем этапе ЛКИ лишь по соображениям безопасности...

[nukemall.livejournal.com]

Главное тут, что для этого нужно немного - залить дополнительное топливо, которого на поверку оказывается меньше, чем весит парашют или крылья для горизонтальной посадки.

Ну да прям-таки меньше. Топлива для посадки "Флакона" надо тонны три, а что-то типа "Реактавра" под те же 26 тонн(из которых 3 тонны - опоры, струйные рули, усиление конструкции и прочие посадочные приспособления) будет весить килограмм 500.

Посадка на баржу использовалась на раннем этапе ЛКИ лишь по соображениям безопасности...

Ага, безопасности кошелька пройдохи Маска. Запас топлива для посадки на сушу нужен вдвое больший чем для посадки на баржу.

[vugi.livejournal.com]

Ну, все-таки никто и не говорил, что эти 1200 кг и есть максимальная нагрузка. Сколько засунули - столько и вывели. Маск говорил, что разница в грузоподъемности 20% между многоразовым и одноразовым вариантом.

[nukemall.livejournal.com]

Зависит от того, куда сажать. Да и 20% весьма сомнительно - посадочные приспособления и топливо(даже при посадке на баржу) весят тонн шесть.

[vugi.livejournal.com]

Да пусть даже и 6 тонн - их же не на орбиту выводят, эту массу нельзя сравнивать с массой полезной нагрузки. ))

[rusec.livejournal.com]

Таки максимальная, да и её еле вытянули, аж кислород переохлаждать пришлось, иначе не вписывались.

[vugi.livejournal.com]

это было тестирование более мощной версии, 1.2. А не "еле вытянули".. $) Ваш КО.

[nero-schwarz.livejournal.com]

вы правы. Посадки на баржу отрабатывают для высокоскоростных миссий. Килограммы тут совершенно ни при чём.
Возвращение на точку старта возможно только для миссий у которых скорость первой ступени на момент отделения <6000км/ч. Масса выводимой нагрузки не играет роли. Сколько закажут столько и выведут.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> При единственном полностью удачном(с посадкой на сушу) запуске многоразового "Флакона" было выведено 1200кг ПН вместо 13000 в одноразовой версии.

Вообще-то 13 тонн - это максимальный вес при запуск на НОО - низкую опорную орбиту высотой в 200 километров, и с наклонением запуска равным широте запуска ( самый эффективный запуск ). А запускались спутники на 700 что-ли километров и с совсем не таким наклонением. Никто не обещал на такие параметры запускать 13 тонн.

То, что расход топлива больше - это понятно, но не настолько.

[cn-mangetsu.livejournal.com]

ЕМНИП, это не „РН выводит только 1200 кг“, а всего лишь „на РН в этом запуске погрузили только 1200 кг, больше желающих не нашлось“.

[nukemall.livejournal.com]

Физику не обманешь, планирует ступень чуть лучше чем утюг значит для того, чтобы долететь до суши придётся тратить больше топлива которое сначала надо везти вместо полезной нагрузки либо отделять раньше что означает недобор высоты/скорости и опять-таки уменьшение полезной нагрузки.

[cn-mangetsu.livejournal.com]

Ага. 15% топлива на возвращение при посадке на море и 30% при посадке на сушу. Это те цифры, которые я знаю. У вас есть какие-то другие? Поделитесь. А больше-меньше и прочее приставление пальца к носу — это ни о чём.

[nero-schwarz.livejournal.com]

там дело вообще не в килограммах, а в скорости, достигаемой первой ступенью на момент разделения. Для скоростей >6000км/ч возвращение к месту старта физически невозможно.
Поэтому баржи и далее будут использоваться для высокоскоростных запусков.

[kichiro-sora.livejournal.com]

Только если пускать из Флориды ракете приходится тратить энергию на полет против направления запуска. А ведь можно из Аризоны. Или Техаса. Ну и мексика всегда будет рада лишним баксам, к гадалке не ходи. Так что их игры с это баржей - решение очевидно временное.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> а почему если сажать на сушу то нагрузка меньше?

Потому, что ракета в процессе взлёта набирает большую горизонтальную скорость направленную от точки старта. И чтобы вернуться - ей нужно сначала погасить эту скорость, а потом набрать скорость в обратном направлении - к космодрому. ... Если же ракета приземляется на баржу в океане - ей не нужно разгоняться, чтобы лететь назад, и на этом экономится топливо.

[ssokol01.livejournal.com]

А нельзя подобрать направление запуска так, чтобы она падала на сушу? на остров какой-нибудь например.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> А нельзя подобрать направление запуска так, чтобы она падала на сушу? на остров какой-нибудь например.

Нельзя. Земля встаёт в нужную плоскость орбиты всего дважды в сутки. И азимут ( направление ) должен выдерживаться строго, иначе на нужную орбиту не попадёшь.