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

[rusec.livejournal.com]

Баки, трубопроводы, насосы - дорогой это металлолом. К тому же к двигателям прочно прикрученный в куче мест.
Идея-то в том, что ракета взлетела, вторую ступень отстегнула, села обратно на стартовый стол, заправилась и готова к новым свершениям.
Чтоб, как самолёт, постоянно в работе.
Тогда стоимость вывода сведётся к топливу, а это на общем фоне - копейки, а стоимость самой ступени размажется на тысячи запусков.
Проблема всего одна - когда выявят и укрепят все узкие места и сделают действительно многоразовую машину, её грузоподъёмность окажется около нуля. Будет как шатл, возить в основном собственный вес, но зато дёшево.
Пока же стоимость предполётного обслуживания получается больше, чем цена одноразовой ракеты в десять раз меньше, способной вытащить тот же груз.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> Идея-то в том, что ракета взлетела, вторую ступень отстегнула, села обратно на стартовый стол

1) Чтобы лететь обратно - нужно больше топлива. А вот чтобы падать по инерции - топлива надо только на торможение в конце.

2) Если садиться - то нужны ножки, а это тоже лишний вес. Поэтому подвешивать ракету выгоднее, чем сажать.


> Проблема всего одна - когда выявят и укрепят все узкие места и сделают действительно многоразовую машину, её грузоподъёмность окажется около нуля.

Так они уже сделали. Она же уже возвращалась на космодром. Баржа и подвешивание - это оптимизации, которые повышают её эффективность.

[rusec.livejournal.com]

1. Только вот как эту дуру обратно тащить и сколько это будет стоить?
2. В принципе логично, чем меньше оборудования таскать с собой - тем лучше. Но выглядит технически не реализуемым. Не скажу почему, просто такое впечатление.

Нужно не просто вернуться на космодром, нужно проделать это одной машиной несколько десятков раз подряд, без дорогого межполётного обслуживания. Пока же даже дважды ни один Фалькон не летал и не собирается. С учётом того, что одноразовый Фалькон тащит в 10 раз больше многоразового, многоразовость может начать окупаться при десятках, а лучше сотнях запусках подряд, без особых ремонтов. А на такой траффик заказов нет и не ожидается, да и технически Фальконам до таких нагрузок очень далеко.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> 1. Только вот как эту дуру обратно тащить и сколько это будет стоить?

Морские перевозки - самые дешёвые. Текущая цена зависит от текущей цены на нефть. В нынешние времена - очень дёшево.


> 2. В принципе логично, чем меньше оборудования таскать с собой - тем лучше. Но выглядит технически не реализуемым. Не скажу почему, просто такое впечатление.

Можно начать с небольшой модели ракеты и посмотреть как пойдёт. Потом перейти к модели большого размера. Потом перейти к реальной ракете на земле. Потом переставить конструкцию на баржу - и ловить реальную ракету. Так постепенно приходим к целе.


> Пока же даже дважды ни один Фалькон не летал и не собирается.

Собирается. Blue Origin уже слетал два раза. ... И это разговоры в стиле лунной гонки, мол мы - первые и нам спешить некуда.


> С учётом того, что одноразовый Фалькон тащит в 10 раз больше многоразового

Это не так. Докажите.

[rusec.livejournal.com]

Blue Origin слетал дважды, мой жигуль доехал до Луны, а боинги летают без остановки, жужжат и жужжат. И что?
Ни один Фалькон дважды не летал и планов таких пока не заявлено. Тот, который сел, никуда больше не полетит. Те, которые не смогли, тоже.

Многоразовый, залитый под крышечку, переохлаждённым кислородом, утащил тонну. Больше явно не смог.
Одноразовым обещали десять. Думаешь, тоже не смогут? Тогда не в 10.

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> Ни один Фалькон дважды не летал

Угу. Лунная гонка 2.0 .


> Многоразовый, залитый под крышечку, переохлаждённым кислородом, утащил тонну.

А не пора ли уже закончить с пропагандой? А то мне уже надоело писать об отличиях грузоподъёмности при выводе на разные орбиты.

[rusec.livejournal.com]

По официальным оптимистичным данным выводимая на ННО нагрузка Falcon Heavy в многоразовом варианте снижается с 53 до 13,5 тонн.
При этом спасаются первые ступени - две трети стоимости.
При бесконечном ресурсе и 50% стоимости железа в общей стоимости запуска (как сейчас примерно получается) ожидаемая экономия - треть.
Ещё раз, за треть возможной экономии платится уменьшением полезной нагрузки вчетверо. А, казалось бы, можно запустить одноразовую ракету вчетверо меньше и вдесятеро дешевле, но не круто.

[kozodaevroman.livejournal.com]

По официальным оптимистичным данным

Ну да, по официальным методичкам именно на столько и снижается.

[fan-d-or.livejournal.com]

>> Проблема всего одна - когда выявят и укрепят все узкие места и сделают действительно многоразовую машину, её грузоподъёмность окажется около нуля. Будет как шатл, возить в основном собственный вес, но зато дёшево.

Идиотизм шаттла произрастает из того, что он конструировался для того, что СНИМАТЬ с орбиты 12 тонн (!).
Потому возил ненужные крылья, шасси и прочие атрибуты мужественности в каждом полёте - и его по определению невозможно было сделать экономичным на рейсах по программе "сменить экипаж из трёх человек"...

[rusec.livejournal.com]

угу, так и было.
Поставили никому не нужную задачу и героически её решили.
Американцы вообще молодцы, умеют решать очень сложные технические задачи, более никому непосильные.
С постановкой задач, правда, проблема. Ну ничего, нация молодая, научатся ещё.

[fan-d-or.livejournal.com]

Задача СШ была правильная и нужная - сам по себе он создавался, как часть транспортной инфраструктуры для размещения на орбите платформ с ядерным оружием, что обеспечивало подлётное время менее 10 мин и гарантировало успешность первого удара.

Технологии 60-х, на основе которых вырабатывалось ТЗ на транспортную систему, способны были обеспечить ресурс пребывания на орбите не более года. А ядерные боеголовки нельзя сжечь в атмосфере - их надо вернуть для обслуживания или утилизации.
Исходя из этого задана была возвратная масса и плотность трафика при полномасштабном развёртывании системы орбитального базирования ЯО.

Так, что сам по себе шаттл - уродец, но не в части ТТХ. Это совершенно НЕ коммерческий аппарат!

Глупость же насовцев - в отказе от малоразмерных кораблей. Шаттл кружил головы не только голливудовцам, но и генералам от НАСА...

[general-drozd.livejournal.com]

А как вы оцениваете, вообще аппарат способный снимать с орбиты нечто на 12 тонн - не нужен в принципе? Или просто незачем микроскопом гвозди забивать?

[fan-d-or.livejournal.com]

Назовите хотя б один пример нагрузки, которую необходимо снимать - вне рамок ядерных платформ, разумеется.
Я тогда сформулирую своё отношение к подобному аппарату - исходя из характеристик такой нагрузки.

[general-drozd.livejournal.com]

На ум приходит два варианта необходимости:
1. снять чужой образец в военно-политических целях (изучение, получение доказательств)
2. снять очень дорогой образец в ремонтных/исследовательских целях (пока маловероятно, но скажем, опытную силовую установку или ритэгоподобное что-то)

Остальные проистекают из этих.

[fan-d-or.livejournal.com]

Не вижу ни одного варианта особо ценных образцов - особенно с учётом современных технологий: повторить, да ещё с поправками - дешевле, чем корячиться с возвратом.
Опять же - что это за бесценное чудо в перьях массой 12 тонн?

Что касается кражи с орбиты чужих КА - то по нынешним временам куда проще и дешевле скупить на корню техдокументацию. И не обязательно шпионскими методами - да продать секреты родины будут рады любые производители - только купите!
Ну, не те нынче времена...

[general-drozd.livejournal.com]

Я имею в виду не спасти конкретного косячника, а понять что именно пошло не так с поправкой на очень высокую цену конкретного образца. Тупо предположим килограммовый электрод из калифорния, проблема подбора которого в земных условиях не решается. (Рассказывали мне товарищи (http://www.dissercat.com/content/kineticheskie-modeli-stolknovitelnoi-plazmy-dlya-ustanovok-uts-i-kosmicheskikh-dvigatelei) из MIT и МФТИ что не всё можно в вакуумной камере проверить, я правда понял только вступление и немого заключения.)
Задача конечно архиразовая, но она возможна.

[americanboar.livejournal.com]

Шаттл -это Т.З. конца 60-ых годов.

[americanboar.livejournal.com]

Почему же идиотизм?
В 60-70 ые годы это видилось как важная задача - для обслуживания свертяжелых разведовательных спутников и спутников типа Хаббл.

Кроме того виделись вероятными космические пушки и системы с ядерными силовыми установками.

[fan-d-or.livejournal.com]

Идиотизм - в концептуальных конструкторских ошибках, превративших СШ в машину смерти!

Прежде всего, это отсутствие защиты плиток от повреждения падающим с промороженного бака льдом - угол атаки системы таков, что всё, что сыпется с бака, приходится на брюхо птички.
При таких условиях фатальное повреждение теплозащиты - лишь вопрос статистики.

Другая фатальная ошибка - упование на абсолютную надёжность техники, приведшее к отсутствию средств спасения...

[americanboar.livejournal.com]

К сожалению корабль Союз был не меньшей машиной смерти.

[fan-d-or.livejournal.com]

Да что вы говорите?
Как же астронавты согласились на нём летать то?

Не путайте банальный выход из строя той или иной железяки с концептуальной ошибкой конструкторов, делающей аварию неизбежной и притом, не устранимой конструктивно без полной переделки проекта.

Первое устраняется совершенствованием локальной железяки, после чего система живёт долгие годы.
Второе ведёт к закрытию проекта.

Если не понимаете, о чём речь - то поясняю: ледяные глыбы ВСЕГДА будут падать с теплоизоляции криогенного бака, при этом, птичка повёрнута по потоку к этим кирпичам брюхом и ВСЕГДА будет их принимать на теплоизоляцию.
Вопрос в том, собъёт ли булыжник достаточное для прогорания защиты количество плиток или же не собъёт?

Ещё раз: плитки сбиваются в КАЖДОМ полёте - и все про это знали. Но оценивали, как неприятность мелкомасштабную. Пока не получили фатальное повреждение.

Обратите внимание на 33 секунду!
Вот они - подарочки на прощанье.
И это имеет место в КАЖДОМ полёте!!!



ХИНТ: а вот Буран подобной конструкторской глупостью не обременён - в нём птичка находится ВПЕРЕДИ по потоку относительно бака с его теплоизоляцией и потому ледышки ни при каких условиях не могут ударить по конструкции.
Как говорится, почувствуйте разницу!

ХИНТ: именно этот НЕУСТРАНИМЫЙ баг и привёл к закрытию пафосной программы шаттлов - потому, что его невозможно устранить в рамках принятой концепции никакими методами.
Ну, или если надевать на шаттл чехол, который сбрасывать после выхода на орбиту.

Когда осознали цену ошибки и перспективы терять корабль за кораблём - то всё-таки предпочли закрыть программу, как бы ни было больно идти на поклон к этим проклятым русским...

[americanboar.livejournal.com]

Ваши соображения напоминают мне книгу "Письмо к ученому соседу", извините.

Особенно эта часть:
ХИНТ: а вот Буран подобной конструкторской глупостью не обременён - в нём птичка находится ВПЕРЕДИ по потоку относительно бака с его теплоизоляцией и потому ледышки ни при каких условиях не могут ударить по конструкции.

Я вам еще раз повторяю Буран - ЭТО КОПИЯ СПЕЙС-ШАТТЛА.
Аэродинамика у них - СОВЕРШЕННО ОДИНАКОВАЯ.

Поэтому ваши размышления на тему где там находится "птичка" у меня вызывают только улыбку.

[general-drozd.livejournal.com]

http://www.buran.ru/htm/os-120.htm

[fan-d-or.livejournal.com]

Для обслуживания ТОС достаточно обычных экспедиций посещения на ПАССАЖИРСКИХ космических аппаратах.
Что было реализовано в советской программе развития ТОС.
"Карьерный грузовик" в этой функции не оптимален по определению...

И что такое "космическая пушка"?!

[americanboar.livejournal.com]

"Космическая пушка" это устройство для поражения одного космического объекта другим. В 60-ые и 70-ые годы и СССР и США активно прорабатывали эти концепции. Как и концепция ядерного разгонного блока (проекты Нерва и т.п. в США)

Про "обслуживание ТОС" - вопрос спорный.

С современными средствами автоматики - возможно вообще пилотируемые полеты - это скоро станет анахронизмом. К сожалению стало это понятно только когда программа Спейс-Шаттл уже развивалась полным ходом в середине 80-ых.

Советская программа в части пилотируемых станций, хоть и отставала какое-то время от Скайлэб, но успешно наверстала упущенное в конце 70-ых, начале 80-ых. Надо отдать должное СССР. Если бы не тратили деньги на безумный проект Буран- возможно сотворили бы что-то стоящее.

Отсутствие денег в СССР сыграло с космической программой СССР злую шутку.

СССР вынужден был "вылизывать" то что у него было - корабль СОЮЗ - сорокалетней давности, и когда было решено приостановить программу Спейс-Шаттл (большие грузы, увы уже не требовались из за микроминиатюризации), вылизанный надежный и прямо скажем недорогой Союз оказался весьма кстати.