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

[vugi.livejournal.com]

новыми технологиями вас Маск не порадовал?! посмеялся.. ))

Протона уже почти нет. ;)

[fan-d-or.livejournal.com]

Фалькон построен на тех же принципах, что и королёвские Р-7 и Н-1.
От первой - параметры низконапряжённого керосинового двигателя, от второй - двигательные кластеры на основе единой унифицированной конструкции и испытание конструкции в процессе ЛКИ без постройки большого наземного стенда.

То есть, это реально паровоз на основе технологий начала космической эры - новизна крайне невысокая...

[vugi.livejournal.com]

Ну, вы антигравы ждали? ))

[fan-d-or.livejournal.com]

Я то как раз расцениваю проект в целом, как прекрасную работу маркетологов - с максимальным снижением издержек по всем субструктурам цикла НИОКР.

Это по настоящему добротная работа - но НЕ революционная в части конструкции РН.

[vugi.livejournal.com]

Ну, мне в масковской ракете кажется интересным само управление двигателем первой ступени.. Н=у да особого предмета для спора не вижу. Форд не изобрел ничего радикально нового в автомобиле - лишь сам конвейер для его удешевления. А какой-нибудь Эппл ни в компьютерах, ни в телефонах, ни в планшетах ничего принципиально нового не демонстрировала, но умудрялась при этом ставить весь рынок с ног на голову и полностью менять его лицо.
Это показывает, что революционность - не обязательное требование для собственно революции. ;)

[fan-d-or.livejournal.com]

Эппл как раз был весьма инновационным практически на всех этапах работы под командованием Джобса - именно с инженерной точки зрения. В отличие от...

Фалькон мне представляется весьма гармоничным инженерным творением - с разумной доле риска в той части, которая риск требует. И с использованием проверенных решений - там, где эти решения вписываются в экономику проекта...

[vugi.livejournal.com]

Они все инновационные.. ) На самом деле,подход Маска ко всем продуктам (и процессу разработки) очень даже эппловский. Не зря у них постоянная текучка кадров в обоих направлениях.
Так что, мне кажется, не принципиально, что там очень революционное в Фелконе, а что не очень. Если они ставят себе в качестве цели вполне революционный результат в виде радикального снижения стоимости запуска.

[fan-d-or.livejournal.com]

Да не будет у них радикального снижения!
Тут же закон экспоненты ограничивает - протоны с союзами вылизаны, да и европейцы с китайцами тоже не клювами щёлкают.

Маск делает тот самый конвейер - и пуляет, как из пулемёта!
Вот в чём соль...

[vugi.livejournal.com]

Ну, масковский идеальный конвейер в том и состоит, что ракету после приземления можно заправить, прицепить новую вторую ступень с ПН, и отправить заново. А конвейер - это то самое родимое снижение себестоимости и есть.

[fan-d-or.livejournal.com]

Вовсе нет!
Этот НИОКР - всего лишь часть всей темы, причём совершенно не обязательная: носитель пошёл в раскрутку без неё.

Так, что получится сажать, и на том экономить - в дело сгодится.
Нет? Ну и не очень то хотелось.

Главное, что НИОКР - гораздо дешевле идёт на фоне рабочей эксплуатации, чем если б отдельной темой двигался...

[vugi.livejournal.com]

>> Так, что получится сажать, и на том экономить - в дело сгодится. Нет? Ну и не очень то хотелось.

Думается мне, расчеты Маска и остальных инвесторов строятся именно вокруг посадки. Иначе конкурировать боингами и арианами будет тяжело, а перспективы компании в итоги окажутся сомнительными. То есть бизнес- план SpaceX, как стартапа, опирается на посадку в большой степени. Хотя и более эффективный девелопмент, как вы и описали, тоже роль играет.

[fan-d-or.livejournal.com]

Да посадка - это для сетевых хомячков. Шоу бесплатное - повод почесать языком клаву...

Фалькон - отлично оптимизированный носитель, который и без посадки уберёт всех. В первую очередь - европейцев. Мы то будем развивать свою технику - просто потому, что нам без этого каюк. А европейцы сдохнут - когда пойдёт Фалькон Хэви...

Посадка - это не более, чем приятный бонус. Но не скелетная единица...

[zampotehkenguru.livejournal.com]

> прицепить новую вторую ступень

Вторая - тоже может быть многоразовой. Типа Boeing X-37 . Вылетает на орбиту, потом сходит и возвращается как самолёт.

[vugi.livejournal.com]

ну, это еще более далекая перспектива..

[ins0mnis.livejournal.com]

Есть у них стенд, в Техасе, кажется. + возможность полноценного прожига на пусковом столе, у Н-1 не предусматривалось.

[fan-d-or.livejournal.com]

Кузнецов прожигал свои НК - и неоднократно.

Речь не о движках, а о стенде для динамической проверки системы управления РН среднего класса.
Маск успешно совместил НИОКР по возврату ступени с коммерческой (!) эксплуатацией.

Королёв вынужден был совместить комплексную отладку РН с ЛКИ.

[ins0mnis.livejournal.com]

Они на стенде "октавеб" целиком прожигали, не только отдельные движки. Но Вашу мысль я понял.

[fan-d-or.livejournal.com]

Масштаб не тот - старт-стенд Энергии Маску не поднять.

А Королёву помешала исключительно гонка с отрицательным гандикапом: Н-1 можно и нужно было пускать по частям - отработать управление на второй ступени. А перенести его на первую - технически куда проще.

Между прочим, Королёв тоже экономил творческие силы - не стал возиться с конструкцией цилиндрических баков, поскольку упирался в необходимость разработки новых методов расчёта. А взял за основу сферические баки - которые считать много проще...

[ins0mnis.livejournal.com]

Сварку он не мог освоить качественную при сборке на полигоне. Поэтому отказались от несущих баков. А раз всё равно колхозить каркас, то баки сделали с оптимальным весовым совершенством. Тоже мне rocket science, цилиндры рассчитать, баки успешно делали самых замысловатых форм.

[fan-d-or.livejournal.com]

Делали. Но предварительно нужно было разработать методику расчёта, которой у него в тот момент не было. А время - поджимало.

И не стоит шапкозакидательски оценивать проблемы конструкторов - это сейчас сиди в кате да щёлкай вариант за вариантом. А тогда - изволь всё на логарифмической линеечке посчитать - да с первого раза попасть в яблочко.

Сопромат - это НАУКА!

[ins0mnis.livejournal.com]

Не было необходимости ничего рассчитывать - при каркасной конструкции не стеснённой требованиями транспорторовки сферические баки это оптимальный выбор.

[fan-d-or.livejournal.com]

Но не оптимальный по весовой отдаче!
А Королёву весовой отдачи ну очень не хватало, вообще-то говоря - из-за этого и лунный модуль одноместный и негерметичный.
И экспедиция - на двоих...

[ins0mnis.livejournal.com]

Именно по весу сфера оптимальна.

[ins0mnis.livejournal.com]

Да он и не собирался особо. Дёшево и сердито - вот основной принцип. Из соображений надёжности используются как можно более примитивные концепции где это возможно.

[vugi.livejournal.com]

Ну, в сущности, а какого подхода еще ждать, если целью проекта является снижение стоимости запуска? Впрочем, я подозреваю, что система управления двигателей первой ступени не так проста, как кажется.