Как не давать ракете падать даже в шторм
Jan. 23rd, 2016 03:14 pmОригинал 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)
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)
no subject
Date: 2016-01-23 09:47 pm (UTC)Задача конечно архиразовая, но она возможна.
no subject
Date: 2016-01-23 09:52 pm (UTC)А насчёт уникальности - так я и прошу конкретный, а не абстрактный пример по-настоящему уникального объекта массой больше 10 тонн.
no subject
Date: 2016-01-23 09:58 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-23 10:02 pm (UTC)И под эту нагрузку мы и будем проектировать средство возврата!
;-))
ХИНТ: очень благодарная тема для диванного НИОКРа!
ХИНТ: все пляски с бубном вокруг луны с марсом - это пиар, и ничто кроме...
no subject
Date: 2016-01-23 10:05 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-23 10:08 pm (UTC)Что и заставило его свои кулачки разжать.
А вот Энергия - это очень правильный пепелац, который по настоящему жаль...
no subject
Date: 2016-01-23 10:11 pm (UTC)Мда, знакомая последовательность, слетать, чтобы стать ненужным.
Спасибо за точку зрения.
no subject
Date: 2016-01-23 10:18 pm (UTC)Без этого нам сейчас было б крайне кисло...
И обратите внимание - пресловутый Х-37 есть решение той проблемы на уровне современных технологий.
То есть, заокеанцы таки располагают технологией размещения ЯО первого удара на орбите в дежурном режиме. И система прошла ЛКИ и готова к развёртыванию!
no subject
Date: 2016-01-23 10:25 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-23 10:28 pm (UTC)Ага! А там предполагалось спасать боковые блоки на парашютах.
no subject
Date: 2016-01-24 01:46 am (UTC)СССР был не в состоянии сделать твердотопливную ракету и ракету с водород-кислородной силовой установкой.
А без нее скопировать нормально Шаттл не получалось.
no subject
Date: 2016-01-24 02:02 am (UTC)Инженерно он на голову превосходит СШ - являющего узкофункциональной системой с низкими возможностями по выводу коммерческих нагрузок на орбиту и неоптимальной избыточностью: достаточно сравнить максимальный вес коммерческой нагрузки - 100 тонн против 25!
То, что вывозил шаттл в Америке, СССР возил и возит Протонами - на порядки дешевле...
Керосиновые бустера значительно дешевле твердотопливных - и не гадят в верхнюю атмосферу.
А блок Ц таки водородный - учите матчасть!
no subject
Date: 2016-01-24 03:04 pm (UTC)Спейс-Шаттл - тоже самое. Были проектируемые концепции Спейс-Шаттла с бОльшим количеством разгонных блоков и более мощным водородным двигателем.
> Инженерно он на голову превосходит СШ - являющего узкофункциональной системой с низкими возможностями по выводу коммерческих нагрузок на орбиту и неоптимальной избыточностью: достаточно сравнить максимальный вес коммерческой нагрузки - 100 тонн против 25!
Скажем так - чепуха.
Максимальный вес нагрузки и у того и у другого не сильно отличался и был ок. 100 с небольшим тонн.
Вы просто почему-то из коммерческой нагрузки лихо исключаете вес орбитального модуля.
Это делать не надо. Вы не в детском саду лекцию читаете.
Энергия, увы это ЖАЛКАЯ И СУЕТЛИВАЯ ПОПЫТКА СКОПИРОВАТЬ СПЕЙСШАТТЛ.
К тому же неудачная.
>То, что вывозил шаттл в Америке, СССР возил и возит Протонами - на порядки дешевле...
А спустить с орбиты 12 тонн Протон мог?
А двигательная установка Протона после полета могла использоваться?
К тому же Протон не был дешевле как только в коммерческую нагрузку вы добавите вес экипажа и систем жизнеобеспечения.
>Керосиновые бустера значительно дешевле твердотопливных - и не гадят в верхнюю атмосферу.
Керосиновая дешевле? может быть... 100 тонн целлулоидных ракет с кружка "умелые руки" еще дешевле.
Единственная причина по которой не были использованы твердотопливные ускорители - та, что в конце 1970 годов СССР не обладал технологией для построения таких твердотопливных бустеров. Почитайте научную базу той поры - там полно исследований не эту тему.
СССР очень старался сделать что-то подобное - но не смог. Поэтому-то и вернулись к старому доброму Вернеру-Фон-Брауну и разработали двигатель РД-190 и т.д.
По поводу "гадить в атмосферу" - это очевидная чепуха. Во первых при запуске таких ракет вопросам экологии по правде говоря уделяют мало внимания (один гидразиновый Протон чего стоит), Во-вторых выхлоп бустеров Спейс-Шаттла по большей части - старый добрый и безопасный оксид алюминия, в отличии от целого "букета" при сгорании керосина.
>А блок Ц таки водородный - учите матчасть
Я всегда замечал что "учите матчасть" говорят те, кому та самая матчасть совершенно не знакома.
Блок Ц , конечно, водородный.
Но двигатели блока Ц весили ок. 15 тонн (без учета коммуникаций)!
Точно такие же двигатели Спейс-Шаттла весили 10.5. тонн.
15 тонн всунуть в размеры орбитального модуля (который до деталей копировали со Спейс-Шаттла) в Тушино уже не могли.
Именно поэтому было принято совершенно идиотское решение - ОТКАЗАТЬСЯ ОТ УСТАНОВКИ ИХ на орбитальном модуле, отказать от из возврата и повторного использования.
Т.е. ГЛАВНАЯ СУТЬ ПРОГРАММЫ СПЕЙС-ШАТТЛ - возвращаемая водородно-двигательная установка - самая дорогая часть всего комплекса, выполнена не была.
Руководители программы Буран - прекрасно понимали что "обделались". Это специалисты высокого класса.
И поэтому, когда СССР более не мог тянуть никому не нужную программу - они радостно выдохнули - распилили деньги и разбежались побросав мусор во всей территории СССР.
no subject
Date: 2016-01-24 06:40 am (UTC)Возможно СССР нужно было не закрывать программу с Космос 1374 и т. п.