?

Log in

No account? Create an account

zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Автоматический плавучий космопорт возвращается из открытого моря
zelenyikot
asds_21-100

Автоматическая баржа Drone Ship Marmac 300 прибывает в порт. В субботу на нее производилась посадка первой ступени ракеты Falcon-9 частной космической компании SpaceX. Ракета успешно вывела грузовой космический корабль Dragon, который в понедельник должен состыковаться с Международной космической станцией. Но посадка первой ступени оказалась жесткой.

asds_1-copy

asds_3

asds_4

На плавучую платформу попытались мягко посадить первую ступень ракеты Falcon-9, но "прибаржение" оказалось жестким. Ракета не успела полностью погасить скорость и потерпела крушение. По заявлению основателя компании SpaceX Илона Маска, причиной аварии стало исчерпание гидравлической жидкости в системе управления решетчатыми стабилизаторами. Вот тут еще несколько дополнений.

На видео с полигона видна работа этих стабилизаторов:



Как оказалось, они управляются открытой гидравлической системой, т.е. после совершения работы жидкость не возвращается по замкнутому циклу, а сбрасывается в атмосферу. Это делается для снижения посадочной массы ракетной ступени. В этот раз, говорят, жидкости не хватило всего 10%, и на следующий запуск обещают залить на 50% больше. Вполне вероятно новая попытка посадки на плавучий космодром произойдет уже в январе или феврале этого года.

Баржа имеет размеры 100 на 60 метров, и попадание в такой "пятачок" в океане с высоты 60 км ступенью, которая создана для взлета, а не посадки, уже заслуживает уважения. А незначительные повреждения на платформе указывают, что скорость снижение ракеты была совсем незначительной, поэтому будущая мягкая посадка с возвращением ступени, выглядит вполне реалистично.

Подробнее о схеме посадки и целях такой операции, а так же ответы на часто задаваемые вопросы написаны вот здесь.

На представленных снимках сложно рассмотреть, что является поврежденными элементами построек на борту платформы, а что осталось от ракеты. Вероятно, ракета вообще упала за борт и затонула, хотя какие-то фрагменты, накрытые брезентом, на палубе рассмотреть удается.

asds_21-crop
Источник фото.

Еще в пятницу портовые камеры записали процесс вывода баржи в открытое море:



А это уже разгрузка каких-то обломков, судя по всему, остатков ступени:

asds_8

asds_9

asds_10

asds_11

asds_12

Остается надеяться, что SpaceX опубликует ночное видео жесткой посадки, и обстоятельства станут более ясными.

UPD:
Появилось фото и видео снижения ступени, которое смог записать астрофотограф Scott Ferguson, с побережья Флориды, при помощи 200 мм телескопа:

Scott-Ferguson-falcon9descent1_1420941803



Возможно, мы видим результат одного из двух тормозных включений ракетных двигателей, которые осуществлялись еще на большой высоте.

Будем следить за развитием событий.

А вот и то, чего многие ждали, и многие сомневались, что покажут:



zelenyikot

promo zelenyikot сентябрь 5, 07:45 77
Buy for 800 tokens
Наконец-то я могу официально объявить, что в продаже появилась научно-популярная книга моего авторства об исследовании Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями. Здесь можно найти как описание отдельных космических миссий последних лет, так и обобщенные результаты исследований…

  • 1
Задача НАСА была - сделать надёжно возвращаемый аппарат (ибо шаттл дорогой).

Задача Маска - задёшево получить шанс повторно использовать ракету. Даже если каждая третья ракета после посадки станет непригодной, это будет профит. Отсюда и разные подходы - НАСА рашала техническую задачу, SpaceX - экономическую.

Парашют полностью не решает задачу _мягкой_ посадки и совсем не решает задачу посадки в заданную точку. Крылья слишком усложнили бы конструкцию и скорее всего весили бы больше.

Атмосфера Земли плотная, пустая бочка (которой и является отработанная ступень ракеты) будет падать со скоростью максимум 20-30м/c. Это же не монолитная железная болванка. Нужно всего лишь этой бочкой попасть в правильное место и включить на пару секунд двигатели, чтобы погасить скорость. С нынешними компьютерами идея выглядит вовсе не такой бредовой, и Маск не первый, кто этим занимается (см. Delta Clipper)

Так не получится задешево. Это все уже считалось в НАСА и не раз.
И никто в мире не предлагал подобной схемы. Даже Орбитал, у которых свои закидоны врода воздушного старта и т.д.

Технически это возможно - да. И чтобы доказать свою правоту Маск в принципе может это сделать. Хотя я на его месте не пытался бы сажать на морскую платформу - это вообще лотерея.
И в принципе он даже может сказать, что и экономически выгодно. Он же хозяин денег.
Многие фирмы перед своим разорением утверждали, что финансово у них все окей. Дело обычное.

Но технически - это абсурд. Парашюты полностью решали все проблемы с посадкой СРБ шаттла. Эта технология отработана.
Вообще спуск чего-то на парашюте - это вещь не новая, мягко говоря:) И на землю и на воду.

Если же Вы сажаете ракету на двигатели, то Вы должны уменьшить ее ПОЛЕЗНУЮ НАГРУЗКУ на вес топлива, необходимого для посадки. Эта мысль думаю ясна? :)

Тогда как парашют не весит ничего и стоит копейки.

Что они там считали?
Все же знаем, что тот Шаттл, который получился, сильно отличается от начального проекта. И насколько многоразовым бы был тот - это еще вопрос.

== Если же Вы сажаете ракету на двигатели, то Вы должны уменьшить ее ПОЛЕЗНУЮ НАГРУЗКУ на вес топлива, необходимого для посадки. Эта мысль думаю ясна? :) ==

Это не совсем правильно. На вес этого топлива уменьшается вес полезной нагрузки ПЕРВОЙ СТУПЕНИ, т.е. сумма вторая ступень+корабль. При этом полезная нагрузка корабля уменьшается пропорционально, т.к. для вывода каждой тонны корабля необходимо примерно 10 тонн горючего во второй ступени.

Значит, каждая тонна горючего для посадки первой ступени уменьшает полезную нагрузку корабля примерно на 91кг (плюс сливаем 910кг горючего из второй ступени, которые были нужны для подъёма этих 91кг на орбиту).

Полагаю, что двух тонн горючего для посадки первой ступени более чем достаточно (нужно по сути немного порулить и затормозить пустую ступень массой 18 тонн с максимум 100м/с до нуля). В итоге полезная нагрузка корабля падает на 180кг - это меньше 7%.


Edited at 2015-01-11 11:59 pm (UTC)

Я думаю, что вы сами должны понимать, что ступень ракеты должна иметь запас топлива выше рассчетного. Это не сильно дорого, но позволяет сильно повысить шансы на успешный полет.
Вопрос лишь в объеме этого топлива. И тут ни у меня, ни у вас нет тех данных, которые есть инженеров - сколько заливается лишнего топлива, и почему. Возможно его как раз и хватает на посадку.
К примеру, причиной наличия лишнего топлива могут быть требования заказчика. Однако, заказчику без разницы, что он с этим топливом будет делать после отстыковки.
Это лишь предположение, но согласитесь, что оно может быть недалеко от истины?

да, логично использовать аварийный запас топлива. если запуск пошел по плану, топливо осталось и используем его для посадки. если от плана отклонились и выработали запас, то ступень просто тонет в море. тем более, что при отклонении от намеченной траектории полета (для компенсации чего и нужен запас топлива), ступень все равно до платформы уже не долетит.

Бустеры Шаттла - твердотопливные, устроены гораздо проще. ЖРД в воду плюхать нельзя - соприкосновение горячих деталей с солёной водой противопоказано. Cадить на сушу в Америке проблематично - дефицит малозаселённых территорий. "Парашют ничего не весит" - это грубое допущение. Посадку на платформу ранее не рассматривали - это проблематично без GPS.

>дефицит малозаселённых территорий.
Чего-чего? Внутренние штаты (в смысле далёкие от океана) стоят практически пустые.
Аризона 4 с мелочью миллиона на 295 тыс кв. км (из них около 2 миллионов в агломерации Финикса). Нью-Мексико около 2 миллионов на 315 тыс кв км. Северная Дакота, Южная Дакота и т. п.

они верят в превосходство запада во всем. Просто верят и все тут. Голова отключена. Если так сделали в америке - значит так лучше :))))

Маск, понимая, что 10% (или сколько там) резервного топлива все равно падают на землю ,решил его использовать. Но как только появилась новая задача, то появились и новые резервы жидкости, системы управления, еще немного топлива как резерв под новую задачу и т.д. Откажутся, понятно от этого.

Если сделали, значит лучше, чем если не сделали, а нарисовали.

Вам не понятны даже простые суждения и примеры, это очевидно.

все рассуждения: дешево-дешево, Маск придумал - Маск гений, Маск создал, все получится.

Лучше подумать, а потом трясти. Это они потолок долга повышают, а не мы :))))

Вот суждения: Согласен, если возврат первой ступени позволяет сэкономить, то это отлично. И если это возможно, то мы бы это делали. И я думаю, будем делать, если наши конструктора закладывают многоразовость в двигатели. Но просто не так "в лоб" - всю ступень в целом виде, а например, обеспечивать возвращение неповрежденного турбонасосного агрегата, камер, т.е. самых сложных и дорогих элементов двигателя. Это проще в сто раз и дешевле. Рама-парашют, сняли особо ценные агрегаты, остальное в переплавку.

Неужели они после посадки трубопроводы, тяги, провода, чипы не поменяют? Это все равно копейки (сами трубки), а сохраняют получается всей этой сложностью посадки - именно их, как самые хрупкие элементы, но не самые ценные! Защитить основные агрегаты и спустить их на парашюте - это обеспечить гораздо легче, чем тратить тонны топлива (3 тонны - это выход на геостационар, например) на сохранение в целости самого корпуса ракеты (алюминий!), всяких копеечных трубок, приводов управления, проводов и чипов. Не согласны?

ладно. что мы имеем: Стоимость подготовки и обеспечения старта - это половина примерно, это всяко остается. Т.е. на возврате двигателей можно "сэкономить" не более 50-40% и минус:
- непроданная по 3300$-11650$ за кг масса систем возврата и топлива - (до 30%, т.е. уже под минус 20 млн. долл)
- стоимость обеспечения посадки (разработка, содержание, обслуживание)
- стоимость разборки, тестирования допустим компенсируется экономией на сохраненные сложные детали, но при этом двигатели там вроде бы еще и открытого типа, т.е. далеко не самые крутые и дорогие - было бы что сохранять. Вернее, в их "эффективной" экономике эта кастрюля Мерлин как наш РД-190 поди стоит, но это их проблемы.

Т.о. сэкономленная стоимость и непроданная нагрузка примерно равны. Зачем? Зато пиар проекта, Маск придумал! Маск - гений, все получится - пошли деньги инвесторов, а вы повелись :)))

> И я думаю, будем делать, если наши конструктора закладывают многоразовость в двигатели.
Закладывали еще при СССР, наши продолжают традицию т.к. двигатели одного семейства. Делать будут, к концу 20-х годов собираются.

> Неужели они после посадки трубопроводы, тяги, провода, чипы не поменяют?
По первоначальной задумке - нет.

> непроданная по 3300$-11650$ за кг масса систем возврата и топлива - до 30%
И как у вас вышло 30%? Только давайте вы не будете говорить, что пользовались ошибочной и примитивной формулой "тонна топлива у земли - тонна груза на орбите". Правильная математика: "тонна топлива у земли - 1-2 килограмма на орбите".

>Мерлин как наш РД-190 поди стоит
РД-190 (точнее его экспортный вариант РД-181) - стоит в десять раз дороже Мерлина.

== тонна топлива у земли - 1-2 килограмма на орбите ==

Это как? Топлива в ракете - примерно 500 тонн, масса корабля с грузом - 7,5 тонн. Коэффициент по любому меньше 70 получается.

Кроме того, речь не о "тоннах топлива у земли", а о "тоннах топлива после отработки первой ступени". Мне кажется, коэффициент порядка 11 должен быть (топлива во второй ступени - порядка 100 тонн). Так что это не совсем копейки, выводимая ПН наверняка на несколько процентов упадёт. Хотя всё равно выгодно должно быть.

Или я ошибся где-то?


/ до 30%
все тонны топлива и оборудование, необходимые для торможения и посадки выводятся если не на орбиту, но на высоту отделения второй ступени как ни крути

/РД-190 (точнее его экспортный вариант РД-181) - стоит в десять раз дороже Мерлина

зачем тогда возвращать, если он дешевый?

вот, нашел по ангаре:
МОСКВА, 14 ноября. /ТАСС/. Подмосковное НПО "Энергомаш", разработавшее и производящее ракетный двигатель РД-191 первой ступени ракеты "Ангара", рассматривает возможность его многоразового применения.

"Эту задачу предлагается решить путем размещения двигателя в индивидуальной негерметичной капсуле, защищающей его от повреждений и загрязнений, возникающих после отделения капсулы от первой ступени ракеты-носителя при последующем спуске в атмосфере и посадке на поверхность Земли", - говорится в тезисах.
Согласно проекту, двигатель от первой ступени "Ангары" предлагается снабдить парашютом, тепловым экраном и посадочным устройством, состоящим либо из надувной подушки, либо из двигателей мягкой посадки.
Спасение двигателя после проведения пуска позволит использовать его до десяти раз, поскольку при разработке РД-191 был предусмотрен десятикратный запас работоспособности его агрегатов, отмечается в тезисах доклада.

Отрицательным моментом является то, что, по расчетам специалистов, увеличение массы носителя за счет системы спасения приводит к уменьшению массы выводимого полезного груза на 2,6%, то есть при использовании ракеты "Ангара-1.2" она сможет выводить на орбиту не 3,8 тонны, а только 3,7 тонны груза.

------------------------------------------------

это только одни движки с парашютной системой минус 3% от ПН. Самая простая система - 3%. А тут труба, все оборудование и сколько-то, может и десятков тонн топлива. Никто же не знает. Тоталитарная Энергия дает данные, а свободный Маск замалчивает :))))

  • 1