SpaceX Falcon 9

[Искандер]

Дмитрий В. пишет:

Искандер пишет:
В точку посадки еще попасть нужно. Какой-то аэродинамический маневр все равно нужен. Спуск должен быть управляемый. Верхним торцом ступени (теплозащитой) оттормозиться можно, но маневрировать?.. Если 90м/с то все не так уж плохо, но ножки, топливо, теплозащита...
Интересно.

Аэродинамический маневр не требует затрат рабочего тела (ну, в теории, конечно, так-то по-любому надо ориентацию поддерживать с помощью РСУ на участках где эффективности аэродинамических рулей не хватает). Материал PICA-X имеет плотность 270 кг/куб.м. При площади лобового щита 15 кв. м и толщине 40 мм, его масса составит 162 кг, а все вместе с учетом защиты цилиндрической части баков - около 200 кг. масса посадочных опор - менее 10% от посадочной массы ступени, ну пусть грубо 450 кг. Еще полтонны топлива надо сжечь на посадку. Итого потери Мпг из-за наличия средств спасения - очень грубо - 1150 кг.

Вполне приемлемая цифра.
 А говорил я о другом - попасть то нужно в пятачек, а аэродинамическое качество при торможении торцом цилиндра? Насколько я знаю разброс в пределах десятка км, как они зайдут на площадку? В MCT там собираются тормозиться боком, есть теплозащитный щиток для двигателей, он же может содержать элероны для маневрирования в атмосфере. Но торцом цилиндра???

[Дмитрий В.]

Искандер пишет:

Дмитрий В. пишет:

Искандер пишет:
В точку посадки еще попасть нужно. Какой-то аэродинамический маневр все равно нужен. Спуск должен быть управляемый. Верхним торцом ступени (теплозащитой) оттормозиться можно, но маневрировать?.. Если 90м/с то все не так уж плохо, но ножки, топливо, теплозащита...
Интересно.

Аэродинамический маневр не требует затрат рабочего тела (ну, в теории, конечно, так-то по-любому надо ориентацию поддерживать с помощью РСУ на участках где эффективности аэродинамических рулей не хватает). Материал PICA-X имеет плотность 270 кг/куб.м. При площади лобового щита 15 кв. м и толщине 40 мм, его масса составит 162 кг, а все вместе с учетом защиты цилиндрической части баков - около 200 кг. масса посадочных опор - менее 10% от посадочной массы ступени, ну пусть грубо 450 кг. Еще полтонны топлива надо сжечь на посадку. Итого потери Мпг из-за наличия средств спасения - очень грубо - 1150 кг.

Вполне приемлемая цифра.
 А говорил я о другом - попасть то нужно в пятачек, а аэродинамическое качество при торможении торцом цилиндра? Насколько я знаю разброс в пределах десятка км, как они зайдут на площадку? В MCT там собираются тормозиться боком, есть теплозащитный щиток для двигателей, он же может содержать элероны для маневрирования в атмосфере. Но торцом цилиндра???

Вероятно спуск и маневрирование будут осуществляться в несколько этапов:
- вход в атмосферу лобовым щитов "вперед", торможение, возможно в режиме баллистического спуска с закруткой ступени вокруг продольной оси (обнуление боковой силы, стабилизация и более равномерный нагрев
- разворот двигателями вперед и переход на планирование с малым качеством с управлением аэродинамическими рулями (щитками)
- посадка.
В любом случае, точность посадки при сходе с орбиты крайне сложно обеспечить на уровне точности посадки 1-й ступени, поэтому посадочную зону придется расширить.

[Дмитрий В.]

Deflang пишет:

Дмитрий В. пишет:
Во-первых, никаких проблем развернуть нет.
Во-вторых, кто сказал, что посадку нельзя выполнить на одном Мерлине? Это противоречит законам сохранения? Просто посадочный импульс будет очень коротким и жестким. Но от него не требуется высокой точности при посадке на сушу.
В-третьих, зачем Вам гидравлика? Можно использовать пневматику, благо что гелия на борту - "ну, просто, завались".
Ну, и я же написал "очень грубо". Понятно, что разбег значений масс может быть очень большим и в основном в "плюс".

Дмитрий, я не нападаю на вашу версию, просто озвучил, сомнительные, на мой взгляд, моменты.
Что касается разворота ступени в плотных слоях атмосферы.. а разве ступень выдержит боковые перегрузки при таких скоростях? Мне видется только планирование, но в этом случае вертикальная скорость будет существенно ниже, маневрировать двигателем не получится ввиду зашкаливающего T/W и тут как раз к месту вопрос, который озвучил Искандер касаемо попадания в пятачок

Предположим, мы можем развернуть ступень, когда максимальная равновесная температура снизится до безопасного для двигателя Мерлин Вак уровня - скажем, 500 град С. Это высота более 24 км и скорость 690 м/с. Скоростной напор здесь в разы меньше чем максимальный при старте (но, кстати, наверное достаточный, чтобы использовать аэродинамические силы для "кульбита"    .

[Старый]

Дмитрий В. пишет: 
В любом случае, точность посадки при сходе с орбиты крайне сложно обеспечить на уровне точности посадки 1-й ступени, поэтому посадочную зону придется расширить.

Дык вторую ступень же не надо сажать в море на баржу. Она может после одного витка сесть и на космодром. Или прямо на поле в этой, как её, в Техасе?

[Дмитрий В.]

Старый пишет:

Дмитрий В. пишет:
В любом случае, точность посадки при сходе с орбиты крайне сложно обеспечить на уровне точности посадки 1-й ступени, поэтому посадочную зону придется расширить.

Дык вторую ступень же не надо сажать в море на баржу. Она может после одного витка сесть и на космодром. Или прямо на поле в этой, как её, в Техасе?

Я предполагаю, что сажать ее целесообразно на LZ-1. Баржа здесь вообще никак не просматривается - лишний элемент.

[Georgea]

Имхо лучше бы они интергировали 2-ю ступень с Драконом и пускали/сажали их вместе. Вот это было бы дело.
Заодно эта штука потенциально получила бы возможность садиться на Луну, да с грузом.

[Дмитрий В.]

Deflang пишет:

Дмитрий В. пишет:
Я предполагаю, что сажать ее целесообразно на LZ-1. Баржа здесь вообще никак не просматривается - лишний элемент.

По началу могут и не разрешить на сушу, придется садить на бражу в тихом океане. Первую ступень тоже не сразу разрешили садить на сушку    

Дмитрий В. пишет:
Скоростной напор здесь в разы меньше чем максимальный при старте

поперечный?

Значит, придется Маску искать баржу размером километр на километр. Но не исключено, что поскольку ступень управляется практически непрерывно, точность посадки все же можно обеспечить близко к достигнутой для спасаемой первой ступени. 

Что значит "поперечный"? Скоростной напор не имеет направления - это скаляр.

[vlad7308]

Дмитрий В. пишет:
Что значит "поперечный"? Скоростной напор не имеет направления - это скаляр.
               
                  

он скаляр конечно.
но зависящий от поперечного сечения по нормали к набегающему потоку.
то есть в момент "переворота" он подскочит очень резко
так что кульбит лучше выполнять, когда скорость снизится до минимума

[Дмитрий В.]

Deflang пишет:

Дмитрий В. пишет:
Что значит "поперечный"? Скоростной напор не имеет направления - это скаляр.

пардон, я всё пытаюсь сказать о поперечной перегрузке, возникающей в помент "кульбита" ступени, а вы мне про скоростной напор на старте

Поперечная перегрузка примерно 7. Но ступень почти сухая. Начальная масса при старте больше раз в 16, при том, что поперечная перегрузка (расчетна) порядка 1. Т.е. расчетная поперечная нагрузка будет меньше чем на участке выведения.

[Дем]

Deflang пишет:
По началу могут и не разрешить на сушу, придется садить на бражу в тихом океане. Первую ступень тоже не сразу разрешили садить на сушку

Для первой ступени суша была сильно близко к населёнке.
А для второй могут выбрать какую-нибудь пустыню, те же солёные озёра куда шаттл сажали.


ЗЫ: Если для посадки использовать супердрако, то можно и без кульбита, движком вверх сажать.

[Salo]

https://arstechnica.com/science/2017/04/this-six-year-old-video-from-spacex-is-both-prescient-and-pure-troll/

[avmich]

Из Лурио:

"Musk put a number on the cost to SpaceX of developing reusability: about $1 billion."

"Elon said each full faring costs $6 million"

"already-flown stages will be used for the two side boosters of the first Falcon Heavy (FH) test flight, now expected late this summer."

"SpaceX CEO Gwynne Shotwell has stated that the cost of refurbishing the booster for this first repeat flight was "substantially less" than half of the cost of a new one."

"Musk's next ambition is to attain a 24 hr turnaround _without_ replacements - that is, "gas and go.""

[Apollo13]

Elon Musk‏Verified account @elonmusk  Mar 31

Considering trying to bring upper stage back on Falcon Heavy demo flight for full reusability. Odds of success low, but maybe worth a shot.

Chad Heron‏ @cheron  Mar 31

What's the cost of an upper stage?

Staniel Chairhead‏ @chairheadMD  22h22 hours ago

Total cost for a Falcon 9 launch is around about $61 million. 1st stage is approx 3/4 total cost. Therefore, 2nd stage: ~$16 million.

Elon Musk‏Verified account @elonmusk

Replying to @chairheadMD @cheron

Fairing is ~$5M, but that should be reusable this year. Am fairly confident we can reuse upper stage too by late next year to get to 100%.

Похоже 5 млн это цена обтекателя, включая все расходы на пуск и прибыль. Тогда 

1-я ступень - 75%
2-я ступень - 17%
ГО - 8%

[Дмитрий В.]

Дем пишет:

Deflang пишет:
По началу могут и не разрешить на сушу, придется садить на бражу в тихом океане. Первую ступень тоже не сразу разрешили садить на сушку    

Для первой ступени суша была сильно близко к населёнке.
А для второй могут выбрать какую-нибудь пустыню, те же солёные озёра куда шаттл сажали.


ЗЫ: Если для посадки использовать супердрако, то можно и без кульбита, движком вверх сажать.

Т.е. Вы предлагаете самый затратный вариант из всех возможных?

[Georgea]

Apollo13 пишет:
Похоже 5 млн это цена обтекателя, включая все расходы на пуск и прибыль. Тогда

1-я ступень - 75%
2-я ступень - 17%
ГО - 8%

Как это - "включая все расходы на пуск"? Было бы совершеннейшим нонсенсом, говоря о спасении обтекателя, включать в его стоимость пусковые (т.е. левые) расходы. Эти расходы "спасти" невозможно.

Так что общая стоимость железа никак не может составить 100% в стоимости пуска.

[Apollo13]

Georgea пишет:

Apollo13 пишет:
Похоже 5 млн это цена обтекателя, включая все расходы на пуск и прибыль. Тогда

1-я ступень - 75%
2-я ступень - 17%
ГО - 8%

Как это - "включая все расходы на пуск"? Было бы совершеннейшим нонсенсом, говоря о спасении обтекателя, включать в его стоимость пусковые (т.е. левые) расходы. Эти расходы "спасти" невозможно.

Так что общая стоимость железа никак не может составить 100% в стоимости пуска.

Ну вот так они похоже считают. Во всяком случае Маск не возражал, что стоимость 2-й ступени посчитали как 1/4 от цены. Он поправил, что в нее еще входит обтекатель.

Может они считают все что относится обеспечению пуска накладными расходами и распределяют их на продукцию пропорционально прямым расходам.

[Georgea]

Apollo13 пишет:
Может они считают все что относится обеспечению пуска накладными расходами и распределяют их на продукцию пропорционально прямым расходам.

А как они их собираются "спасать"? 
"Гляньте, парни, в океан падает миллион аренды за площадку на мысе! Давайте приделаем к ним парашют, и гос-во отдаст нам арендную плату обратно!"

[Max Andriyahov]

Увеличивать количество пусков. Не 8 а 27 и вот уже в океан падает всего 300 тыс аренды, а не миллион. А заказчик за пуск отдал полные 55-62 млн.

[Georgea]

Max Andriyahov пишет:
Увеличивать количество пусков. Не 8 а 27 и вот уже в океан падает всего 300 тыс аренды, а не миллион. А заказчик за пуск отдал полные 55-62 млн.

Но тогда и спасать-то незачем   

[Max Andriyahov]

Сделать новую 8-10 мес. Восстановить летавшую - 4 мес. Вот и увеличение пусков, без расширения производства и роста затрат. Сроки важнее денег.