SpaceX Falcon 1

[Yegor]

Да нет, у С-5 как раз центральный жестко закреплен ))

Да, правильно.

[Dude]

Чего-то слова Маска не сходятся, так же как СУ его ракет.

Во-первых, на видео испытаний на стенде "импульс последействия" только слепой не увидит. Причем тут атм. давление? Если они по каким-то причинам не смогли измерить его силу (сомневаюсь что даже пытались), то увидеть увеличившуюся его длительность в новой версии движка они точно могли.

Во-вторых, не ясна аномалия устроившая LOM, если ступени  разделились, но сопло Кестрела не вышло из interstage, т.е. они разделились, стукнулись и снова разделились, когда Кестрел стартовал успешно, по его словам.
И обе ступени были почти нетронутыми, как он говорит "немного поджарились", то от чего она грохнуласть? Если ничего не взорвалось, с чего они так резко прервали трансляцию, как обрезали. Прошлый раз тоже были очевидные аномалии при разделении  и ничего, показывали как вторая ступень выровнялась и полетела себе дальше.

В голову приходит только одно объяснение, при ударе произошло разрушение и так структурно слабенького ниобиевого сопла Кестрела.
Не зря на него надевается кольцо для прочности во время разделения.

[KBOB]

The problem is relatively easy to solve, and a fix will be ready in time for another Falcon 1 launch attempt as early as September.

Show must go on![/size]

[RadioactiveRainbow]

Причем тут атм. давление? Если они по каким-то причинам не смогли измерить его силу (сомневаюсь что даже пытались), то увидеть увеличившуюся его длительность в новой версии движка они точно могли.

Что значит не пытались?!
Полный импульс импульса последействия - один из важнейших параметров, как его можно не измерять?!
Проводить вакуумные испытания у них возможности не было, поэтому положились на расчеты. Видимо, расчеты оказались не совсем точными, что в-общем не удивительно - это не РДТТ.
Другое дело, что надо было, пожалуй, поставить клапаны сброса горючего из рубашки... Это позволило бы снизить импульс последействия...
Но проще все таки установить тормозные двигатели )

[KBOB]

http://www.spacex.com/updates.php#Update080608
Good Things About This Flight
1. Merlin 1C and overall first stage performance was excellent
2. The stage separation system worked properly, in that all bolts fired and the pneumatic pushers delivered the correct impulse  
3. Second stage ignited and achieved nominal chamber pressure
4. Fairing separated correctly
5. We discovered this transient problem on Falcon 1 rather than Falcon 9
6. Rocket stages were integrated, rolled out and launched in seven days
7.  Neither the near miss potential failures of flight two nor any new ones were present

[Dude]

То и значит, что не особо пытались, хотя по видео длительность  была видна. Иначе бы поставили больше время от MECO до разделения при смене двигателя, а если видели и не могли измерить, то давление в камере надо было признавать нормальным атмосферным 14.7psi.

Message from Elon Musk: Falcon 1, Flight 3 Mission Summary

Posted August 6, 2008

Timing is Everything

On August 2nd, Falcon 1 executed a picture perfect first stage flight, ultimately reaching an altitude of 217 km, but encountered a problem just after stage separation that prevented the second stage from reaching orbit.  At this point, we are certain as to the origin of the problem.  Four methods of analysis – vehicle inertial measurement, chamber pressure, onboard video and a simple physics free body calculation – all give the same answer.

The problem arose due to the longer thrust decay transient of our new Merlin 1C regeneratively cooled engine, as compared to the prior flight that used our old Merlin 1A ablatively cooled engine.  Unlike the ablative engine, the regen engine had unburned fuel in the cooling channels and manifold that combined with a small amount of residual oxygen to produce a small thrust that was just enough to overcome the stage separation pusher impulse.

We were aware of and had allowed for a thrust transient, but did not expect it to last that long.  As it turned out, a very small increase in the time between commanding main engine shutdown and stage separation would have been enough to save the mission.

The question then is why didn't we catch this issue?  Unfortunately, the engine chamber pressure is so low for this transient thrust -- only about 10 psi -- that it barely registered on our ground test stand in Texas where ambient pressure is 14.5 psi.  However, in vacuum that 10 psi chamber pressure produced enough thrust to cause the first stage to recontact the second stage.

It looks like we may have flight four on the launch pad as soon as next month.  The long gap between flight two and three was mainly due to the Merlin 1C regen engine development, but there are no technology upgrades between flight three and four.

Good Things About This Flight

    * Merlin 1C and overall first stage performance was excellent
    * The stage separation system worked properly, in that all bolts fired and the pneumatic pushers delivered the correct impulse
    * Second stage ignited and achieved nominal chamber pressure
    * Fairing separated correctly
    * We discovered this transient problem on Falcon 1 rather than Falcon 9
    * Rocket stages were integrated, rolled out and launched in seven days
    * Neither the near miss potential failures of flight two nor any new ones were present

The only untested portion of flight is whether or not we have solved the main problem of flight two, where the control system coupled with the slosh modes of the liquid oxygen tank.  Given the addition of slosh baffles and significant improvements to the control logic, I feel confident that this will not be an issue for the upcoming flight four.

 

--Elon--

Из этого заявления все равно не ясно, что привело к LOM. Написано так, что можно вообще подумать, что вторая ступень отработала штатно, несмотря на небольшую аномалию при разделении.

[DAP]

Что значит не пытались?!
Полный импульс импульса последействия - один из важнейших параметров, как его можно не измерять?!
Проводить вакуумные испытания у них возможности не было, поэтому положились на расчеты.

Он говорит, что измерения при испытаниях двигателя проводили, но импульс был столь мал, что был неправильно учтен в условиях атмосферного давления, в полтора раза превышающего этот импульс. Поэтому неправильно рассчитали паузу между отключением двигателя первой ступени и включением двигателя второй. И он говорит, что проблема не в физическом контакте, а в том, что плазма от работавшего двигателя второй ступени отразилась от первой и разрушила основание второй ступени.

А можно для чайника узнать, крупные компании проводят огневые испытания двигателей в вакуумных камерах?

"There are several data points showing a proper start-up before the plasma blow-back destroyed the base of the second stage," Musk said.

- Spaceflightnow.com

[Dude]

Спасибо, DAP за ссылку. Теперь ясно, причина LOM -  разрушение двигателя Kestrel.

А можно для чайника узнать, крупные компании проводят огневые испытания двигателей в вакуумных камерах?

В вакуум-камерах можно разве что ЭРД испытывать, а для двигателей есть эжекторные установки сбрасывающие давление.
Вообще-то расчет вакуумного после-импульса не должен был быть такой уж нерешимой проблемой при нормальных испытаниях и последующим детальном анализе. Это Маск выдумывает.

[Salo]

Кто-нибудь знает ответ на вопрос: на какой ракете кроме Falcon-1 разделение первой и второй ступени происходит с помощью пневмотолкателей?

[Андрей Суворов]

Разделение с помощью пневмотолкателей очень распространено при отделении КА от РН. Что же касается разделения ступеней, видимо, большинство ракет недостаточно малы для этого метода

[Salo]

Или, как показывает практика, Falcon-1 недостаточно мал для использования пневмотолкателей для разделения ступеней.  :lol:
Также он оказался недостаточно мал для отказа от перегородок в баках.  :roll:

[Salo]

Мне кажется нужно сначала полететь, а потом облегчать ракету, снимая всякие "устаревшие устройства"  вроде ретроракет, перегородок в баках и т.д. , и т.п.

[поверхностный]

Если я не путаю, во втором полете после выключения двигателя ракета получила закрутку и, как следствие, разделилась с ударом. Может такое быть, что они специально поторопили разделение, пока первая ступень еще управлялась?
 Другими словами, управление у двигателя выключается раньше, чем остаточная тяга?

[Feol]

Спасибо, DAP за ссылку. Теперь ясно, причина LOM -  разрушение двигателя Kestrel.

А можно для чайника узнать, крупные компании проводят огневые испытания двигателей в вакуумных камерах?

В вакуум-камерах можно разве что ЭРД испытывать, а для двигателей есть эжекторные установки сбрасывающие давление.
Вообще-то расчет вакуумного после-импульса не должен был быть такой уж нерешимой проблемой при нормальных испытаниях и последующим детальном анализе. Это Маск выдумывает.

Я думаю, что стиль проектирования в конторке выдержан чётко. Обычно так и бывает. Сплоченная команда единомышленников   . Они так же это считали, как и устойчивость своей системы управления. По двигателям я не специалист, а по управлению - мне всё ясно. Возможно, в отличае от Маска. Я правильно помню, что про работу второй ступени во 2ом пуске он говорил, что проблема была в том, что от соударения начались колебания топлива и это привело к развалу режима?

[Dude]

Кто-нибудь знает ответ на вопрос: на какой ракете кроме Falcon-1 разделение первой и второй ступени происходит с помощью пневмотолкателей?

Дельта-2 разделяется "очень холодно" пружынными толкателями. Но она до этого долго и активно упокаивается, причем разделение вроде идет не по времени, а по критерию успокоения.

The Delta interstage assembly extends from the top of the first stage to the second-stage miniskirt. This 15.5-ft (4.72 m) long isogrid structure carries loads from the second stage, third stage, spacecraft and fairing to the first stage, and contains an exhaust vent and six spring-driven separation rods.

У меня вообще такое впечатление, что Фалькон-1 это уменьшеная и ухудшеная Дельта-2. Наверняка инициативный народ с Боинга перешел к Маску и принес чертежи и технологии, возможно даже не в голове.

[Feol]

Видимо, головы перешли такие, что в переносить знания в них - что воду переносить в решете  :lol: .

[Лютич]

Я правильно помню, что про работу второй ступени во 2ом пуске он говорил, что проблема была в том, что от соударения начались колебания топлива и это привело к развалу режима?

Говорил.

Но если вспомнить, что по итогам второго пуска помимо перегородок был еще введен сбрасываемый каркас жесткости сопла второй ступени, можно подозревать, что первичную раскачку сделали помявшееся сопло и пытавшаяся парировать его СУ.

[Dude]

Я думаю, что стиль проектирования в конторке выдержан чётко. Обычно так и бывает. Сплоченная команда единомышленников   . Они так же это считали, как и устойчивость своей системы управления. По двигателям я не специалист, а по управлению - мне всё ясно. Возможно, в отличае от Маска. Я правильно помню, что про работу второй ступени во 2ом пуске он говорил, что проблема была в том, что от соударения начались колебания топлива и это привело к развалу режима?

Верно излагаете, но не от самого соударения, а от причиненного им разворота и очень резкого выравнивания назад при запуске двигателя второй ступени.

Upper Stage Control Anomaly
An oscillation appeared in the upper stage control system approximately 90 seconds into the burn. This instability grew in pitch and yaw axes initially and after about 30 seconds also induced a noticeable roll torque. This roll torque eventually overcame the 2nd stage's roll control thrusters and centrifuged the propellants, causing flame-out of the Kestrel engine. There is high confidence that LOX slosh was the primary contributor to this instability. This conclusion has been verified by third party industry experts that have reviewed the flight telemetry.
Falcon 1 did not use slosh baffles in the second stage tanks, as simulations done prior to flight indicated the slosh instability was a low risk. Given that in space there are no gust or buffet effects, the simulations did not take into account a perturbation, as occurred due to the hard slew maneuver after stage separation. Extensive 2nd stage slosh baffles will be included in all future flights, as is currently the case with the 1st stage.

[Dude]

Но если вспомнить, что по итогам второго пуска помимо перегородок был еще введен сбрасываемый каркас жесткости сопла второй ступени, можно подозревать, что первичную раскачку сделали помявшееся сопло и пытавшаяся парировать его СУ.

Неа, каркас жесткости сопла был на втором полете, на видео видно как его сбрасывают за несколько секунд до ГО. Но сопло тоже было не без проблем, светилось красным оно и не равномерно, а пятнами, я лично сначала думал, что прогорит, но потом прикинул, что у апогейных двигателей они и ярче светятся. Тугоплавкие, однако. :roll:

[KBOB]

Кто-нибудь знает ответ на вопрос: на какой ракете кроме Falcon-1 разделение первой и второй ступени происходит с помощью пневмотолкателей?

Дельта-2 разделяется "очень холодно" пружынными толкателями. Но она до этого долго и активно упокаивается, причем разделение вроде идет не по времени, а по критерию успокоения.

The Delta interstage assembly extends from the top of the first stage to the second-stage miniskirt. This 15.5-ft (4.72 m) long isogrid structure carries loads from the second stage, third stage, spacecraft and fairing to the first stage, and contains an exhaust vent and six spring-driven separation rods.

У меня вообще такое впечатление, что Фалькон-1 это уменьшеная и ухудшеная Дельта-2. Наверняка инициативный народ с Боинга перешел к Маску и принес чертежи и технологии, возможно даже не в голове.

а это видимо прообраз Мерлина
http://www.pw.utc.com/vgn-ext-templating/v/index.jsp?vgnextrefresh=1&vgnextoid=7f1f2b1f547ee010VgnVCM100000c45a529fRCRD