Super Heavy/Starship (B14/S35) – девятый испытательный полет – Starbase,TX – 27.05.2025 23:38 UTC – авария

[Шлангенциркуль]

spacex_rus/67833

"На фото мы видим закрытый металлом двигательный отсек S35 по пути в MegaBay2. Да, мы надеялись хоть что-то увидеть, но нет. "

Этой крышке в обед сто лет.

[Дмитрий В.]

Жесткое крепление к стенду радикально меняет добротность и моды всех конструкций

По сравнению с чем?

По сравнению со свободным полетом. Спектр колебаний может существенно различаться у свободных и закрепленных систем.

А что такое "свободный полет"? Это полет по инерции?

У вас как с сопроматом?
Глухая заделка отличается от свободного положения объекта?

"Голономная связь"

[Feol]

Всё-таки, в такого рода двигателях обе турбины должны сидеть на одном валу (иметь жёсткую механическую связь по оборотам, если абстрактнее). Ценой некоторого снижения КПД ТНА, как минимум, в разы, возможно, на порядки, упростит регулирование, запуск, снизит длительность и стоимость отработки.

эмм
Неочевидно, что упростит.
И не факт, что вообще возможно.

Возможно. Потяжелее будет из-за компоновочных вопросов, в основном. КПД турбин по-меньше. КПД насосов меньше, но совсем не критично - у РД-0120 насосы на одном валу были (от одной турбины) с единой скоростью по сравнению с SSME, но в итоге ничего движок получился. При том, что физические характеристики водорода от кислорода отличаются гораздо больше, чем те же характеристики метана. Некоторый отход от теоретического оптимума ценой практической выгоды. Это на тему кривой стоимости оптимизации - её вид по мере движения вправо приобретает катастрофический экспоненциальный рост.

[vlad7308]

РД-0120 насосы на одном валу были

Два насоса на одном валу - это совсем не то же, что две турбины на одном валу.

А почему Вы думаете, что в двух раздельных тна раптора есть какая то серьёзная проблема?

[Feol]

РД-0120 насосы на одном валу были

Два насоса на одном валу - это совсем не то же, что две турбины на одном валу.

А почему Вы думаете, что в двух раздельных тна раптора есть какая то серьёзная проблема?

Это колоссальная проблема. Другое дело, что может быть, она не имеет отношения к текущим авариям. Может быть и то, что, в основном, какой-то ценой, они её решили. Но тут может быть, как с семейством РД-17x. Вроде бы заявили в середине 80-ых, что, как бы с проблемой возгораний справились. Но нет-нет да проявлялось ещё долго и фильтры дорабатывали долго-долго, да и неизвестно, что ещё впереди эксплуатации этого семейства.

[vlad7308]

А почему Вы думаете, что в двух раздельных тна раптора есть какая то серьёзная проблема?

Это колоссальная проблема.

Я ведь спросил - "почему Вы так думаете".
А не "насколько велика".

[Feol]

Синхронизация, вестимо.

[Feol]

Как известно, при малейшем случайном увеличении производительности одного из ТНА он начинает "пересиливать" по давлению другого, там обороты падают и их нужно как можно быстрее вернуть обратно. Бо при существенном запаздывании рабочий процесс в "подавляемом" ТНА срывается и что либо исправить регулирующей аппаратурой уже не возможно. Это требует очень быстрой и точной регулирующей аппаратуры. Которая и так в ракетных двигателях бывает по сложности и стоимости достойной многого. Что говорить о запуске, когда развитие давления в газогенераторе зависит от хода процесса разгона ТНА, который зависит от давления в своём газогенераторе... на фоне пересечения с ходом оного в "конкурирующем" ТНА на фоне положительной дестабилизирующей обратной связи с близкими порогами нелинейности в виде ухода в срыв процесса, что, как минимум, аварийный останов процесса запуска или необратимая авария двигателя.

[Feol]

По этому у нас и не решились в итоге зайти на это при разработке РД-0120, хотя споров было много и у американцев в SSME получилось.

[Raul]

У РД-0120 насосы на одном валу были

Все таки у РД-0120 история применения очень короткая. А проблема синхронизации современной быстродействующей электроникой решается, как можно подумать по результатам запусков.

[Старый]

А что такое "свободный полет"? Это полет по инерции?

Это полёт без взаимодействия с опорой. 

[Feol]

У РД-0120 насосы на одном валу были

И есть возможность встречи КРТ через уплотнения. Все таки у РД-0120 история применения очень короткая. А проблема синхронизации современной быстродействующей электроникой решается, как можно подумать по результатам запусков.

В SSME тоже есть область опасного соседства, продувают гелием непрерывно с давлением, бОльшим давления обоих компонентов по сторонам. Снижения давление гелия (типа уходит в сторону, значит, вероятна заметная негерметичность) - аварийный останов немедленно.

Как я понимаю, там дело не в быстродействии электроники в смысле вычислительного устройства, реализующего алгоритм управления. Если цифровое, то в привычных сейчас уже всем операциях в секунду. Это то сейчас развилось сильно. В основном дело в быстродействии измерительных датчиков (надо своевременно измерить рассогласование) и регулирующей аппаратуры (надо своевременно скорректировать расход "управляющего" компонента). А это точная электромеханика, к тому же, работающая в "ужасных" условиях, что и сейчас дорого, сложно, требует тщательной отработки.

[vlad7308]

Как известно, при малейшем случайном увеличении производительности одного из ТНА он начинает "пересиливать" по давлению другого, там обороты падают и их нужно как можно быстрее вернуть обратно. Бо при существенном запаздывании рабочий процесс в "подавляемом" ТНА срывается и что либо исправить регулирующей аппаратурой уже не возможно. Это требует очень быстрой и точной регулирующей аппаратуры. Которая и так в ракетных двигателях бывает по сложности и стоимости достойной многого.

Спасибо за подробный ответ.
Ничего, однако, не говорит о том, что эта проблема не решена.

Я бы например... попробовал организовать обратную связь между ТНА по давлению (или потоку) на выходе насосов. Причем без участия компа, как-нибудь чисто механически/электрически.
Один ТНА - ведущий, а второй под него подстраивается сам. Но это так, фантазии, не обращайте внимания.

Что говорить о запуске, когда развитие давления в газогенераторе зависит от хода процесса разгона ТНА, который зависит от давления в своём газогенераторе... на фоне пересечения с ходом оного в "конкурирующем" ТНА на фоне положительной дестабилизирующей обратной связи с близкими порогами нелинейности в виде ухода в срыв процесса, что, как минимум, аварийный останов процесса запуска или необратимая авария двигателя.

с запуском (по крайней мере с полными баками) у рапторов очень давно нет проблем.
Хотя Маск когда то (давно, года два-три назад) упоминал про сложность стартовой процедуры в рапторе - но о как уже решенной проблеме.

А чего там когда-то в незапамятные времена не получилось у КБХА - это не суть важно.
Если у кого-то не получилось, это не значит, что это невозможно или даже сложно.

[vlad7308]

В SSME тоже есть область опасного соседства, продувают гелием непрерывно с давлением

да-да.
И гениально, и отвратительно с инженерной точки зрения. Одновременно.

[Feol]

Я бы например... попробовал организовать обратную связь между ТНА по давлению (или потоку) на выходе насосов. Причем без участия компа, как-нибудь чисто механически/электрически.
Один ТНА - ведущий, а второй под него подстраивается сам. Но это так, фантазии, не обращайте внимания.

По результатам экспериментов с РД-270 поняли, что это невозможно. Американцы пришли к тому же выводу.

Собственно, задача успешно решена дважды. SSME - по опыту эксплуатации надёжно, но двигатель дорогой и сложный. И Раптор. Маск утверждает, что этот двигатель недорогой. Но какие-то проблемы при запусках/перезапусках таки пока бывают, когда не запускается. Он частично обошёл проблему раскруткой гелием от внешнего по отношению к газогенераторам источника, разорвав циклическую связь, по крайней мере, зависимости раскрутки ТНА с ростом давления в их же газогенераторах.

[ExDi]

попробовал организовать обратную связь между ТНА по давлению (или потоку)

теоретически - вроде бы при обратной связи / балансировке каналов по потоку система должна быть устойчива - но в случае, если насос можно рассматривать как источник потока, а не как источник давления, т.е. насос должен обладать значимым "выходным сопротивлением"; и если система регулирования не может синтезировать такую его выходную характеристику с должным быстродействием - то стабилизировать процесс придется за счет введения элемента с пассивным гидравлическим сопротивлением (типа диафрагмы), которое приближает характеристику насоса к источнику потока - естественно ценой потери части давления

[LRV_75]

А что такое "свободный полет"? Это полет по инерции?

Это полёт без взаимодействия с опорой.

Старый, просто если выяснится, что SpaceX воспроизвел дефект, который был причиной аварии в полете, то версия Streamflow с его пого, мягко говоря, ставится под сомнение

[Streamflow]

А что такое "свободный полет"? Это полет по инерции?

Это полёт без взаимодействия с опорой.

А что же тогда - "несвободный полет", полет со взаимодействием с опорой, что ли? Мордой в грязь?

Задумчиво - используемая терминология почему-то напомнила известный романс "Институтка": "Приют эмигрантов, свободный Париж".

[Streamflow]

А что такое "свободный полет"? Это полет по инерции?

Это полёт без взаимодействия с опорой.

Старый, просто если выяснится, что SpaceX воспроизвел дефект, который был причиной аварии в полете, то версия Streamflow с его пого, мягко говоря, ставится под сомнение

Или выяснится то, что вы в пого ни хрена не понимаете. Я и сам понимаю меньше, чем хотелось бы - процесс познания бесконечен.

А поставить под сомнение можно все, в том числе и Святое писание. Я не пифия и не Кассандра.

"Но троянцы не поверили Кассандре,
Может Троя и стояла бы поныне."
В. С. Высоцкий

[Streamflow]

Да, вот еще нашлось:

Каким образом "крепление ракеты к стенду" может мешать упругим колебаниям её конструкции или гидроакустическим осцилляциям жидкости в её трубопроводах?

Прямым и непосредственным физическим образом.
Привари вибростенд к фундаменту и спроси почему он не трясётся.

То есть, если пружинку нижним концом приварить к опоре, а на ее верхний конец поместить груз, то эта штука не будет колебаться? Сильно, ничего не скажешь.