Флудопровод Super Heavy/Starship B 18/S39 – двенадцатый полет

[AlexNB]

Уточнение, большинство алюминиевых сплавов тоже криогенно упрочняемые

В таблице это учтено и для нержавейки и для алюминия

В таблице - может быть, а вот в спойлере Inti уточнение о криоупрочнении сделано только для стали.

[Дмитрий В.]

Что-то как-то цифры весового совершенства слабо вяжутся с околонулевой (для супертяжа) грузоподъёмностью.

Околонулевая достигнутая, или околонулевая расчетная?

Судя по той табличке, что была опубликована не так давно, расчетная. Ну, потом когда-нибудь и будет 100+. Может быть....

В таблице для второй версии было 35 тонн, а не 0.

А до этого 15, емнип. И то и другое значение - "околонулевые" по сравнению с заявлявшимися 100+ или 150+.

Так это же была не конечная ПН, а промежуточная. Это уже неоднократно обсуждалось.

Тогда возникает вопрос: за счёт чего такой провал по Мпг? Предположим (для 35 т), что расчётная Мпг оказалась ниже на 70 т. При известных значениях тяги и УИ Рапторов (получены на стенде при ОСИ) единственный вариант - перетяжеление конструкции. Для этого надо перетяжелить вторую ступень на те же 70 т, либо первую - аж на 700. Второй вариант явно нереалистичный, и скорее всего, потери Мпг обусловлены, в основном, перетяжелением второй ступени. Покольку компенсировать такое перетяжеление крайне сложно, Маск и наращивает стартовую массу, а количество танкеров для дозаправки растёт.

[Prokrust]

Относительно полезной нагрузки Старшипа:  Еще в 1997 году в первом номере нового общеевропейского журнала Aerospace Science and Technologies у меня вышла статья о неэффективности двухступенчатых многоразовых ракетных систем выведения полезных нагрузок на низкую околоземную орбиту при возвращении первой ступени на место старта. Примерно в то же время у меня был спор со Старым на эту тему на этом (допожарном) форуме.
Теперь я с интересом смотрю на развитие программы Старшип, сильно осложненное некомпетентностью теперешнего руководства СпейсХ, которое в последнем варианте бустера перешло все границы. Но всегда готов признать свою неправоту при пред'явлении надлежащих доказательств.

Так бустер Ф9 иногда возвращается на место старта. Это доказательство?)

Так Ф9 не многоразовый (не полностью многоразовый) аппарат, так что не считается. Хотя на практике получилось, да, неплохо.

К тому же Ф9 все же обычно стремятся сажать на удаленную платформу. Ну, а для Блю Ориджин  - это без вариантов.

Однако для нас чтобы вытащить много - лучший вариант это возврат обратно на старт. Ну и что, что выведется меньше ?
А куда сажать то?
PS.
Советская гавань не нравится, сажать в Каспийском море - а вдруг казахи обидятся что над ними 2-ступень пролетает?!
Почему-то северные моря для посадки 1-ступени тоже не нравятся.
Вот и нету вариантов.

[zero17]

А прорыв стали — это не в удельной массе, а в том, что она:

• выдерживает сверхохлаждение

Жидкий водород выдержит?

Разве что в одноразовом варианте - из-за охрупчивания.

SpaceX обсуждала варианты перехода Starship-H на LH₂ для межпланетных миссий — но МАСК ПРЯМО СКАЗАЛ, что сталь нужно будет менять на что-то другое, иначе баки развалятся.

вы рогозин ?  для водородного бака верхних ступеней нужен нужен другой материал

[cross-track]

Что-то как-то цифры весового совершенства слабо вяжутся с околонулевой (для супертяжа) грузоподъёмностью.

Околонулевая достигнутая, или околонулевая расчетная?

Судя по той табличке, что была опубликована не так давно, расчетная. Ну, потом когда-нибудь и будет 100+. Может быть....

В таблице для второй версии было 35 тонн, а не 0.

А до этого 15, емнип. И то и другое значение - "околонулевые" по сравнению с заявлявшимися 100+ или 150+.

Так это же была не конечная ПН, а промежуточная. Это уже неоднократно обсуждалось.

Тогда возникает вопрос: за счёт чего такой провал по Мпг? Предположим (для 35 т), что расчётная Мпг оказалась ниже на 70 т. При известных значениях тяги и УИ Рапторов (получены на стенде при ОСИ) единственный вариант - перетяжеление конструкции. Для этого надо перетяжелить вторую ступень на те же 70 т, либо первую - аж на 700. Второй вариант явно нереалистичный, и скорее всего, потери Мпг обусловлены, в основном, перетяжелением второй ступени. Покольку компенсировать такое перетяжеление крайне сложно, Маск и наращивает стартовую массу, а количество танкеров для дозаправки растёт.

Версия-2 с ПН 35 тонн отличается от версии-3 с ПН 100 тонн всего на 1% по высоте. Ощутимые изменения - с версии-4, но и ПН там больше в 2 раза: ПН=200+ тонн.

[cross-track]

[zero17]

V3 и V4  уже получше

[cross-track]

Покольку компенсировать такое перетяжеление крайне сложно, Маск и наращивает стартовую массу, а количество танкеров для дозаправки растёт.

Может, наоборот, уменьшится, если, например, ПН танкера 4-й версии будет на 100 тонн больше ПН пилотируемого корабля, т.е. 300 тонн горючего. Тогда для полной заправки корабля на орбите нужно 8 заправок.

[zero17]

[zero17]

[cross-track]

Это не старое фото? Спрашиваю потому, что не видно кислородного бачка.

[Шлангенциркуль]

Уточнение, большинство алюминиевых сплавов тоже криогенно упрочняемые

В таблице это учтено и для нержавейки и для алюминия

После прокатки прочность отожженной нержавейки еще возрастает в разы.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785423018616

[zero17]

[zero17]

[zero17]

[zero17]

[cross-track]

Хорошие фотки. Наверное, так все бы и выглядело для 12-го полета, если бы не. Воспоминания о будущем)

[blik]

Уточнение, большинство алюминиевых сплавов тоже криогенно упрочняемые

В таблице это учтено и для нержавейки и для алюминия

После прокатки прочность отожженной нержавейки еще возрастает в разы.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2238785423018616

какие то заоблачные цифры в статье
вот ближе к реальности

AISI 301 (отоженная, холоднокатанная): Предел текучести при 80 K
550−600 МПа и выше, в зависимости от степени нагартовки после холодной прокатки. 
и
205 Мпа при комнатной температуре


AISI 304L (отоженная, холоднокатанная): Ожидаемый предел текучести при 80 K
500−550 МПа и выше, в зависимости от степени нагартовки после холодной прокатки.
и 
205 Мпа при комнатной температуре

[Шестопер239]

Ну вот, а теперь контрольный выстрел - означает ли это, что корпус СШ менее жесткий чем корпус Сатурна-5 ?

Да может и менее жёсткий когда пустой. А когда под давлением то может и более жёсткий.
Вот развёрнутый ответ от ИИ:

Короткий ответ: да — корпус Super Heavy (СШ) менее жёсткий и значительно менее прочностно-жёсткий на единицу площади, чем корпус первой ступени Saturn V.
Но это нормально и ожидаемо, потому что два носителя используют совершенно разные конструктивные подходы, материалы и уровни давления в баках.
Разберём подробно.
🧱 1. Материал: сталь 301 vs алюминиевые сплавы 2014/2219
Super Heavy

• Сталь 301/304L
• Толщина: ~4 мм (фактически 3.6–4.0 мм)
• Плотность стали 8.0 г/см³
• Сталь на крио становится крепче, но тяжёлая

Saturn V (S-IC первая ступень)

• Алюминиевые сплавы 2014-T6, 2219-T87
• Толщина: 2.5–4.5 мм, но алюминий в 3 раза легче
• Использовалась жёсткая силовая схема:
  
  • мощные стрингеры
  • шпангоуты
  • кольцевые наборы
  • отдельные силовые панели

Итог:
👉 Saturn V имел в разы более развитый силовой каркас, чем гладкий цилиндр Super Heavy.
🧯 2. Уровень давления в баках
Super Heavy / Starship

• давление в баках: ~2–3 бар
• это делает конструкцию надувной — давление работает как элемент жёсткости (как у воздушного шара, но на порядок прочнее)

Saturn V (RP-1 / LOX)

• давление: ~0.3–0.5 бар
• бак не был «надувным»
• корпус должен был держать нагрузки сам по себе

Из этого следует:
👉 Жёсткость Saturn V обеспечивалась металлом.
👉 Жёсткость Super Heavy — давлением внутри бака + минимальной структурой.
🔧 3. Разница в конструктивной схеме
Super Heavy:

• гладкий цилиндр
• минимум стрингеров
• цельносварные кольца
• «монокок» из стали
• опирается на криопрессуризацию для сохранения формы

По сути это криобаллонная конструкция, хотя не такая крайняя, как у ракеты Atlas.
Saturn V:

• жёсткая клёпано-сварная структура
• развитые стрингеры
• мощные шпангоуты
• элементы изгиба и восприятия локальных нагрузок
• существенно более жёсткое основание под двигатели F-1

Воот, а я хочу под вытеснилку с давлением в баках 30 атмосфер на первой ступени, и 10 на верхних - гладкую стальную структуру, стабилизированную давлением и максимально простую в производстве - как по конструкции двигателей, так и по конструкции баков.
РДТТ еще проще конструктивно, но у него заливка зарядов несравнимо сложнее заправки жидкостных ступеней - для многораза хуже подходит, плюс выхлоп крайне неэкологичный, не для тысяч и десятков тысяч полётов в год.

[Шестопер239]

Относительно полезной нагрузки Старшипа:  Еще в 1997 году в первом номере нового общеевропейского журнала Aerospace Science and Technologies у меня вышла статья о неэффективности двухступенчатых многоразовых ракетных систем выведения полезных нагрузок на низкую околоземную орбиту при возвращении первой ступени на место старта. Примерно в то же время у меня был спор со Старым на эту тему на этом (допожарном) форуме.
Теперь я с интересом смотрю на развитие программы Старшип, сильно осложненное некомпетентностью теперешнего руководства СпейсХ, которое в последнем варианте бустера перешло все границы. Но всегда готов признать свою неправоту при пред'явлении надлежащих доказательств.

Так бустер Ф9 иногда возвращается на место старта. Это доказательство?)

Так Ф9 не многоразовый (не полностью многоразовый) аппарат, так что не считается. Хотя на практике получилось, да, неплохо.

К тому же Ф9 все же обычно стремятся сажать на удаленную платформу. Ну, а для Блю Ориджин  - это без вариантов.

Однако для нас чтобы вытащить много - лучший вариант это возврат обратно на старт. Ну и что, что выведется меньше ?
А куда сажать то?
PS.
Советская гавань не нравится, сажать в Каспийском море - а вдруг казахи обидятся что над ними 2-ступень пролетает?!
Почему-то северные моря для посадки 1-ступени тоже не нравятся.
Вот и нету вариантов.

Поскольку для десятков пусков в сутки одним-двумя стартовым комплексом не обойтись, и даже в одном районе нежелательно ставить десятки интенсивно использующихся стартов (по экологическим соображениям), то выход один - много плавучих стартов в Тихом океане. Заодно можно поставить их на экваторе, и экономить ХС, особенно на геостационар (где будем СКЭС развертывать).
Поставив цепочку стартов в сотнях км друг от друга на экваторе, можно первую ступень, запущенную со старта 1, сажать на старт 2, за запущенную со старта 2 - сажать на старт 3, и так далее. Везти кораблём после посадки тогда понадобится только с последнего старта на первый. Но скорее после 10-20 стартов по всей цепочке ступень все равно нужно будет везти сначала на завод для регламентной дефектоскопии.