Частники в космосе

[j]

Да тут не нужны расчеты!

До 30 км ваша ступень будет падать с ускорением!!!!!

Разумеется.
Зонтик, вон, вообще на 30 км собирались раскрывать. И при этом скорость у бочки с нераскрытым зонтиком, в момент раскрытия оного, на 30 км, насчитали 1 км\с.
Это значит, что кузнечиковая бочка, падая ВЕСЬ путь от 100 км до 30 км "на боку", на 30 км высоте будет иметь скорость заметно ниже 1 км\с.
Ну, а дальше мы уже выяснили. Зонтик должен по расчётам его констркуторов затормозить до 50 м\с на последней миле. Напомню, что точно такую же парусность как у зонтика (отношение массы к площади проекции), будет имеь кузнечиковая ступень массой около 25 тонн.
Ерго, мы можем с большой долей уверенности утверждать, что падение кузнечиковой бочки "на боку" оправдано с точки зрения аэродинамики.
Осталось попробовать прикинуть, какого порядка горизонтальное смещение возможно для падающей ступени от точки зависания, до точки приземления. Т.е. На сколько она хороший планер.
Есть идеи, как подступиться к этой задачке?

[j]

Богатое ожиданиями воскресенье

1. В воскресенье, 29 сентября, должна состояться стыковка частного космического грузовика Cygnus с Международной космической станциейВ воскресенье, 29 сентября, должна состояться стыковка частного космического грузовика Cygnus с Международной космической станцией
2. SpaceX Launch Live Stream: Watch Upgraded Falcon 9’s First Flight, Carrying Canadian Satellite CASSIOPE

[rootalex]

Маск на пресс конференции наобещал в течение недели выложить видео с падающей(спускающейся) 1 ступени.

И вроде отрабатывалась система спуска, но слишком раскрутилась ступень и часть топлива растеклась по бакам и двигатели отключились раньше.

[j]

Маск на пресс конференции наобещал в течение недели выложить видео с падающей(спускающейся) 1 ступени.

И вроде отрабатывалась система спуска, но слишком раскрутилась ступень и часть топлива растеклась по бакам и двигатели отключились раньше.

Конечно, если она свободно падает "задницей вперёд", малейшее отклонение от симметрии обтекания дюз движков будет создавать закручивающий эффект

[preatorian]

Это все прикольно только основатели Гуггла собрались на астероиды уже, хотят там полезные ископаемые добывать. Поэтому скоро частники будут не только в космосе (имею ввиду орбиту Земли) но и на других планетах и астероидах в частности.

[j]

Это все прикольно только основатели Гуггла собрались на астероиды уже, хотят там полезные ископаемые добывать. Поэтому скоро частники будут не только в космосе (имею ввиду орбиту Земли) но и на других планетах и астероидах в частности.

Несомненно. И эта тема может стать очень благодатной для написания вами полноформатного обзора-исследования на страницах вашего журнала. Как будет готово - семафорьте азбукой морзе!

[Портвейн]

Разумеется.
Зонтик, вон, вообще на 30 км собирались раскрывать. И при этом скорость у бочки с нераскрытым зонтиком, в момент раскрытия оного, на 30 км, насчитали 1 км\с.
Это значит, что кузнечиковая бочка, падая ВЕСЬ путь от 100 км до 30 км "на боку", на 30 км высоте будет иметь скорость заметно ниже 1 км\с.
Ну, а дальше мы уже выяснили. Зонтик должен по расчётам его констркуторов затормозить до 50 м\с на последней миле. Напомню, что точно такую же парусность как у зонтика (отношение массы к площади проекции), будет имеь кузнечиковая ступень массой около 25 тонн.
Ерго, мы можем с большой долей уверенности утверждать, что падение кузнечиковой бочки "на боку" оправдано с точки зрения аэродинамики.
Осталось попробовать прикинуть, какого порядка горизонтальное смещение возможно для падающей ступени от точки зависания, до точки приземления. Т.е. На сколько она хороший планер.
Есть идеи, как подступиться к этой задачке?

Как подступиться?
Перестать бредить про полеты "на боку", про тормлжение тонкостенной обечайкой в плотных слоях, и вход в атмосферу емея на борту несколько тонн топлива, один из компонентов которого - жидкий кислород.
Это для начала.

Ну а потом, можно попрбовать... включить двигатели.
Но только задолго до плотных слоев, чтобы входить в них не на скорости более 1км/с, а "чуток" поменьше...

И достаточно выставлять себя идиотом.
Никакого "падения на боку" НЕ БУДЕТ!
Уже тысячу раз вам говорилось...
Ступень просто развернет вокруг центра масс.
А если будут значительные перегрузки, (а в предложенной вами схеме спуска они будут непременно), возникнут сильные турбулентности и ступень будет мотать самым невообразимым образом.
(И это все с топливом... )

[Портвейн]

Конечно, если она свободно падает "задницей вперёд", малейшее отклонение от симметрии обтекания дюз движков будет создавать закручивающий эффект

А малейшее отклонение обтекания в позе "на боку" такого эффекта не вызовет?

[j]

Как подступиться?
Перестать бредить про полеты "на боку", про тормлжение тонкостенной обечайкой в плотных слоях, и вход в атмосферу емея на борту несколько тонн топлива, один из компонентов которого - жидкий кислород.
Это для начала

Не, не перестану. И, думаю, они не скинут эту идею со счетов. 15% массы полезной нагрузки - очень заманчивый приз

Ну а потом, можно попрбовать... включить двигатели.
Но только задолго до плотных слоев, чтобы входить в них не на скорости более 1км/с, а "чуток" поменьше...

Это у знтика, раскрываемого на 30 км, будет около 1 км/с. У бочки - чуток поменьше

Никакого "падения на боку" НЕ БУДЕТ!
Уже тысячу раз вам говорилось...

Та говорить, просто говорить, без цифр и аргументированных пояснений, можно что угодно. Даже то, что Солнце крутится вокруг Земли

Ступень просто развернет вокруг центра масс.
А если будут значительные перегрузки, (а в предложенной вами схеме спуска они будут непременно), возникнут сильные турбулентности и ступень будет мотать самым невообразимым образом.
(И это все с топливом... )

Перегрузки? А откуда им взяться, перегрузкам? Заметные перегрузки возникают только при заметном изменении вектора ускорения. В процессе падения такового просто не может быть.
И, напомню, с чего начинался мысленный эксперимент — активные аэродинамические элементы. Разумеется, управляемые компьютером

[j]

А малейшее отклонение обтекания в позе "на боку" такого эффекта не вызовет?

Вызовет
Напомню, с чего начинался мысленный эксперимент — активные аэродинамические элементы. Разумеется, управляемые компьютером

[Портвейн]

Вызовет
Напомню, с чего начинался мысленный эксперимент — активные аэродинамические элементы. Разумеется, управляемые компьютером

Опять вы эти простыни постите...

Во-первых.
Ваши аэродинамические элементы увеличат стомость ступени.
Я бы предпочел газодинамические.

Джей, я (да и просто любой хороший выпускник физтеха) могу расчитать ракету с относительным конечным весом более 0,25.
И шо?..
За это похвалят и забудут, узнав о стоимости килограмма на орбите.

У бочки будет чуток побольше вообше-то.
Но я согласен.
Пусть будет меньше.
Расскажите, что будет с обечайкой?

Вы воланчик видели, который бы летел боком?

А вот про перегрузки, я вам расскажу.
Для того, чтобы они были минимальными, должен быть минимальным и угол схода.
Обычно он 1-3 градуса.
А вы как я понимаю собираетесь это сделать на 90 градусах?

[j]

Опять вы эти простыни постите...

Во-первых.
Ваши аэродинамические элементы увеличат стомость ступени.
Я бы предпочел газодинамические.

Джей, я (да и просто любой хороший выпускник физтеха) могу расчитать ракету с относительным конечным весом более 0,25.
И шо?..
За это похвалят и забудут, узнав о стоимости килограмма на орбите.

У бочки будет чуток побольше вообше-то.
Но я согласен.
Пусть будет меньше.
Расскажите, что будет с обечайкой?

Вы воланчик видели, который бы летел боком?

А вот про перегрузки, я вам расскажу.
Для того, чтобы они были минимальными, должен быть минимальным и угол схода.
Обычно он 1-3 градуса.
А вы как я понимаю собираетесь это сделать на 90 градусах?

О каком "угле схода" можно говорить про ступень, отделяющуюся на высоте 90 км, на скорости далеко-далеко до 1-й космической?
Схода кого и с чего?
Вы, наверное, забыли, что первые ступени на орбиту не выходят, и начинают свой путь к земле потом с нулевой вертикальной скорости?
Кстати, вот любительская киношка, в которой заснят полёт фалькона 9.1.1 и частично - судьба первой ступени

[Портвейн]

О каком "угле схода" можно говорить про ступень, отделяющуюся на высоте 90 км, на скорости далеко-далеко до 1-й космической?
Схода кого и с чего?
Вы, наверное, забыли, что первые ступени на орбиту не выходят, и начинают свой путь к земле потом с нулевой вертикальной скорости?
Кстати, вот любительская киношка, в которой заснят полёт фалькона 9.1.1 и частично - судьба первой ступени

Первая ступень уходит на баллистическую траекторию под углом 40-60 градусов.
Это видно и из вашего видео.
А ведь вы собираетесь спускаться вертикально.
Так что угол у вас получается даже больше чем 90°...

[j]

Первая ступень уходит на баллистическую траекторию под углом 40-60 градусов.
Это видно и из вашего видео.
А ведь вы собираетесь спускаться вертикально.
Так что угол у вас получается даже больше чем 90°...

это если выжечь ступень и пусть себе летит, куда улетит.
Но спейсиксы чётко и много раз показали в анимациях, что после отстрела, они разворачивают ступень на 180 градусов, гасят горизонтальную скорость и, даже, придают обратный горизонтальный импульс (чтоб вернулась на космодром). Вертикальная при этом не трогается. На сколько залетит вверх по инерции, на столько и залетит.
То есть, в случаях, когда запуск идёт на геостационар (траектория полёта первой ступени до отработки мало отличается от вертикали), возврат ступени будет практически таким как я моделировал в мысленном эксперименте — практически вертикальное снижение с незначительным горизонтальным дрейфом

[rootalex]

То есть, в случаях, когда запуск идёт на геостационар (траектория полёта первой ступени до отработки мало отличается от вертикали)

не-не, траектория взлета к МКС или на Луну одинаковая.
Человеки не обладают ракетой, которая могла бы по такой траектории доставить на геостационар спутник.

А Маск запускает уже с двух космодромов и говорит о третьем.
Так что можно предполагать, что тратить деньги на гашение горизонтальной скорости не будет.
И первая ступень у него на планер никак не похожа даже приблизительно.
Если возвращать ступень то оптимально по схеме запуск с космодрома - на нисходящей траектории торможение на тормозном парашюте - спуск в плотных слоях на спускаемом - уже у земли маневр уход из по купола и посадка кузнечика на другом космодроме

[Портвейн]

это если выжечь ступень и пусть себе летит, куда улетит.
Но спейсиксы чётко и много раз показали в анимациях, что после отстрела, они разворачивают ступень на 180 градусов, гасят горизонтальную скорость и, даже, придают обратный горизонтальный импульс (чтоб вернулась на космодром). Вертикальная при этом не трогается. На сколько залетит вверх по инерции, на столько и залетит.
То есть, в случаях, когда запуск идёт на геостационар (траектория полёта первой ступени до отработки мало отличается от вертикали), возврат ступени будет практически таким как я моделировал в мысленном эксперименте — практически вертикальное снижение с незначительным горизонтальным дрейфом

Учите матчасть.





И подумайте над тем, сколько потребует энергии отот ваш разворот, и какие будут перегрузки...

[Портвейн]

не-не, траектория взлета к МКС или на Луну одинаковая.
Человеки не обладают ракетой, которая могла бы по такой траектории доставить на геостационар спутник.

А Маск запускает уже с двух космодромов и говорит о третьем.
Так что можно предполагать, что тратить деньги на гашение горизонтальной скорости не будет.
И первая ступень у него на планер никак не похожа даже приблизительно.
Если возвращать ступень то оптимально по схеме запуск с космодрома - на нисходящей траектории торможение на тормозном парашюте - спуск в плотных слоях на спускаемом - уже у земли маневр уход из по купола и посадка кузнечика на другом космодроме

Не-не...
По Джею ракета должна спускаться в позе "на боку".
Гасить всю энергию, по сути, в вакууме.
И при это возвращаться к точке старта.

[j]

не-не, траектория взлета к МКС или на Луну одинаковая.
Человеки не обладают ракетой, которая могла бы по такой траектории доставить на геостационар спутник.

А Маск запускает уже с двух космодромов и говорит о третьем.
Так что можно предполагать, что тратить деньги на гашение горизонтальной скорости не будет.
И первая ступень у него на планер никак не похожа даже приблизительно.
Если возвращать ступень то оптимально по схеме запуск с космодрома - на нисходящей траектории торможение на тормозном парашюте - спуск в плотных слоях на спускаемом - уже у земли маневр уход из по купола и посадка кузнечика на другом космодроме

Я не видел нигде картиночок планируемых траекторий Фалькон-хэви, потому не могу сказать, на сколько угол наклона траектории в момент отделения боковых бочек будет отличаться от вертикали. Важно понимать, что они будут отстрелены на высоте гораздо ниже 90 км, потому как всю дорогу своей работы будут питать кроме своего букета из 9 движков, ещё и 9 движков центральной бочки. Судьбу центральной бочки пока не рассматриваем, смотрим за "боковушками", каждая из которых по сути есть первой ступенью Фалькона-9, недавно Кассиопею отвёзшего в космос.
Не думаю, что угол наклона траектории будет меньше 45...60 градусов. И, думаю, что отстрел боковушек будет на высоте не более 60...70 км.
У Бурана это было так: Отделение параблоков первой ступени (H=53 км, скорость 1.8 км/сек), Падение блоков А (первой ступени) на удалении 426 км от СК
С такими параметрами они не смогут долететь по инерции с Ванденберга до Майами. Разве что до Техаса, и то, очень сомнительно.
К тому же, разворот ступени, гашение горизонтальной скорости и придание ей горизонтального же возвратного импулься- кульминация каждой спейс-иксовой анимашки.
Парашютов у Маска категорически не будет.
Так что, остаётся, либо всё выполнять движками, проигрывая при этом до 15% пейлоада. Либо искать путей использовать для торможения объекта с очень большой парусностью, эту саму парусность

[j]

Не-не...
По Джею ракета должна спускаться в позе "на боку".
Гасить всю энергию, по сути, в вакууме.
И при это возвращаться к точке старта.

Давеча полетевший Фалькон-9 отстрелил первую ступень на высоте 90 км. А это ещё (или уже) далеко не вакуум\ И, да. Самое простое решение, как мне представляется, это просто положить бочку "на бок", чтобы максимизировать площадь проекции сткпени

[j]

И подумайте над тем, сколько потребует энергии отот ваш разворот, и какие будут перегрузки...

После прекращения работы главных двигателей, ступень летит по инерции. То есть, в невесомости. Какие энергии потребуются, чтобы развернуть в невесомости ступень вокруг центра масс на 180 градусов? Не знаю. Но в анимашках они рисуют разворот какими-то мелкобздюшками типа движков коррекции траектории, которых и не видать-то толком. И поэтому совершенно непонятно, какие-такие заметные перегрузки могут случиться при развороте маломощными движками