Современная ракета - это предельно "выжатое" устройство. Как лимон выжатое. Все-все-все в ней предельно заточено-оптимизировано под главную функцию - добавить к доставляемому в космос грузу "ну хоть еще один килограммчик". При неизменном начальном версе и размере самой ракеты. Это _сильно_ упрощенная картина, там есть более хитрые нюансы, исключения, но общего правила они не отменяют. Так что пока заказчики готовы платить за килограмм груза в космосе те деньги, что они платят сейчас - то не заморачиваться спасением и просто ронять ступени в океан (или в пустыню) в разы дешевле, чем даже просто начинать думать в сторону их ккаого-то спасения... Ибо любые "посторонние" системы, не помогающие ракете лететь, а нужные только при ее посадке (парашюты, шасси, амортизаторы) - чистый балласт, отъедающий от выводимого груза уже не килограммы - сотни килограмм, даже тонны! Они _очень_ сложны и тяжелы, чисто технически! И опять-таки это упрощенная картина, а на самом деле есть у многоразовости и другие, более скрытые сложности. Для примера парочка: в отработанной и отделенной ракетной ступени остается много опасных вещей: остатки горючего, икислителя, баки и баллоны под нехилым давлением, выключенныем, но все еще раскаленные двигатели... Если ступень падает в океан - о них можно не волноваться, но если она многоразовая, мы ее мягко сажаем в океан или на космодром, к ней подходят люди... значит, все эхо потенциально опасное хозяйство должно быть защищено, обезопашено... а это дополнительные расходы и дополнительный вес соответствующих систем. Еще есть психологический барьер - ответственным лицам тежело ставить свои подписи и отправлять в полет сложное и дорогое изделие, побывавшее в такой серзьезной "передряге" как космический запуск, подвергшееся всем нагрузкам и испытаниям. Они вон и новенькие, с иголочки, из чистого цеха, иной раз за бугор уходят :-).
Маск умница. Он использует для посадки "родной" двигатель ракеты, который не балласт. Балластом все равно остается топливо, которое нужно таскать с собой для посадки (а обычные ракеты стремятся использовать все до капли) плюс посадочные ноги. Слава богу, хоть системы управления сейчас стали легкими и компактными... Но главное - его "Кузнечик" летает весьма красиво и убедительно, в свою огромную натуральную величину, и заставляет привикнуть к мысли, что такая махина и впрямь может, полетав в натуре, опуститься не только мягко и в нужную точку, но и остаться при этом целой, невредимой, без опасных внутренних микроповреждений, раз за разом, раз за разом... Это еще не возвращаемая ступень - но наглядный демонстратор того, что такой подход можно по крайней мере вопринимать всерьез. От этого уже можно работать дальше, а там - чем черт не шутит - вдруг оно и впрямь, как очень многое у Маска, окажется совсем не столь дорогим, как все привыкли думать...
Вроде на отрендеренном ролике полного запуска у них в море ничего не падало, 2 ступени и капсула своими двигателями прилетали обратно на космодром. Вопрос отъедания полезного веса системами возврата, получается, - это в сущности лишний расход топлива против экономии "железа", так ведь? Интересно, сколько стоит непосредственно горючее в современных ракетах относительно стоимости всей ракеты.
Топливо-то стоит совсем недорого... но в весовом отношении занимает 9/10 веса всей ракеты. И обычно места для "лишнего" топлива нет. Если брать топливо на обратный полет и посадку - то на пути "туда" оно будет лежать мертвым грузом. А схема с полным возвратом ступени на космодром и вовсе невыгодна: топливо нужно не только на посадку, но и на торможение разогнавшейся ракеты, и на полет обратно (она ж очень далеко успевает улететь, не только к моменто отделения, но и после продолжает удаляться от космодрома). Так что топлива немало нужно! Почти все предполагаемые схемы многоразовости (и та, единственная, что была на шатле) просто дают ступени лететь себе куда она хочет, и только там уже садиться. Но это добавляет изрядных расходов на ее транспортировку по земле (воде) обратно на космодром. Маск опять-таки верит, что _лететь_ супени обратно, самой, будет экономичнее! И раз вкладывает такие деньги в этот вариант - значит, не просто "верит", а просчитал... Ну, посмотрим! Чертовски хочется, чтобы он оказался прав!
...Вот про вторую ступень даже не знаю... Там математика вроде бы не оставляет ей никаких шансов на экономичное спасение! Дело в том, что "вред" от "добавленных" в ракету лишних килограммов неравномерен по ступеням: чем раньше "лишний вес" отваливается, тем меньше он "отедает" от полезного груза. Поэтому "перетяжелять" первые ступени можно более "безнаказанно", чем верхние, их проще делать "покрепче и попрочнее", и больше шансов, что экономичная система спасения все-таки втиснется в весовые ограничения. А на верхних ступенях - полная засада! Мало того, что каждый лишний килограмм на них "кусается" сильнее, и поэтому их делают весьма "хлипкими" - так они еще и залетают гораздо выше, в космос практически! То есть, нагрузки, которые им предстоит пережить при возвращении в атмосферу, на порядок страшнее, чем для первых ступеней. Тут уже просто упрочнением не отделаешься, нужна теплозащита - иначе ступень даже не просто разрушится, а банально сгорит, как метеор! Уже шатл задачу спасения всей второй ступени не ставил - привозил только самое дорогое, двигатели, а топливный бак сжигал, ибо спасти его не было никаких технических возможностей. Что заставляет Маска думать, что они появились? Не знаю... Корабли возвращать из космоса он уже умеет (причем они у него многоразовые - хотя НАСА в своме контракте запретила ему их повторно использовать в полетах к Станции, все тот же психологический барьер, надежным может быть только новое :-) )
Похоже на то, но тут я не спец, не могу уверенно говорить о том, в чем не разбираюсь... Но _успешный_ инноватор сегодня должен уметь финансировать такие дорогостоящие игрушки, из любых источников, финансировать устойчиво, на много лет вперед. А то даже перспективная идея кончится пшиком прежде чем мы узнаем, что она была перспективна. И Макс, похоже, умеет! Ракета вон еще в глубоко экспериментальной отработке, пуски по пальцам пересчитать можно - а уже вовсю деньги приносит, и на будущее заказчики в очередь. Так и с Теслой - все эти "лимиты на загрязнение" и прочие эко-глупости прямо-таки просятся, чтобы их эксплуатировать по-максимуму :-)
такая махина и впрямь может, полетав в натуре, опуститься не только мягко и в нужную точку, но и остаться при этом целой, невредимой,
Да, в этом-то и круть, ПМСМ. Взлететь для ракеты дело немудрёное, а вот сесть обратно - до сих пор для ракет это не было нормальным делом. Я не уверен, что это окажется лучшим способом садиться - по-моему, всё-таки, самолёт должен быть экономичнее - но хз, там, наверно, умные люди сидят, посмотрим, что они выдумают.
Умная - и смелая! - вещь в данном случае, это использование основного, маршевого двигателя для возвращения и посадки. Двигатель - очень тяжелая штука, самая тяжелая в (пустой) ракете. И ставить еще один двигатель - самолетный ли, ракетный поменьше ли - только для возвращения добавило бы уйму лишего веса. А тут - главный двигатель все равно уже летит, пусть просто еще немного поработает "сверхурочно". Идея очевидная... если забыть, наколько "предельная" конструкция этот самый двигатель, на каких предельных режимах он работает в своей "основной" работе, и с каким облегчением всякий раз вздыхают конструкторы, когда он, отработав, благополучно выключается - "уф, и на этот раз пронесло, ничто не прогорело, не взорвалось" :-).
Ну, правда, на спуске он будет работать в сильно облегченном режиме - сажать ему надо конструкцию в нескольк раз более легкую, чем та, что он тащил наверх. Но это тоже лишь относительное облегчение - такой "гибкий" двигатель, который может работать на сильно разных режимах, дросселироваться столь глубоко, в несколько раз, будет заметно сложнее простого однорежимного. Но мы сегодня очень много знаем о ракетных двигателях, очень хорошо понимаем, как они работают, и уже умеем хорошо их проектировать и прогнозировать их поведение. А во времена, например, даже Сатурна-5 - не умели. То есть, делали, и пускали, но очень смутно понимали, как оно там внутри себя ведет, многое делали "на ощупь", пробами и ошибками. Зато сейчас Маск по полной использует это новое знание, и работает смелее, "прямее" чем его предшественники, а значит - дешевле!
Интересно узнать, как он с посадочными ногами обошелся, сколько они у него весят, в процентах от веса ракеты. Сделать такое шасси и эффективным, и легким, сложно... Посмотрим, как оно в летных ракетах будет, а то пока это только прототип. В остальном же вертикальная посадка отработанной ступени, как ни странно, имеет смысл. это же длинная тонкостенная пустая труба, у кототой весь весь соседоточен внизу, в двигателе, который как фундамент работает, а вся конструкция - как ванька-встанька. Судя по этому свежему ролику, управление боковой скоростью (точнее, ее эффективное обнуление) система управления обеспечивает довольно непринужденно, и никаких колебаний не индуцирует. Гашение двигателя тоже происходит предельно чисто! Это тоже очень важно, и это тоже не так давно научились - а ведь не выключенный вовремя и аккуратно двигатель может изрядну тряхнуть или толкнуть всю систему, даже когда она уже вроде бы крепко стоит на земле. Ну а дальше "ванька-встанька" уже тенденций к опрокидыванию не испытывает, даже при нехилом боковом ветре.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
no subject
Маск умница. Он использует для посадки "родной" двигатель ракеты, который не балласт. Балластом все равно остается топливо, которое нужно таскать с собой для посадки (а обычные ракеты стремятся использовать все до капли) плюс посадочные ноги. Слава богу, хоть системы управления сейчас стали легкими и компактными... Но главное - его "Кузнечик" летает весьма красиво и убедительно, в свою огромную натуральную величину, и заставляет привикнуть к мысли, что такая махина и впрямь может, полетав в натуре, опуститься не только мягко и в нужную точку, но и остаться при этом целой, невредимой, без опасных внутренних микроповреждений, раз за разом, раз за разом... Это еще не возвращаемая ступень - но наглядный демонстратор того, что такой подход можно по крайней мере вопринимать всерьез. От этого уже можно работать дальше, а там - чем черт не шутит - вдруг оно и впрямь, как очень многое у Маска, окажется совсем не столь дорогим, как все привыкли думать...
no subject
Вроде на отрендеренном ролике полного запуска у них в море ничего не падало, 2 ступени и капсула своими двигателями прилетали обратно на космодром. Вопрос отъедания полезного веса системами возврата, получается, - это в сущности лишний расход топлива против экономии "железа", так ведь? Интересно, сколько стоит непосредственно горючее в современных ракетах относительно стоимости всей ракеты.
no subject
...Вот про вторую ступень даже не знаю... Там математика вроде бы не оставляет ей никаких шансов на экономичное спасение! Дело в том, что "вред" от "добавленных" в ракету лишних килограммов неравномерен по ступеням: чем раньше "лишний вес" отваливается, тем меньше он "отедает" от полезного груза. Поэтому "перетяжелять" первые ступени можно более "безнаказанно", чем верхние, их проще делать "покрепче и попрочнее", и больше шансов, что экономичная система спасения все-таки втиснется в весовые ограничения. А на верхних ступенях - полная засада! Мало того, что каждый лишний килограмм на них "кусается" сильнее, и поэтому их делают весьма "хлипкими" - так они еще и залетают гораздо выше, в космос практически! То есть, нагрузки, которые им предстоит пережить при возвращении в атмосферу, на порядок страшнее, чем для первых ступеней. Тут уже просто упрочнением не отделаешься, нужна теплозащита - иначе ступень даже не просто разрушится, а банально сгорит, как метеор! Уже шатл задачу спасения всей второй ступени не ставил - привозил только самое дорогое, двигатели, а топливный бак сжигал, ибо спасти его не было никаких технических возможностей. Что заставляет Маска думать, что они появились? Не знаю... Корабли возвращать из космоса он уже умеет (причем они у него многоразовые - хотя НАСА в своме контракте запретила ему их повторно использовать в полетах к Станции, все тот же психологический барьер, надежным может быть только новое :-) )
no subject
no subject
no subject
no subject
Да, в этом-то и круть, ПМСМ. Взлететь для ракеты дело немудрёное, а вот сесть обратно - до сих пор для ракет это не было нормальным делом. Я не уверен, что это окажется лучшим способом садиться - по-моему, всё-таки, самолёт должен быть экономичнее - но хз, там, наверно, умные люди сидят, посмотрим, что они выдумают.
no subject
Ну, правда, на спуске он будет работать в сильно облегченном режиме - сажать ему надо конструкцию в нескольк раз более легкую, чем та, что он тащил наверх. Но это тоже лишь относительное облегчение - такой "гибкий" двигатель, который может работать на сильно разных режимах, дросселироваться столь глубоко, в несколько раз, будет заметно сложнее простого однорежимного. Но мы сегодня очень много знаем о ракетных двигателях, очень хорошо понимаем, как они работают, и уже умеем хорошо их проектировать и прогнозировать их поведение. А во времена, например, даже Сатурна-5 - не умели. То есть, делали, и пускали, но очень смутно понимали, как оно там внутри себя ведет, многое делали "на ощупь", пробами и ошибками. Зато сейчас Маск по полной использует это новое знание, и работает смелее, "прямее" чем его предшественники, а значит - дешевле!
Интересно узнать, как он с посадочными ногами обошелся, сколько они у него весят, в процентах от веса ракеты. Сделать такое шасси и эффективным, и легким, сложно... Посмотрим, как оно в летных ракетах будет, а то пока это только прототип. В остальном же вертикальная посадка отработанной ступени, как ни странно, имеет смысл. это же длинная тонкостенная пустая труба, у кототой весь весь соседоточен внизу, в двигателе, который как фундамент работает, а вся конструкция - как ванька-встанька. Судя по этому свежему ролику, управление боковой скоростью (точнее, ее эффективное обнуление) система управления обеспечивает довольно непринужденно, и никаких колебаний не индуцирует. Гашение двигателя тоже происходит предельно чисто! Это тоже очень важно, и это тоже не так давно научились - а ведь не выключенный вовремя и аккуратно двигатель может изрядну тряхнуть или толкнуть всю систему, даже когда она уже вроде бы крепко стоит на земле. Ну а дальше "ванька-встанька" уже тенденций к опрокидыванию не испытывает, даже при нехилом боковом ветре.