citace: Pracovný tlak v spalovacej komore je 9,7MPa ...
Hm, ale to je provozní tlak když motor naplno hoří. Při zapalování tam bude jen zlomek toho tlaku, to je snad jasný. Asi to fakt není úplně jednoduché.
Všechny orientační motorky přistávajících lodí a sond (na Zemi i jinde) a i motory RCS raketoplánu při startu i při přistání pracují během supersonických režimů letu. Problém není s vlastním zážehem (rázová vlna je daleko mimo motor a tlaky přítomných plynů jsou řádově nižší než je běžná pracovní hodnota. Spíše jde o utěsnění motoru a o průplach spalovací komory před zážehem.
Existují dlouhodobé zkušenosti s tímto režimem provozu a SpaceX k tomu dostala na stříbrném tácu veškerou dokumentaci od NASA. Takže SpaceX rozhodně nic zásadního zde neobjevila. SpaceX "jen" udělala slušnou implementaci známých věcí ... ;-)
citace:
Všechny orientační motorky přistávajících lodí a sond (na Zemi i jinde) a i motory RCS raketoplánu při startu i při přistání pracují během supersonických režimů letu.
nepravda. Tu sa bavime o velkych kvapalinových motoroch, nenulovom atmosférickom tlaku a retrográdnom zazehu
citace: Problém není s vlastním zážehem (rázová vlna je daleko mimo motor a tlaky přítomných plynů jsou řádově nižší než je běžná pracovní hodnota. Spíše jde o utěsnění motoru a o průplach spalovací komory před zážehem.
zdroj?
citace:Existují dlouhodobé zkušenosti s tímto režimem provozu
napríklad ake?
citace: a SpaceX k tomu dostala na stříbrném tácu veškerou dokumentaci od NASA. Takže SpaceX rozhodně nic zásadního zde neobjevila. SpaceX "jen" udělala slušnou implementaci známých věcí ... ;-)
aku dokumentaciu? uvedte prosim program NASA, ktory sa zaoberal problematikou retrozazehu velkeho kvapalinového motora s turbocerpadlovou dodavkou paliva v nenulovom atmosferockom tlaku. Samozrejme tym nemam na mysli teoreticke studie...
p.s. celkom by som ocenil, keby sme diskusiu udrzali vo faktickej urovni a nevymyslali si veci ktore neexistuju alebo sa nestali
citace:Treba ale povedať aj to, že presnosť pristátia sond bola a stále je rádu jednotiek až desiatok kilometrov...
Přistání někde někde na Měsíci, kde je nejen nepřesná sama souřadnice bodu a hlavně kde navedení na ní musí být naprogramováno je těžko srovnávat s přistáním na Zemi pomocí GPS souřadnic.
Co se týká restartů: Je možné, že SpX používá u retro-zážehu stejnou technologii, jakou pravděpodobně používá u 2.stupeň F9 při restartu v kosmu pro vyšší orbity „ a 'slug' of hypergolic propellant in front of the normal propellant“, tedy krátkou „patronu“ samozápalného paliva před hlavním, které se zapálí nezávisle na tlaku. To však vyžaduje více palivových cest s příslušnými ventily. Může jít i o elektrické zapalování,které již bylo ve světě odzkoušeno a při kterém by protitlak v komoře byl spíše příznivý.
citace:Treba ale povedať aj to, že presnosť pristátia sond bola a stále je rádu jednotiek až desiatok kilometrov...
Přistání někde někde na Měsíci, kde je nejen nepřesná sama souřadnice bodu a hlavně kde navedení na ní musí být naprogramováno je těžko srovnávat s přistáním na Zemi pomocí GPS souřadnic.
Co se týká restartů: Je možné, že SpX používá u retro-zážehu stejnou technologii, jakou pravděpodobně používá u 2.stupeň F9 při restartu v kosmu pro vyšší orbity „ a 'slug' of hypergolic propellant in front of the normal propellant“, tedy krátkou „patronu“ samozápalného paliva před hlavním, které se zapálí nezávisle na tlaku. To však vyžaduje více palivových cest s příslušnými ventily. Může jít i o elektrické zapalování,které již bylo ve světě odzkoušeno a při kterém by protitlak v komoře byl spíše příznivý.
Zapalují vstříknutím hypergolu vždy, tady jde spíš o nastavení časování
Přirovnání k orientačním motorkum dobře není. Ty jedou na hypergol po celou dobu
Evidentně to úplně triviální není, a pokud o data má zpětné NASA zájem, tak asi nepůjde o brnkacku. Kterou od nich dostali na stříbrném tácu, že Kacenko
citace:Treba ale povedať aj to, že presnosť pristátia sond bola a stále je rádu jednotiek až desiatok kilometrov...
Přistání někde někde na Měsíci, kde je nejen nepřesná sama souřadnice bodu a hlavně kde navedení na ní musí být naprogramováno je těžko srovnávat s přistáním na Zemi pomocí GPS souřadnic.
Co se týká restartů: Je možné, že SpX používá u retro-zážehu stejnou technologii, jakou pravděpodobně používá u 2.stupeň F9 při restartu v kosmu pro vyšší orbity „ a 'slug' of hypergolic propellant in front of the normal propellant“, tedy krátkou „patronu“ samozápalného paliva před hlavním, které se zapálí nezávisle na tlaku. To však vyžaduje více palivových cest s příslušnými ventily. Může jít i o elektrické zapalování,které již bylo ve světě odzkoušeno a při kterém by protitlak v komoře byl spíše příznivý.
Zapalují vstříknutím hypergolu vždy, tady jde spíš o nastavení časování
Přirovnání k orientačním motorkum dobře není. Ty jedou na hypergol po celou dobu
Evidentně to úplně triviální není, a pokud o data má zpětné NASA zájem, tak asi nepůjde o brnkacku. Kterou od nich dostali na stříbrném tácu, že Kacenko
Samozřejmě, že zde jsou rozdíly (např: RCS raketoplánu jelo na hypergol celou dobu práce. Motory u F9 na hypergol pouze zapalují). I proto má NASA zpětně zájem o praxí získané zkušenosti.
Nechci snižovat zásluhy SpaceX, spíš to jen zařadit do souvislosti.
Vadí mi vytváření dojmu, že toto objevilo až SpaceX a božský Elon ...
Obecně je dokumentováno použití hypergolu u Gluška v roce 1931, u Lutze 1935, u Goddarda 1940. Na hypergol TEB startovali motory F1 u Saturnu, ale i motor Blackbirdu SR71 (i když ten není raketový). Takže použití TEA/TEB u Falconu není až tak přelomové ...
citace:
Obecně je dokumentováno použití hypergolu u Gluška v roce 1931, u Lutze 1935, u Goddarda 1940. Na hypergol TEB startovali motory F1 u Saturnu, ale i motor Blackbirdu SR71 (i když ten není raketový). Takže použití TEA/TEB u Falconu není až tak přelomové ...
Haloo, tu nejde o zapalenie motoru. Tu ide o zapalenie motoru oproti prudiacim plynom v supersonickej rychlosti. A to nerobil nikto.
Uvahy sice boli, ale vacsinou koncili konstatovanim ze to prakticky nejde urobit. SpaceX to teda neobjavilo, "iba" to uviedlo do praxe.
A o bozskom Elonovi tu hovoria iba tzv. skeptici. Od nikoho ineho som nic v tomto zmysle necital.
citace:
a? chcete tvrdit ze TOTO je to hotove riesenie, co SpaceX dostalo na striebornom podnose? Vazne?
P. Yamato, to mělo být na podporu vašeho tvrzení. Ve svém spravedlivém hněvu jste si to patrně špatně vyložil
ja nie som nahnevany, len rozbehnuty
presmerujem teda svoju otazku na autorku vyroku o sptriebornom podnose:
kacenko, TOTO je to hotove riesenie, co SpaceX dostalo na striebornom podnose? Vazne?
:) [Edited on 18.1.2019 yamato]
citace:
ja nie som nahnevany, len rozbehnuty
presmerujem teda svoju otazku na autorku vyroku o sptriebornom podnose:
kacenko, TOTO je to hotove riesenie, co SpaceX dostalo na striebornom podnose? Vazne?
Měl jsem namysli hlavně tuto větu:
"Supersonic retropropulsion is one of a few developing technologies that may enable future human-scale Mars entry systems. However, in order to be considered as a viable technology for future missions, supersonic retropropulsion will require significant maturation beyond its current state. "
citace: Haloo, tu nejde o zapalenie motoru. Tu ide o zapalenie motoru oproti prudiacim plynom v supersonickej rychlosti. A to nerobil nikto. Uvahy sice boli, ale vacsinou koncili konstatovanim ze to prakticky nejde urobit.
Nemyslím, si, že by do motoru proudil nějaký plyn (tedy vzduch), pouze tam vytvoří přes trysku nějaký statický přetlak, který se mění s rychlostí. Takový přetlak by neměl bránit zapálení hyperbolu.
Kdo tvrdil, že to prakticky nejde udělat?
proudit tam nic nemůže, je to komora, ale o ten přetlak jde, respektive o to, že zapálením vznikne protitlak a oscilace a to je to, co nemají motory rády, jde tedy o řízení vstřikování a zapalování tak, aby nevznikly problematické oscilace [Upraveno 18.1.2019 Petr_Šída]
konsenzus az donedavna bol taky, ze spaliny z motora vytvoria turbulentne prudenie, ktore destabilizuje zostupujuce teleso. A preto sa uprednostnovali stity a deceleratory, a supersonicke retro zostalo ako "no-go" metoda, bez toho aby to niekto realne vyskusal.
citace:konsenzus az donedavna bol taky, ze spaliny z motora vytvoria turbulentne prudenie, ktore destabilizuje zostupujuce teleso. A preto sa uprednostnovali stity a deceleratory, a supersonicke retro zostalo ako "no-go" metoda, bez toho aby to niekto realne vyskusal.
1) Štíty a decelerátory jsou jednodušší, spolehlivější a nevyžadují žádné aktivní řízení, žádné palivo atd. Dokud šlo o malé náklady, kde stačili, tak se v pohodě používali a upředňostnovali. První stupeň F9 je ovšem už příliš veliký ...
2) Taky ten citovany test se nezabyvá zapálením motoru, ale vznikem oscilaci výstupního proudu spalin při použití různého počtu trysek a při různém náklonu motorů... ;-)
3) Nevím o tom, že by SpaceX mělo supersonický větrný tunel a provádělo nějaký základní výzkum. Toto všechno převzali od NASA ...
ps: při pracovním tlaku komory 97 barů a vstřikováním pod standardním trojnásobným tlakem (tedy pod tlakem cca 290 barů) je motoru úplně jedno jestli je v komoře tlak 0.3 baru nebo 1 bar.
ps2: podle Aerospaceweb.org je maximální dynamický přetlak při přistání na Zemi srovnatelný s hodnotou MaxQ při startu. Třeba pro raketoplán bylo MaxQ 700lb/ft2 v cca 56 sekundě letu - což je po přepočtu na srozumitelnější jednotky 0,34 baru. Takže pohoda ... ;-)
ktory konkretny program NASA sa zaoberal zapalenim motoru, stabilizaciou stupna, kombinovanim rcs a aerodynamickych kormidiel, sw riesenim pre navadzanie stupna na miesto pristatia? dajte prosim link na ten program. Ked to teda vsetko SpaceX prevzalo...
Nelze snižovat význam využití znuvu-použitelnosti, kterou prakticky sériově aplikuje SpX. Je třeba však vidět, že Falcon 9 je velmi jednoduchá, 2-stupňová raketa s jednotným palivem, kterou by v principu byl schopen navrhnout již Werhner von Braun před 55 roky. Má však vysoká konstrukční čísla obou stupňů, velký poměr tahu k hmotě motorů, tedy velkou nosnost vzhledem k startovní hmotě. To vše zní dělá v kombinaci s podchlazováním paliva a návratem 1.stupně (což ale nosnost snižuje) vysoce konkurenční raketu pro komerční využití. K tomu přispívají vysoké ceny od vojáků a značné dotace NASA pro lety k ISS jak s nákladem, tak pro připravované lety s posádkou.
SpX má jen jednu raketu F9 pro všechny běžné náklady, kdežto konkurence má a stále více bude mít více typů. Také Atlas 5 jednoduchou změnou počtu boosterů si vytváří 6 nosností. Podobné to má Angara, bude mít Ariane 6. SpX to může dělat s využitím FH, ale ten skok je příliš velký, zřejmě i cenově. Pro případné lety k Měsíci by FH chyběl třetí jemnější stupeň, jako ho bude mít New Glenn, Angara 5V, ale i SLS. Při využití BFR/BFS ten problém bude stejný.
otazka: ked si SpaceX od vojakov/vlady zauctuje cca. tolko co konkurencia, ale SpX v tom ma 50% marzu a konkurencia povedzme 10%, tak ako to nazvete? Dotacie? Nevola sa to nahodou trh?
Inak ano, konkurencia ma vacsiu variabilitu. Ale aka je perspektiva? Co viete v buducnosti vybudovat na zaklade toho, ze mate treti stupen alebo variabilne boostre? V zasade nic moc odlisne od toho co mate dnes.
Ak ale mate booster, ktory sa dokaze vratit a pristat na mieste startu, tak mate prelomove know-how. Viete potom postavit full-reusable supernosic, ktory bude aj realne vyuzitelny, pretoze nebude superdrahy. Viete ten supernosic dotankovat na LEO v nejakom rozumnom case, pretoze nemusite pre kazdy start vyrabat novu raketu. Tzn. viete zasadne rozsirit svoju operacnu kapacitu a robit v kozme veci, ktore ste doteraz nemohli.
To je rozdiel medzi podnikanim a vizionarstvom. Konkurencia sa pozera na sucasny trh a snazi sa optimalizovat pre tento trh. Vizionari sa pozeraju daleko za sucasny trh a vytvaraju trhy nove.
Když vaše oba příspěvky protnu do sjednocení, tak bych řekl, že to velice dobrý popis dnešního stavu
BFR v plně reusable verzi by byl dokonalý náklaďák na orbit
jasně, dál potřebuju něco víc, buď vypustím náklad s urychlovacím stupňem (sondy mimo orbitu), nebo dotankuju (nebo obojí), to už je ale podružné a v podstatě to nemusíme řešit
mimochodom, zabudol som vypichnúť jednu podstatnú vec - keď máte systém na dotankovanie nosiča na orbite, tak teoreticky viete dosť podstatne škálovať finálnu nosnosť tohto nosiča.
Ono totiž jedna vec je že ten horný stupeň/vesmírnu loď dotankujete na orbite po špunty.
Druhá vec je, na akej orbite to urobíte. Môžete dotankovať na LEO za pomoci povedzme piatich tankovacích štartov. Alebo môžete dotankovať na vysoko eliptickej orbite a tých tankovacích štartov bude povedzme 10-15. V zásade môžete ísť až po orbit, pri ktorom v tankeri ešte ostáva nejaké použiteľné palivo.
No a robiť TMI z LEO, a robiť TMI z eliptickej orbity kde polka dV už je "odpracovaná", to je rozdiel.
PinkasJ - "velký poměr tahu k hmotě motorů": TWR je "šidítko"
Nevyhnutná silová štruktúra pre prenos ťahu je započítaná v hmotnosti stupňa a potom ťah voči hmotnosti motora je "úžasný", ale voči hmotnosti celého stupňa nič moc.
Podobne som sa už stretol aj s "vypočítaním" úžasného konštrukčného čísla - ale bez započítania hmotnosti motorov...
Ad "pristávacie systémy"
záleží na tom, aký veľký objekt, hmotnostne, ale i geometricky a prierezovým zaťažením, potrebujete dostať na zem - a z akej vstupnej rýchlosti.
"Pasívny" brzdiaci / tepelný štít je použiteľný do hmotnosti ~10 ton a do priemeru ~5 metrov, vstupná rýchlosť takmer nie je limitovaná - horná hranica je okolo 50km/s v kyslíkatej atmosfére a cez 100km/s vo vodíko-heliovej. Pre väčšie hmotnosti a priemery je už nevyhnutne potrebné aktívne riadenie - a aktívne "vyvažovanie".
Okrídlený stupeň - raketoplán s ablatívnou tepelnou ochranou je limitovaný vstupnou rýchlosťou ~8-10km/s.
Padáky pre zostup v troposfére sú rozumne použiteľné do hmotnosti cca 25-30 ton, sú celkom spoľahlivé, ale citlivé na vietor.
citace:PinkasJ - "velký poměr tahu k hmotě motorů": TWR je "šidítko". Nevyhnutná silová štruktúra pre prenos ťahu je započítaná v hmotnosti stupňa a potom ťah voči hmotnosti motora je "úžasný", ale voči hmotnosti celého stupňa nič moc.
Podobne som sa už stretol aj s "vypočítaním" úžasného konštrukčného čísla - ale bez započítania hmotnosti motorov...
@ Alchymista:
U toho údaje TWR motorů Merlin jsem si to vždy myslel, ale nikde jsem nenašel, jak to měří. Navíc je nesmysl tento údaj srovnávat u motorů s otevřeným cyklem a tlakem v komoře 97 bar (Merlin 1D) s motory s uzavřeným cyklem, které mají tlak 262 bar (RD 171) a musí mí značně pevnější komoru a výkonnější čerpadlo.
Co se týče konstrukčního čísla C stupňů, je možné, že to uvádějí bez motorů. Kdyby tyto oba údaje byly pravda, asi by nemuseli provádět tak drahou a nepraktickou operaci jako podchlazování paliva. Někde jsem četl, že raketa Sojuz 2-1a pro Vostočnyj musí zaručovat výdrž na rampě v naplněném stavu 150 hodin. U F9 to pravděpodobně je kolem 1 hodiny, neboť start musí proběhnou do 30 min (když tak mně opravte). Pak se musí palivo vypustit a znovu podchladit.
Skôr ide o to, že ako TWR, tak Ciolkovského konštrukčné číslo by mali byť počítané pre "celý stupeň", tak ako stojí na štarte, nie pre samotný motor - ani samotný motor, ani samotné nádrže stupňa nelietajú - lietajú len keď sú spolu.
Pre detailistov potom treba uvažovať aj s trvalými a dočasnými pracovnými náplňami (hydraulika, pracovné plyny, u Sojuzov napríklad aj peroxid pre turbočerpadlá - je ho tam okolo 4 ton) - a s "nevyčerpateľným zvyškom" paliva a okysličovadla (preto sa u motorov uvádza osobitne "wet mass" a "dry mass"). Preto tiež zaradujem parameter TWR k parametrom použiteľným len na "porovnávanie pindíkov".
Zaujímavá je situácia s konštrukčným číslom práve u Falconu, u ktorého treba z hľadiska vynášania nákladu uvažovať konštrukčné číslo pre moment oddelenia stupňa - "návratové palivo" z hľadiska vynášania nákladu rovnako "mrtva hmota", ako by bol napríklad padákový systém...
Add podchladené palivo/okysličovadlo - experimentovali s tým aj sovieti u rakiet Sojuz U2 (11A511U2), lietali na "syntin" v bloku A a zrejme aj na podchladený tekutý kyslík - získali tým cca 200kg nosnosti rakety.
Problém podchadeného okysličovadla by sa dal riešiť napríklad cirkuláciou LOX cez externý chladiací systém - lenže to "trochu komplikuje" konštrukciu rampy aj rakety.
[Upraveno 19.1.2019 Alchymista]
--"Pasívny" brzdiaci / tepelný štít je použiteľný do hmotnosti ~10 ton a do priemeru ~5 metrov,--
Toto omezení nikdo reálně neprokázal, IMHO neexistuje horní limit pro rozměr štítu - záleží na materiálu a na plošném zatížení. Řízení pomocí raketových motorů nebo pohybem okrajů štítu limity nemá.
citace:otazka: ked si SpaceX od vojakov/vlady zauctuje cca. tolko co konkurencia, ale SpX v tom ma 50% marzu a konkurencia povedzme 10%, tak ako to nazvete? Dotacie? Nevola sa to nahodou trh?
Ne, to se, pane yamato, trh skutečně nenazývá. A kdyby nešlo o Muska, tak by nikdo, ani vy, neměl problém mluvit o té nadprůměrné marži jako o dotaci.
Když si zaučtuje "cca. tolko co konkurencia" tak to není trh, kde si výrobci konkurují cenou, ale netržní soupeření rozhodované podle necenových kritérií.
A mimochodem, státní úředníci, kteří spřízněné firmě dopřejí několikanásobně vyšší marži než je v odvětví obvyklé, v civilizovaných zemích končívají kariéru v kriminálu.
