|
Ako najväčší problém vnímam spôsob ako dostať mesačný Starship zo zeme na LEO. Odľahčený a bez nákladu a bez rezervy paliva možno nebude potrebovať 7 motorov, ale 2 mu nebudú stačiť.
Takže ak bude na LEO aj prvý krát, bude potrebné ho dotankovať prípadne naložiť nákladom.
Ak by dokázal nabrať toľko paliva, že by to stačilo na pristátie na mesiaci a na návrat na LEO (pre nové doplnenie paliva a pre nový náklad), potom by tento spacebus mohol pendlovať pravidelne. Nakoniec sa podsúva otázka, prečo nenaložiť posádku rovno na LEO a obísť drahý štart ŠLS s ORIONOM.
V opačnom prípade vidím zmysel mesačného Starshipu iba na niekoľko jednorázových ciest s dopravou množstiev materiálu, ktoré iná z navrhovaných architektúr nezvládne (problém vykládky veľkých kusov na mesačnom povrchu je zrejme osobitný zákusok. ____________________
Ľuboš |
|
| https://pbs.twimg.com/media/EXFDvNhWkAAtaAW.jpg ____________________
Ľuboš |
|
citace:
https://pbs.twimg.com/media/EXFDvNhWkAAtaAW.jpg
to je fanusikovske, alebo oficialne? |
|
Je to samozřejmě jen fanouškovské. Zřejmě je to originálně z https://www.reddit.com/r/SpaceXLounge/comments/gcc800/speculation_of_how_the_new_starship_lunar_lander/
Je tam odkaz i na výpočtovou tabulku, kterou autor použil jako podklady pro grafiku. https://drive.google.com/file/d/1n6K7-5Xby7U1rvkzJRei4Ab6IBM2zQes/view?usp=sharing |
|
Ať je to scénář fanouškovský nebo blízký k realitě, důležité je, že Lunar Starship bude jak u initiál , tak u operational fáze tankován pro přistání na Měsíci až na Gateway. Na LEO bude tankován jen proto, aby se dostal na Gateway. Nikde ve schématu však není zmínka o Orionu a SLS. Bez nich by musel být let na Měsíc plně v réžii SpX a Lunar Starship se vracet přímo na Zemi. Jelikož však ve schématu Lunar Starship zůstává na Gateway, bude tam muset také být Orion dopravený SLS.
Ačkoliv celý postup je logický a realizovatelný, velký problém vidím u initial fáze tankování na LEO 11-ti tankery pro Lunar Starship + 4 tankery do tankeru pro Gateway . Tedy bude třeba 16 startů Super Heavy + 1 pro Lunar Starship. U operational fáze bude o jeden start méně. Doufám, že ty počty startů má autor těchto schémat dobře spočtené.
Takto složitá architektura by se snad vyplatila, jen kdyby byl úplně vypuštěn SLS + Orion a Lunar Starship by se vždy vracel s posádkou přímo na Zemi. Konkurence asi nabídne jednodušší landery. V každém případě je to zajímavé.
[upraveno 3.5.2020 22:33] |
|
další landery jsou jednodušší, ale taky mají své
pro znovupoužití bude taky třeba nějak tankovat, některé části znovupoužít nepůjde, navíc se operuje s raketami, které taky ještě neletěly
ta architektura SX je složitá a je založená na klíčové části, zvládnout levné znovupoužití a tankování, bez toho nedává smysl
pro NASA je to sázka, pokud se to nepovede, tak má záložní klasické landery, pokud se to povede otevře se okno pro levnou dopravu na povrch ve velkém objemu
osobně nad tímhle přístupem smekám, nemůže ztratit nic, než malý objem peněz
můj tip je, že první přistání bude s klasickým malým landerem, ale Starship na měsíci přistane |
|
citace:
můj tip je, že první přistání bude s klasickým malým landerem, ale Starship na měsíci přistane
Můj typ je podobný: Zpočátku budou použity jednodušší landery a pokud se SpX podaří zvládnout všechny plány, Starship přistane na Měsíci jako trvalá základna. V budoucnosti by pak mohl Starship dopravovat těžké náklady na Měsíc (možná i jednorázově) a také na Gateway případně i pro stavbu Marsovské lodě na Gateway (a vracel by se na Zemi) |
|
citace:
můj tip je, že první přistání bude s klasickým malým landerem, ale Starship na měsíci přistane
Věřím v opakovanou spolupráci landeru Dynetics a StarShip  [upraveno 4.5.2020 09:08] |
|
Prevádzka niečoho takého ako Starship by mala skutočný zmysel, až v momente keď bude fungovať výroba lunárneho ISRU paliva, a možnosť dopraviť ho nielen na Mesačnú orbitu, ale možno aj LEO.
Ak bude mať viacnásobne použiteľná loď, možnosť dotankovať palivo "made in Mesiac" začne tá schéma dopĺňania paliva vypadať rozumnejšie.
Aj cesta k Marsu na niečom takom. |
|
| Také by se mi líbilo maximálně zjednodušené řešení: Na LEO plně dotankovaný SS by vynesl až na LLO (nebo Gateway) ve svém nákladním prostoru cca 100 – tunový jednostupňový lander (hmota včetně paliva) . Lander by měl jen 1 motor Raptor. Posádka by letěla přímo v landeru., nebo při letu k Měsíci a zpět ve větším odděleném prostoru SS. Lander by přistál na Měsíci, vrátil by se k SS a následně by se spolu s ním vrátil na LEO, nebo na Zemi a mohl by být zkontrolován, natankován a znovu použit. To už by ovšem patřilo do vlákna SpX. [upraveno 4.5.2020 10:19] [upraveno 4.5.2020 10:21] |
|
citace:
Prevádzka niečoho takého ako Starship by mala skutočný zmysel, až v momente keď bude fungovať výroba lunárneho ISRU paliva, a možnosť dopraviť ho nielen na Mesačnú orbitu, ale možno aj LEO.
Ak bude mať viacnásobne použiteľná loď, možnosť dotankovať palivo "made in Mesiac" začne tá schéma dopĺňania paliva vypadať rozumnejšie.
Aj cesta k Marsu na niečom takom.
smysl to bude mít v okamžiku, kdy veškeré tankování bude levnější, než jeden start SLS, a tady má SX poměrně dost velkou volnost vzhledem k ceně okolo 0,5 miliardy ….. |
|
citace:
citace:
Prevádzka niečoho takého ako Starship by mala skutočný zmysel, až v momente keď bude fungovať výroba lunárneho ISRU paliva, a možnosť dopraviť ho nielen na Mesačnú orbitu, ale možno aj LEO.
Ak bude mať viacnásobne použiteľná loď, možnosť dotankovať palivo "made in Mesiac" začne tá schéma dopĺňania paliva vypadať rozumnejšie.
Aj cesta k Marsu na niečom takom.
smysl to bude mít v okamžiku, kdy veškeré tankování bude levnější, než jeden start SLS, a tady má SX poměrně dost velkou volnost vzhledem k ceně okolo 0,5 miliardy …..
no, na to že sa zatiaľ so znovupoužitím Falconu9 nedostali ani pod 1 mesiac, si s tými počtami tankovacích misií celkom veria. Aj keby "ocelový" Starship dokázal otočiť dve misie za týždeň, velká otázka je či to dokáže aj štartovacia rampa. |
|
https://spaceflightnow.com/2020/04/30/companies-release-new-details-on-human-rated-lunar-lander-concepts/
Nové detaily o landerech
https://spaceflightnow.com/2020/05/01/nasa-identifies-risks-in-spacexs-starship-lunar-lander-proposal/
NASA hodnotí risky landeru SpX.
|
|
citace:
no, na to že sa zatiaľ so znovupoužitím Falconu9 nedostali ani pod 1 mesiac, si s tými počtami tankovacích misií celkom veria. Aj keby "ocelový" Starship dokázal otočiť dve misie za týždeň, velká otázka je či to dokáže aj štartovacia rampa.
To je důvod, proč si myslím, že nějaké tři roky na zvládnutí všeho (pozor, nezaměňovat za zvládnutí startů samotné lodi) jsou málo času
ale třeba se mýlím a půjde to rychleji, než by člověk čekal
|
|
citace:
https://spaceflightnow.com/2020/04/30/companies-release-new-details-on-human-rated-lunar-lander-concepts/
Nové detaily o landerech
https://spaceflightnow.com/2020/05/01/nasa-identifies-risks-in-spacexs-starship-lunar-lander-proposal/
NASA hodnotí risky landeru SpX.
takže nebude jednorazový, ale bude pendlovat v cislunarnom priestore.
S pouzitim tunajsej kalkulacky mi vychadza, ze na jednu otocku LLO-povrch-LLO potrebuje cca. 360t paliva, pri naklade 100t a vlastnej hmotnosti 100t (isp 360s).
To jest muselo by doletiet tak 4-5 tankerov s palivom z LEO.
|
|
ale pozor - ak berieme cielove isp raptoru 380s, predstavime si ze osekany lunarny Starship bude vazit 70t a naklad zredukujeme na 5t (bezne zasoby pre stanicu), tak na jednu otocku treba cca. 125t paliva.
To uz sa blizime ku kapacite jedneho tankera. Teoreticky |
|
citace:
...
Takto složitá architektura by se snad vyplatila, jen kdyby byl úplně vypuštěn SLS + Orion a Lunar Starship by se vždy vracel s posádkou přímo na Zemi. Konkurence asi nabídne jednodušší landery. V každém případě je to zajímavé.
... myslím, že u takovéhle archtitektury bude problém už i režie samotného tankování a skladování paliva/okysličovadla.
Při každém tankování musíte srovnat dráhy, provést stykovací manévr, roztočit spojené lodě (aby bylo možné vůbec čerpat palivo z nádrží), potřebujete někde sehnat energii na čerpání, ochlazení a stlačení paliva, pak zase rotaci zabrzdit a lodě rozpojit, provést úhybné manévry.
Při skladování paliva potřebujete udržovat tlak a teplotu, eliminovat odpar a ztráty, někde brát energii na režii čerpačky, nějak se zbavovat zbytkového tepla, udržovat oběžnou dráhu a orientaci čerpačky, ... atd.
Skladovat velké objemy kryogenního paliva/okysličovadla umíme zatím jen v jednotkách řádu dnů, max. jednotek týdnů. Vše ostatní je hypergolika ...
zkrátka: Ďábel je v detailu ... (jako vždy) ;-) ;-(
|
|
kacenko, SpaceX pri precerpavani pocita s tym, ze spojene sulodie zacne pomocou manévrovacích motorov akcelerovat. Tym sa vytvori urcite zrychlenie, ktore by malo stacit na to, aby palivo stieklo z tankera do tankovanej lode.
Takze rotovat sa nebude, ale bude sa palit palivo. Otazka je ako vela ho bude treba spalit, ak si napríklad este pomozeme rozdielom tlakov v nadrziach tankera a tankovanej lode.
Inak co sa mna tyka, dotakovanie v cislunarnom priestore by som este bral, ak by stacil jeden tanker prileteny z LEO (pretoze v pocte tankovacich startov to vyjde narovnako, ako naplnenie Starship na LEO po spunty).
Akonahle treba viac tankerov v cislunarnom priestore, pocet tankovacich misii sa znasobuje, a to uz mi pride fakt za vlasy pritiahnute. |
|
citace:
citace:
...
Takto složitá architektura by se snad vyplatila, jen kdyby byl úplně vypuštěn SLS + Orion a Lunar Starship by se vždy vracel s posádkou přímo na Zemi. Konkurence asi nabídne jednodušší landery. V každém případě je to zajímavé.
... myslím, že u takovéhle archtitektury bude problém už i režie samotného tankování a skladování paliva/okysličovadla.
Při každém tankování musíte srovnat dráhy, provést stykovací manévr, roztočit spojené lodě (aby bylo možné vůbec čerpat palivo z nádrží), potřebujete někde sehnat energii na čerpání, ochlazení a stlačení paliva, pak zase rotaci zabrzdit a lodě rozpojit, provést úhybné manévry.
Při skladování paliva potřebujete udržovat tlak a teplotu, eliminovat odpar a ztráty, někde brát energii na režii čerpačky, nějak se zbavovat zbytkového tepla, udržovat oběžnou dráhu a orientaci čerpačky, ... atd.
Skladovat velké objemy kryogenního paliva/okysličovadla umíme zatím jen v jednotkách řádu dnů, max. jednotek týdnů. Vše ostatní je hypergolika ...
zkrátka: Ďábel je v detailu ... (jako vždy) ;-) ;-(
palivo v nádrži je z principu ochlazené a stlačené, jinak nemá jeho transport smysl, z čeho berete nutnost roztočení, to tam být nemá a ani být nemusí (pro přesun mají sloužit malé impulzy z korečních trysek, ale ne pro roztočení, ale pro translaci) …
ztráty z ohřívání při skladování - souhlas, to bude nutné řešit nějakým aktivním chlazením, ale je otázka jaké budou
pokud bude tepelný štít od trupu lodi oddělený vakuovou mezerou, tak bude velmi efektivně bránit ohřívání od slunce, kdo ví, může to stačit, nebude to stačit???? Aby nakonec nemuseli to palivo ohřívat
jojo, ďábel je v detailech, ale je třeba je vychytat všechny  |
|
citace:
pokud bude tepelný štít od trupu lodi oddělený vakuovou mezerou, tak bude velmi efektivně bránit ohřívání od slunce, kdo ví, může to stačit, nebude to stačit????
myslis takto?
na obrazku je Kepler.
Teleskop Spitzer, napriklad, sa po minuti chladiaceho media pasivne stabilizoval na teplote -244C.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Spitzer_Space_Telescope
To su samozrejme specializovane zariadenia, ale je to pekna ukazka, ze vhodnou konfiguráciou geometrie a materialov sa teleso moze vo vesmire zmrazit alebo uvarit uplne pasivne. [upraveno 4.5.2020 14:22] |
|
citace:
... nutnost roztočení, to tam být nemá a ani být nemusí (pro přesun mají sloužit malé impulzy z korečních trysek, ale ne pro roztočení, ale pro translaci)
... to právě nestačí!
Musíte překonat síly povrchového napětí, smáčivost a další efekty, takže potřebujete určitý minimální tah vzhledem k množství vezeného paliva a velikosti nádrží. Proto třeba Saturn V měl ve druhém stupni (což je zhruba velikost srovnatelná se SpaceX) 4 ullage motory "motory pro sklepání paliva" o celkovém tahu 4x105kN. Toto není úkol pro korekční motorky ...
|
|
citace:
... to právě nestačí!
Musíte překonat síly povrchového napětí, smáčivost a další efekty, takže potřebujete určitý minimální tah vzhledem k množství vezeného paliva a velikosti nádrží. Proto třeba Saturn V měl ve druhém stupni (což je zhruba velikost srovnatelná se SpaceX) 4 ullage motory "motory pro sklepání paliva" o celkovém tahu 4x105kN. Toto není úkol pro korekční motorky ...
SaturnV ale musel to palivo v druhom stupni sklepat pekne rychlo, nemohol cakat kym sa usadi
co sa stane, ak na sulodi zapnem translacne korekcne motorky? Palivo sa usadi na dne nadrzi. Ak bude zrychlenie male, tak to chvilu potrva, ale nakoniec sa usadi.
Nasledne, ako pise kacenka, to palivo moze, ale nemusi stiect do "spodnej" nadrze, zavisi od priemeru trubiek, vlastnosti kvapaliny atd.
Pokial ale v tejto faze zvysim v "hornej" nadrzi tlak a v tej "spodnej" ho znizim, tak si neviem predstavit ze by palivo nepretieklo, a to mozno aj dost rychlo.
Konieckoncov precerpavanie z transportnych Progressov funguje rovnako, akurat ze namiesto translacneho zrychlenia je tam gumova blana, ktora drzi to palivo na "dne" nadrze. [upraveno 4.5.2020 15:35] |
|
citace:
...
SaturnV ale musel to palivo v druhom stupni sklepat pekne rychlo, nemohol cakat kym sa usadi
co sa stane, ak na sulodi zapnem translacne korekcne motorky? Palivo sa usadi na dne nadrzi. Ak bude zrychlenie male, tak to chvilu potrva, ale nakoniec sa usadi. ...
... tak to není!
Vy prostě musíte dosáhnout nějakého minimálního zrychlení, musíte překonat povrchová napětí, síly smáčivosti, chaotické Brownovy pohyby mikrobublin, atd. (Mimochodem na některé směsi je i pozemské 1g málo a nerozdělíte je ani na Zemi bez odstředivky.)
Jinak zůstanou v palivu bublinky, čerpadla budou kavitovat, potrubí se ucpávat, senzory nebudou korektně měřit, atd ...
ps: ty zmiňované ullage motory Saturnu běželi několik sekund. |
|
Problém Saturnu a dôvod použitia "ullage" motorov bol trochu iný. Oddelenie stupňov bolo "studené", takže horný stupeň by mal v momente zapálenia motorov záporné preťaženia spôsobené aerodynamickým odporom. A to znamená, že čerpadlá a ich sacie hlavy na dne nádrží by boli ("mohli by byť") vynorené z kvapaliny. K tomu nesmelo dôjsť - strata kvapaliny či "opätovné zaplavenie" vysokootáčkového turbočerpadlového agregátu za behu môže mať "veľmi nepekné" následky (niekde na youtube je aj video z takých experimentov - dochádza tam okrem iného ku kavitačným javom). A práve tomu mali zabrániť ullage motory - ich ťah postačoval na prekonanie aerodynamického odporu a malé "kladné zrýchlenie" v kritickom čase spúšťania turbočerpadiel a zapálenia motorov J-2 - dosahovali celkový ťah takmer porovnateľný s ťahom jedného motoru J-2.
Vzhľadom na objem nádrží, veľkosť záporného zrýchlenia a spotrebu motorov sa nedal spoľahlivo použiť ani systém pružnej membrány, a to ani ako "medziľahlej" nádrže s pružnou membránou pre aspoň jeden motor a následný štart ďalších - štartovacia sekvencia by v takom prípade bola dlhšia ako umožňoval vymedzený interval.
Bolo by vhodné nájsť presnejší popis časovania procesu rozdelenia stupňov - domnievam sa, že ullage motory štartovali "tesne pred" úplným vypnutím motorov prvého stupňa, takže na druhý stupeň stále pôsobilo "kladné" zrýchlenie, čiže k žiadnemu "sklepávaniu paliva" nedochádzalo, palivo bol stále na dne nádrží.
[upraveno 4.5.2020 16:26] |
|
citace:
citace:
...
SaturnV ale musel to palivo v druhom stupni sklepat pekne rychlo, nemohol cakat kym sa usadi
co sa stane, ak na sulodi zapnem translacne korekcne motorky? Palivo sa usadi na dne nadrzi. Ak bude zrychlenie male, tak to chvilu potrva, ale nakoniec sa usadi. ...
... tak to není!
Vy prostě musíte dosáhnout nějakého minimálního zrychlení, musíte překonat povrchová napětí, síly smáčivosti, chaotické Brownovy pohyby mikrobublin, atd. (Mimochodem na některé směsi je i pozemské 1g málo a nerozdělíte je ani na Zemi bez odstředivky.)
Jinak zůstanou v palivu bublinky, čerpadla budou kavitovat, potrubí se ucpávat, senzory nebudou korektně měřit, atd ...
ps: ty zmiňované ullage motory Saturnu běželi několik sekund.
Cerpadla nebudu kavitovat, pretoze tam pravdepodobne ziadne nebudu, a o potrubi ucpanom bublinkami som tiez este nepocul Pokial sa nevytvori v hrdle potrubia vylozene vir, ktory by umoznil tlakovaciemu mediu preniknut do druhej nadrze, tak by to malo fungovat [upraveno 4.5.2020 16:20] |
|
Běžná laboratorní zkušenost se stolní centrifugou je taková, že čím vyšší přetížení, lím lepší separace malých částic a bublin.
I na obyčejné přetečení paliva potřebujete nějaké přetížení. A rychlost průtoku je úměrná rozdílu tlaku, tedy hodnotě toho přetížení. Tedy nějakých 0.01g od orientačního motorku asi stačit nebude ... ;-)
|
|
| ...a jak asi SpaceX nahazuje Vac Merlin na horním stupni F9/FH? Hlavně při opakovaných restartech, kdy tam chybí ono pošťouchnutí od pneumatického oddělovače. Hádám, že mimo jiné i díky tomu mají jisté zkušenodti s chováním kapalin v mikrogravitaci... |
|
| co Vac Merlin, ale co taky S-IVB na LEO? Co Centaur? Tieto stupne sa bezne restartuju v mikrogravitacii, takze usadenie kryogenickych PHM na dne nadrze zrejme nebude nepreskumana oblast. |
|
citace:
co Vac Merlin, ale co taky S-IVB na LEO? Co Centaur? Tieto stupne sa bezne restartuju v mikrogravitacii, takze usadenie kryogenickych PHM na dne nadrze zrejme nebude nepreskumana oblast.
Nemyslím si, že je to něco tajuplného.
Prostě buď mám nádrž s membránou a tedy palivo natlakované a bez bublin (toto čekám třeba u kulových nádržích (většinou ruských - např u modulu Fregat). A nemusím to řešit ...
Nebo mám nějaký způsob "sklepání" paliva (pomocným motorem, nebo třeba stačí vhodně vyústěná odbočka odparu z LOX nádrže, nebo odpuštěním tlaku z He nádrže, nebo využiju profouknutí motoru před vlastním startem (které se stejně dělá pro vychlazení/vytemperování). Podle videa tohle zřejmě dělá MerlinVac.
Motory s otevřeným cyklem jsou zřejmě i v tomto směru jednodušší ...
ps: Zkrátka jde jen o to, že potřebuji určitý dostatečný tah na "sklepání" paliva.
|
|
| no a ten tam bude. Vyriesene |
|
