Také mne zajímá, jak přesně chce SpaceX udělat znovupoužitelnost prvního stupně.
Bez návratu k místu startu je to v pohodě. Rychlost skoro prázdného stupně by prostým návratem do hustší atmosféry určitě klesla pod Mach 1 (pod 330 m/s) a pro přistání by pak stačily jen cca 4 tuny paliva (cca 1% z původních cca 370 tun). Nosnost rakety by klesla max o 5%.
Ovšem s návratem k místu startu je to mnohem náročnější (na spotřebu paliva i na snížení nosnosti). Mach 6 (cca 1800 m/s) je pro absolutní rychlost při oddělení prvního stupně příliš málo (nosnost by klesla snad pod 50%). Pokud bychom Mach 6 (1800 m/s) brali jen jako vodorovnou složku rychlosti a celkovou absolutní rychlost při oddělení nechali na přijatelných 3600 m/s (Mach 12), tak by v tu chvíli raketa ještě musela prudce stoupat (sklonem cca 60° k horizontále), takže už by byla hrozně vysoko (snad přes 100 km) a odhozený stupeň by pak ještě by o hodně výš vystoupal setrvačností. Z takové výšky mi odhadem vychází značné tepelné a dynamické namáhání stupně. Pořád je ale ještě třeba zastavit tu vodorovnou složku rychlosti a ještě celý stupeň urychlit nejméně na dalších 1000 m/s směrem zpět ke startu. Celkové potřebné dv (i se závěrečným motorickým přistáním) mi pak odhadem vychází na více než 3000 m/s, na což by bylo třeba snad až 50 tun paliva (pro suchou hmotnost stupně cca 25 až 30 tun). Pro takový případ ale snížení nosnosti odhaduju nejméně o 30%. A to už je sakra hodně. Jak tohle může SpaceX vycházet výhodně? Možná jsou moje odhady přehnaně opatrné a pesimistické, nebo SpaceX zná nějakou fintu. Uvidíme.
V každém případě jsem zvědav na další testy Grasshopperu a pak i na pokusy o reálné motorické přistání prvního stupně Falconu. Rozhodně to bude pohled, který jsme zatím při startech raket neměli možnost vidět. Už se na to těším.
mne z 2000 m/s vyšlo zastavenie čisto pomocou gravitačného zrýchlenia vo výške 200 km, ak som tých 2000 m/s mal vo výške 0 (tj. v momente štartu)...
uznávam, že aerodynamické straty som do toho nepočítal... lebo by mi to tento veľmi približný výpočet skomplikovalo viac ako by som chcel a bol schopný o tomto čase vypočítať...
sa mi to zdá veľa, ak vezmem do úvahy, že prv nosič musí zrýchliť... by som sa dostal dosť vyššie ako je 200 km...
takže si myslím, že čisto v kolmom smere dohora nosič rýchlosť 2000 m/s nedosiahne
nasimulujem si to ráno možno aj s aerodynamickými stratami, ak nezabudnem
edit:
okej, ale toto je aj tak nie veľmi podstatné pre f9r, keď sa to tak vezme...
ak by mal len rýchlosť v smere hore, tak všetku horizontálnu rýchlosť musí dať horný stupeň a to je v tomto prípade šialenstvo...
čím väčšiu horizontálnu rýchlosť dokáže prvý stupeň dať, tým lepšie pre nosnosť [Edited on 17.8.2013 Agamemnon]
citace:...ak by mal len rýchlosť v smere hore, tak všetku horizontálnu rýchlosť musí dať horný stupeň a to je v tomto prípade šialenstvo...
čím väčšiu horizontálnu rýchlosť dokáže prvý stupeň dať, tým lepšie pre nosnosť [Edited on 17.8.2013 Agamemnon]
potrebujes telesu zmenit potencialovu a kineticku energiu
cestou ta cakaju gravitacne a aerodynamicke straty
ktory stupen sa podiela na ktorej zlozke a akym podielom je uplne jedno. len v kazdom okamihu musis mat vertikalnu zlozku rychlosti mensiu, ako je chybajuci ekvivalent potencialovej energie
gravitacne straty vyzaduju co najhorizontalnejsi let
aerodynamicke vyzaduju co najvertikalnejsi let
---
Ak myslia pre GH Mach6 vazne, tak vertikalna zlozka nemusi presiahnut Mach2 - 3
Edit:
nepocitate pre prvy stupen slabych 2000m/s z potrebnych 8000m/s ?
Alebo ratate aj co nevidiet - 1300m/s aerodynamickych a gravitacnych strat...
potom sa dostanete pre prvy stupen na cca 3300m/s
z potrebnych 9500m/s
a chyba vam uz len 6000m/s +200m/s gravitacnych strat
len v tomto momente sme sa už zamotali v diskusii, pretože ten posledný výpočet, čo som ja robil, bol už vyslovene len na to, aby som si overil, ako vysoko sa dostanem, ak budem mať vertikálnu zložku rovnú 2000 m/s, bez ohľadu na to, čo robí horizontálna zložka...
toto už nemá takmer nič spoločné s GH - len ma zaujalo, či tých 2000 v kolmom smere nie je veľa
Martine, člověče Ty máš pravdu! Vůbec jsem si neuvědomil, že když mi výpočet říká, že první stupeň dodal dv 3600 m/s, tak že v tom ve skutečnosti je opravdu zahrnuto i cca 1300 m/s na překonávání gravitace a odporu vzduchu, takže reálná okamžitá rychlost rakety je v tu chvíli (při oddělování prvního stupně) jen cca 2300 m/s a při náklonu cca 45° je pak dopředná rychlost jen cca 1600 m/s. Teď mi to tedy konečně začíná vycházet trochu přijatelněji a domnívám se, že v takovém případě bude pro návrat ke startu potřeba cca 12 - 15% paliva (z celkového startovního množství v prvním stupni). Nosnost celé rakety to ale podle mne i tak sníží o dobrých 25 - 30%. Rozhodně mi to teď už ale připadá realizovatelné. Tak uvidíme, jak budou naše odhady odpovídat budoucí skutečnosti.
citace:Martine, člověče Ty máš pravdu! Vůbec jsem si neuvědomil, že když mi výpočet říká, že první stupeň dodal dv 3600 m/s, tak že v tom ve skutečnosti je opravdu zahrnuto i cca 1300 m/s na překonávání gravitace a odporu vzduchu, takže reálná okamžitá rychlost rakety je v tu chvíli (při oddělování prvního stupně) jen cca 2300 m/s a při náklonu cca 45° je pak dopředná rychlost jen cca 1600 m/s. Teď mi to tedy konečně začíná vycházet trochu přijatelněji a domnívám se, že v takovém případě bude pro návrat ke startu potřeba cca 12 - 15% paliva (z celkového startovního množství v prvním stupni). Nosnost celé rakety to ale podle mne i tak sníží o dobrých 25 - 30%. Rozhodně mi to teď už ale připadá realizovatelné. Tak uvidíme, jak budou naše odhady odpovídat budoucí skutečnosti.
so znacnym znizenim nosnosti sa pocita od zaciatku. Otazne je nakolko poklesne cena Prvy stupen je pokial viem asi najdrahsia cast rakety, ak by sa dal lahko a rychlo znovupouzit, tak ten pokles ceny moze byt velmi vyrazny.
Ak by nastal nejaky zadrhel a prvy stupen by si vyzadoval nejake dalsie medziletove naklady, vysledna uspora moze byt mensia nez pokles nosnosti a cele to bude nanic.
okej, som sa trochu pohral s tým (a urobil som si simulátor štartu nosiča ) a veľmi približné čísla pre f9 v1.1 sú:
v momente, keď f9 dosiahne rýchlosť 2000 m/s, tak:
uplynutý čas: 130 s
použité delta-v: 3300 m/s
pozícia nosiča: 80 km výška, 40 km downrange
rýchlosť: 1500 m/s horizontála, 1300 m/s vertikálna
uhol: 15,5 st.
predpokladný apoapsis v danom čase: 173 km
pozn.:
- fakt približné, ale aspoň sa dá urobiť aká-taká predstava z toho - vysvetlenie v ďalších riadkoch
- náklad: 0 t (tj. bez nákladu, len natankovaný horný stupeň)
- dáta pre f9 v1.1 použité zo skriptu tu na kozme (len ťah, isp vac a isp sl pre merlin 1d som použil zverejnené)
- cieľová orbita 200 x 200 km
- model atmosféry: en.wikipedia.org/wiki/Barometric_formula
- použitý koeficient odporu: 0,4
- nemám dobre urobenú simulácia aerodynamických strát - použil som len úplne základnú rovnicu, ktorá sa učí ešte snáď na strednej na fyzike... ak by niekto mal niekde nejaký light text ku tomu (odpor pri nízkych rýchlostiach, pri vysokých rýchlostiach, koeficient odporu, etc), tak by som to veľmi ocenil, aby som si mohol updatnúť skript lepšími rovnicami
- momentálne simulácia nezahŕňa pomoc rotácie zeme, a ani to, že zem je "guľa" (tj. cieľom letu je daná horizontálna rýchlosť v danej výške) - toto je prvá vec, čo si budem musieť upraviť, ale to bude potrebovať trochu času a mierny refactor kódu (a budem si musieť zopakovať analytickú geometriu, ale to je najemenej )
edit:
ešte som zabudol celkom podstatnú drobnosť
zostávajúce palivo v prvom stupni: 53 t
vítam akékoľvek pripomienky
[Edited on 18.8.2013 Agamemnon]
jop, však práve veľké zjednodušenie...
ja už som pred nejakých časom venoval trochu času hľadaniu nejakého textu, ktorý by to dobre popísal - ako s tým robiť a tak, ale vtedy som nič také nedokázal nájsť...
takže akákoľvek rada, link a tak je vítané
On Monday, October 7th, Grasshopper completed its highest leap to date, rising to 744m altitude. The view above is taken from a single camera hexacopter, getting closer to the stage than in any previous flight.
Grasshopper is a 10-story Vertical Takeoff Vertical Landing (VTVL) vehicle designed to test the technologies needed to return a rocket back to Earth intact. While most rockets are designed to burn up on atmosphere reentry, SpaceX rockets are being designed not only to withstand reentry, but also to return to the launch pad for a vertical landing. The Grasshopper VTVL vehicle represents a critical step towards this goal.
[Editoval 12.10.2013 kamilfredo]
Ok, malá rekapitulace:
- celkem osmý let/skok. Poslední 4 lety poměrně pravidelně po ~60 dnech
- výstup do 744 m (2441 ft) je téměř na hranici zatim povoleného dostupu 2500 ft
- doba tetu 80 s zatím nejdelší ze všech, ale ne o moc (5. 250 m 61 s; 6. 325 m 68 s; 7. 250 m 60 s)
- pokud nebude aktuální povolení pro McGregor rozšířeno, končí za 5 dnů a další lety jen v NM
- zdá se, že vyřešili problém s opalovánim (kouřem) přistávacích nohou
- piloti hexacoptéry si dovolili poměrně blízké přiblížení ke klesajícímu stupni
Taky na to, stejně jako spousta dalších fandů, netrpělivě čekém.
Se skokem GH1 to má ale pramálo společného, takže bych rozhodně nečekal, že ty dvě události spojí do jednoho videa.
Stále doufám, že i toto video uvolní, i když to slibovali do týdne a už uběhlo 14 dní ...
Výstupní plyny z plynového generátoru, ktérý pohání turbočerpadlo.
Na tomto obrázku je to ten šikmo dolů směřující proud tmavých, nespálených pohonných látek po pravé straně motoru. Během letu jsou pod raketou zapáleny od žhavých spalin, proudících z hlavní trysky motoru.
zacinam mat pocit ze to video neuvolnia 