Re: Kačenka – srovnání se Saturn 5.:
Myslím, že Saturn5 (a ještě Energia) byly asi poslední špičkové chemické rakety, kde se řada problémů (včetně velmi výkonných motorů) řešila z gruntu, ovšem za pomoci podniků a vědců z celého státu a samozřejmě ohromných peněz. Nebylo možno laborovat někde pod širým nebem. Koncepce byly předem vysoutěženy, rovněž tak dodavatelé. Materiály byly předem zvoleny a testovány a další bylo dáno výpočty konstruktérů a testy.
Co se týče S.H/SS , nejde o nic podstatně nového ( kromě motorů na metan) , také nosnost na LEO nebude větší než Saturnu 5. Konstrukční číslo by se snad mohlo přiblížit Saturnu. Dříve se takové „hopy“ se stupni raket neprováděly, protože nebyly motory s regulací tahu, nebyla elektronika a navigace pro přesné přistání a hlavně se s takovým přistáním nepočítalo (expendable rakety). Hlavní cílem S.H/SS je znovupoužitelnost.
Re: Alchymista : Plně natankovaný S.H. ani S.S. nebude asi nikdy přistávat zpět na Zemi, jen s palivem pro přistání. V případě problému při letu s posádkou by asi byl aktivován záchranný systém. Při současných „hopech“ množství paliva bude odpovídat zvolené výšce hopu + přistání.
PinkasJ - pokiaľ má BFR/MCT/ITS voziť viac ako pár ľudí, tak záchranný systém s potrebnou kapacitou a výkonom predstavuje ťažko riešiteľný problém.
Totiž - jeho výkon bude dostatočný na to, aby samotnou svojou činnosťou raketu roztrhal. A to predstavuje následný výbuch s výkonom "asi tak jedna kilotona" (výbuchy N-1 mohli teoreticky dosiahnuť až 6,9-7kt, reálne odhady sú 0,5-2kt s ohľadom na časový priebeh a "výťažnosť" výbuchu). Vzniká začarovaný kruh - čím výkonnejší bude záchranný systém, tým efektívnejšie vyprovokuje výbuch rakety. A rýchlo porastie aj "mrtva váha" záchranného systému - na úkor užitočnej nosnosti.
Takže "najrozumnejšie" riešenie môže byť - pokúsiť sa pristáť s plnou raketou. Nejak tak, ako to robia civilné dopraváky.
Podotýkam - vychádzam z prezentovaných predstáv o konštrukcii a usporiadaní BFR/MCT/ITS
citace:PinkasJ - pokiaľ má BFR/MCT/ITS voziť viac ako pár ľudí, tak záchranný systém s potrebnou kapacitou a výkonom predstavuje ťažko riešiteľný problém. ...
Souhlas!
Myslím, že od určité velikosti kabiny/počtu pasažérů už nelze reálně dělat samostatný záchranný systém. Musíte možnost záchrany vestavět přímo do základů koncepce stroje. V kosmonautice je toto přesně v okamžiku, kdy přejdete od jednorázové kapsle někam dál (a tady koncepce STS není tak špatná) ... ;-)
Například UL letadla mohou mít záchranný padák, ale dopravní letadlo už musí mít různé nouzové ležimy (vypouštění paliva, let s jedním motorem, uzpůsobení pro přistání na vodě, ... atd.)
Problém je okrem iného v tom, že objemy paliva v raketách sú tak obrovské, že je nemožné sa ich zbaviť v rozumne krátkom čase. Nejaké vypúšťanie paliva ako u dopravných či vojenských lietadiel nepripadá do úvahy.
Ostatne - je to dosť pomalý proces a u lietadla plne natankovaného na diaľkový let môže vypúšťanie za letu trvať aj celé desiatky minút...
Myslím, že záchrana mnoha lidí, které by vezl SH/SS by závisela na okamžiku a rozsahu poruchy. Lety lidí budou vždy nebezpečné a zvýšení jejich počtu jedním letem nebezpečí stoupá.
Kdyby došlo k výbuchu SH na rampě nebo po startu, jediná záchrana by byla okamžitý start SS. Záviselo by, zda zrychlení SS by umožnilo uniknout výbuchu. Potom by SS přistál po spotřebování většiny paliva zpětným zážehem a řízeným přistáním na plošině, jako to dělá 1st. F9. Osud SH při menší poruše by mohl mít několik variant, spíše by nedopadl dobře.
Při výbuchu S.S. , byl by to konec, pokud by nebyl dodatečný záchranný systém. Při méně vážné poruše by se snad mohl S.S vrátit a přistát. Při letu na Měsíc by asi bylo podstatně méně lidí, mohli by mít klasický záchranný systém. Při turistických výletech na LEO nebo kolem Měsíce by záviselo na počtu lidí.
Obecně, myšlenka vynést najednou na LEO hodně lidí (mluvilo se až o 100) je značně nebezpečná a dost nereálná. Navíc, např. při letu k Marsu by museli čekat na LEO až 4 dotankování – opět operace přinášející rizika, nebo letět letem navíc a přestoupit na již dotankovanou loď, nebo nějaké přepojení celé části lodi s posádkou k dotankované pohonné části. Nějaká vážná porucha při startu z Marsu ba asi skončila tragicky. Rozebíráme to příliš brzy, realita může být zcela jiná.
citace:Myslím, že záchrana mnoha lidí, které by vezl SH/SS by závisela na okamžiku a rozsahu poruchy. .....
Obecně se lze poučit z vypracovaných scénářů záchrany raketoplánu. Tam existovali různé scénáře podle doby, směru letu a podle druhu závady - od oddělení orbiteru a návratu na místo startu, přes suborbitální skok a přistání třeba ve Španělsku až po dotažení na orbitu při výpadku jednoho motoru SSME v pozdní fázi letu (což bylo i použito) ...
citace:Myslím, že záchrana mnoha lidí, které by vezl SH/SS by závisela na okamžiku a rozsahu poruchy. .....
Obecně se lze poučit z vypracovaných scénářů záchrany raketoplánu. Tam existovali různé scénáře podle doby, směru letu a podle druhu závady - od oddělení orbiteru a návratu na místo startu, přes suborbitální skok a přistání třeba ve Španělsku až po dotažení na orbitu při výpadku jednoho motoru SSME v pozdní fázi letu (což bylo i použito) ...
citace:
Dokud běžely SRB tak žádná záchrana možná nebyla ...
Jste si tím jistí?
Myslel jsem, že se dal oddělit raketoplán i při běžících SRB - jen by už muselo probíhat vypínání SSME, aby nedošlo k jejich destrukci. Raketoplán by sice ožehli spaliny z odlétajících SRB+ET, ale to by mu nemohlo ublížit.
Také jsem myslel, že bylo možné odstřelit dna SRB a tím je zhasnout, pak oddělit raketoplán.
Nebo se o tom jen uvažovalo po Challengeru?
citace:
Dokud běžely SRB tak žádná záchrana možná nebyla ...
Jste si tím jistí?
Myslel jsem, že se dal oddělit raketoplán i při běžících SRB - jen by už muselo probíhat vypínání SSME, aby nedošlo k jejich destrukci. Raketoplán by sice ožehli spaliny z odlétajících SRB+ET, ale to by mu nemohlo ublížit.
Také jsem myslel, že bylo možné odstřelit dna SRB a tím je zhasnout, pak oddělit raketoplán.
Nebo se o tom jen uvažovalo po Challengeru?
Mám pocit, že se o tom jen uvažovalo, ale reálně to nešlo
Odpojit běžící Srb od celku by navodilo scénář challengeru, odstřelení trysek Srb by nevyřešilo problém s jejich tahem
Odpojit běžící motory s nádrží od orbiteru podle mě neumožňuje geometrie spojů a aerodynamika
SRB motory jsou fajn, protože jsou levné a relativně jednoduché, ale nejdou zastavit
citace:
Dokud běžely SRB tak žádná záchrana možná nebyla ...
Jste si tím jistí?
Myslel jsem, že se dal oddělit raketoplán i při běžících SRB - jen by už muselo probíhat vypínání SSME, aby nedošlo k jejich destrukci. Raketoplán by sice ožehli spaliny z odlétajících SRB+ET, ale to by mu nemohlo ublížit.
Také jsem myslel, že bylo možné odstřelit dna SRB a tím je zhasnout, pak oddělit raketoplán.
Nebo se o tom jen uvažovalo po Challengeru?
Byla vypracovaná možnost odstřelu dna SRB, ale protože to bylo na hraně pevnostních limitů spojení orbiteru a zbytku sestavy, tak to nebylo zavedeno jako standardní abort rezim.
Misto toho byl nastartovan projekt vývoje druhé generace vylepšených a mírně silnějších motorů (ASRB) a případně pomocných motorů na KPH. Ten byl ale v roce 1993 zrušen z finančních úsporných důvodů a z důvodu "excelentní" spolehlivosti SRB motorů.
teoreticky by sa SRB mali dať zastaviť (alebo "nulovať" ich ťah) tým, že sa oddelí tryska na jednej strane a "otvorí" hlava na druhej strane. V dôsledku toho sa zvýši prierez, ktorým unikajú plyny zo spalovacej komory, následne poklesne tlak v spalovacej komore, čo má za následok pokles rýchlosti horenia... Teoreticky až do zhasnutia - veľmi záleží od vlastností paliva, napríklad či dokáže horieť pri normálnom tlaku.
Predstava, že motory na TPH sú lacné, je veľmi nesprávna. Cena TPH je vysoká, začína od 10-15$ za kg, výkonné TPH na 20-50$/kg a tie najlepšie, s vysokým výkonom a dlhou životnosťou, cez 100$ za kg.
Podobne je to s "jednoduchosťou" motorov na TPH. Majú prakticky nulovú škálovateľnosť - každá zmena doby horenia, ťahu alebo zásoby paliva znamená kompletný nový výpočet motora a novú konštrukciu palivového zrna.
Ale to sme sa už dostali od o úvahy, načo má vlastne SH slúžiť, veľmi ďaleko mimo.
[upraveno 29.7.2019 14:03]
citace:teoreticky by sa SRB mali dať zastaviť (alebo "nulovať" ich ťah) ...
Nepotřebujete "nulovat" tah, potřebujete "nulovat síly" mezi SRB a zbytkem stroje. Tedy musíte snížit jejich tah na úroveň tahu SSME.
Při startu dávají SRB 71% celkového tahu a i později se zhruba zachovává tento poměr. Tedy cílem je snížit tah SRB ze 71% na cca 29% celkového tahu - tedy zhruba na 40 procent. A toho se dá dosáhnout zvětšením výstupního průřezu neboli odstřelením dna komory s tryskou.
Ztratíte samozřejmě možnost řízení jejich vektoru tahu, ale SRB motory zůstávají v úplavu od ET a nebudou se příliš odchylovat. Vy naopak získáte dost času na oddělení orbiteru.
citace:teoreticky by sa SRB mali dať zastaviť (alebo "nulovať" ich ťah) ...
Nepotřebujete "nulovat" tah, potřebujete "nulovat síly" mezi SRB a zbytkem stroje. Tedy musíte snížit jejich tah na úroveň tahu SSME.
Při startu dávají SRB 71% celkového tahu a i později se zhruba zachovává tento poměr. Tedy cílem je snížit tah SRB ze 71% na cca 29% celkového tahu - tedy zhruba na 40 procent. A toho se dá dosáhnout zvětšením výstupního průřezu neboli odstřelením dna komory s tryskou.
Ztratíte samozřejmě možnost řízení jejich vektoru tahu, ale SRB motory zůstávají v úplavu od ET a nebudou se příliš odchylovat. Vy naopak získáte dost času na oddělení orbiteru.
Takhle, jak to píšete, je to krásně jednoduché a jisté řešení, napadá Vás ale, proč ho zavrhli?
v okamžiku jejich oddělení i jenom při funkčním motoru s odstřeleným dnem hrozila kolize s nádrží a to už jsme tu jednou měli
mimochodem, to co píšete o srovnání tahů s orbiterem je špatně, SRB se oddělovali při jejich minimálním tahu, a na to byly konstruované závěsy, pokud by vyvozovaly tah (a ne nepodstatný), vypadalo by oddělení jinak co do sil i dynamiky
SRB nebrat. Space X to dělá efektivně, 1 palivo, motory atd.
Osobně si myslím, že BFR vyletí bez posádky a přiletí k ní Dragon Crew, třeba několikrát. Pak žádný záchranný systém není potřeba- tedy je potřeba u Dragonu.
No a nebylo by lepší toho CD posadit na špičku BFR a dovážet posádku zároveň s tankováním? Možná ho i mírně zvětšit, třeba na dvacet nasardinkovaných cestujících...
V otázke záchrany je otázka jednoduchá: Aký veľký bude "fajerbol" pri havárii/výbuchu rakety?
Máte cca 3 sekundy, aby ste sa dostali za jeho okraj.
Od toho sa odvíja zrýchlenie a konečná rýchlosť, ktorú musí záchranná kabína dosiahnuť. A od toho zasa potrebný ťah a zásoba paliva motorov záchranného systému...
citace:A nešlo by na to "naroubovat" niečo takéto?
alamo - a čo z toho?
fireball z raketoplánu má priemer asi tak 400-500 metrov. Takže s tou ustrihnutou kabínou potrebuješ dosiahnuť zrýchlenie najmenej 60m/s ~6G po dobu najmenej troch sekúnd (a to sa na konci povlečieš od maléru rýchlosťou nejakých 180 metrov za sekundu).
Za predpokladu, že kabína s potrebnými systémami bude mať 15 ton, potrebuješ na to ťah cca 900kN a najmenej tak tonu vysoko kvalitného tuhého paliva.
Detonační rychlost čela rázové vlny výbuchu je 6-8 km/s podle druhu výbušné látky. Taková je realita. Záchranný systém by se musel tudíž aktivovat v předstihu před samotným výbuchem.
citace:Detonační rychlost čela rázové vlny výbuchu je 6-8 km/s podle druhu výbušné látky. Taková je realita. Záchranný systém by se musel tudíž aktivovat v předstihu před samotným výbuchem.
Jenže to je při dokonalém promíchání směsi - ideální stav v místě výbuchu. Navíc okamžitě po výbuchu se začne fireball zpomalovat.
V BFR stejně nikdy nepoletí víc než 20-30 lidí, takže na tolik by jste měli dimenzovat záchranný systém. Bude to zátěž navíc, ale pro prvnch 100 letů s cestujícími nic jiného neprojde.
Po vybuchu challengeru padala kabina prakticky neposkodena do vody. Astronautov zabil naraz na hladinu.
Pri CRS7 padal Dragon prakticky neposkodeny do vody. Keby vedel v tej chvili vystrelit padaky, mozno by sa podarilo zachranit naklad.
Tak ma napada - co tak vykaslat sa na LAS a konstruovat kabinu pre cestujucich tak, aby po "preziti" vybuchu vedela pristat na vode (zosilnena "protivybuchova" prepazka, vlastne padaky, zalozny el. system, nudzovy tlakovaci system apod.)? [upraveno 30.7.2019 08:26]
dodge - detonačný režim výbuchu môže začínať už na cca 400-500m/s. Priemyslové trhaviny sú často hodne pomalé - banské ako ostravit dosahujú len 1800m/s, slavinit 2500m/s, podobne trhaviny pre tvarovanie výbuchom - semtex s30 2000m/s, a existujú aj pomalšie... Termobarické zmesy sú plyny a tie sú tiež obecne hodne pomalé - vojenské dosahujú typicky 1,5-2,5km/s a len zriedkavo prevyšujú 3km/s. "Výkon" dosahujú hlavne obrovským objemom priestoru výbušnej reakcie.
Výbuchy rakiet na rampe o za letu prebiehajú skôr ako explozívne horenie (alebo "len" horenie), nie ako detonácia, navyše v "neoptimálnej zmesy" zložiek. Preto tiež píšem o ohnivej guli, nie dosahu výbuchu a tak...
alamo - ak to nemá byť vyslovene sardinkáč, možno hmotnosť počítať ako najmenej tonu na človeka. Ak to má poskytnúť aspoň nejaké pohodlie pri normálnej prevádzke, tak viac. Pre Orion, Starliner, Dragon vychádza hmotnosť kabíny niečo vyše 1,5 tony na človeka, pri maximálnej prepravnej kapacite 6-7 ľudí a hmotnosti kabiny okolo 10 ton.
Martin - to je takmer 28m/s... pre ľudí by to bolo treba znížiť na štvrtinu až pätinu. Čiže zrejme padák so 4-5x väčšou plochou... ???
yamato - celkom rýchlo rastie "mrtva váha" záchranného systému, "mrtvy objem" a hlavne veľkosť padákového systému. Navyše spoľahlivosť padákových systémov s ich veľkosťou klesá Dôvodom je zrejme rastúca zložitosť zostavy [upraveno 30.7.2019 09:35]
citace:Alchymista
A do akých rozmerov, hmotnosti alebo počtu pasažierov v kabíne, má teda použitie LAS zmysel?
Možná bych to trochu upravil. Protože se z valné většiny nejedná o dokonale homogenní a promíchanou směs paliva a okysličovadla, hoření nebude nikdy dokonalé a nedosáhne maximálního výkonu za účelem destrukce.
Pokud vezmu explozivního hoření paliva, jsou tu následující problémy:
- Teplota spalin
- Rychlost proudu spalin
- Zda obsahuje přebytek paliva nebo okysličovadla
- Rychlost trosek obalu pohonných hmot a okysličovadla
- Rázová vlna a její šíření
Vlastní výbuch bude ovlivňovat rychlost nosiče v okamžiku výbuchu. Rázová vlna letícího tělesa může fungovat jako vcelku účinný štít. Přesněji, rozbitý nosič se zastaví o zeď aerodynamiky, kde dojde k promíchání paliva a okysličovadla. Na druhou stranu může setrvačností odlétající záchranný modul vytvořit úplav, kam se za ním natáhnou zbytky promíchaného paliva a okysličovadla. Jako poslední je nutné si připomenout, že maximální rychlost šíření informací (rozuměj kmitání molekul) ve vzduchu je rychlost zvuku. Tedy exploze sama o sobě může probíhat vyšší rychlostí, i následné šíření rázové vlny podporované externím zdrojem energie může být vyšší. Vlastní rázová vlna bez dalšího zdroje energie se bude šířit jen a pouze rychlostí zvuku.
Otázkou tedy není do jakého množství osob bude možné zachraňovat personál. To dle mého vychází z kombinace rychlosti (viz. výše zmíněné vlastnosti vzduchu jako média plus namáhání konstrukce), hustoty vzduchu (schopnost přenést energii) a objemu pohonných hmot. Pokud se moc nepletu, nejhorší problém je záchrana na rampě a v podzvukové rychlosti. Po překročení rychlosti zvuku by měla být možnost část energie "odklonit" díky prostým fyzikálním vlastnostem. Ale od určité mezní rychlosti nebude záchrana pomocí integrovaných motorů možná či praktická.
Poslední záležitostí je vlastní mechanika záchranného modulu. Motory mají určitý tah a modul určitou hmotnost. Tedy je potřeba dostatečný výkon, bohužel čím větší konstrukce, tím bude nutné ji postavit robustnější, aby bylo možné odolávat silám při výbuchu a namáhání při záchraně. Možným řešením by byly vystřelovací komplety (např. trojsedačka s vlastním motorem a padáky), která bude zajišťovat dostatečný výkon a mechanickou tuhost. Na druhou stranu toto řešení zvyšuje celkovou složitost, ne však nutně celkovou hmotnost.
námietky v podstate nemám, zdá sa mi to správne/logické.
Okrem výroku "Vlastní rázová vlna bez dalšího zdroje energie se bude šířit jen a pouze rychlostí zvuku." - zabúdaš na zotrvačnosť. Preto sa detonačná vlna oddeluje od splodín výbuchu, pohybuje sa "samostatne" a vzniká za ňou pásmo podtlaku. Samozrejme môže byť - a často aj je - do nejakej vzdialenosti od miesta výbuchu nadzvuková. V nadzvukovom režime by mala nechávať na zemi "charakteristický otlačok", ale to z vlastnej skúsenosti nepoznám.
o čom je reč: toto si pustite spomalene (VBIED v Iraku 2015) - "dym" sú splodiny výbuchu a "biela hmla" je pásmo podtlaku za rázovou vlnou
Dôvodom je zrejme rastúca zložitosť zostavy [upraveno 30.7.2019 09:35]