Почему падают ракеты Falcon: неудача Маска
Выборка из статьи ж. "Популярная механика"
Наследники «шаттла»
В вопросе, что именно и как возвращать, существуют разные подходы. Например, можно возвращать ступень целиком, а можно ограничиться лишь отделяемым двигательным блоком. А как возвращать? Самое простое, что приходит в голову, - это использование парашюта или оснащение первой ступени… правильно, крылом.
По состоянию на май 2015 года военно-космическое подразделение Airbus Group (бывшая EADS) потратило за пять лет Є15 млн на разработку проекта Adeline. Это проект возвращения блока двигателей первой ступени по крылатой схеме. Adeline, согласно предоставленным рисункам и видеороликам, будет иметь цилиндрический корпус (того же диаметра поперечного сечения, что и вся ступень) и крылья, напоминающие по форме крыло печально известного Spaceship 2. После отделения от корпуса первой ступени, которая повторно не используется, блок осуществит вход в атмосферу, спланирует к аэродрому, выпустит шасси и задействует два небольших двигателя, вращающих толкающие винты. Таким образом, Adeline будет садиться не как планер, а как самолет - на двигателях. Для возвращения блоку потребуется дополнительно 2 т топлива. Как заявляют разработчики, такая схема поможет сохранить для повторного использования до 80% стоимости первой ступени (предположительно ракеты Ariane 6 или другого носителя с ЖРД). Adeline сможет быть использована для 10−20 полетов, прежде чем окончательно выработает свой ресурс и, как указывается, поможет сэкономить до 30% стоимости каждого запуска. Кстати, Airbus Defence and Space также разрабатывает еще одну тему, связанную с удешевлением космических запусков, - это космические буксиры (Space Tugs). Смысл этой программы в том, чтобы разместить на низкой околоземной орбите постоянно дежурящие разгонные блоки. Вместо того чтобы тащить с Земли все необходимое для отправки, скажем, геостационарного спутника на орбиту высотой 36 000 км, носителю потребуется просто дотянуть аппарат до НОО, а пристыковавшийся космический буксир сделает все остальное.
...
На огненной струе
Пока у Элона Маска ничего не выходит - ни у одной из запущенных ракет в версии 1.1 R спасти первую ступень не удалось. Система у SpaceX совершенно иная: никаких крыльев и парашютов. Первая ступень ракеты должна опуститься на твердую поверхность, тормозя реактивной струей двигателей. Пока в качестве твердой поверхности используется специальная баржа (а в шторм она если и твердая, то неустойчивая), но проводить подобные эксперименты над сушей Маску пока никто не разрешит. Хотя замысел именно такой: ракета должна стартовать с сухопутного космодрома и на сухопутный же космодром будет возвращаться первая ступень для повторного использования. В отличие от других разработчиков многоразовых систем, Элон Маск не особенно в накладе: свои опыты он ставит в рамках коммерческих запусков, оплаченных в основном NASA. Если аппарат доставлен на орбиту, судьба первой ступени уже не дело заказчика, и он готов оплачивать Falcon 9, а заодно и новые испытания возвращаемого модуля снова и снова. Разумеется, на переделку первой ступени до версии 1.1 R (скоро будет 1.2 R) Маску пришлось потратиться. В отличие от версии 1.1 первая ступень оснащена раскладываемыми перед самым касанием земли четырьмя стойками, выполненными из термостойких материалов. Для торможения, которое требует дополнительно 35 т горючего, задействованы три двигателя из девяти, для чего этим трем пришлось сделать расширенные сопла. Для маневрирования и удержания направления ступень оснащена четырьмя решетчатыми аэродинамическими рулями и маленькими маневровыми двигателями, выпускающими струйки сжатого азота для коррекции курса. В результате торможения двигателями первая ступень должна вертикально опуститься на посадочную площадку со скоростью не более 2 м/с и встать на стойки.
«Несмотря на неудачи, - рассуждает Павел Пушкин, - мне подход Маска кажется наиболее перспективным. Но, вообще говоря, вопрос целесообразности разработки многоразовых систем - это всегда вопрос экономический. Одно дело, если первую ступень можно спасти и тут же поставить ее на новую ракету. Но в мире сейчас нет по-настоящему многоразовых двигателей. Возьмем эксперименты Маска - у него двигатели первой ступени работают на керосине, а керосин оставляет сажу. Значит, даже если силовую установку удастся вернуть, ее надо чистить и мыть, а может быть, и перебирать, что явно стоит денег и не маленьких. Или есть другая сторона вопроса. Допустим, мы научимся делать возвращаемую первую ступень для «Протона» или «Ангары». Но при нашем и без того небольшом количестве пусков первая ступень превратится в штучный продукт, исчезнет экономический эффект серийного производства, будет деградировать компетенция производственников. В итоге как бы экономический выигрыш не оказался отрицательным».
Резидент «Сколково» компания «КосмоКурс», которую возглавляет Павел Пушкин, занимается разработкой комплекса для суборбитального туризма. В отличие от известного проекта Virgin Galactic, здесь все будет построено на чисто ракетных технологиях. Ракетный модуль разгонит пилотируемую капсулу до необходимой скорости, и та проследует на высоту 130−220 км, после чего, в начале свободного падения, пассажиры испытают вожделенную невесомость. Первая ступень же отправится обратно и, затормозив с помощью реактивной струи, опустится на стойки. Все как у Элона Маска. Возврат капсулы на Землю будет осуществлен с помощью парашютов. Такая схема, как считают в «КосмоКурсе», может быть очень надежной и даст туристам все возможные впечатления в очень короткий срок - полет будет длиться около 20 минут. В связке же самолет-ракетоплан, как у Virgin Galactic, слишком много времени уходит на набор высоты, а затем на планирование при возвращении.
Спрашиваем Павла Пушкина, почему при всем его слегка скептическом отношении к многоразовым системам в «большом» ракетостроении он сам занимается разработкой многоразовой системы. «Дело в том, - отвечает Павел, что именно в космическом туристическом бизнесе многоразовость - это важнейший экономический фактор. Если мы будем строить под каждый пуск новую ракету, полет окажется доступным лишь очень богатым людям. А мы хотели бы выйти на уровень порядка 120 пусков в год, и на таких масштабах экономический эффект от повторного использования ракетного модуля окажется очень заметен. Кстати, как недавно выяснилось, по нашему же пути идет американская компания Blue Origin, которая строит свою суборбитальную туристическую систему, основанную на ракетных технологиях и многоразовом использовании ракетного модуля».
Проект суборбитальной ракетной системы, разрабатываемой ООО «КосмоКурс». Система состоит из возвращаемого ракетного модуля и пассажирской капсулы, осуществляющей спуск методом парашютирования.
Читать статью полностью.
ОТСЕБЯТИНА
Касательно того, что "Airbus Defence and Space также разрабатывает еще одну тему, связанную с удешевлением космических запусков, - это космические буксиры (Space Tugs). Смысл этой программы в том, чтобы разместить на низкой околоземной орбите постоянно дежурящие разгонные блоки. Вместо того чтобы тащить с Земли все необходимое для отправки, скажем, геостационарного спутника на орбиту высотой 36 000 км, носителю потребуется просто дотянуть аппарат до НОО, а пристыковавшийся космический буксир сделает все остальное". Что бы Space Tugs было выгодно использовать надо иметь дешевые запасы топлива на орбите для дозаправки буксиров. А такое топливо можно получить или с лунных промышленных баз, что пока фантастика, или при помощи околоземной системы Orbiton, которая разрабатывается компанией AVANTA.
Наследники «шаттла»
В вопросе, что именно и как возвращать, существуют разные подходы. Например, можно возвращать ступень целиком, а можно ограничиться лишь отделяемым двигательным блоком. А как возвращать? Самое простое, что приходит в голову, - это использование парашюта или оснащение первой ступени… правильно, крылом.
По состоянию на май 2015 года военно-космическое подразделение Airbus Group (бывшая EADS) потратило за пять лет Є15 млн на разработку проекта Adeline. Это проект возвращения блока двигателей первой ступени по крылатой схеме. Adeline, согласно предоставленным рисункам и видеороликам, будет иметь цилиндрический корпус (того же диаметра поперечного сечения, что и вся ступень) и крылья, напоминающие по форме крыло печально известного Spaceship 2. После отделения от корпуса первой ступени, которая повторно не используется, блок осуществит вход в атмосферу, спланирует к аэродрому, выпустит шасси и задействует два небольших двигателя, вращающих толкающие винты. Таким образом, Adeline будет садиться не как планер, а как самолет - на двигателях. Для возвращения блоку потребуется дополнительно 2 т топлива. Как заявляют разработчики, такая схема поможет сохранить для повторного использования до 80% стоимости первой ступени (предположительно ракеты Ariane 6 или другого носителя с ЖРД). Adeline сможет быть использована для 10−20 полетов, прежде чем окончательно выработает свой ресурс и, как указывается, поможет сэкономить до 30% стоимости каждого запуска. Кстати, Airbus Defence and Space также разрабатывает еще одну тему, связанную с удешевлением космических запусков, - это космические буксиры (Space Tugs). Смысл этой программы в том, чтобы разместить на низкой околоземной орбите постоянно дежурящие разгонные блоки. Вместо того чтобы тащить с Земли все необходимое для отправки, скажем, геостационарного спутника на орбиту высотой 36 000 км, носителю потребуется просто дотянуть аппарат до НОО, а пристыковавшийся космический буксир сделает все остальное.
...
На огненной струе
Пока у Элона Маска ничего не выходит - ни у одной из запущенных ракет в версии 1.1 R спасти первую ступень не удалось. Система у SpaceX совершенно иная: никаких крыльев и парашютов. Первая ступень ракеты должна опуститься на твердую поверхность, тормозя реактивной струей двигателей. Пока в качестве твердой поверхности используется специальная баржа (а в шторм она если и твердая, то неустойчивая), но проводить подобные эксперименты над сушей Маску пока никто не разрешит. Хотя замысел именно такой: ракета должна стартовать с сухопутного космодрома и на сухопутный же космодром будет возвращаться первая ступень для повторного использования. В отличие от других разработчиков многоразовых систем, Элон Маск не особенно в накладе: свои опыты он ставит в рамках коммерческих запусков, оплаченных в основном NASA. Если аппарат доставлен на орбиту, судьба первой ступени уже не дело заказчика, и он готов оплачивать Falcon 9, а заодно и новые испытания возвращаемого модуля снова и снова. Разумеется, на переделку первой ступени до версии 1.1 R (скоро будет 1.2 R) Маску пришлось потратиться. В отличие от версии 1.1 первая ступень оснащена раскладываемыми перед самым касанием земли четырьмя стойками, выполненными из термостойких материалов. Для торможения, которое требует дополнительно 35 т горючего, задействованы три двигателя из девяти, для чего этим трем пришлось сделать расширенные сопла. Для маневрирования и удержания направления ступень оснащена четырьмя решетчатыми аэродинамическими рулями и маленькими маневровыми двигателями, выпускающими струйки сжатого азота для коррекции курса. В результате торможения двигателями первая ступень должна вертикально опуститься на посадочную площадку со скоростью не более 2 м/с и встать на стойки.
Возвращаемая крылатая первая ступень «Байкал» для семейства ракет класса «Ангара» могла бы не только самостоятельно планировать на аэродром, но и помещалась бы в трюм Ил-76 для удобной транспортировки
«Несмотря на неудачи, - рассуждает Павел Пушкин, - мне подход Маска кажется наиболее перспективным. Но, вообще говоря, вопрос целесообразности разработки многоразовых систем - это всегда вопрос экономический. Одно дело, если первую ступень можно спасти и тут же поставить ее на новую ракету. Но в мире сейчас нет по-настоящему многоразовых двигателей. Возьмем эксперименты Маска - у него двигатели первой ступени работают на керосине, а керосин оставляет сажу. Значит, даже если силовую установку удастся вернуть, ее надо чистить и мыть, а может быть, и перебирать, что явно стоит денег и не маленьких. Или есть другая сторона вопроса. Допустим, мы научимся делать возвращаемую первую ступень для «Протона» или «Ангары». Но при нашем и без того небольшом количестве пусков первая ступень превратится в штучный продукт, исчезнет экономический эффект серийного производства, будет деградировать компетенция производственников. В итоге как бы экономический выигрыш не оказался отрицательным».
Резидент «Сколково» компания «КосмоКурс», которую возглавляет Павел Пушкин, занимается разработкой комплекса для суборбитального туризма. В отличие от известного проекта Virgin Galactic, здесь все будет построено на чисто ракетных технологиях. Ракетный модуль разгонит пилотируемую капсулу до необходимой скорости, и та проследует на высоту 130−220 км, после чего, в начале свободного падения, пассажиры испытают вожделенную невесомость. Первая ступень же отправится обратно и, затормозив с помощью реактивной струи, опустится на стойки. Все как у Элона Маска. Возврат капсулы на Землю будет осуществлен с помощью парашютов. Такая схема, как считают в «КосмоКурсе», может быть очень надежной и даст туристам все возможные впечатления в очень короткий срок - полет будет длиться около 20 минут. В связке же самолет-ракетоплан, как у Virgin Galactic, слишком много времени уходит на набор высоты, а затем на планирование при возвращении.
Спрашиваем Павла Пушкина, почему при всем его слегка скептическом отношении к многоразовым системам в «большом» ракетостроении он сам занимается разработкой многоразовой системы. «Дело в том, - отвечает Павел, что именно в космическом туристическом бизнесе многоразовость - это важнейший экономический фактор. Если мы будем строить под каждый пуск новую ракету, полет окажется доступным лишь очень богатым людям. А мы хотели бы выйти на уровень порядка 120 пусков в год, и на таких масштабах экономический эффект от повторного использования ракетного модуля окажется очень заметен. Кстати, как недавно выяснилось, по нашему же пути идет американская компания Blue Origin, которая строит свою суборбитальную туристическую систему, основанную на ракетных технологиях и многоразовом использовании ракетного модуля».
Проект суборбитальной ракетной системы, разрабатываемой ООО «КосмоКурс». Система состоит из возвращаемого ракетного модуля и пассажирской капсулы, осуществляющей спуск методом парашютирования.
Читать статью полностью.
ОТСЕБЯТИНА
Касательно того, что "Airbus Defence and Space также разрабатывает еще одну тему, связанную с удешевлением космических запусков, - это космические буксиры (Space Tugs). Смысл этой программы в том, чтобы разместить на низкой околоземной орбите постоянно дежурящие разгонные блоки. Вместо того чтобы тащить с Земли все необходимое для отправки, скажем, геостационарного спутника на орбиту высотой 36 000 км, носителю потребуется просто дотянуть аппарат до НОО, а пристыковавшийся космический буксир сделает все остальное". Что бы Space Tugs было выгодно использовать надо иметь дешевые запасы топлива на орбите для дозаправки буксиров. А такое топливо можно получить или с лунных промышленных баз, что пока фантастика, или при помощи околоземной системы Orbiton, которая разрабатывается компанией AVANTA.