Ликбез про космические потуги Илона Маска и его Фальконы
Судя по реакции публики, накопилась изрядная масса мифов насчет успехов американской частной космонавтики, всех этих вертикальных приземлений и прочих прорывов. Попробую развеять на пальцах те, что мне встретились.
Миф №1. Вертикальная посадка ракеты - это то, что никто не делал, это технический прорыв!
Нет, все это просто комбинация давно известных и отработанных еще в 60-х, 70-х годах технологий.
Раньше ступени так обратно не приземляли, потому что это никому не было нужно ввиду явной технической бредовости затеи.
Как в том анекдоте про неуловимого ковбоя Джо.
В приципе похожий процесс например происходил при посадках на Луну, но эта аналогия почему-то не производит впечатления на обывателей - они говорят "одно дело компактная фиговинка, а тут такая башня на огне балансирует!"
Ладно, рассмотрим башни.
Весь процесс возрващения ступени после разделения ракеты можно разбить на три этапа.
Начнем с последнего, самого видимо эффектного и поражающего воображение технически безграмотной публики.
Я скажу удивительную вещь для кого-то, но вертикальная посадка ракеты это с точки зрения механики практически то же самое что и взлет. Задействуются абсолютно те же механизмы, силы и приборы, ровно в том же режиме. Взлетаете вы или садитесь - у вас есть все те же две силы - тяга двигателя и сила тяжести. При замедлении/ускорении к силе тяжести просто добавляется сила инерции. Все.
Когда ракета взлетает - она ведет себя и балансирует точно так же, как если бы она садилась.
Но что забавно:
взлет ракет почему-то никак не поражает обывателей. Привыкли уже.
А точно такой же процесс, но в обратном порядке у всех вызывает массу восторга и верещания про революцию в космонавтике.
На всякий случай добавлю, что ступень даже проще стабилизировать - она же почти пустая, значит центр тяжести ниже чем у стартующей ракеты.
Следующий этап - управляемый полет в атмосфере по околобаллистической траектории к месту посадки - это опять собссно ровно то, что делают боевые ракеты. Так же или гораздо круче летают все современные зенитные, авиационные ракеты.
Примерно так умели делать, пардон, еще фашистские Фау-2.
Опять разница лишь в том что те разгоняются, а эта тормозит, что с точки зрения физики процесса ничего не меняет.
Самый "сложный" на самом деле - этап возврата ступени в плотные слои атмосферы. Нужно защищать баки от перегрева, ступень должна выдерживать поперечные перегрузки. Но это тоже давно решенные задачи, дело техники. Боковые ускорители Шаттлов такое делали при возврате (потом они приводнялись на парашютах), космические корабли вон, вообще выдерживают тысячи градусов при входе в атомсферу.
Почему же столько аварий при посадке у Фалькона? А дело в том, что Маск очевидно пытается посадить ступень при минимальных затратах топлива на стабилизацию ступени перед посадкой. Отсюда возникает лотерея с ветром, с точностью попадания - но это искусственно созданная техническая сложность. Она создается из-за того, что сам метод ракетного возврата ступени сильно бьет по выводимой полезной нагрузке на орбиту, вот и пытаются экономить "посадочное" топливо.
Миф №2. Пусть пока не получается - это нормально, Маск создает новые технологии, целую новую отрасль: многоразовые движки и т.д.!
Нет, Маск не создал вообще ничего нового, в том и дело.
Он банально воспроизводит, повторяет старые наработки 60-70-х годов. Многоразовые движки были отработаны и в СССР, и в США еше в 70-х. Шаттл летал с многоразовыми движками.
Хуже того - ЖРД "Мерлин", который стоит на Фальконе - имеет довольно средние характеристики.
Он относительно маломощный и примитивный, его удельный импульс (282 с) существенно ниже, чем например у нашего РД-180 (311 с) .
А удельный импульс это главная характеристика ракетного двигателя, показывающая насколько эффективно тот преобразует энергию топлива в тяговый импульс.
Дросселирование (управление тягой) для Мерлина было скопипизжено аж с лунного движка.
Космический корабль "Драгон" - это просто перепевка древнего "Аполлона" со всеми его недостатками и своими еще впридачу.
Он такой же одноразовый, садится в море да еще и не имеет стыковочного узла.
При всем при этом Маск получает с НАСА просто огромные суммы за запуски, под пустые обещания что когда-то в будущем он все радикально удешевит. Наверное. Когда-нибудь. Если НАСА захочет.
Миф 3. Еще рано считать стоимость запусков Фалькона - это стадия разработки, экспериментов
Да неужели? Фалькон-9 первый раз полетел в 2010-ом. С тех пор он запускался уже больше 20 раз.
Время первых экспериментальных запусков давно прошло - и к слову оно было частично оплачено НАСА.
Маск получил на разработку Фалькона грант на 400 млн по программе СОТS.
В рамках этой программы Фалькон-9 сделал два демонстрационных полета (в 2010-ом и 2012-ом) и был допущен уже к штатному снабжению МКС по программе CRS. Первый полет по этой программе стоимостью 1.6 млрд состоялся в 2012-ом году.
Все, с тех пор на МКС уже 4 года летают серийные Фальконы с несущественными модификациями, которые очевидно не требуют специальных испытаний/сертификации. И по непонятной причине эти полеты обходятся НАСА намного дороже, чем запуски Шаттлов в свое время, если считать с учетом массы доставленных грузов.
Миф 4. Маск хоть что-то делает новое, а сраная рашка ничего и только завидует
То есть построить полноценный космодром, разработать и успешно запустить новые ракеты легкого и тяжелого класса - это называется ничего? Вообще можно долго перечислять, проще хотя бы Вики посмотреть.
Миф №1. Вертикальная посадка ракеты - это то, что никто не делал, это технический прорыв!
Нет, все это просто комбинация давно известных и отработанных еще в 60-х, 70-х годах технологий.
Раньше ступени так обратно не приземляли, потому что это никому не было нужно ввиду явной технической бредовости затеи.
Как в том анекдоте про неуловимого ковбоя Джо.
В приципе похожий процесс например происходил при посадках на Луну, но эта аналогия почему-то не производит впечатления на обывателей - они говорят "одно дело компактная фиговинка, а тут такая башня на огне балансирует!"
Ладно, рассмотрим башни.
Весь процесс возрващения ступени после разделения ракеты можно разбить на три этапа.
Начнем с последнего, самого видимо эффектного и поражающего воображение технически безграмотной публики.
Я скажу удивительную вещь для кого-то, но вертикальная посадка ракеты это с точки зрения механики практически то же самое что и взлет. Задействуются абсолютно те же механизмы, силы и приборы, ровно в том же режиме. Взлетаете вы или садитесь - у вас есть все те же две силы - тяга двигателя и сила тяжести. При замедлении/ускорении к силе тяжести просто добавляется сила инерции. Все.
Когда ракета взлетает - она ведет себя и балансирует точно так же, как если бы она садилась.
Но что забавно:
взлет ракет почему-то никак не поражает обывателей. Привыкли уже.
А точно такой же процесс, но в обратном порядке у всех вызывает массу восторга и верещания про революцию в космонавтике.
На всякий случай добавлю, что ступень даже проще стабилизировать - она же почти пустая, значит центр тяжести ниже чем у стартующей ракеты.
Следующий этап - управляемый полет в атмосфере по околобаллистической траектории к месту посадки - это опять собссно ровно то, что делают боевые ракеты. Так же или гораздо круче летают все современные зенитные, авиационные ракеты.
Примерно так умели делать, пардон, еще фашистские Фау-2.
Опять разница лишь в том что те разгоняются, а эта тормозит, что с точки зрения физики процесса ничего не меняет.
Самый "сложный" на самом деле - этап возврата ступени в плотные слои атмосферы. Нужно защищать баки от перегрева, ступень должна выдерживать поперечные перегрузки. Но это тоже давно решенные задачи, дело техники. Боковые ускорители Шаттлов такое делали при возврате (потом они приводнялись на парашютах), космические корабли вон, вообще выдерживают тысячи градусов при входе в атомсферу.
Почему же столько аварий при посадке у Фалькона? А дело в том, что Маск очевидно пытается посадить ступень при минимальных затратах топлива на стабилизацию ступени перед посадкой. Отсюда возникает лотерея с ветром, с точностью попадания - но это искусственно созданная техническая сложность. Она создается из-за того, что сам метод ракетного возврата ступени сильно бьет по выводимой полезной нагрузке на орбиту, вот и пытаются экономить "посадочное" топливо.
Миф №2. Пусть пока не получается - это нормально, Маск создает новые технологии, целую новую отрасль: многоразовые движки и т.д.!
Нет, Маск не создал вообще ничего нового, в том и дело.
Он банально воспроизводит, повторяет старые наработки 60-70-х годов. Многоразовые движки были отработаны и в СССР, и в США еше в 70-х. Шаттл летал с многоразовыми движками.
Хуже того - ЖРД "Мерлин", который стоит на Фальконе - имеет довольно средние характеристики.
Он относительно маломощный и примитивный, его удельный импульс (282 с) существенно ниже, чем например у нашего РД-180 (311 с) .
А удельный импульс это главная характеристика ракетного двигателя, показывающая насколько эффективно тот преобразует энергию топлива в тяговый импульс.
Дросселирование (управление тягой) для Мерлина было скопипизжено аж с лунного движка.
Космический корабль "Драгон" - это просто перепевка древнего "Аполлона" со всеми его недостатками и своими еще впридачу.
Он такой же одноразовый, садится в море да еще и не имеет стыковочного узла.
При всем при этом Маск получает с НАСА просто огромные суммы за запуски, под пустые обещания что когда-то в будущем он все радикально удешевит. Наверное. Когда-нибудь. Если НАСА захочет.
Миф 3. Еще рано считать стоимость запусков Фалькона - это стадия разработки, экспериментов
Да неужели? Фалькон-9 первый раз полетел в 2010-ом. С тех пор он запускался уже больше 20 раз.
Время первых экспериментальных запусков давно прошло - и к слову оно было частично оплачено НАСА.
Маск получил на разработку Фалькона грант на 400 млн по программе СОТS.
В рамках этой программы Фалькон-9 сделал два демонстрационных полета (в 2010-ом и 2012-ом) и был допущен уже к штатному снабжению МКС по программе CRS. Первый полет по этой программе стоимостью 1.6 млрд состоялся в 2012-ом году.
Все, с тех пор на МКС уже 4 года летают серийные Фальконы с несущественными модификациями, которые очевидно не требуют специальных испытаний/сертификации. И по непонятной причине эти полеты обходятся НАСА намного дороже, чем запуски Шаттлов в свое время, если считать с учетом массы доставленных грузов.
Миф 4. Маск хоть что-то делает новое, а сраная рашка ничего и только завидует
То есть построить полноценный космодром, разработать и успешно запустить новые ракеты легкого и тяжелого класса - это называется ничего? Вообще можно долго перечислять, проще хотя бы Вики посмотреть.