Rakete vom Typ Falcon 9 mit Raptoren

Ich habe die Frage „Warum verwendet SpaceX jetzt nicht einfach Raptors in der F9, da sie besser sind“ gesehen, die hier und da gestellt wurde, und ich verstehe, warum dies nicht möglich ist – sie sind kein Drop-In-Ersatz und Methan wird unterschiedlich gespeichert und in unterschiedlichen Verhältnissen mit LOX zu RP1 verwendet.

Das sei gesagt; Wenn man die Tatsache ignoriert, dass SpaceX mittelschwere/schwere halbwiederverwendbare Trägerraketen auslaufen lässt, überlegen Sie, ob ein Fahrzeug im Grundformfaktor des F9 (also 9 Triebwerke der 1. Stufe und 1 Vac-optimierter Triebwerk der 2. Stufe) aus dem gebaut wurde zermahlen, um Raptoren statt Merlins Platz zu bieten.

  • Welche Leistung kann man von einem solchen Fahrzeug erwarten?
  • Und um weiter zu expandieren, wenn die Notwendigkeit der Verwendung des F9-Rahmens völlig entspannt wäre, was wäre die optimale Konfiguration für eine halb wiederverwendbare Trägerrakete mit mittlerem Auftrieb und Raptor-Antrieb?
Das ist eine gute Frage! Ich habe die Formulierung etwas geändert, damit sie weniger einladend für meinungsbasierte Antworten klingt. Ich denke, es kann auf der Grundlage von Fakten und gut begründeten Argumenten beantwortet werden.
Frage 1: Fragen Sie für den "Grundformfaktor des F9" nach der gleichen Größe oder nur nach dem 2-stufigen 9-und-1-Layout? Zwischen der höheren Leistung des Raptor und der geringeren Methandichte wird letzterer eine viel größere Rakete sein.
Frage 2: "optimal" nach welcher Metrik? Trägerraketen werden niemals für eine einzelne Eigenschaft optimiert.
@RussellBorogove Formfaktor ist ein Aspekt des Hardwaredesigns, der die Größe, Form und andere physikalische Spezifikationen von Komponenten definiert und vorschreibt ... Wie wäre es mit den 9 + 1-Motoren und einer ähnlichen Größe und Form wie beim F9; Wäre das Ergebnis in der Lage, eine Nutzlast mit einer ähnlichen Masse wie die Fähigkeit eines F9 auf LEO zu heben?
9+1 Raptors im physischen Falcon-Formfaktor sind nicht wirklich ein praktikables Design, weshalb ich das OP um Klärung gebeten habe. Die Triebwerke müssten während des gesamten Fluges auf etwa 35 % gedrosselt werden.
Hallo, um den Formfaktor zu verdeutlichen, meine ich wirklich nur die Konfiguration von 9 + 1-Motoren. Die Größe der Rakete selbst würde sich natürlich ändern.

Antworten (1)

Wenn Sie versuchen, die Bühnenabmessungen des Falcon 9 beizubehalten, z. B. wenn Sie so viele der vorhandenen Werkzeuge wie möglich beibehalten möchten, möchten Sie definitiv keine 9 + 1 Raptor-Konfiguration. Methan ist wesentlich weniger dicht als Kerosin, so dass Sie in einer Stufe gleicher Größe weniger Treibmittelmasse erhalten - Sie erhalten am Ende eine sehr übermächtige Rakete.

Tatsächlich würden 3 Raptors auf der ersten Stufe ausreichen, und Sie können 24 Tonnen zu LEO mit einer Treibstoffreserve von 15 % für die Landung der ersten Stufe bringen, verglichen mit etwa 13 Tonnen für Falcon 9. (Ich habe widersprüchliche Informationen gesehen davon, ob 15 % die erforderliche Reserve für die Anlandung von Binnenschiffen oder für RTLS ist).

Wenn Sie eine 9+1-Raptor-Konfiguration wünschen, möchten Sie zu einer viel größeren Rakete wechseln – mit einem Gewicht von 1380 Tonnen (etwa das 2,5-fache der Masse der Falcon 9) und einem Durchmesser von etwa 5 oder 6 Metern anstelle von 3,7 Metern. und Sie schicken 40 Tonnen an LEO mit einer Treibstoffreserve von 15 % für die Landung in der ersten Stufe. Dies verwendet etwas konservativere Werte für die trockene Strukturmasse als Falcon demonstriert.

Diese Zahlen stammen aus einer Simulation, die ich entwickelt habe; Bitte nehmen Sie sie mit einem großen Salzkorn. Eines der großen Probleme, die ich habe, ist die Optimierung der Aufstiegswege; Kleine Unterschiede in meinem Führungsalgorithmus führen zu großen Unterschieden darin, wo die Rakete landet. Ich bin davon ausgegangen, dass der Raptor der ersten Stufe einen Isp auf Meereshöhe von 330 Sekunden und einen Schub auf Meereshöhe von 1760 kN hat, der vakuumoptimierte Raptor einen Isp von 375 Sekunden im Vakuum hat und einen Schub von 2000 kN im Vakuum erzeugt.

Rakete vom Typ Falcon 9 mit Raptoren
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v