Wir alle wissen, dass die Falcon 9 auf Wiederverwendbarkeit ausgelegt ist, aber es gab immer noch einige Hüllenverluste. Obwohl dies noch nicht geschehen ist, sagen wir, eine Falcon 9 erleidet während des Fluges einen Ausfall, bei dem vier Kerntriebwerke vorzeitig abgeschaltet werden. Wäre es immer noch möglich, die Oberstufe zu zünden und zu versuchen, die Umlaufbahn zu erreichen, während man versucht, den Booster zu landen?
Meine Hauptanliegen bei diesem Szenario sind, dass der F9 nicht so programmiert ist, dass er den mittleren Motor und zwei andere zufällige Motoren gegenüber anstelle von voreingestellten Motoren aktiviert, und dass der Booster mehr Kraftstoff hat als normalerweise während einer typischen Landesequenz .
NB: Flüchtige Tests mit Kerbal Space Program (RSS) in 10, 20, 30, 40, 50, 60 km Höhe (70 und 80 wurden ignoriert, da diese mit einem normalen MECO zusammenfallen). Fünf Versuche einer manuellen Pad-Rückgabe in jeder Höhe führten zu:
| Höhe | Ausfälle | Erfolge | Nutzlast im Orbit? |
|---|---|---|---|
| 10 | 5 | 0 | NEIN |
| 20 | 4 | 1 | NEIN |
| 30 | 2 | 3 | NEIN |
| 40 | 1 | 4 | NEIN |
| 50 | 1 | 4 | Ja |
| 60 | 0 | 5 | Ja |
Angenommen, eine Falcon 9 erleidet während des Fluges einen Ausfall, bei dem vier Kerntriebwerke vorzeitig abgeschaltet werden. Wäre es immer noch machbar, die Oberstufe abzuwerfen und zu versuchen, die Umlaufbahn zu erreichen, während man versucht, den Booster zu landen?
Angesichts des Ausdrucks "Versuch, die Umlaufbahn zu erreichen" ist mir unklar, ob Sie die obere Stufe verwerfen oder wie üblich trennen möchten . Wie Jörg W. Mittag in Kommentaren betont, sind die Oberstufe und ihre Nutzlast der wichtige Teil; Im Falle eines Ausfalls mehrerer Motoren wäre es vorzuziehen, den gesamten Kraftstoff der ersten Stufe zu verbrennen, um die zweite Stufe so hoch und schnell wie möglich zu bringen, und die erste Stufe zu opfern.
Meine Hauptbedenken bei diesem Szenario sind, dass der F9 nicht so programmiert ist, dass er die Center-Engine und zwei andere zufällige Engines gegenüber statt voreingestellter Engines aktiviert
Die Programmierung ist nicht das Problem, es ist die TEA-TEB-Zündflüssigkeit, die von den Motoren verwendet wird. Jeder Motorstart erfordert eine "Dosis" dieses Zeugs, und ich glaube, dass nur die vorgesehenen Boost-Back- und Landemotoren die Flüssigkeit für Neustarts tragen - das für den anfänglichen Start verwendete TEA-TEB stammt von einer Bodenausrüstungsquelle . Ich weiß nicht, ob es ein erheblicher Gewichts- / Komplexitätstreffer wäre, TEA-TEB für die anderen Motoren zu tragen.
Und dass der Booster mehr Treibstoff hat als normalerweise während einer typischen Landesequenz.
Das wird kein Problem sein. Der Kraftstofftank wird von allen Motoren geteilt. Die Minderung eines Triebwerkausfalls bei einer mehrmotorigen ersten Stufe besteht darin, alle Triebwerke auf Vollgas laufen zu lassen und den gesamten Kraftstoff zu verbrauchen, in der Hoffnung, die zweite Stufe hochzufahren. Dadurch wird so viel wie möglich von der bereits erworbenen vertikalen Geschwindigkeit beibehalten; Selbst wenn die Rakete bei einem Triebwerksausfall kurzzeitig unter einem Schub-Gewichts-Verhältnis von 1:1 liegt, sinkt das Gewicht schnell, wenn Treibstoff verbraucht wird. Wenn nicht viele Motoren sehr früh ausfallen, werden Sie immer noch den ganzen Weg klettern.
Der jüngste Ausfall von Astra 0006 hat dies dramatisch veranschaulicht; Es verlor fast sofort beim Start einen von fünf Motoren . Es schwebte knapp über dem Pad und glitt einige Sekunden lang seitlich ab (glücklicherweise vom Startturm weg), dann begann es schließlich zu steigen, als es Treibstoffmasse verlor.
Jörg W Mittag
GdD
schneller als das Licht