Was ist die Absicht, Beine an der Rakete zu befestigen?

Sie sind Teil des Entwicklungsprogramms für wiederverwendbare Startsysteme von SpaceX . Die Absicht ist, sowohl die erste als auch die zweite Stufe der Falcon 9 und der Falcon Heavy wiederverwendbar zu machen, indem sie beide zur Startrampe zurückgebracht werden, wo sie senkrecht landen sollen. Ihr Technologiedemonstrator Grasshopper absolvierte acht erfolgreiche Testflüge.

Ja, es reduziert den Nutzlastanteil, aber wenn sie die Technologie zum Laufen bringen können, können die Kosten pro Pfund in die Umlaufbahn erheblich gesenkt werden.

Wenn Elon Musk das durchziehen kann, dann sollte der Staat Kalifornien vielleicht noch einmal einen Blick auf seinen Hyperloop werfen .

Wie bereits erwähnt, plant SpaceX den Bau einer schnell wiederverwendbaren Rakete. Nur so können die Kosten gesenkt werden.

Im Moment hat noch niemand das getan, was er versucht, auf verschiedene Weise. Was ich am interessantesten finde, ist das regelmäßige Testen.

Grasshopper und Grasshopper 2 (offiziell F9R-Dev1 genannt und zu einer schönen Explosion getestet, als sie auf eine Kante des Testumschlags trafen, Testzweck) testen die Steuerungssoftware am unteren Ende des Landeereignisses. (GH hat Tests bis zu 1/2 Meile abgeschlossen, F9R-Dev1 ging während des Tests verloren und F9R-Dev2 wird in New Mexico viel höher gehen).

Bei jedem möglichen Flug wird SpaceX das Landesystem testen, als „Bonus“-Nutzung der ersten Stufe, bis sie erfolgreich sind. Sobald sie dies tun, werden sie die Beweise in der Hand haben, um der FAA zu zeigen, dass sie eine Stufe sicher an Land landen können.

Daher werden sie es zuerst über Wasser testen, um die Kontrolle und das gesamte System End-to-End zu demonstrieren. Seit ihren ursprünglichen Tests haben sie einen Landekahn hinzugefügt, das ASDS (Autonomous Spaceport Drone Ship) , das ein 170 x 300 Fuß großes Ziel bietet, auf dem versucht werden kann, zu landen. Der erste Versuch der CRS-5-Mission traf die Ecke des Lastkahns, aber es ging ihm die Hydraulikflüssigkeit für die Gitterflossen aus. Aber Junge, sie sind nah dran! Folgende Missionen zielen darauf ab, auf dem Drohnenschiff zu landen.

In Zukunft bauen sie ein Drohnenschiff an der Westküste für Vandenberg-Startwiederherstellungen.

Das gibt ihnen zusätzliche Flexibilität. Wenn sich das ASDS weit unterhalb der Reichweite befindet und eine schwere Nutzlast gestartet wird, ist der für die Rückkehr zum Startplatz (RTLS) erforderliche Treibstoff geringer, wenn sie tatsächlich auf der Reichweite des Lastkahns landen.

Das Testen auf dem Lastkahn macht die FAA-Zertifizierung für die Landung beim KSC viel einfacher, wenn sie wiederholt bewiesen haben, dass sie am Ziel landen können. (Sie bauen einen Landeplatz bei KSC bei LC-13).

Der Mittelkern des Falcon Heavy fliegt viel höher und schneller als ein normaler F9-Kern oder die beiden Seitenkerne, sodass die Verwendung des ASDS zur Wiederherstellung auch die Nutzlast unterstützt.

Ihre Wiederverwendungspläne beinhalten zwar einen Nutzlastverlust von 15-30 %, aber als Teil der Umstellung von F9 auf F9 v1.1 gab es eine große Steigerung der verfügbaren Nutzlast. Somit haben sie in Zukunft eine gewisse Flexibilität. Wenn Ihre Mission 100 % der Nutzlast erfordert, könnten sie entbehrlich starten und Ihnen mehr berechnen. Wenn es in den Nutzlastbereich des reuable-Modus passt, berechnen Sie viel weniger.

Wenn sie Falcon Heavy wiederverwendbar bekommen können, ist es möglicherweise effektiver, größere Dinge auf dem F-Heavy zu starten, anstatt eine F9 auszugeben.

Die Beine auf einer Wasserlandemission wirken irgendwie albern, werden aber aus mehreren Gründen wirklich benötigt.

1) Testen Sie den Beinmechanismus bei einem vollen Höhenflug von Ende zu Ende. 2) Sie brauchen die Drehimpulskontrolle, um den Stage Spin zu bewältigen, auf den sie bei Flug 6 bei der Cassioppe-Mission gestoßen sind.
3) Landen Sie auf dem ASDS und beweisen Sie der FAA ihre Fähigkeit, ein kleines Ziel zu treffen.

Im September 2013 testeten sie das Wiederherstellungsmodell, indem sie drei Motoren nach MECO abfeuerten, um langsamer zu werden und vage zurück zur Basis zu zielen. Als es dann wieder in die Atmosphäre eintrat, startete das Mitteltriebwerk (dritte Zündung der Mission für dieses Triebwerk!) über dem Wasser für die endgültige Verzögerung neu, aber das Fahrzeug hatte sich gedreht und das Reaktionssteuerungssystem war überfordert und konnte es nicht so steuern Kraftstoff zentrifugierte weg von den Einlässen und der Motor flammte aus. Durch das Ausstrecken der Beine wie bei einem Eiskunstläufer erwarten sie, den Spin mit dem vorhandenen RCS-System besser kontrollieren und auf dem Wasser landen zu können.

Und wenn es bei der CRS-3-Mission im März 2014 fehlschlägt, werden sie es bei der nächsten Mission erneut versuchen, bis sie erfolgreich sind. (Siehe oben, was sonst niemand zu tun scheint, ernsthaftes Experimentieren!)

Wie Jerard erwähnt hat, besteht das Ziel darin, die erste Stufe und schließlich die zweite Stufe zu landen, um die Wiederverwendbarkeit zu verbessern. Die Beine sind ein wichtiges Puzzleteil, um dies zu erreichen. Und ja, es reduziert die Tragfähigkeit, aber es gibt viele Fälle, in denen die Rakete nicht vollständig genutzt wird. Es scheint offensichtlich, dass SpaceX es vermieden hat, Wiederverwendbarkeitstests für Satelliten durchzuführen, die einen erheblichen Teil der Tragfähigkeit nutzten (Geo-Vögel), während sie anscheinend mehr Tests mit kleineren Satelliten durchführen, bei denen es sich häufig um LEO handelt (CRS, Cassiope). Ich würde erwarten, dass sich dieser Trend fortsetzen wird, da mehr Wiederverwendbarkeitstests bei Missionen mit Überschuss zu sehen sind, was meiner Meinung nach die nächsten Orbcomm- und CRS-Missionen sein werden.

Es sollte beachtet werden, dass sie nicht versuchen werden, an Land zu landen, sondern eine kontrollierte Landung auf dem Wasser haben. Sie würden gerne an Land landen, aber sie haben nicht die entsprechende Genehmigung erhalten, um die Landung zu versuchen, und werden es auch nicht tun, bis sich das System in einer Situation mit geringem Risiko als zuverlässig erwiesen hat. Dennoch wird die Landung auf dem Wasser bei Erfolg wertvolle Informationen über die Lebensdauer der Raketen nach dem Schub sowie über die Leistung in der Luft liefern. Vielleicht wird SpaceX sogar eine Art Lastkahn zum Landen aufstellen, um zu verhindern, dass die Raketen in besiedelten Gebieten landen.

SpaceX beabsichtigt, die Falcon-Serie zu einem wiederverwendbaren Raketensystem zu machen.

Die Landebeine sollen es der 1. Stufe ermöglichen, eine vertikale Landung am oder in der Nähe des Startplatzes durchzuführen, um sie zu überholen und wiederzuverwenden.

Die Finanzdaten basieren auf der Theorie, dass der Kraftstoff nicht die teuerste Komponente ist (Elon Musk in einem Fernsehinterview).

Laut Elon Musk von SpaceX machen 200.000 US- Dollar an Treibstoff und Sauerstoff nur 0,35 % der Startkosten seines Unternehmens aus. Der Rest steckt in ihrer 56,5 Millionen Dollar teuren Falcon-9-Rakete. Musk vergleicht dies mit dem Wegwerfen einer 300 Millionen Dollar teuren 747 nach einem One-Way-Flug. Wenn Sie darüber nachdenken, werden Sie feststellen, dass Musk völlig Recht hat und sich schon vor langer Zeit mehr um die Wiederverwendbarkeit hätte bemühen müssen.
— Artikel von ZMEScience.com vom 20. August 2013.

M $ 0,2 von M $ 56 sind nur ein Haar unter 0,36 %. Wenn die Betriebs- und Renovierungskosten im Bereich von 5 % liegen, bedeutet dies, dass der Start von 10 Missionen auf einem Raketenkörper 15,3 % der Kosten von 10 Raketen beträgt ... 1/6 die Kosten. Bei 20 Starts wären es 1/10 der Kosten.

Da die verlorene Nutzlastkapazität bei diesem Flug nicht benötigt wird, ist es ein geeigneter Flug für das Experiment. Und wenn es weich landen kann, wird es SpaceX sofort zugute kommen.

http://www.spacelaunchreport.com/falcon9.html
https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=d776bfdf8afabea49f5a2c2847c88519&tab=core&_cview=1
http://www.space.com/13139-space- Fully-Reusable-Rockets-Works.html
http://www.nasaspaceflight.com/2013/10/musk-plans-reusability-falcon-9-rocket/
http://www.zmescience.com/space/spacex-reusable -rakete-100-mal-billiger-0432423/