Heute habe ich diesen Bericht über einen SpaceX Falcon 9-Raketentestschuss gesehen. Die Kraft einer brennenden Rakete ist enorm, und im Video sehen wir eine scheinbar einfache Konstruktion, die die Rakete (oder in diesem Fall die Raketenstufe) am Boden hält.
Wie schafft es diese Konstruktion, die Rakete am Boden zu halten? Was sind seine Materialien und sein Design? Wurde dieses gleiche (oder ein ähnliches) Design immer für solche Tests verwendet?
Ich kann diesen Teil beantworten "Wurde dieses gleiche (oder ähnliche) Design immer für solche Tests verwendet?"
In den frühen Tagen des Programms führte Shuttle gelegentlich einen Pad-Test durch, bei dem die Haupttriebwerke kurz gezündet wurden.
Während dieses Tests (und zu allen anderen Zeiten) wurde der Stapel Shuttle/Externer Tank/Solid Rocket Booster mit acht Schrauben am Mobile Launcher festgehalten. Vier dieser Bolzen verbanden die hintere Schürze jedes Solid Rocket Boosters mit dem Mobile Launcher. Die Bolzen waren 28 Zoll lang und hatten einen Durchmesser von 3,5 Zoll. Sie können den Haltepfosten sehen, der die Schnittstelle zwischen den Bolzen und dem Launcher im Bild unten war.
Ein Schema des Haltepfostens und der Schraube ist hier gezeigt.
Für einen echten Start wurden die Nüsse durch pyrotechnische Geräte in zwei Hälften gesprengt (2 pro Nuss, für Redundanz). Hier ist ein Bild der Nüsse nach dem Start.
Ich bin mir nicht sicher, ob Sie dies genau als "einfach" charakterisieren können, aber es war im Allgemeinen zuverlässig. Mir sind ein paar Probleme bekannt, die im Laufe der Jahre aufgetreten sind, die amüsant benannten " Stud Hang Ups " und einen Vorfall auf STS-112, bei dem ein Satz redundanter Pyros nicht zündete .
Nehmen wir 5*10^6 lbs Schub an:
Dann sollten 4 Stahldrähte von ca. 60mm Durchmesser ausreichen.
Das Besondere an einer Rakete ist nicht ihre maximale Kraft bei Geschwindigkeit Null, sondern die Tatsache, dass die Kraft unabhängig von der Geschwindigkeitsdifferenz zu einem Medium, in dem das Fahrzeug fliegt, erzeugt wird und konstant bleibt.
Quelle für die Festigkeit des Stahldrahtes:
DIN3069-Draht (DIN: Deutsche Industrie Norm, entspricht normalerweise einer ISO-Norm)
Bruchlasttabelle (ab Seite 21/22)
Das orange Oberteil und die starken Kabel scheinen etwas untypisch zu sein. Es gibt ein Video von F9-019 (Jason-3) auf demselben Stand. die dünnere Kabel und keine spezielle Kappe zeigt. Aber es ist eine Version 1.1 von F9, daher können einige Unterschiede auch darauf zurückzuführen sein.
Der wichtigste Teil des Niederhaltemechanismus sind die Klemmen , die die Rakete am Transporter/Erektor oder einem Prüfstand fixieren. Diese werden direkt über den Motorglocken direkt an der Octoweb- Struktur befestigt. Es gibt eine Aufnahme der Veröffentlichung im SpaceX-Webcast-Intro (Sie können es zum Beispiel bei 7s im Thaicom 8-Webcast sehen , aus dem ich dieses Bild genommen habe).
Dies scheint das alte F9 v1.0 zu sein, wenn ich mich nicht irre. Später im Intro gibt es ein weiteres Detail der Veröffentlichung bei 14s . Dann gibt es im selben Webcast um 21:20 eine Nahaufnahme der aktuellen Version, aber leider ohne die eigentliche Veröffentlichung.
Über die orangefarbene Kappe und die dicken Drähte - die Spekulationen gehen davon aus, dass sie verwendet werden, um das Gewicht und einige Belastungen (durch Vibrationen usw.) der zweiten Stufe zu simulieren, um die strukturelle Integrität der zurückgegebenen Stufe zu überprüfen.
(Verwendete Bilder gehören SpaceX)
Die Starthalterung, die für tatsächliche SpaceX-Starts verwendet wird, ist in der Lage, die volle Leistung des Stapels für mindestens 1 Sekunde vor jedem Start und für die Heißfeuertests zu halten, die oft mehrere Sekunden lang sind.
Die von SpaceX sind in gewisser Weise einfacher (keine Sprengstoffe), aber in mancher Hinsicht komplexer (sie werden bei Bedarf freigesetzt) als die von Space Shuttle.
Der Stapel im obigen Bild ist das neue Testpad bei McGregor. Sie haben es gebaut, wir glauben, um einen Falcon Heavy mit vollem Schub zu testen, was fast 5 Millionen Pfund Schub entspricht.
Sie haben viel Beton verwendet, tief in den Boden gegraben, mit viel, viel Erde / Gewicht darauf, damit die Rakete nicht mit der angebrachten Starthalterung startet.
Uwe
Saiboogu