Wie ist das Verhältnis von Schub zu Gewicht von Falcon 9 bei der Landung?

Ich würde gerne wissen, wie groß das Verhältnis von Schub zu Gewicht ist, das der ersten Stufe von Falcon 9 während der Landung zur Verfügung steht. Mit anderen Worten, was ist speziell die untere (und hoffentlich, wenn Sie wissen, die obere) Grenze des Schub-Gewichts-Verhältnisses?

Antworten (1)

Aus Wikipedia erhalten wir beim Start den folgenden Wert (Pfund bewusst gewählt, da beide Krafteinheiten sind, anstelle von kg, was eine Masseneinheit ist)

  • 1.530.000 lbf Schub
  • 1.194.000 Pfund Gewicht

Somit beträgt der TWR beim Start 1,28. Das Maximum ist 5 , da Falcon 9 mit dem Abschalten der Triebwerke beginnt, wenn der TWR jemals über 5 liegt. Dies ist während des Flugabschnitts des Starts der Fall. Okay, was würde es während der Landung sein? Nun, am höchsten könnte es sein, wenn der Kraftstoff vollständig verbraucht ist und nur ein einziger Motor verwendet wird. SpaceX veröffentlicht das nicht wirklich, aber es wird auf 23 bis 26 Tonnen geschätzt. Okay, was hat es damit auf sich? Nun, mit nur einem Triebwerk schiebt es 1/9 des maximalen Schubs. Es gibt einige Informationen, dass der Motor auch um 40% drosseln kann. Höchstwahrscheinlich bedeutet dies 40 % weniger Leistung pro Space Shuttle, aber es könnte auch anders interpretiert werden. Das Gewicht liegt zwischen 50-57 Tausend Pfund. Also, was ist das für TWR? Etwa 1.8-2.05. Die erste Stufe wird normalerweise fast leer zurückgegeben, daher ist dies wahrscheinlich eine gute Schätzung des TWR bei der Landung. Unterm Strich sind die folgenden Werte geschätzte TWR für den Falcon 9:

  • Start- 1.28
  • Maximum im Flug – 5
  • Landung – 1,8-2,05 (geschätztes Maximum, tatsächliches könnte niedriger sein, wenn noch Treibstoff vorhanden ist)
Sie sind nicht für die Drosselung verantwortlich. Es ist wieder eines der Dinge, zu denen SpaceX nicht bereit ist, aber es gibt einige ziemlich anständige Spekulationen in freier Wildbahn, wie niedrig Merlin drosseln kann. Es wäre immer noch bei T / W über 1, es ist nahezu unmöglich, die Turbopumpen noch zu speisen, um sie bei einem niedrigeren Druck am Laufen zu halten. Sogar die Werte, die ich gesehen habe, sind fantastisch, wenn sie wahr sind.
Merlin 1D drosselt entweder auf 60 % oder 40 %, je nachdem, wie Sie interpretieren: twitter.com/elonmusk/status/462104679116050432
Es ist traurig, dass die offiziellsten Daten ein Tweet von Elon Musk zu etwas sind, das ziemlich vage ist ...
@RussellBorogove Ja, und sogar 60 % sind eine fantastische Leistung! Ich würde auch vermuten, dass der zentrale Octaweb Merlin nicht den gleichen maximalen Schub hat wie der Rest von ihnen. Es wäre aus mehreren Gründen sinnvoll, einer landet selbst, ein anderer ist, dass er eine etwas längere Düse verwendet, sodass er die Schwingung in der Abgasfahne verringern soll.
Sie haben wahrscheinlich Recht damit, dass der mittlere Motor anders ist als die anderen, aber ich muss einige Annahmen treffen ... Trotzdem habe ich die Zahlen etwas verbessert.
Meines Wissens nach ist es nicht schwierig, einen Hochleistungsmotor mit Flüssigbrennstoff zu konstruieren, der auf etwa 70% drosseln kann, es gibt nur wenige Anwendungen für sie. yarchive.net/space/rocket/deep_throttling.html
Ist es eine längere Düse? Ich dachte, es wäre nur ein niedrigerer Befestigungspunkt.
@RussellBorogove Ich bin mir nicht sicher, ich vermute irgendwie beides.
@PearsonArtPhoto Vielen Dank für Ihre Bemühungen, sehr nützliche Antworten und Links.
Wie ist das Verhältnis von Schub zu Gewicht von Falcon 9 bei der Landung?
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