Wpis z mikrobloga

Mówiąc inaczej – SpaceX potrzebuje kilkaset silników w ciągu najbliższych 12 miesięcy. To porównywalna ilość do wszystkich wyprodukowanych Merlinów. Niestety Starship / SuperHeavy używają trochę za dużej ilości silników – w końcu każdy z nich musi mieć dwie turbosprężarki + kontroler + komorę spalania i to zwiększa cenę i zmniejsza tempo produkcji. 39 silników zamiast 10 (F9) czy 28 (FH). Nie bez powodu Musk chce by Raptory były produkowane możliwie tanio i możliwie szybko. Jednocześnie Raptor jest znacznie bardziej skomplikowany w porównaniu do Merlina i nie ma opcji by zrobić go prostszym. Dwie najważniejsze różnice to turbosprężarki (Merlin ma jedną pompującą jednocześnie ciekły tlen i kerozynę, Raptor ma dwie osobne) oraz cała mechanika działająca w gorącym tlenie. To ostatnie jest szczególnie trudnym wyzwaniem – wymagane są specjalne stopy metali które pokrywają się szczelną warstwą tlenków chroniących metal przed utlenieniem się. Osiągniecie tego na nieruchomych częściach jest relatywnie proste (Rosja to od kilkudziesięciu lat umie), dużo trudniejszym problemem są ruchome części, szczególnie te które w momencie startu trą o siebie. SpaceX pokazał że są w stanie zbudować części które wytrzymują kilka uruchomień i kilka – kilkanaście minut pracy. Pytanie czy daje się zrobić coś co wytrzyma dużo więcej…


źródło

Jak jest różnica w osiągach między Raptorami a Merlinami? Jaki jest uzysk z tego większego skomplikowania?

#spacex
  • 13
  • Odpowiedz
  • Otrzymuj powiadomienia
    o nowych komentarzach

Merlin 1D:
Ciąg na poziomie morza 620 kN
Ciąg w próżni 690 kN
Impuls wł. na poziomie morza 282 s
Impuls wł. w próżni 310 s
Stosunek ciąg/masa 160
  • Odpowiedz
@Grewest: Druga zaleta tego skomplikowania to większa wydajność silnika merlin do zasilania turbopompy używa generatora gazu który spala strasznie bogatą mieszankę żeby wirnik pompy się nie stopił. Następnie ta mieszanka jest wyrzucana osobną dyszą na zewnątrz nigdy nie jest dopalana w całości przez co silnik nie jest tak wydajny jak by mógł być. Chociaż obecnie w rakietach stosuje się raczej silniki "staged combustion cycle" gdzie mieszanka jest dopalana z generatora
  • Odpowiedz
@nieMamPomysluNaNazwe3: @yaca_szczecin: Dzięki za odpowiedzi. A jak to wygląda z minimalną mocą silnika? Pamiętam że gdzieś czytałem że problemem przy lądowaniach jest to że silniki muszą pracować z jakąś "minimalną mocą" która jednak i tak jest "zbyt mocna" dla rakiety. I silniki muszą być wyłączane aby rakieta mogła wylądować.
  • Odpowiedz
@Grewest: z tego co wiem to nie jest znany minimalny ciąg raptora
Piszesz o problemie (tak naprawdę to nie problem a najbardziej wydajny sposób na lądowanie) falcona9
Chodzi o to że wracając z misjii nawet ciąg jednego silnika ustawionego na minimalny ciąg jest za duży żeby booster mógł się unosić w powietrzu przez co trzeba go włączyć w odpowiednim momencie i dobrze sterować bo inaczej zacznie znowu się wznosić

starship
  • Odpowiedz
A jak to wygląda z minimalną mocą silnika? Pamiętam że gdzieś czytałem że problemem przy lądowaniach jest to że silniki muszą pracować z jakąś "minimalną mocą" która jednak i tak jest "zbyt mocna" dla rakiety. I silniki muszą być wyłączane aby rakieta mogła wylądować.


@Grewest: Kolega przede mną źle pisze – problem jak najbardziej dotyczy Starshipa, w sensie Raptory są za mocne, by osiągnąć zawis. Wynika to prawdopodobnie z faktu,
  • Odpowiedz
jak za mocny jak sn5,sn6 wzniósł się na 150metrów po czym opadł xdd


@nieMamPomysluNaNazwe3: Może już nie pamiętasz, ale SN5 i SN6 to nie był Starship, tylko testowy zbiornik z jednym silnikiem. Starship (bez boostera) startuje na 3 silnikach i przy lądowaniu wyłącza 1 (w sensie włącza 3 i od razu wyłącza 1, ten najbardziej oddalony od osi), by opadać na dwóch. Na Marsie prawdopodobnie (nie chce mi się liczyć) plan zakłada odpalenie trzech silników i wyłączenie najpierw jednego, a potem też drugiego, choć oczywiście zależy to od tego, do ilu procent ciągu będzie w stanie schodzić Raptor 2 i kolejne iteracje. Obecna generacja raptorów schodzi do około 50%, a być może lekko poniżej.

Docelowo, Starship będzie lądować bez cargo (cargo zostanie zostawione na orbicie – chyba, że mówimy o lądowaniu na Marsie), czyli ważyć będzie 85-95 ton (pusty), nie licząc pozostałego w zbiornikach paliwa + header tanki. Nie wiem ile dokładnie waży paliwo w obu header tankach, ale kilkadziesiąt ton (powiedzmy 40*). To jest 125-135 ton minimum. Nowe Raptory mają mieć wg Muska >230 ton ciągu. Jeśli schodzą do 50%, to mamy około 115 ton. Czyli dwa silniki (a taki jest plan lądowania, suicide burn na jednym to za duże ryzyko) są za mocne na zawis nawet na Ziemi, a tym bardziej na
  • Odpowiedz
suicide burn na jednym to za duże ryzyko


A właściwie powinienem tu napisać nie tyle, że "suicide burn na jednym to za duże ryzyko", a że ogólnie lądowanie tylko na jednym silniku to za duże ryzyko. Dlatego nawet na Marsie pewnie będą chcieli iść w kierunku suicide burn na dwóch silnikach.
  • Odpowiedz
@texas-holdem: jak byś ogladał streamy spacex z lotów to byś wiedział że oni tam mówią że przechodzą w tryb zawisu. Łap https://youtu.be/ODY6JWzS8WU

Btw Nieogarne tego... napisałeś coś wyssanego z palca i zamiast zwyczajnie napisać że faktycznie pomylilem się to dalej w to brniesz... Co mam ci wysłać? Dosłownie masz tutaj Johna Inspruckera mówiącego że robią hover

A jeśli nie chodziło o taki zawis to rzuć sobie kamieniem tak żeby na
  • Odpowiedz
@nieMamPomysluNaNazwe3: Stary, ale do czego Ty się odnosisz w tych skokach testowych – takie skoki jak przy prototypach nigdy nie będą wykonywane przez faktycznego Starshipa (w sensie skończonego, który startuje na szczycie SH). Wyżej masz prostą matematykę wyłożoną, ale powtórzę punkty danych, które są znane:

– Starship ma docelowo lądować na dwóch Raptorach (nie na jednym, ze względu na ograniczenie ryzyka)
– Raptory mają docelowo osiągać co najmniej 230 ton ciagu (cyt. Musk)
– pusty Starship będzie ważył poniżej 100 ton (to jest cel Muska), do tego dochodzi paliwo w header tankach (nie wiem dokładnie ile ale max 50 ton, a w ost. fazie lądowania znacznie
  • Odpowiedz