Полёты в космос

Для Falcon-9 при посадке на платформу, выставленную точно по траектории полета запас топлива на посадку около 6-7% от всего топлива ступени. При возврате на стартовую площадку уже надо оставлять около 20 %. Это делает посадку с возвратом возможной для ограниченного количества миссий с невысокими требованиями к энергии запуска. Такими миссиями например являются запуски Дракона к МКС, пилотируемые и грузовые. Для запуска большинства спутников на геопереходную орбиту возврат ступени к точке старта уже невозможен возможна только посадка на платформу.

Что касается российской космонавтики то тут опыт американских компаний мало применим поскольку разместить площадку для посадки ступени под траекторией выведения невозможно. Платформа не сможет плавать по просторам Сибири и Дальнего Востока (для космодрома Восточный), да и в Баренцевом море при запуске с Плесецка на полярную орбиту условия так себе. Типовое расстояние от точки старта до точки посадки для Falcon-9 для разных миссий от 550 до 650 км а для центрального ядра Falcon Heavy примерно 1000 км. Для работы такой схемы стартовая площадка должна быть на берегу океана и у этого решения кстати тоже есть кроме плюсов и свои минусы. Например погода.
Морская платформа дает большой выигрыш в транспортировке. А вот интересно, какой либо наш двигатель/связка двигателей продумывалось для теоретического повторного использования? Кроме проекта "Буран".

Думаю неправильно считать 6-7 процентов от всего топлива, надо сюда приплюсовать массу сжигаемого топлива чтобы иметь такой запас.
 
Думаю неправильно считать 6-7 процентов от всего топлива, надо сюда приплюсовать массу сжигаемого топлива чтобы иметь такой запас.
В смысле ? Какой запас, где его размещать ? Есть ступень. Например Falcon-9 block 5. Пустая весит 25.5 тонн. Несет компонентов топлива 395 тонн. Это ее максимальная заправка топливом больше не влезет. Можно реализовать все дельта V для выведения и пожертвовать ступенью. Тогда всей ракетой будет выведено 22.5 тонн на орбиту высотой 180 км наклонением 28 градусов. Можно оставить 7 процентов топлива для посадки на баржу. Тогда на такую же орбиту можно вывести 17,5 тонн. Можно оставить 20 процентов для возврата на старт тогда максимум 12.5 тонн.

А насчет повторного использования. РД-170 в боковушках ракеты Энергия в перспективе планировали использовать повторно. На стенде двигатели повторно запускали. А вот работы по возврату ступени на парашютах даже не начинали. Маск читал об этом проекте и сначала тоже планировал использовать парашюты. Но ступень ломалась о воздух до их применения. Оказалось что нужно ее жестко стабилизировать газовыми рулями. Также нужен импульс торможения для снижения тепловых нагрузок. А если двигатели все равно будут использоваться то почему бы и не сажать ступень не них же. Пустая ступень в атмосфере тормозится со скорости 1500 м/c до скорости 250 м/с без всякого парашюта еще до посадочного включения двигателя.
 
В смысле ? Какой запас, где его размещать ?
Вы считаете процент остатка для учета массы топлива для возвращения, я имею ввиду процент от объема топлива первой ступени, нужное чтобы поднять те самые сохраняемые 7-20 процентов топлива - они же имеют вес, т.е. считается за дополнительный груз.

Согласен, схема Маска самая простая, менее трудозатратная, да и более безотказная ввиду меньших изменений в конструкцию ракеты, ввиду высокой продольной устойчивости "трубы".
 
Эти 7% топлива отнимают примерно 10 секунд работы 9 двигателей на выведении из общих 160 секунд. Однако это самые эффективные секунды когда ускорение максимально поскольку массы топлива почти не осталось а тяга двигателей осталась. Ускорение в эти секунды достигает чуть выше 5G если перегрузка искусственно не ограничивается прочностью спутников (у многих 5G это предел). А 10 секунд с перегрузкой 5G это 500 м/c недобранной скорости. Которую будет добирать вторая ступень вынужденная везти на это топливо вместо полезной нагрузки.
 
Назад
Вверх