?

Log in

No account? Create an account
Previous Entry Share Next Entry
Пять вопросов и ответов относительно ракеты-носителя Falcon Heavy
bmpd




В свете вчерашнего успешного запуска новой тяжелой ракеты-носителя Falcon Heavy компании SpaceX Илона Маска небезынтересной представляется статья Anne Bauer «Cinq questions clé sur le lancement du Falcon Heavy», опубликованная французским изданием «Les Echos».

Является ли Falcon Heavy самой большой ракетой в мире?

У Falcon Heavy 27 двигателей, она в три раза мощнее Falcon 9, заявленная масса полезной нагрузки для выведения на низкую орбиту – 60 тонн и на геостационарную – 26 тонн. Это в два раза превышает возможности европейской ракеты Ariane (20 и 12 тонн соответственно). В ходе первого запуска Falcon Heavy выведет в космос автомобиль Tesla Roadster массой 1,3 тонны.

Falcon-Heavy-Feb-5th-2017-0161-800x533

Илон Маск на фоне ракеты носителя Falcon Heavy, 05.02.2018 (c) arstechnica.com



Высота Falcon Heavy составляет 70 метров (52 метра у Ariane 5), ее первая ступень состоит из трех первых ступеней ракеты Falcon 9, в которой имеется девять двигателей. Но несмотря на это Falcon Heavy далеко до ракеты Saturn V, разработанной в 1960-х годах в рамках лунной программы Apollo. Ракета из 1960-х годов имела 13 запусков в 1967-1973 годах, и могла вывести 140 тонн полезной нагрузки на низкую орбиту. То есть, самый мощный носитель на Земле был разработан более 50 лет назад.

Но Илон Маск обещает, что ситуация скоро изменится. В сентябре 2017 года он представил концепт нового носителя BFR (Big Falcon Rocket), который тут же был расшифрован как «Big Fucking Rocket». Этот носитель предназначен для доставки астронавтов на Луну, а затем и на Марс, и он сможет выводить до 550 тонн полезной нагрузки на низкие орбиты, например, к международной космической станции. Вот тогда можно будет говорить о самом крупном носителе на Земле.

Для чего нужна новая ракета?

Для вывода телекоммуникационных спутников, спутников дистанционного зондирования Земли, спутников связи такой носитель не нужен. Ariane или Falcon 9 для этого вполне достаточны. Тем более с учетом прогресса в области электроники масса спутников снижается.

По словам директора программы ракет-носителей в Национальном центре космических исследований (CNES) Жан-Марка Астора (Jean-Marc Astorg), новая ракета не отвечает потребностям рынка или науки, но в первую очередь нацелена на американскую мечту возобновить космические полеты с людьми. Но он также не исключает и возможность выполнения секретных военных задач для крупных космических объектов.

Является ли новая ракета шагов вперед по сравнению с имеющимися?

По своей привычке Маск стремится к технологическому и экономическому рывку. На своем сайте компания SpaceX заявляет о том, что стоимость пуска составляет 90 млн долл., что намного меньше, чем у его американского конкурента консорциума ULA, созданном 11 лет назад корпорациями Lockheed Martin и Boeing для реализации научных проектов НАСА при помощи ракет Atlas или Delta.

SpaceX заявляет о том, что может выводить в космос в два раза большую нагрузку, нежели ракета самая мощная у ULA Delta IV Heavy (до 13,8 тонн на геостационарную орбиту), и при этом только за одну треть стоимости последней. Эта концепция предусматривает повторное использование ряда элементов ракеты-носителя. Два разгонных блока Falcon 9 должны возвращаться на космодром, а центральная часть ракеты – совершать посадку на плавучий понтон.

По мнению Астора, схема SpaceX напоминает ему советскую ракету Н-1, разработанную в 1960-х годах, у которой также было много двигателей. По его мнению, если Falcon Heavy сможет сбалансировать тягу и работу 27 двигателей одновременно, можно говорить будет говорить и о технологическом прорыве.

Сколько средств инвестировала SpaceX?

В SpaceX работает 8000 человек, но она никогда не публикует своей финансовой отчетности. Илон Маск заявил, что вложил в проект 1 млрд долл. с целью подтвердить концепцию возвращаемой ступени. Со своей стороны НАСА выделило 6,8 млрд долл. из которых 4,2 млрд пошло Boeing и 2,6 млрд – SpaceX для возобновления обитаемых полетов к МКС.

SpaceX делает ставку на Falcon Heavy, в то время как с 2011 года НАСА поддерживает разработку ракеты SLS, чью первую ступень проектирует Boeing, и чья мощность должна превысить Falcon Heavy – она сможет выводить примерно 70 тонн на низкую орбиту.

Этот дуэт хочет поколебать глава компании Amazon Джефф Безос (Jeff Bezos), который заявил о выделении 1 млрд долл. в год своей компании Blue Origin. Кроме планов по развитию космического туризма перспективная ракета New Glenn будет использоваться в целях изучения Марса. Ее создание заявлено на 2020 год, и она сможет выводить до 45 тонн полезной нагрузки на низкую орбиту.

Какое будущее у Falcon Heavy?

Чистое безумие – США имеют три проекта тяжелых ракет-носителей: Falcon Heavy SLS и New Glenn. Это свидетельство наличия мощных финансовых ресурсов в стране и желания отправлять своих астронавтов в космос после вывода из эксплуатации шаттлов в 2011 году. Из-за нехватки средств Европа не может идти тем же путем.

Впрочем, Маск спровоцировал гонку, аналогичную той, что велась в 1960-х годах в отношении Луны. Американцы идут во главе. Но русские и китайцы не отстают. Россия работает на носителем «Союз-5», который может выводить 88 тонн нагрузки на низкую орбиту, а китайцы ведут работы по проекту Long March 9 (140 тонн на низкую орбиту) с целью его завершить к 2030 году. И какой бы ни была красивой Tesla в космосе, только две эти страны осуществляют пилотируемые полеты.





  • 1
И не могут. Поскольку заводы закрыты, технологии только в чертежах и всё надо делать с ноля.

Так-то с ноля сделать, конечно, могут. Но...

"...Потому что не нужна в таком формате, разорение сплошное."

В точности это же можно сказать и про американцев с Сатурном.

Edited at 2018-02-07 01:06 pm (UTC)

Так про это и имею в виду. Одни РД-0120 ценой аналогичной RS-25 в несколько десятков лямов за штуку чего стоят. Ничего там волшебного нет, документация осталась. Лично сам считаю создание Энергии и тем более Бурана ошибкой большей чем Н-1. Последнюю могли довести до ума при желании.

О Буране можно спорить, но Энергия как раз это был не путь, а магистраль в будущее. С развитием криогеники и полным масштабированием от "легкой" версии до сверх-тяжелого Вулкана, не считая Зенита, и вполне достижимой полной многоразовостью в перспективе.

В принципе то Н-1 по сути не хватало более мощных движков и системы управления, а она имела изначальную заложенность масштабирования из-за так ругаемых сферических баков. Именно в них вся соль была. Ракета собиралась как корабль на месте, были какие-то чудовищные проекты со стартовой массой до 18 000 тонн. Так же в обратную сторону Н-11, Н-111, для замены Союзов и Протонов.

Движки у Н-1 были вполне впорядке, проблема была в непреодолимых для того времени аэродинамических эффектов потока и равномерности работы камер.
У Маска не обязательно эти проблемы решены, кстати. Все же летать на 30 двигателях довольно стремное удовольствие.

Вообще-то проблемой НК-15 была одноразовость, точнее однозапусковость - после тестового прожига турбонасосный агрегат надо было перебирать, а пересобранный ТНА - считай новый и нетестированный, непонятно как себя при следующем включении поведёт. Что при пусках Н-1 и происходило - они разрушались раньше чем система управления обнаруживала отклонения в работе двигателя :(

Да все так, но на его базе и создали создали сверхнадёжный НК-33

Использовать эпитет «сверхнадежный» для двигателя, ни разу не использовавшегося по прямому назначению и устроившего зажигательное шоу при запуске Антареса три года назад, как минимум смешно. Если это «сверхнадежность», то что тогда говорить про например RS-25 с его 99.95% (1 нефатальный отказ на 135 запусков, 405 рабочих циклов двигателей)? :)

могли довести до ума при желании

И что дальше с ней делать?

Использовать, в основном более лёгкие модификации Н-11 и Н-111, изредка запуская тяжёлые для сборки из крупногабаритных модулей орбитальной станции и межпланетных кораблей.

Нет, эти ниши уже были прочно заняты «Востоками/Союзами» и «Протонами», которые были элементарно дешевле и эффективнее. Фундаментальная проблема Н-1 - то что подход «давайте слепим то что сможем за отведённый срок не считая денег» не оправдал себя, пока шла лунная гонка - все ломились вперёд не задумываясь о последствиях (кажется, у Чертока в воспоминаниях было про заседание госкомиссии перед последним пуском Н-1, когда министр сказал «мне кажется вы просто пытаетесь любым способом выпихнуть ракету на старт», отрицая очевидное - не только шансы на успех были практически нулевые, но даже успех испытательного полета ничего по большому счету не решал - ну один раз повезло, а дальше что?), когда гонка оказалась проигранной - осталось только прослезиться :(

На тот момент было оправдано, а что было бы дешевле при серийном производстве это еще нужно посчитать. Н-1 и остальные варианты были специальными космическими ракетами, а не адаптированными баллистическими. Была унификация по ступеням, не было сложных вафельных панелей, транспортировка заготовок для баков не представляла сложности. Сильно недооценивают эту ракету. То что была сырая, да. Проявился донный эффект, да, но его устранили.

что было бы дешевле при серийном производстве это еще нужно посчитать

Не нужно даже считать, Н-1 в принципе не задумывалась для серийного производства. Весь мой инженерный опыт говорит что конструкции, разработанные с таким подходом, требуют затем практически полной переделки чтоб производиться массово и дёшево :(

не было сложных вафельных панелей

Отказ от несущих баков - вообще гигантский шаг назад, на уровень ФАУ-2. Просто сравните сухой вес, стартовый вес и выводимую нагрузку Сатурна-5 и Н-1, и все станет понятно.

Проявился донный эффект, да, но его устранили.

Донный еффект нельзя устранить не устранив 18метровое дно (привет количеству двигателей и мудацкой идее управлять ракетой изменением их тяги). Можно его с разным успехом пытаться компенсировать...

Edited at 2018-02-09 04:18 pm (UTC)

Отказ от несущих баков - вообще гигантский шаг назад, на уровень ФАУ-2

Тем не менее ракета имела отличное весовое совершенство.

Донный еффект нельзя устранить не устранив 18метровое дно

Устранили установив по центру дополнительные двигатели.

Тем не менее ракета имела отличное весовое совершенство

Масса сухая/стартовая/выводимая(НОО):
Н-1: 208т 2735т 90т
S-5: 184т 2970т 140т

Есть мнение, что продолжать этот разговор, пока ты отрицаешь очевидные факты, просто бессмысленно :(

  • 1