सौ पुन: प्रयोज्य मिसाइलों को खिलने दो

2013 में, जब मस्क पहले चरण का पुन: उपयोग करने वाला था, तो मैंने लैंडिंग लैंडिंग विधियों के लिए बड़े पैमाने पर लागत की गणना और अनुमान के साथ एक पोस्ट किया। अब यह पुन: प्रयोज्य कदम किसी को आश्चर्यचकित नहीं करते हैं, यह देखना दिलचस्प है कि कौन से विकल्प उड़ते हैं और विकसित किए जा रहे हैं।


साइड की लैंडिंग फाल्कन हेवी, फोटो स्पेसएक्स को ब्लॉक करती है

इंजन

प्रारंभिक पोस्ट में, वायु प्रतिरोध द्वारा सीमित गति पर एक अंतिम ब्रेकिंग के आधार पर न्यूनतम संभव ईंधन की आपूर्ति की गणना की गई थी। हकीकत में, फाल्कन 9 चरण तीन बार ब्रेक करता है - पहला समावेश इसे लैंडिंग पथ पर लाता है, दूसरी बार इंजनों को गर्मी के भार को कम करने के लिए चालू किया जाता है और केवल तीसरे समावेश को लैंडिंग के लिए सीधे बनाया जाता है। स्पेसएक्स से सीधे सटीक डेटा हमारे लिए उपलब्ध नहीं है, लेकिन फ्लाइटक्लब.आईओ से एक मिशन सिमुलेशन है । तुलना करने की कोशिश करते हैं।

2013 में गणनाओं में 260 मीटर / सेकंड की फ्री फॉल स्पीड से ब्रेकिंग के लिए न्यूनतम 2 टन ईंधन प्राप्त हुआ। एसईएस -8 मिशन में 8 अप्रैल 2016 को पहली सफल लैंडिंग में, फ्लाइटक्लब सिमुलेशन उस गति के लिए गति प्रदान करता है जब इंजन 288 मीटर / सेकंड पर चालू किया गया था (संयोग से अनुमान लगाया गया था, लेकिन संख्याओं का क्रम अलग नहीं होना चाहिए था), लेकिन अधिक ईंधन खर्च किया गया था, 6 टन - और रॉकेट तीन वर्षों के लिए यह भारी हो गया, और सिमुलेशन में यह माना जाता है कि परिणामस्वरूप, लगभग 5 टन ईंधन चरण में रहेगा।



लेकिन यह, सामान्य तौर पर, ज्यादा मायने नहीं रखता है, क्योंकि चरणों में पहले शामिल होने से पहले, स्टॉक लगभग 50 टन है, जो चरण के शुष्क वजन से दो गुना से अधिक है।



प्रारंभ के पास लैंडिंग साइट पर एक कदम के साथ एक मिशन के लिए, आपूर्ति, निश्चित रूप से, बड़ी हो जाती है, लेकिन कई बार नहीं - बजरे पर लक्ष्य करने के लिए ब्रेक लगाने से यह अधिक ईंधन की खपत करता है जितना यह लग सकता है। पहले रिटर्न-टू-लॉन्च मिशन, ऑर्बकॉम ओजी 2-2 (दिसंबर 2015) में, फ्लाइटक्लब सिमुलेशन ईंधन आरक्षित 61 टन अनुमानित है।



भारी पेलोड के लिए, एक कदम केवल दो शुरुआत कर सकता है, और उड़ान मार्ग के साथ बजरा आगे रखा गया है। उदाहरण के लिए, हाल ही के स्टारलिंक 3 मिशन में, ईंधन की आपूर्ति लगभग 24 टन होने वाली थी, जो कि शुष्क चरण के द्रव्यमान (संभवतः 26.3 टन) के बराबर है।

पैराशूट

किसी भी इंजीनियरिंग समाधान की तरह, पैराशूट के फायदे और नुकसान हैं। एक ओर, वे एक गिरावट को धीमा करने के लिए महान हैं और प्रति सेकंड कुछ मीटर की गति को कम कर सकते हैं। लेकिन बहुत नरम लैंडिंग के लिए, आवश्यक क्षेत्र तर्कहीन रूप से बढ़ने लगता है - कुछ अतिरिक्त समाधानों की आवश्यकता होती है। और नियंत्रित गुंबदों पर भी सटीक लैंडिंग के साथ समस्याएं हैं। स्पेसएक्स जहाज द्वारा हेड फ़ेयरिंग को पकड़ता है, जबकि लैंडिंग की कोमलता एक विशाल जाल द्वारा सुनिश्चित की जाती है, लेकिन अभी तक परियों को अक्सर लक्ष्य याद आता है। स्पेस शटल पक्ष बूस्टर पैराशूट पर उतरा - उनका डिजाइन तरल इंजनों के साथ कदमों की तुलना में हल्का था, और पानी पर उतरने से झटका नरम हो गया। एनर्जिया लॉन्च वाहन के साइड बूस्टर पैराशूट करने वाले थे,और सतह पर प्रभाव को शीतल लैंडिंग इंजन और सदमे अवशोषक के साथ बीयरिंगों द्वारा नरम किया जाना चाहिए था, लेकिन व्यवहार में वे इस अवधारणा को सत्यापित करने का प्रबंधन नहीं करते थे। एक्सोस एरोस्पेस का SARGE सबऑर्बिटल रॉकेट अब पैराशूटिंग है, जो अपने हल्के वजन और संरचनात्मक ताकत के कारण जमीन पर प्रभाव से बच सकता है।

आप रॉकेट की तरफ से वीडियो द्वारा लैंडिंग की कठोरता का मूल्यांकन कर सकते हैं, बड़े कदम निश्चित रूप से इसका सामना नहीं करेंगे।

https://youtu.be/64cWvxnaG0M

पंख

धातु में विंग्ड कदम अभी तक दिखाई नहीं दिए हैं। यूरोपीय एरियन 6 के लिए एडलाइन परियोजना को बंद कर दिया गया था, हालांकि वे बड़े पैमाने पर मॉडल का परीक्षण करने में कामयाब रहे। रूसी बाइकाल के आधार पर, Krylo-SV परियोजना पर काम चल रहा है, 2017-2018 में, पूर्व परियोजना के हिस्से के रूप में काम किया गया था, तकनीकी प्रदर्शनकारियों को 2021 से पहले की उम्मीद नहीं है।


पूर्ण आकार "विंग-एसवी" और एक छोटा प्रदर्शनकर्ता

एयर पिक

वास्तव में, वायु अवरोधन आपको अपने नुकसान के बिना पैराशूट के लाभों का एहसास करने की अनुमति देता है। हेलीकॉप्टर पैराशूट द्वारा उतरते हुए चरण को पकड़ता है और आपको धीरे से सही जगह पर उतरने की अनुमति देता है। सैद्धांतिक रूप से, इस विकल्प को रॉकेट पर कम से कम अतिरिक्त द्रव्यमान की आवश्यकता होनी चाहिए - लैंडिंग समर्थन की भी आवश्यकता नहीं है। और यह बहुत खुशी की बात है कि वे इस विचार को नहीं भूले और इसे लागू करने की कोशिश करेंगे।

रॉकेट लैब, शुरू में पहले चरण का पुन: उपयोग करने की योजना नहीं बना रहा था, 2019 के पतन में इसका मन बदल गया। 2019 के अंत में और 2020 की शुरुआत में, वास्तविक लॉन्च में, नए उपकरणों के संचालन की जांच की गई थी, जो मंच के नियंत्रित वंश प्रदान करते थे। और पिछले हफ्ते, एक प्रोटोटाइप हेलीकाप्टर लेने के सफल परीक्षण हुए। एक वास्तविक कदम को पकड़ने का प्रयास 2020 के अंत में पहले से ही किया जा सकता है।



संयुक्त लॉन्च एलायंस आगामी वल्कन लॉन्च वाहन के पूंछ अनुभाग को पूंछने के लिए एक अवधारणा विकसित कर रहा है। इसकी पहली उड़ान 2021 से पहले नहीं होगी, और यह ज्ञात नहीं है कि क्या यह तुरंत पुन: प्रयोज्य हो जाएगा, या क्या इसे बाद में पेश किया जाएगा।

निष्कर्ष

2013 में दिए गए आकलन में कहा गया था कि इंजनों पर उतरना रॉकेट पर सबसे भारी होगा। लेकिन यह विधि के सफल संचालन में हस्तक्षेप नहीं करता है - आज केवल एक ही भार वर्ग में कोई प्रतिस्पर्धा नहीं है और मिसाइलों के अधिकतम पेलोड को प्राप्त करने के लिए प्रयास कर रहे हैं, जहां पहले चरण में उतरने का एक तरीका जो द्रव्यमान के संदर्भ में अधिक प्रभावी है, ध्यान देने योग्य लाभ दे सकता है। अधिक पुन: प्रयोज्य प्रणालियों को लागू किया जाएगा, जितने अधिक प्रश्नों का उत्तर प्राप्त अनुभव से दिया जा सकता है। हो सकता है कि सदी के उत्तरार्ध में इष्टतम समाधान होंगे जो मानक बन जाएंगे।