Параметры полёта Falcon 9 и Falcon Heavy

23:37 10/02/2018
Комментарии 0 👁 1 211

Ibf16dg_AMA[1]

На фото и в приложенном оригинале вы найдёте параметры полёта ракет Falcon 9, начиная с 2016 года. В сравнении с ними выделяется пока единственный полёт Falcon Heavy. Все графики и значения были получены по данным официальных трансляций SpaceX.

Из графиков видно, насколько параметры полёта Falcon Heavy отличаются от Falcon 9. В ходе полёта Falcon Heavy, сразу после подъёма на высоту 3..4 км, двигатели центрального блока ракеты (первая ступень) cдросселировали — принудительно снизили их тягу. Это необходимо сразу по нескольким причинам.

Избыточная тяговооружённость

Дело в том, что ракета Falcon Heavy собиралась из уже готовых блоков Falcon 9 и, поэтому распределение масс по ступеням и их тяга, естественно, не являются оптимальными. На каждый из трёх блоков первой ступени Falcon 9 должно приходиться по одной второй ступени массой ~110 тонн, то есть в сумме ~330 тонн для Falcon Heavy. Но в составе последней есть только один такой блок, то есть на ракете “не хватает” сразу 220 тонн. Поэтому необходимо снижать тягу двигателей.

Фалькон

На фото видно, что тяга центрального блока снижена — его пламя в полтора раза короче

Исходя из теории, эффективность полёта ракеты выше, если как можно чаще от неё отделяются ступени (или ускорители). То есть надо сделать полёт центрального блока наиболее долгим, а полёт боковых ускорителей наиболее коротким. Поэтому, тяга была снижена только на центральном блоке, а ускорители некоторое время работали на полную тягу. Перед отделением от центрального блока их тяга была вновь снижена, так как ракета летела уже полупустая.

Динамическое давление на новую ракету

Так как запуск Falcon Heavy был первым в истории, то сразу бросать ракету в тяжелейшие условия работы не стали. Чтобы Звёздный человек в Tesla Roadster не был раздавлен давлением набегающего воздуха, скорость движения ракеты подстроили таким образом, чтобы давление на головной обтекатель оказалось ниже, чем на обычную Falcon 9.

kyOU5tE5ORU[1]

Ветер 40 м/с на высоте 12 километров

Ещё до запуска Falcon Heavy на высоте 12 километров возникли ветра скоростью до 40 метров в секунду. Это, само по себе, достаточно много. Но у этого ветра есть опасные особенности.

Ветер в верхних слоях атмосферы (тропосферы) страшен своими порывами. Когда ракета летит через толщу воздуха, которая на некоторых высотах сама движется, то на головной обтекатель действуют разные силы. Это давление, кроме постоянной составляющей, то усиливается, то ослабевает, порождая колебания – самое страшное в ракетной технике.

Эти неконтролируемые колебания могут создавать резонансные явления, дестабилизировать конструкцию, и в, конечном счёте, привести к разрушению обтекателя и срыву полёта. Обтекатель – возможно, самая хрупкая часть ракеты. Именно он закрывает полезную нагрузку ракеты.

T1EUHebNcB4[1]

Ветер 70 м/с на высоте 10 километров

Подобная история у SpaceX уже случалась 1 марта 2016 года. Тогда в ходе запуска SES-9 ветер в верхних слоях атмосферы достигал 70 метров в секунду! Пуск в итоге состоялся только через 3 суток.


Источник

Добавить комментарий