Űrkutatás

[Luthero]

 

[ZRÍNYI 20!026]

http://m.hvg.hu/tudomany/20171223_spacex_falcon_9_iridium_next_muhold_raketa_felloves_video_ufo

 

[Luthero]

Egy egész hangulatos videó a Blue Origene kapszulájából, néha egész félemets hangokkal.

 

[sirdavegd]

Mai hülye kérdés: fellőhető-e az Orion kapszula+logisztikai modulja Falcon Heavyvel?
- Orion tokkal-vonóval 25,8 tonna, 5 méteres átmérővel
- FH LEO-ra 63,8 tonnát, GTO-ra 26,7 tonnát tud feltolni 1x használatos üzemmódban, 90 m USD-ért. 3,7 méteres átmérővel (Dragon is ekkora). A F9 specifikációja szerint (36. oldal) a fairingbe is max 4,6 méter átmérőjű cuccot lehet betenni (a külső átmérője viszont 5,2 méter).

Szóval előfordulhat, hogy rá lehet tenni, de max LEO pályára lehetne feltenni újrahasznosítós módban. Úgy meg nincs túl sok értelme, elvégre Hold-körüli pályára van tervezve a hajó. SLS alapból 5 méteres átmérővel készül majd.

Kezdek egyetérteni Cifuval azzal kapcsolatban, hogy a FH zsákutca: erősnek erős, de üzletileg csak azért érheti meg, mert re-F9 lehet a booster a két oldalán. De ha bejönnek az olyan szörny-rakéták mint a New Glenn (7 hajtóművel az 1. fokozaton), akkor egy pillanat alatt elavult lesz. Mondjuk a FH már a statikus begyújtásra vár, a NG meg csak a rajzasztalon létezik.

 

[sirdavegd]

Mondjuk ha már szörnyrakéták és hajtóműveik: hogy a jó égbe lesz elég a New Glennek (45t LEO) 7db BE-4 hajtómű az első fokozatra, míg a BFR-nek (150t LEO) jelen állás szerint 31 db Raptor lakik az aljában?!
Bárhogy matekozok, a Blue Originnál 6,4 tonna jut egy hajtóműre, míg a SpaceX-nél épp 4,8 tonna. Üa meg ugyanaz (folyékony metán meg folyékony oxigén, Raptornál 1:3,8 arányban keverve).
Autóskártyázzunk:
- Raptor: 25 MPa nyomás (Chamber pressure), 1700-1900 kN tolóerő (tengerszint-vákuum), 1,3 méter átmérőjű hajtómű-haranggal
- BE-4: 13,4 MPa nyomás, 2400 kN tolóerő (tengerszint), ennél nem találok konkrét átmérőt, de nagyobbnak tűnik a fotón 1,5 méternél:

https://twitter.com/i/web/status/838748973598900225

Nem vagyon túl jó fizikából, de nem úgy van, hogy alacsonyabb kamra-nyomásból úgy nyerhetünk ki magasabb tolóerőt, ha kisebbre vesszük a hajtómű száját? Csak mert itt a BE-4 átmérője nagyobb, a benne uralkodó nyomás kisebb, a tolóerő mégis jóval nagyobb a Raptorénál...

 

[zeal]

Nem vagyon túl jó fizikából, de nem úgy van, hogy alacsonyabb kamra-nyomásból úgy nyerhetünk ki magasabb tolóerőt, ha kisebbre vesszük a hajtómű száját?

Mindenhol a maximalis (vagy az idealis?) kiaramlasi sebessegre tervezik a format vagyis ez a valtozo kiesik az osszehasonlitasbol.

Csak mert itt a BE-4 átmérője nagyobb, a benne uralkodó nyomás kisebb, a tolóerő mégis jóval nagyobb a Raptorénál...

Definicio szerint a nyomas az egysegnyi feluletre hato nyomoero. Vagyis a nyomas es a kor teruletenek szorzatat kell osszehasonlitani. Ugy latszik ebben a BE-4 a nagyobb. (Behelyettesitve 1.54 m jon ki. )

 

[zeal]

.

 

[sirdavegd]

3 óra múlva lesz egy Iridium 4 műhold fellövés egy régi block 3-as Falcon 9 első fokozattal. Bár a pálya és a tömeg lehetővé tenné, a fokozatot nem hozzák vissza egyszerűen azért mert a Block 3 széria még kísérletinek számított és egyszerűen nem éri meg vergődni vele. Szóval 2018 elején nem visszatérős küldetésekben lődözik el őket, hogy legyen hely hova tenni a Block 4-eseket (ezeket már újra felhasználhatónak tervezték a kísérleti Block 3 tapasztalatai alapján), amíg ki nem jön a Block 5, amihez 10 fellövésenként kell hozzányúlni és 100 fellövés lesz az élettartama.

Na itt a karácsonyi F9 Block 3 fellövés videója, ami utána megtöltötte az internetet a lemenő Nap fényénél megcsillanó chentréllel:

https://twitter.com/i/web/status/945726186130432001

Amúgy azon gondolkozok, hogy a Falcon-Heavy Tesla Rooster () küldetés tök jó apropója lenne egy Garnd Tour crossovernek. Elvégre az Urak (middle aged gentlemans), korábban próbaltak hasonlót:

 

[Cifu]

Mondjuk ha már szörnyrakéták és hajtóműveik: hogy a jó égbe lesz elég a New Glennek (45t LEO) 7db BE-4 hajtómű az első fokozatra, míg a BFR-nek (150t LEO) jelen állás szerint 31 db Raptor lakik az aljában?!
Bárhogy matekozok, a Blue Originnál 6,4 tonna jut egy hajtóműre, míg a SpaceX-nél épp 4,8 tonna. Üa meg ugyanaz (folyékony metán meg folyékony oxigén, Raptornál 1:3,8 arányban keverve).
Autóskártyázzunk:
- Raptor: 25 MPa nyomás (Chamber pressure), 1700-1900 kN tolóerő (tengerszint-vákuum), 1,3 méter átmérőjű hajtómű-haranggal
- BE-4: 13,4 MPa nyomás, 2400 kN tolóerő (tengerszint), ennél nem találok konkrét átmérőt, de nagyobbnak tűnik a fotón 1,5 méternél:

https://twitter.com/i/web/status/838748973598900225

Nem vagyon túl jó fizikából, de nem úgy van, hogy alacsonyabb kamra-nyomásból úgy nyerhetünk ki magasabb tolóerőt, ha kisebbre vesszük a hajtómű száját? Csak mert itt a BE-4 átmérője nagyobb, a benne uralkodó nyomás kisebb, a tolóerő mégis jóval nagyobb a Raptorénál...

Őőőő... Itt többváltozós az egyenlet.

1. A kettő nem egészen azonos elven megy, a BFR két fokozatú, de a második fokozatnak "csak" a LEO-ra kell jutnia, míg a New Glenn egy két/három fokozatú rakéta, amely messzebbre is mehet.
   
2. A tolóerőt úgy oldják meg a Be-4 esetében, hogy több üzemanyagot égetnek el, de nagyobb az égéstér szája, így kisebb az égéstér nyomása.
   
3. Amit a fizikai utalásnál írsz, ott az égéstér és a harang közötti szűkítést érted, de a szűkebb száj nagyobb égéstéri nyomást hoz, a harang külső mérete más miatt fontos. A harang végének átmérője és hossza attól függően van kialakítva, hogy milyen körülményekre optimalizálták. A vákuumra optimalizált hajtóműveknél sokkal nagyobb harang van, mivel az égéstermék jobban ki tud terjeszkedni (hiszen nincs légkör, ami ellentartana). A tengerszintre optimalizált hajtóműveknek kisebb harangja van, pont emiatt. Az olyan rakéták, mint a BFR, Falcon 9 vagy New Glenn ezért roppant alapos számításokkal egy középértéket hoznak ki, amelynél még megfelelő a harang mérete tengerszintre, de elég nagy, hogy ne veszítsen el túl sok tolóerőt nagy magasságban.

Itt egy kép, ahol a Merlin-1A, Merlin-1C, Merlin-1C Vac, Merlin-1D, Merlin-1D Vac és a Raptor, majd Raptor Vac hajtóművek modelljei láthatóak:

Így néz ki az égéstermékek kitágulása, bal oldalon a harang nagyobb, mint az optimális, így a harang vége előtt elválik a faltól a gázáramlás
A középső az optimális eset, a gázáramlás pont a harang végénél válik el, és a tolóerőt teljes egyészében átadja
A harmadik az az eset, amikor a külső nyomás már kisebb, mint amire a harangot tervezték - a gázáram a harang után tovább tágul, de ezt az energiát már nem adja át a rakétának​

 

[boki]

December 26.-ai Zenit 3SLBF indítás Bajkonurból angolai Angosat müholddal a fedélzetén

 

[sirdavegd]

Egy egész hangulatos videó a Blue Origene kapszulájából, néha egész félemets hangokkal.

Ilyenkor mindig olyan jó lenne, ha megkérnének egy hangmérnököt az esemény rögzítésére. Vagy szíjaznának be egy szőrös mikrofont tartó csávót az ülésbe. A fellövések jelenleg kb olyan minőségű hanggal vannak felvéve mintha legalább is mosogatnának. Magas csörömpölések vannak rendesen de semmi mély

 

[Allesmor Obranna]

Őőőő... Itt többváltozós az egyenlet.

1. A kettő nem egészen azonos elven megy, a BFR két fokozatú, de a második fokozatnak "csak" a LEO-ra kell jutnia, míg a New Glenn egy két/három fokozatú rakéta, amely messzebbre is mehet.
   
2. A tolóerőt úgy oldják meg a Be-4 esetében, hogy több üzemanyagot égetnek el, de nagyobb az égéstér szája, így kisebb az égéstér nyomása.
   
3. Amit a fizikai utalásnál írsz, ott az égéstér és a harang közötti szűkítést érted, de a szűkebb száj nagyobb égéstéri nyomást hoz, a harang külső mérete más miatt fontos. A harang végének átmérője és hossza attól függően van kialakítva, hogy milyen körülményekre optimalizálták. A vákuumra optimalizált hajtóműveknél sokkal nagyobb harang van, mivel az égéstermék jobban ki tud terjeszkedni (hiszen nincs légkör, ami ellentartana). A tengerszintre optimalizált hajtóműveknek kisebb harangja van, pont emiatt. Az olyan rakéták, mint a BFR, Falcon 9 vagy New Glenn ezért roppant alapos számításokkal egy középértéket hoznak ki, amelynél még megfelelő a harang mérete tengerszintre, de elég nagy, hogy ne veszítsen el túl sok tolóerőt nagy magasságban.

Itt egy kép, ahol a Merlin-1A, Merlin-1C, Merlin-1C Vac, Merlin-1D, Merlin-1D Vac és a Raptor, majd Raptor Vac hajtóművek modelljei láthatóak:

Így néz ki az égéstermékek kitágulása, bal oldalon a harang nagyobb, mint az optimális, így a harang vége előtt elválik a faltól a gázáramlás
A középső az optimális eset, a gázáramlás pont a harang végénél válik el, és a tolóerőt teljes egyészében átadja
A harmadik az az eset, amikor a külső nyomás már kisebb, mint amire a harangot tervezték - a gázáram a harang után tovább tágul, de ezt az energiát már nem adja át a rakétának​

Gyerekek! Itt mindenhol szuperszonikus a kiáramlási sebrsség, így nagyobb tolóerőt nagyobb kilépő keresztmetszettel lehet elérni. Mivel a hangsebesség feletti aerodinamika lényege, hogy a kritikus ketesztmetszet után az áramló közeg túlnyomását nem keresztmetszet szűkítésével, hanem fordítva, a keresztmetszet további növelésével lehet elérni. A Laval fúvócsövek kritikus keresztmetszetében az áramlási sebesség mindig "a", azaz a közegre jellemző helyi hangsebesség. Akármekkora a kritikus előtti kamranyomás, a kritikus keresztmetszetben a sebesség mindig "a". Azonban attól függően, hogy mekkora a kamranyomás, függ, hogy az "a" helyi hangsebességgel áramló közegben mekkora lesz még a maradó túlnyomás, amit a szuperszonikus aerodinamika szabályai szerint már csak további bővûlő keresztmetszettel lehet eljátszani kilépő gázsebességgé. Ami sebességgel az áramló közeg "m" tömegáramát megszorozva kapjuk a hajtómű impulzusát, azaz lényegében a tolóerejét. Azonban a mindenkori tényleges kilépő gázsebesség a kritikus utáni fúvócsőszakasz és a környezeti között fennálló úgynevezett fúvócső nyomásviszonytól függ. Ha -mint az az ábrán is látszik - a kritikus után túl nagy a kilépő keresztmetszet, akkor a kilépő gáz elválik a fúvócső konturjától, ami nem kivánatos hosszirányú gázlengéseket, oszcillációt is eredményezhet, ami okozhat robbanást is. Ha a kilépő keresztmetszet a maximális fúvócső nyomásviszonyhoz képest (az ű vákuuma) túl kicsi, az sugárrobbanást, azaz körkörösen oldalirányú (széles kúpszög miatti) erő komponenseket eredményez, ami tolóerő vesztést jelent.
Ennek kompenzációja ritka, de példa rá a már kivont és mostanság Minotaur néven visszatérő MX Peacekeeper rakéták aktív fúvócső vezérlése.
Másik megoldás az Aerospike.

 

[Allesmor Obranna]

Még annyit, hogy az induló értéknek vett "a" helyi hangsebesség nagysága is állítható, egy bizonyos határig, ez pedig a közeg égési hőmérséklete. Ennek elvi maximuma a Fluor+H2 komponensek esetén lenne, de egy ilyen töltetű rakéta égésterméke megölné a tisztelt jelenlevőket, így kémiai reakció alapú rakéták esetében maximális égéshőre marad a LOX+folyékony hidrogén.

 

[Cifu]

Indítóállványon a Falcon Heavy.

(Hogy lehet Tweet-et berakni? )

 

[sirdavegd]

Falcon Heavy első felállítása az indító padra (teszt):

https://twitter.com/i/web/status/946389869378588672

(angolul ezt szokták "erected" szóval illetni, úgyhogy passzol az "enormous erection" kifejezés ide is :-D )

 

[sirdavegd]

Indítóállványon a Falcon Heavy.

(Hogy lehet Tweet-et berakni? )

lol, egyszerre :-D
Amúgy a videó beszúrós gombra kattintva!

 

[Sharid]

https://www.washingtonpost.com/busi...aea358f9725_story.html?utm_term=.2ec23dd1ec90

 

[Luthero]

Nem emlékeztek arra az egyfokozatú űrrepülő rendszerre amit a 90-es években terveztek és álitható volt a hajtómüvének a geometriája. Vajon mi lett a veszte ennek?

 

[Tcat]

Indítóállványon a Falcon Heavy.

(Hogy lehet Tweet-et berakni? )

Amúgy a videó beszúrós gombra kattintva!

Az is tökéletes, de igazából elég bemásolni az adott tweet linkjét egy új sorba.

https://twitter.com/i/web/status/946440656570011648

 

[wolfram]

Nem emlékeztek arra az egyfokozatú űrrepülő rendszerre amit a 90-es években terveztek és álitható volt a hajtómüvének a geometriája. Vajon mi lett a veszte ennek?

A Lockheed X-33/VentureStar-ra gondolsz? Leginkább a kompozitból készült hidrogéntartály problémái miatt állították le a programot.
https://www.nasaspaceflight.com/2006/01/x-33venturestar-what-really-happened/
Én mondjuk nagyon sajnálom, jó kis űrrepülő lett volna, ha megépül. Pl. ezen már fémes (főleg Inconel 617-ből álló) TPS lett volna a Space Shuttle sérülékeny, minden repülés után nagyon alapos és költséges átvizsgálást-karbantartást igénylő szilikát "csempéi" helyett.