Űrkutatás

A metán, mint hajtóanyag azért merült fel, mert több előnye is van. Először is arányosan kevesebb szenet tartalmaz a CH4, mint a C8H18 (a kerozin egyik fő alkotóeleme). Emiatt tisztábban ég, kevesebb a szilárd égéstermék, ami lerakódhat, így újrafelhasználhatóságnál pozitívum. Emiatt döntött a metán mellett a Blue Origin is a Be-4 hajtómű esetében.
A legtisztább persze a LOX/LH2 (folyékony oxigén és hidrogén), csak azt meg macerás tárolni.
Noha valóban a Mars miatt erőlteti a CH4 üzemanyagot a SpaceX, azért amúgy is képesek a Holdra eljutni a BFR-el, ezt ki is fejtette az IAC2017-en.



Amúgy meg érdemes elgondolkodni rajta, hogy Delta-V igény tekintetében igen kicsi a különbség az eljutni a Holdra és az eljutni a Marsra tényező között. Cirka 1,8-2,2 km/s különbség van, ami ilyen szempontból már minimális (pl. a Hold felszínére való leszálláshoz 1,6 km/s szükséges, a Marsra ennél kevesebbre, mert használhatunk légköri fékezést és ejtőernyőt a légkör miatt). Szóval ha már ott tartunk, akkor nincs sok különbség technikai igények terén a között, hogy a Holdra vagy a Marsra megyünk. Innen nézve melyik a vonzóbb? A légkör nélküli, igen alacsony gravitációjú Hold, amely a Föld körül kering, avagy a Mars, amely egy másik bolygó, ritka, de meglévő légkörrel (amit lehet légfékezéshez felhasználni), cirka 0,37 G-s gravitációval és telis-tele felderítetlen dolgokkal?

Rakéta szempontjából pusztán a delta v-t nézve igen. Csak míg a holdra pár nap alatt ott vagy és annak megfelelő méretű és tömegű űrhajónak kell delta v, addig a Marsra embereket küldeni időben éves nagyságrend. Nagyobb hajó, több kraft. Szóval így nézve akkor a Hold kiütéssel győz. Vagy azonos tömeget visz mindkét helyre?
 
  • Tetszik
Reactions: endre
Rakéta szempontjából pusztán a delta v-t nézve igen. Csak míg a holdra pár nap alatt ott vagy és annak megfelelő méretű és tömegű űrhajónak kell delta v, addig a Marsra embereket küldeni időben éves nagyságrend. Nagyobb hajó, több kraft. Szóval így nézve akkor a Hold kiütéssel győz. Vagy azonos tömeget visz mindkét helyre?

Permanens jelenlétnél tök mindegy, hogy hány évről beszélünk, azonos az erőforrás igénye egy ember ellátásnak. E téren a Mars még kedvezőbb is, hiszen gazdagabb a felhasználható nyersanyagok tárháza (CO2 légkör), szóval amennyivel nehezebb oda utánpótlást küldeni, annyit szvsz megspórolnak a helyi nyersanyagok és a légkör terén.
 
A Kepler 90i rendszerben nyolc bolygót azonosítottak...u.annyit mint a mi rendszerünkben

kepler1.jpg

kepler2.jpg
 
A metán, mint hajtóanyag azért merült fel, mert több előnye is van. Először is arányosan kevesebb szenet tartalmaz a CH4, mint a C8H18 (a kerozin egyik fő alkotóeleme). Emiatt tisztábban ég, kevesebb a szilárd égéstermék, ami lerakódhat, így újrafelhasználhatóságnál pozitívum. Emiatt döntött a metán mellett a Blue Origin is a Be-4 hajtómű esetében.
A legtisztább persze a LOX/LH2 (folyékony oxigén és hidrogén), csak azt meg macerás tárolni.
Noha valóban a Mars miatt erőlteti a CH4 üzemanyagot a SpaceX, azért amúgy is képesek a Holdra eljutni a BFR-el, ezt ki is fejtette az IAC2017-en.

140_iac_2017_28.jpg


Amúgy meg érdemes elgondolkodni rajta, hogy Delta-V igény tekintetében igen kicsi a különbség az eljutni a Holdra és az eljutni a Marsra tényező között. Cirka 1,8-2,2 km/s különbség van, ami ilyen szempontból már minimális (pl. a Hold felszínére való leszálláshoz 1,6 km/s szükséges, a Marsra ennél kevesebbre, mert használhatunk légköri fékezést és ejtőernyőt a légkör miatt). Szóval ha már ott tartunk, akkor nincs sok különbség technikai igények terén a között, hogy a Holdra vagy a Marsra megyünk. Innen nézve melyik a vonzóbb? A légkör nélküli, igen alacsony gravitációjú Hold, amely a Föld körül kering, avagy a Mars, amely egy másik bolygó, ritka, de meglévő légkörrel (amit lehet légfékezéshez felhasználni), cirka 0,37 G-s gravitációval és telis-tele felderítetlen dolgokkal?
Egy ideje már gondolkozok azon, hogy a Dream Chaser és egy F9 összeházasításából mennyire lehetne Small F Rocketet építeni. Csak mert így megoldható lenne a 2. fokozat visszahozatala. Viszont ha jól láttam a Sierra Nevada anyagaiban, a DC mögött lenne egy egyszer használatos logisztikai modul, így a sikló az a 3. fokozat. Meg persze kérdéses, hogy az F9-nál megszokott 60km magasságban végrehajtott első fokozat leválasztás után tovább tudna-e menni LEO-ra saját erőből az a kis izé.
 
  • Tetszik
Reactions: Luthero
https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/feature/Powering_Up_NASA_Human_Reach_for_the_Red_Planet

To view this content we will need your consent to set third party cookies.
For more detailed information, see our cookies page.
Tetszik ez a megoldás csak kérdés hogy mennyi lehet az élettartama?
Nukleáris fűtőanyag oldalról valszószínű több év, de a Stirling motor nem hiszem hogy max. egy évnél tovább megbízhatóan működne.
Mivel mechanikus szerkezet - abban is vannak csapágyak, kenés, stb - az élettartama elég korlátos.

Valami olyasmi kéne ahol a Stirlinghez hasonló hatásfokkal és egyszerűséggel a nukleáris energiát közvetlenül alakítják elektromos energiává...
 
Tetszik ez a megoldás csak kérdés hogy mennyi lehet az élettartama?
Nukleáris fűtőanyag oldalról valszószínű több év, de a Stirling motor nem hiszem hogy max. egy évnél tovább megbízhatóan működne.
Mivel mechanikus szerkezet - abban is vannak csapágyak, kenés, stb - az élettartama elég korlátos.

Valami olyasmi kéne ahol a Stirlinghez hasonló hatásfokkal és egyszerűséggel a nukleáris energiát közvetlenül alakítják elektromos energiává...
Most azért utána kellett jobban néznem, mi is az a Stirling-gép
Alpha_Stirling.gif

Azt nem tudom, hogy nullgravitációban meg űrbeli hidegben egyáltalán hogyan lehet bármit "megkenni" vagy mennyire lehet mondjuk egy csapágyat kiváltani mágnesekkel. Mérnökurak/hölgyek ha erre járnak írhatnának valamit nekünk erről.
 
Most azért utána kellett jobban néznem, mi is az a Stirling-gép
Alpha_Stirling.gif

Azt nem tudom, hogy nullgravitációban meg űrbeli hidegben egyáltalán hogyan lehet bármit "megkenni" vagy mennyire lehet mondjuk egy csapágyat kiváltani mágnesekkel. Mérnökurak/hölgyek ha erre járnak írhatnának valamit nekünk erről.
Simán lehet kenni, mert pl. semmi nem gátolja, hogy nyomás alatti legyen a kenőolajrendszer. Elvi akadálya szerintem nincs. Az, hogy mennyire praktikus az már megint más kérdés...
 
  • Tetszik
Reactions: sirdavegd
Bocs, az elmúlt hónapban eléggé el voltam ásódva melóval. Meg nagyon fellövések se nagyon voltak. Viszont most én is hoztam valami finomat:
To view this content we will need your consent to set third party cookies.
For more detailed information, see our cookies page.
Prometheus:
- üzemanyag: liquid oxygen–methane
- gyártó: ArianeGroup
- határidő: full-scale demonstrator 2020 novemberére
- költség: az Ariane 5 Vulcain 2-es hajtóművének a tizede a gyártási költség
- tolóerő: nominal 1 MN változtatható, újra begyújtható
- felhasználhatóság: első és második fokozatnak
- platform: Ariane 6 jövőbeni hajtóműve is lehet
- befektetés: €75 million (ESA - Future Launchers Preparatory Programme)
- gyártás technológia: 3D nyomtatás és szénszálas szövés (bongyorítás ?)
 
Egy ideje már gondolkozok azon, hogy a Dream Chaser és egy F9 összeházasításából mennyire lehetne Small F Rocketet építeni. Csak mert így megoldható lenne a 2. fokozat visszahozatala. Viszont ha jól láttam a Sierra Nevada anyagaiban, a DC mögött lenne egy egyszer használatos logisztikai modul, így a sikló az a 3. fokozat. Meg persze kérdéses, hogy az F9-nál megszokott 60km magasságban végrehajtott első fokozat leválasztás után tovább tudna-e menni LEO-ra saját erőből az a kis izé.

A DC mögött azért kell leválasztható logisztikai modul, mert a jelenlegi DC méretei túl kicsik, ha a logisztikai modul nincs ott, a DC sokkal kevesebb terhet vihet fel / üzemanyagot és egyebeket a testben kellene elhelyezni. Az első, nagy méretű DC tervekben nem volt logisztikai modul, az üzemanyag a test oldalán lévő tartályokba került volna, lásd:

WFBIHTu.jpg

Amit leírsz, az kb. a BFR/S kisebb méretű megoldása F9-el. De a jelenlegi DC-vel ez nem megoldható, mert nem tud elég naftát magával vinni.
 
Bocs, az elmúlt hónapban eléggé el voltam ásódva melóval. Meg nagyon fellövések se nagyon voltak. Viszont most én is hoztam valami finomat:
To view this content we will need your consent to set third party cookies.
For more detailed information, see our cookies page.
Prometheus:
- üzemanyag: liquid oxygen–methane
- gyártó: ArianeGroup
- határidő: full-scale demonstrator 2020 novemberére
- költség: az Ariane 5 Vulcain 2-es hajtóművének a tizede a gyártási költség
- tolóerő: nominal 1 MN változtatható, újra begyújtható
- felhasználhatóság: első és második fokozatnak
- platform: Ariane 6 jövőbeni hajtóműve is lehet
- befektetés: €75 million (ESA - Future Launchers Preparatory Programme)
- gyártás technológia: 3D nyomtatás és szénszálas szövés (bongyorítás ?)

1MN = 1000kN, vagyis cirka fele annyi, mint a Raptor (1900kN) vagy a Be-4 (2400kN).
Felhasználható az Ariane-6-ban, de az Ariane-6 nem készül újrafelhasználhatónak...

Szóval ez lóg a levegőben... nem kicsit...
 
1MN = 1000kN, vagyis cirka fele annyi, mint a Raptor (1900kN) vagy a Be-4 (2400kN).
Felhasználható az Ariane-6-ban, de az Ariane-6 nem készül újrafelhasználhatónak...

Szóval ez lóg a levegőben... nem kicsit...
Köszi a tolóerő-összehasonlítást, ahhoz már lusta voltam. Ez így elég gyengécske. Viszont ahogy kivettem itt a teljes cuccot vagy nyomtatják vagy szénszálból szövik. Tehát kérdéses, hogy lehet-e méretezni ezt egy "bádog" hajtómű értékeire.
Az Ariane 6-on én is néztem. Az egy dolog, hogy kicseréljük a hajtóműveket a "kályhacső" alatt, meg teszünk rá tappancsokat. De valami hőálló tepsit, manőverező gofrisütőket (gridfin) sem árt rá pakolni. Továbbá nem hátrány, ha statikailag is kibírja azt a pár g-s terhelést, ami a visszatéréskor éri. Plusz ekkor már az üa tartalyok is üresek, így statikailag is érdekesebb a dolog.
Szóval ez komoly kincstári optimizmus az Ariane és az ESA részéről (amire mondjuk nagy szükségük van).
 
  • Tetszik
Reactions: endre and fishbed
A DC mögött azért kell leválasztható logisztikai modul, mert a jelenlegi DC méretei túl kicsik, ha a logisztikai modul nincs ott, a DC sokkal kevesebb terhet vihet fel / üzemanyagot és egyebeket a testben kellene elhelyezni. Az első, nagy méretű DC tervekben nem volt logisztikai modul, az üzemanyag a test oldalán lévő tartályokba került volna, lásd:

WFBIHTu.jpg

Amit leírsz, az kb. a BFR/S kisebb méretű megoldása F9-el. De a jelenlegi DC-vel ez nem megoldható, mert nem tud elég naftát magával vinni.
Igen, a szemem előtt egy mezitlábas, teljesen újrahasznosított platform lebeg. Az viszont tény, hogy az F9 második fokozatát nem lehet visszahozni. A DCh ebből a szempontból jó lenne.
Wiki Atlas V 412-es konfigot ír (kb 125 misiért): 4 méteres átmérőjű kúp (fairing), 1 szilárd booster és 2 hajtóműves Centaur fokozat. Szóval jepp, a DCh az bizony nem tud a logisztikai moduljával pályára mászni, kell egy második fokozat ehhez.
Másfelől értem, hogy az olcsó sikló-koncepció miatt nem tehettek bele üzemanyag tartályt, mert akkor a hajó mérete is nagyobb lesz, több csempe, nagyobb tömeg, ami rossz az üzletnek.
Kérdés persze az, hogy ha nem Atlas V vagy F9 tetejére tesszük, hanem egy Falcon Heavy core fokozatra, akkor második fokozat hozzáadása nélkül milyen magasra repül. Ahhoz meg látni kéne végre a FH-t repülni 2018 januárjában (naaaalégysziiii). Ha a Tesla Roostert 60 km fölött választják le a core stageről, akkor visszatérhetek az álmodozas eme síkjára.
 
  • Tetszik
Reactions: endre and fishbed
Köszi a tolóerő-összehasonlítást, ahhoz már lusta voltam. Ez így elég gyengécske. Viszont ahogy kivettem itt a teljes cuccot vagy nyomtatják vagy szénszálból szövik. Tehát kérdéses, hogy lehet-e méretezni ezt egy "bádog" hajtómű értékeire.

A Prometheus egy "olcsó" hajtóműnek készül, a cél az, hogy a ~10 millió eurós Vulcain 2/2.1 hajtómű helyett legyen egy ~1 millió eurós Prometheus, amellyel csökkenthető az Ariane 6 ára.

Ezekben a tervekben én látok egy hegy méretű fekvőrendőrt, nevezetesen a Vulcain LOX/LH2 hajtóanyagot éget, a Prometheus pedig ugye LOX/CH4-et. Tehát nem lehet egyszerűen csak kicserélni a hajtóművet, át kell tervezni a tartályokat, amely egyben méretezést is jelent, hiszen térfogat terén sokkal kisebb helyet foglal a szükséges CH4, mint az LH2. Akkor lehet az egész rakétát újra tesztelni és így tovább.

Az már csak a margóra, hogy a konkurens hajtóművek (Raptor, Be-4, AR-1) mind zárt működésűek, tehát a turbopumpában felhasznált égéstermékek visszajutnak az égéstérbe, míg ez jól láthatóan nyitott működésű, tehát a turbopumpából kiáramló gázok minimális tolóerőt nyújtanak csak (a "trombita" az égéstér mellett). A francia / német mérnökök az olcsóbb gyárthatóság és egyszerűbb szerkezet miatt dönthettek így, de ez rosszabb hatásfokot hoz...

Az Ariane 6-on én is néztem. Az egy dolog, hogy kicseréljük a hajtóműveket a "kályhacső" alatt, meg teszünk rá tappancsokat. De valami hőálló tepsit, manőverező gofrisütőket (gridfin) sem árt rá pakolni. Továbbá nem hátrány, ha statikailag is kibírja azt a pár g-s terhelést, ami a visszatéréskor éri. Plusz ekkor már az üa tartalyok is üresek, így statikailag is érdekesebb a dolog.
Szóval ez komoly kincstári optimizmus az Ariane és az ESA részéről (amire mondjuk nagy szükségük van).

A "mókás" az, hogy a fent említett üzemanyagváltás problémáját se nagyon feszegetik.
A Prometheus anyagban találkoztam egy "Ariane Next" koncepcióval, amely már a Prometheus-ra épülne. Ez alapján az Ariane 6 feltehetően rövid életű lenne:

NSRDeun.jpg

Ebben szó van egy A6 evolution verzióról (egy lenne az, ahol a Vulcain-t lecserélik Prometheusra) és egy A6 reusable verzióról (hosszabb rakétatest, két visszatérő "Pod-ba" két-két hajtómű lenne, amelyet a fő rakétatestből táplálnak, feltehetően valahol az emelkedési pálya felénél, 50-60km magasan a két pod leválik, és a rakéta már csak egy hajtóművel repül tovább), valamint az Ariane Next-ről, amely 7 hajtóművel rendelkezne. Feltehetően ez lenne a Falcon 9 / BFR / New Glenn féle függőlegesen leszálló fokozatú megoldás.

Apró probléma, hogy ez így nagyon alsó hangon is minimum tíz év késés. De inkább több. Addig pedig az Ariane 6-al kellene bohóckodni, ami nem versenyképes a piacon...