knezevolk

knezevolk
contextrussia.ru
knezevolk
Рейтинг
297
Регистрация
18.08.2008
Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Почему повторный запуск первой ступени Falcon 9 компанией SpaceX — это важно

Как известно, компании SpaceX удалось осуществить успешный запуск и возвращение уже использованной ранее первой ступени ракеты-носителя Falcon 9. И это был вовсе не испытательный, а полноценный коммерческий запуск ракеты с дорогим грузом на борту. Через 9 минут после запуска, в ходе которого на орбиту Земли был выведен спутник связи, ступень плавно опустилась на плавучую платформу. К сожалению, ключевой момент показан не был, но технические накладки могут быть у всех, тут ничего не поделаешь.

При этом в новостях почти не упоминалось о том, что компании удалось не только успешно вывести на орбиту спутник и вернуть на Землю ступень ракеты. Есть и еще одно достижение — SpaceX вернула и головной обтекатель. Сообщается, что неповрежденной на Землю вернулась половинка обтекателя, но и это — большое достижение. «Это великий день. Я, честно говоря, ошеломлен. Я просто потерял дар речи после всего, что случилось. Наша талантливая команда проделала огромную работу», — заявил счастливый Илон Маск после возвращения всех элементов ракеты. Эксперты считают, что все это — начало нового этапа в развитии космонавтики.

Кстати, стоимость обтекателя не такая уж и маленькая, в случае Falcon 9 это около $6 млн. В ходе каждого запуска обычной ракеты обтекатель, обе его половинки, отделялись от носителя и падали на Землю после выхода из плотных слоев атмосферы. Маску показалось расточительным терять $6 млн, и он решил попробовать вернуть обтекатель. Если даже удалось посадить без повреждений лишь одну половинку, это уже достижение и одновременно неплохая экономия. Мягкую посадку для обтекателя удалось осуществить благодаря использованию специальных управляемых парашютов и двигателей.

До SpaceX повторный запуск возвращенных на Землю элементов космических аппаратов удавалось лишь Blue Origin и НАСА. Но в случае с компанией Джефа Безоса речь идет о космическом «кузнечике», ракете New Shepard, которая гораздо меньше Falcon 9, да и в открытый космос она не выходит, а поднимается лишь на 100 километров. Задача этой ракеты — доставить туристов на заданную высоту, где они будут находиться в течение 4 минут. После этого ракета возвращается на Землю, где капсула приземляется отдельно, а ступень носителя — отдельно.

У НАСА же были «Шаттлы», но их тоже нельзя сравнивать с Falcon 9 — ни конструкция, ни задачи, как говорится, и рядом не стояли. НАСА реализовала проект многоразовых космических аппаратов за бешеные деньги — многие миллиарды долларов США. Обслуживание, запуск, возвращение на Землю «Шаттлов» — все это стоит годового бюджета относительно небольшой страны.

У Маска же — вложенный $1 млрд собственных средств компании и ряд инвестиций. Ни о каких десятках миллиардов здесь говорить не приходится. Похоже на то, что последний успех SpaceX уже по-настоящему открывает эру коммерческого туризма, после чего частные компании будут играть все более важную роль в космонавтике. Конечно, успех появился тоже не вдруг. «Это заняло у нас 15 лет, много времени», — говорит Маск. «Много сложностей встретилось на пути. — Но это, определенно, революция в космических полетах».

По мнению Бобби Брауна, первого главного технолога НАСА, через пятьдесят лет люди оглянутся назад и поймут, что коммерческая космонавтика родилась именно сейчас. Браун сравнил успешный полет Falcon 9 с первым успешным коммерческим самолетом Boeing 707. Этот самолет совершил первый коммерческий полет из Нью-Йорка в Париж в октябре 1958 года. Через десяток лет полеты осуществлялись уже по всему США и миру, началось бурное строительство аэропортов, терминалов, багажных отделений и всего, что сейчас составляет авиаиндустрию.

Браун отмечает и успехи Blue Origin, но все же эта компания занимается космическим (вернее, суборбитальным) туризмом, а не полноценными полетами в Космос. Для запуска ракеты, подобной Falcon 9, необходимо в 10 раз больше энергии, чем для запуска New Shepard.

Понятно, что у SpaceX есть и конкуренты. Это, к примеру, та же компания Boeing. У нее, как и у SpaceX, есть контракт с НАСА, эта компания тоже разрабатывает ракету-носитель. Но пока что именно Маску принадлежит заслуга возвращения на Землю первой ступени ракеты-носителя, что позволяет экономить значительное количество средств.

«Повторное использование элементов ракеты-носителя было сложной задачей, но отнюдь не невыполнимой. Сейчас, чтобы быть конкурентоспособными, я думаю, другие компании начнут делать то же (разрабатывать возвращаемые ступени ракет, — прим. ред.). Представьте, если бы мы были единственной авиакомпанией, самолеты которой — многоразовые, а у всех остальных компаний они были бы одноразовыми. Я имею в виду, что это совершенно неконкурентная позиция», — заявил Маск.

Сейчас специалисты SpaceX заявляют, что ракета Falcon 9 требует некоторой доработки. В частности, нужно усовершенствовать тепловой щит ракеты. Маск надеется, что финальная версия Falcon 9 будет рассчитана на несколько повторных запусков. По плану, к 2018 году первые ступени (а возможно, и обтекатели) можно будет использовать вплоть до 10 раз. В более отдаленном будущем Маск надеется на возможность использовать одну и ту же ступень вплоть до 100 раз, с условием ремонта после определенного количества запусков.

Вообще говоря, Маск иногда дает обещания, которое не в состоянии выполнить. Правда, это касается, в основном, сроков реализации проектов его компаний. Что касается намеченных целей, то они, хоть и с опозданием, но выполняются. А цели эти достаточно амбициозны.

https://geektimes.ru/post/287550/

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Зеленый Кот неплохо проехался по тем, что близоруко считает что "многоразовость-снижает-полезную-нагрузку". :)

Как Илон Маск обманул формулу Циолковского

SpaceX смогла доказать, что научилась использовать в ракетах многоразовые первые ступени. Что это значит для космической отрасли?

31 марта произошло знаковое событие для частной космонавтики, а может быть, и для всей космической отрасли. Ракета Falcon 9 частной космической компании SpaceX смогла вывести на геопереходную орбиту телекоммуникационный спутник SES-10. Главной особенностью пуска стала первая ступень ракеты, которая однажды уже участвовала в космическом пуске и была безопасно возвращена на Землю.

С момента объявления Илоном Маском цели — достижение многоразовости первой ступени — многочисленные критики по обе стороны океана обращали внимание на очевидный факт: возвращаемая первая ступень снижает массу выводимой полезной нагрузки. С точки зрения логики критика верна: если «ноги на ракете» приводят к снижению массы полезной нагрузки на 30%, а многоразовая первая ступень приводит к снижению стоимости запуска на 30%. Одно покрывается другим, и вывод кажется очевидным: ноги не нужны. Этой логики придерживались и многочисленные российские космические эксперты, и чиновники Роскосмоса.

Действия SpaceX, продолжающей свои эксперименты с возвращаемой ступенью, рассматривались с разных точек зрения: от «вводит в заблуждение инвесторов» и «пиарится», до «готовит технологии посадки на Марс». При этом, кажется, никто не сомневается в прагматичности Маска, для которого главным приоритетом является финансовая прибыль. Отсутствие понимания мотивов Илона Маска приводят к пророчествам типа «скоро пузырь многоразовости лопнет», и известия о технических или финансовых проблемах SpaceX воспринимаются как близкие вестники краха.

Тем временем SpaceX занималась и занимается накоплением уникального опыта эксплуатации многоразовых систем, которые оказываются на порядки дешевле предыдущего многоразового опыта США — Space Shuttle. Пока одни пророчат «не взлетит», другой учится летать. Двигатели модернизируются, программное обеспечение и авионика развиваются, мощность ракеты растет, а цена — и так самая выгодная на рынке и без многоразовости.

Примеру SpaceX с развитием многоразовых систем последовали несколько крупнейших аэрокосмических производителей.

Главный конкурент SpaceX на американском рынке — ULA — вспомнил о своем проекте 2008 года по спасению ракетных двигателей первых ступеней и воплощает его в новой ракете Vulcan. Европейский производитель Airbus занялся разработкой системы Adeline, тоже с возвращением двигателей.

Новичок в космическом деле Blue Origin последовательно готовится к 2020-м годам вытеснять конкурентов на рынке космических запусков своей многоразовой ракетой New Glenn.

Такое поведение конкурентов SpaceX может показаться карго-культом: «Маск делает, и мы делать будем», но только на первый взгляд. Соображение «ноги ракеты требуют 30% массы, а значит, невыгодны» базируется на предположении, что в каждый пуск ракета летит всегда с максимальной нагрузкой. Однако практика далеко не всегда подтверждает, казалось бы, логичный вывод. К примеру, космические корабли Dragon, которые SpaceX запускает на низкую орбиту по контракту от NASA, нагружают ракету Falcon 9 FT примерно на 45%. Такие пуски вполне позволяют потратить 30% ресурса на возвращение первой ступени. Но госконтракты находятся вне мирового рынка запусков, поэтому целесообразно сравнивать только коммерческие пуски на геопереходную орбиту. Данная орбита наиболее востребована на мировом рынке запусков коммерческих телекоммуникационных космических аппаратов. Именно пуски на геопереходные орбиты требуют от ракеты максимальной энергетики, и здесь наиболее закономерен вопрос экономической эффективности «ног у ракеты». И именно в этом сегменте российские ракеты занимали до недавнего времени существенную долю рынка.

Обратимся к практике. Ближайший аналог тяжелой версии Falcon 9 по цене и выводимой нагрузке — российский «Протон-М». Мы рассмотрим коммерческие пуски за 10 лет на геопереходную орбиту, куда предельная нагрузка «Протона-М» — 6,35-7,1 т. Для строгости подсчетов будем учитывать только верхний предел: 6,35 т.

Как видим, лишь раз удалось достичь 91% эффективности. То есть мощности ракеты практически никогда не задействуются полностью. При повышении энерговооруженности ракеты, например за счет использования переохлажденного кислорода, как на Falcon 9FT, получается выиграть еще несколько процентов. Что и позволяет если не каждой, то почти каждой ракете выполнять полноценный контракт и возвращать ступень, не теряя в прибыли. Если же спутник действительно окажется тяжелый или орбита сложнее, то с ракеты можно снять системы посадки, именно так и было сделано при предыдущем пуске Falcon 9 со спутником EchoStar 23 две недели назад.

Судя по всему, те же расчеты провели и в ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, где производят ракету «Протон». Результатом стала не новая многоразовая ракета, а облегченные модификации «Протон Средний» и «Протон Легкий». Здесь снижение стоимости около 10-15% достигается за счет исключения третьей ступени и увеличения топливных баков первых двух. «Протон Средний» может обойти в цене одноразовый Falcon 9 FT, проигрывая в полтора раза по выводимой массе, но если технология частичной многоразовости будет освоена SpaceX в полной мере, то ценовое преимущество снова может быть утеряно.

http://zelenyikot.livejournal.com/114083.html

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Несколько фото исторического запуска:

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5
outtime:
А какой бюджет ушел на восстановление/донастройку б/у ступени, чтобы она полетела и приземлилась во второй раз?

А никто не скажет. Но SES выбила на запуск на бэушной ступени существенную скидку, от 30 до 40 процентов по разным источникам.

Не исключаю, что конкретно на этом пуске Спейсы потерпели убытки, потому что они:

- только осваивают процедуры, связанные с межполетным обслуживанием

- дали очень большую скидку заказчику-первопроходцу. На следующие бэушные ступени пока будут давать скидку в 10%.

Arsh:
а с обтекателем - получилось что-то?

Одну половинку спасли. Только одну, потому что, вроде, это был тест и системой парашютов и определения местоположения и была оснащена только одна половина.

"Вишенка на торте" (с) Маск.

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5
Теперь:
knezevolk игнорирует вопросы, но просит апать тему. Ап!

Вопросы от тех, кто не умеет читать? Спасибо, поберегу свое время.

=====

Спутник отделился от второй ступени. Запуск можно признать успешным на 100%. ☝

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Второе включение и выключение двигателя второй ступени состоялось.

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Приключения первой ступени вновь окончились благополучно - она вновь успешно села на баржу в Атлантическом океане.

Старт:

Отделение первой ступени:

Первая ступень на пути домой:

Успешная посадка:

Вторая ступень со спутником продолжает свой путь.

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5
Теперь:
Как можно убедиться, что это та же самая ступень?

Вам - никак.

Но спасибо за ап темы :) Продолжайте в том же духе, пожалуйста.

====

Вообще, у этого запуска три новинки. Про две уже рассказал выше - повторный запуск первой ступени и попытка спасения обтекателя.

Есть и третья - на морской платформе Of Course I Still Love You, на которую вновь планируется посадка ступени, появился новый обитатель...

Знакомьтесь - Optimus Prime, новый секретный автономный робот-установщик гидравлических домкратов для быстрой стабилизации вернувшихся ступеней. Оптимус имеет свое место-укрытие под щитом на морской платформе, а на прилагающихся картинках объясняется принцип его работы.

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Час до запуска. Началась заправка ракеты керосином.

Слева - ступень год назад перед запуском грузовика Дракон к МКС.

Справа - эта же ступень, готовая к новому пуску:

Ссылки на прямые трансляции чуть выше.

Илон Маск - Tesla, SpaceX и дорога в будущее - 5

Телекоммуникационная компания SES, чей спутник полетит на бушной ракете, внакладе тоже не осталась.

Во-первых, они выбили существенную скидку - по разным сведениям, от 10 до 40% от стандартной цены за коммерческий запуск Фалькона в $61,5 млн.

Во-вторых, получив известность как первая компания, запустившая спутник на уже летавшей ранее ракете.

На последний факт и намекает надпись на обтекателе, которую можно перевести как "по ту сторону границ".

Кстати, обтекатель в этой миссии тоже попытаются спасти (насколько я помню - тоже впервые) - он миллионы долларов стоит.

1... 124125126127128129130131132 ...407
Всего: 4070