題:
為什麼SLS無法重用Falcon 9?
Asalt
2015-02-09 05:42:37 UTC
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在閱讀有關SLS的文章時,我了解到他們之所以不會重複使用火箭,是因為降落傘的重量無法恢復。硬件和燃料的重量如何對獵鷹9來說不是太多的犧牲?

他們不使用降落傘。請參閱[此問題。](http://space.stackexchange.com/questions/6679/how-will-spacex-achieve-landing-of-the-falcon-9-first-stage)
我不明白這個問題。你能請[編輯]澄清一下嗎?如果您鏈接到您提到的文章,這可能會有所幫助?另請參閱[為什麼SpaceX在第一階段的最後下降中不使用降落傘?](http://space.stackexchange.com/q/7718/49)
因為參議院認為,完全可拋棄的火箭將比可重複使用的火箭提供更多的工作。
六 答案:
Russell Borogove
2015-02-09 06:34:57 UTC
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SpaceX已決定可重用性是降低長期成本的至關重要的目標,因此,他們已設計出實現可重用性所需的〜15%-30%的性能裕度(大西洋中部駁船的較低數字)降落;較高的數字以增加返回發射場)。成本對於SpaceX至關重要,因為Falcon 9必須與Delta IV,Atlas V和Soyuz等其他中等升力助推器進行商業競爭。如果他們實現了他們希望的可重用性,那麼強大15%的增強器所帶來的增加成本將綽綽有餘。

SLS是更大的火箭,運載5-10倍的有效載荷。真正需要的唯一發射是LEO以外的載人飛行任務。這樣的任務很少而且相差甚遠,並且不必像必鬚髮射通信衛星那樣具有成本效益。

Falcon 9的可重用性計劃基於精確的垂直著陸。 SLS的核心階段更大,更重,以類似的方式降落將是一個相當困難的問題。降落傘著陸可能是可行的,但是這使得恢復和翻新更加耗時且困難。

是時候更新您的帖子了。
獲取補充包是必要的,但不足以重複使用。現在,我們將看到它的形狀。
“ SLS的核心階段更大,更重,以類似的方式降落將是一個相當困難的問題。”-現在,SpaceX透露了它的ITS助推器,這將是迄今為止最大的助推器,我不相信大小會導致現在變得更加困難;我相信Elon甚至說過,ITS助推器的大容量使其可以更輕鬆地進行有控制的動力降落,因此它甚至可以降落在要加油的發射台上。那麼更大的尺寸也許是一個優勢?
很好,但是SpaceX在較小,更便宜且表面上有利可圖的Falcon 9上具有RTLS反激和恢復的經驗,這可能會在他們進行ITS恢復時提供幫助。很難看到SLS的類似開發路徑。
user8406
2015-02-09 12:14:55 UTC
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設計標準

SLS被設計為在短期內取代航天飛機並長期支持火星任務的後盾。那時,可重用性不在議程中。

獵鷹9號是埃隆·馬斯克(Elon Musk)實現火星人類自我維持的願景的一步。因此,他的基本設計理念與眾不同:它需要更長的時間。這是由馬斯克本人在以前由弗蘭福德用戶發布的一對一採訪視頻中解釋的。

馬斯克的觀點是,除地球外,其他任何地方都可以降落需要火箭動力軟著陸,因此SpaceX最好擅長於這些。他還認為,競爭將使價格下降,使空間更容易獲得。重用是此過程的關鍵組成部分,因此實現現在最終仍將需要的功能可同時滿足兩個目的。

根據 SpaceX,F9發射的價格目前為6120萬美元,向LEO運送13,150公斤,每公斤$ 4654。在這個2013年的答案中,PearsonArtPhoto引用了Falcon 9售價4,109美元,Ariane 5售價10,476美元,Delta IV售價13,072美元,Atlas V售價13,182美元。總體而言,SpaceX的報價是其他西方發射器價格的30-40%。

但是Falcon Heavy的價格競爭越來越激烈。相同的 SpaceX頁面引用了獵鷹重型發射器的價格為\ $ 8,500萬,以$ 1604 / kg的價格向LEO交付了53,000公斤,是Delta IV成本的1/8(還比較了2013年的美元和2015年的美元) )。

視頻中,馬斯克還提到SpaceX計劃採用更大的飛行器來追捕Falcon Heavy。

ESA回應了 Ariane 5中年進化。當前的 Ariane 6提案不包括重用,但確實提到了價格競爭。

結論

差異是由於不同的公司理念所驅動的完全不同的設計目標。發射系統之間的競爭有望降低成本,並且隨著成本下降,更多的任務將變得可行,從而導致發射市場的擴大。在SpaceX視圖中,重用是關鍵。

geoffc
2015-02-09 06:27:03 UTC
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SpaceX恢復第一階段的最初計劃是將降落傘降入水中。畢竟,他們從美國國家航空航天局(NASA)獲得了關於SRB回收的大量數據(其中有266個?)。

但是在對Falcon 9 1.0的前幾次飛行進行嘗試之後,他們意識到他們需要在火箭撞擊大氣層(降落傘可以工作的地方)之前放慢火箭的速度,否則它們會變得太熱

他們吸取了從Falcon 9 v1.0中汲取的經驗教訓,並將其納入了Falcon 9 v1.1中,這就是您今天所看到的。 (當然,自那以後,他們已經增加了格柵鰭片,改變了這些鰭片的控制流體的數量,將在接下來的幾次飛行中升級Merlin 1D引擎,而且可能還會有更多的改變他們不會告訴我們的。) / p>

這應該為您提供一種如何實現重用的模式。

如果幸運的話,SLS計劃每4年發射一次有效載荷。在這種模型中,他們不太可能願意以相同的方式進行實驗,學習,做出反應和更新。

在設計SLS時,恢復並不被視為優先事項。因此,在航天飛機時代,SRB至少已被回收,並且大部分被重複使用(經過大量返工,以至於幾乎沒有節省成本),SLS被丟棄,沒有進行恢復的嘗試。 p>

鑑於SSME(RS-25D發動機)所使用的航天飛機可以重複使用(經過大量且昂貴的翻新工作),SLS不會回收它們,而是將其丟棄。

I眾所周知,SLS在這方面對SLS持懷疑態度,因此請以我的觀點為榮,因為我認為SLS從來不關心成本效益,而僅考慮關鍵狀態下的工作數量。 (我認為NASA是一個出色的研究機構。我認為他們是糟糕的發射服務提供商。差異很大。)

如果您考慮與試圖賺錢的SpaceX模型相對比,並在此過程中將發射優勢帶回美國,請增加人文因素在太空中的存在,這是顯而易見的原因。

SF.
2015-12-22 18:15:50 UTC
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正如其他人所說,最高答案是“因為它是這樣決定的。”

但是在此之後,我們有了實際的設計決策,這些決策簡直使SLS完全不可行。它著重於使大型有效載荷到達較高的軌道,並且通過忽略可重複使用性的必要性,遵循了使恢復完全不切實際的設計原則。那是-它們是便宜,簡單的設備,燃料燃燒後,幾乎沒有餘地可以回收-大而堅硬的外殼和一些航空電子設備。如果使用航天飛機,它永遠不會節省很多錢,而且恢復和翻新過程既昂貴又復雜,以至於認為這不值得頭疼。

然後是核心階段。一個巨大的橙色儲油罐和四個先進發動機。恢復這些引擎是值得的,但這是不可能的。儲罐實際上是相當柔軟的,主要由帶有薄鋁襯裡的泡沫製成。它載有很多燃料,意味著有很多增量V。這意味著它達到了很高的速度和很高的高度。然後要恢復,就需要失去速度和高度。

這與Falcon 9的可恢復第一階段完全相反,後者僅達到1.5 km / s的速度(所需的8個)

獵鷹9可以以合理的,可承受的速度製動和下降,而不會燃燒,也不會在製動上花費過多的燃料而不會燃燒。第二不可恢復階段承擔著達到軌道速度的大部分責任。

OTOH,SLS核心階段幾乎到達了軌道。要使其減速,需要大量的能量-或一些極其複雜(可能非常沉重)的技術解決方案,以使其在下降過程中得以生存並利用空氣製動。這不值得取捨。它要么需要更大,要么需要犧牲很多有效載荷重量,才能從該速度重新進入。 F9的第一階段並沒有加快很多速度,因此可以很容易地將其降低速度。 SLS變得如此之快,以至於以一種可控的方式降低它的速度實在是太費力和費力了。

我認為到第二階段,您是指核心階段。高層(EUS)甚至不會重返地球-至少不是故意的,而且不會持續很多年。它將被丟棄到太陽軌道。
Philipp
2015-02-09 19:08:51 UTC
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他們的賭注有所不同

雖然SpaceX在可重複使用的發射系統方面頗具創新性,但NASA卻採用了更為保守的方法,並構建了完全可消耗的發射系統,因為這就是

在多次失敗之後,SpaceX設法將其拉出並將第一級飛行回啟動板。但是,如果這一壯舉能夠可靠地複制,並且實際上便宜一點,那麼仍然存在。因此,未來將告訴我們哪種方法將佔上風。

SLS還試圖打破有史以來功能最強大的發射系統的記錄。完全可消耗的系統將始終比具有相同發射質量的可重用系統更強大,因為您不需要任何著陸設備,而且任何部件的堅固性都不需要一次發射即可。

三年後,恢復似乎非常可靠。實際上,我想知道他們是否選擇了Falcon Heavy重用的第一階段,因為它們“被稱為好”。沒有隱藏的故障。第二種用法也許是一個最佳選擇:原始缺陷會使它在首次發射時失敗;而且第一次發布還沒有引入太多新缺陷。隨著發射次數的增加,磨損會再次增加風險。
John Bode
2017-05-17 22:08:31 UTC
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在閱讀有關SLS的文章時,我了解到他們之所以不會重複使用火箭,是因為降落傘的重量無法恢復。

更像是,不可能製造足夠大的降落傘以使其減速至足以承受撞擊的速度。 STS上的SRB使用了迄今為止製造的最大的降落傘,但它們仍會沉重地擊中水面,以致造成重大破壞。與液體燃料箱和發動機相比,SRB非常堅固。即使您可以將降落傘製造得足夠大,以使SLS核心能夠飛濺下來,但油箱和發動機也會因撞擊而被砸碎。

更不用說將熱火箭發動機浸泡在冷鹽水中,即使它們不會受到撞擊的破壞也可能使其無法重複使用。

SpaceX在開發其火箭發動機時可重複使用技術,進入飲料的前幾個階段,由於波浪作用,它們迅速破裂並沉沒。 SLS的長度比F9長得多,因此在這方面它可能更健壯,但是您仍然會丟失引擎,這是您真正想要恢復並重用的一件事。 。

但是簡單的答案是,重用不是SLS的設計考慮因素。完全沒有它旨在放下非常重的有效載荷,同時保持某些承包商的工作狀態。實際上,按照其建議的飛行速率(每兩年一次),花掉多餘的錢來開發可重複使用的系統並沒有多大意義。對於SpaceX,可重用性很有意義,因為他們有數十個任務正在等待乘車,並且可能有數百個衛星星座計劃。即使只在這里或那里為他們節省了一百萬,而使用預升壓助推器而不是建造一個新的助推器,也超出了他們計劃的任務數量,這筆錢可以算作實物。



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