推定的助推器將是一根非常輕,非常高的管子(消耗的大部分燃料),站在海洋中央的一艘船的4條相當小的腿上。它還將包含一些LOX和RP1,它們將在著陸後不久開始沸騰。根據過去的兩次降落嘗試,助推器似乎很容易爆炸。跌倒或爆炸之前完成?
推定的助推器將是一根非常輕,非常高的管子(消耗的大部分燃料),站在海洋中央的一艘船的4條相當小的腿上。它還將包含一些LOX和RP1,它們將在著陸後不久開始沸騰。根據過去的兩次降落嘗試,助推器似乎很容易爆炸。跌倒或爆炸之前完成?
這是我對接近空的Falcon 9助推器的CoG的估計。左邊是腳打開的GoG,右邊是腳縮回的右邊。
著陸車相當穩定。如果防止滑動,它可以承受50 m / sec(97節!)的風。對著陸速度的水平分量以及著陸時的旋轉速度的限制相對較窄,這對於垂直著陸器來說並不罕見。
目前沒有太多可靠的數據可以自行估算,而且SpaceX並沒有確切介紹細節。也許是這樣,但是媒體在新聞發布會上沒有提出正確的問題。到目前為止,唯一可靠的數據點是在2015年2月11日DSCOVR啟動期間取消了恢復嘗試;
根據 SpaceX新聞稿 :
無人駕駛飛船的設計目的是在除極端天氣以外的所有條件下運行。我們正經歷著大西洋上的這種天氣,海浪沖上甲板,高達三層樓。而且,無人機船的四個引擎中只有三個在運轉,面對這種波浪作用,保持站台非常困難。
這表明SpaceX確信他們可以降落並保持只要能在低層強風中提供穩定的地面降落並消除海浪的膨脹,無人機的第一階段就會穩定。
現在我要進行一些猜測;在天氣允許的情況下,降落的第一階段的穩定性要好,並且其所有四個降落腿都已適當延長,並且在平台上,即使偶爾有陣風(不是大風),也不會有太大的問題。幾乎耗盡了推進劑,可能殘留了幾秒鐘的煤油煙氣(這就是一旦推進劑罐因撞擊而破裂時,它似乎爆炸得如此之快的原因,或者被埃隆·馬斯克稱為 比爆炸快 ),第一階段的重心會降低。如果著陸腳的安裝點的位置表明確切的位置,並且這些位置很低,則它必須位於其長度的下1/3,可能要低得多,因為桁架上的橫向壓力隨安裝點的增加而增加。到CoG的距離(槓桿定律)。
可悲的是,由於尚不知道理想的壓力角,因此我無法進行分析估算。對於可以在橫向和長軸方向上均等地承受壓力的結構,該值為45°。但是火箭級不能像這樣建造,所以這個角度會大得多,有利於沿長軸的壓力(垂直方向)。如果我們知道腿部安裝點環處的角度(必須對橫向力進行加固,但是要增加多少?)以及CoG的確切點,並且我們已經知道了接近乾燥著陸階段的粗略總重(在CRS-6發布會後的新聞發布會),舞台的高度,腿的延伸長度以及它們在舞台上的懸掛高度(可通過照片估算),我們可以將應力線從CoG(在給定角度)向著地面延伸並將其與舞台的總高度進行比較。然後,利用已知的重量和表面積,我們可以計算出在傾翻之前可以承受的橫向風切變。遺憾的是,由於我們缺少關鍵數據,因此甚至無法進行此類估算。未知數太多,這是無法完成的。我相信SpaceX可以並且確實對他們的第一階段的已知結構特性進行了擴展分析,並且會如願以償-如果駁船可以處理,那麼登陸第一階段也應該這樣做。但是,我不排除將來可能會使用移動式錨鞋將著陸器的重量夾緊在適當的位置,或者通過其他方式來實現此目的,因為駁船返回到著陸狀態已經恢復階段,或者在加油和飛行之前就像SpaceX表示他們最終打算這樣做一樣。當然,一旦他們向美國聯邦航空局(FAA)和其他當局證明這是安全的,最終目標仍將落在泰豐公司。但這是一個不同的故事。
為了使這樣的物體穩定,它必須在其基礎區域上具有重心。確切地知道這種火箭的質心在哪裡有些棘手,但它必須相當低,因為幾乎沒有燃料,發動機是火箭的較重零件之一。風還是必須穩定的一個因素,因為風會使火箭傾斜。我的猜測是它必須保持垂直並允許一些傾斜度。根據 Wired的分析,當傾斜角度超過5度時,它似乎失去了控制,不確定性很高。儘管如此,我還是要說火箭必須保持在幾度以內,否則它將無法保持穩定。
關於可以做什麼,有很多事情。基本思想是,如果您可以將火箭固定在駁船上,那麼正是駁船的重心會有所作為。如果您可以固定火箭,則只需釋放氧氣即可防止火箭爆炸。煤油保持一段時間不那麼危險,因此大概有人可以提供幫助,或者可以等待氧氣的排出。
著陸腳伸展得很遠。核心周圍總共60英尺或更多。由於引擎的質量恰好位於底部,汽缸的其餘部分非常均勻且輕便,因此重心相當小。穩定。他們更大的擔憂正在四處溜走。最初,他們說他們將在腳上焊接佔位符以將其固定到甲板上。然後人們開始報告他們將使用鏈條來保護它。
在執行CRS-8任務後,埃隆·馬斯克(Elon Musk)(尚未提供筆錄)說,他們將在腳上焊接鞋子。到達港口後,高分辨率照片顯示他們還通過發射架將其拴在甲板上
在詳細的照片中有很多束縛點(例如在航空母艦上),因此這兩種選擇都是可能的。
此文章說
最近的信息指出,火箭將通過從發動機部分延伸到甲板的鏈條“綁住”。
,但未提供任何來源。目前尚不清楚鏈條是否已經存在於F9上,或者是否已經成為駁船平台結構的一部分。
由於SpaceX將駁船稱為無人駕駛飛機,因此尚不清楚如何固定鏈條
Elon Musk提供了一些有關CRS-8助推器著陸的有趣信息。當它在地面上時,它遭受每小時50英里的風,使它傾斜2-3度。他說助推器可以支撐的最大傾斜度約為其的3倍,因此約為6-9度。大概還需要每小時風速超過50英里。
下一步是將腳周圍的特殊容器焊接到無人船上,稱為“鋼鞋”。