Однако, и задача экспоненциально сложнее. Ракета в десятки раз выше и в сотни или тысячи тяжелее лунного модуля, летит на огромной скорости и садится на планету с атмосферой и мощным притяжением.
почему сложность экспоненциальна по массе/силе притяжения - для науки загадка :) А вот что тут действительно экспоненциально, по формуле Циолковского, - это падение дельта-в/полезной массы из-за взлета с топливом для приземления.
Цена топлива составляет нензачительную часть цены запуска, меньше 1%, а для приземления его надо гораздо меньше, чем для взлета, конечно. С другой стороны, стоимость ступени с двигателями ~50% от запуска.
> почему сложность экспоненциальна по массе/силе притяжения - для науки загадка :)
Точную зависимость не знаю, но очевидно, что сильно возрастающая :)
ты просто не понимаешь, в чем проблема. Сравнение количества топлива, требуемого для посадки с количеством топлива, требуемого для взлета, релевантно при обсуждении расходов на топливо. Тут же важно, что топливо весит много относительно полезной нагрузки - каждый килограмм топлива для посадки снижает полезную нагрузку на килограмм (по формуле Циолковского), а реально больше.
Ясно что дополнительное топливо для посадки уменьшает полезную нагрузку. Однако полезная нагрузка зависит от многих факторов, не связанных с топливом -- параметров двигателей второй ступени, параметров орбит, размеров груза и т.п. Вероятно, что эти ракеты проектируют с запасом и залить немного больше топлива для посадки дело относительно простое и недорогое. Запихнуть аналогичный вес во вторую ступень вряд ли так же просто.
Кроме того, если эти ракеты действительно будет можно использовать многократно без особого ремонта, то даже значительное уменьшение полезной нагрузки может быть оправдано, т.к. цена топлива незначительна.
По формуле Циолковского, дельта-вэ определяется общей массой ракеты в конце маневра. В случае первой ступени, общая масса включает сухую массу первой ступени и заправленный вес всех последующих ступеней и полезной нагрузки (а учитывая циклограмму полета Фалькона, еще и вес обтекателя). На фоне всего этого, ноги и пара тонн топлива - мелочь.
К тому же, вам справедливо указывают, что если первая ступень станет надежно возвращаемой, ничто не мешает сделать ей баки побольше и двигатели помощнее, чтобы компенсировать потери в эффективности.
Все-таки не совсем. Допустим, заданы: полная стартовая масса; масса топлива в первой ступени и требуемая скорость к моменту отделения второй ступени. Тогда по тому же Циолковскому получается, что каждая дополнительная тонна дюраля на первой ступени - это минус тонна на (вторая ступень с топливом+полезная нагрузка). Поскольку полная масса всего к моменту отделения должна быть такой же. Поэтому спокон веку первую ступень облегчают как только возможно.
Ну а если у нас, наоборот, заданы требуемая скорость и масса (второй ступени с топливом+полезной нагрузки) - что как раз типично - то на каждую дополнительную тонну оборудования/топлива на первой ступени потребуется долить туда на старте тонн эдак двадцать топлива. А это много.
А дополнительный вес - это ноги, запас топлива для посадки, двигатели ориентации наверху, аэродинамические рули, да еще теплозащита на всю нижнюю часть. Немало.
Можно предположить, что полный ресурс ракеты редко используется и обычно остается запас, который можно использвать для посадки. Интересно было бы посмотреть на детальнй расчет.
Но речь как раз о том, что полная стартовая масса не задана, ее надо минимизировать только из соображений стоимости запуска. Но если первая ступень возвращаемая, то получается немного другая экономика. И дополнительные десятки тонн на старте сами по себе не такая уж проблема.
Из теплозащиты у них, насколько я понимаю, только отражательный экран, который и так нужен, чтобы защититься от излучения факела. Если верить графикам http://www.flightclub.io/results.php?id=54df44fc-8a48-4252-90d4-6a5e9469f244 , он не развивает скорости больше 2км/с.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2016-01-18 02:07 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 02:09 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 02:11 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:03 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:04 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:13 pm (UTC)Игра зайца на барабане вне цирка мало полезна, а зачем сажать ракеты вполне понятно.
no subject
Date: 2016-01-18 03:38 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:42 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:47 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:08 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:44 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:11 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 06:05 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 06:13 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 08:18 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 10:45 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:23 pm (UTC)Всюду упадок и деградация.
no subject
Date: 2016-01-18 03:28 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 03:49 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:07 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:46 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 04:54 pm (UTC)Цена топлива составляет нензачительную часть цены запуска, меньше 1%, а для приземления его надо гораздо меньше, чем для взлета, конечно. С другой стороны, стоимость ступени с двигателями ~50% от запуска.
> почему сложность экспоненциальна по массе/силе притяжения - для науки загадка :)
Точную зависимость не знаю, но очевидно, что сильно возрастающая :)
no subject
Date: 2016-01-18 07:11 pm (UTC)no subject
Date: 2016-01-18 07:57 pm (UTC)Ясно что дополнительное топливо для посадки уменьшает полезную нагрузку. Однако полезная нагрузка зависит от многих факторов, не связанных с топливом -- параметров двигателей второй ступени, параметров орбит, размеров груза и т.п. Вероятно, что эти ракеты проектируют с запасом и залить немного больше топлива для посадки дело относительно простое и недорогое. Запихнуть аналогичный вес во вторую ступень вряд ли так же просто.
Кроме того, если эти ракеты действительно будет можно использовать многократно без особого ремонта, то даже значительное уменьшение полезной нагрузки может быть оправдано, т.к. цена топлива незначительна.
Сразу видно человека, который не играл в KSP :)
Date: 2016-01-18 08:14 pm (UTC)В случае первой ступени, общая масса включает сухую массу первой ступени и заправленный вес всех последующих ступеней и полезной нагрузки (а учитывая циклограмму полета Фалькона, еще и вес обтекателя). На фоне всего этого, ноги и пара тонн топлива - мелочь.
К тому же, вам справедливо указывают, что если первая ступень станет надежно возвращаемой, ничто не мешает сделать ей баки побольше и двигатели помощнее, чтобы компенсировать потери в эффективности.
no subject
Date: 2016-01-19 12:17 am (UTC)Ну а если у нас, наоборот, заданы требуемая скорость и масса (второй ступени с топливом+полезной нагрузки) - что как раз типично - то на каждую дополнительную тонну оборудования/топлива на первой ступени потребуется долить туда на старте тонн эдак двадцать топлива. А это много.
А дополнительный вес - это ноги, запас топлива для посадки, двигатели ориентации наверху, аэродинамические рули, да еще теплозащита на всю нижнюю часть. Немало.
Как-то все выглядит на грани.
no subject
Date: 2016-01-19 04:18 am (UTC)Интересно было бы посмотреть на детальнй расчет.
no subject
Date: 2016-01-19 04:54 am (UTC)Но речь как раз о том, что полная стартовая масса не задана, ее надо минимизировать только из соображений стоимости запуска. Но если первая ступень возвращаемая, то получается немного другая экономика. И дополнительные десятки тонн на старте сами по себе не такая уж проблема.
Из теплозащиты у них, насколько я понимаю, только отражательный экран, который и так нужен, чтобы защититься от излучения факела. Если верить графикам http://www.flightclub.io/results.php?id=54df44fc-8a48-4252-90d4-6a5e9469f244 , он не развивает скорости больше 2км/с.