Что составляло общую массу Tesla/Starman?

Согласно этой статье в Википедии , утверждается, что Falcon Heavy способен доставить на НОО полезную нагрузку массой 63 800 кг. Согласно этой статье , Tesla Roadster имеет снаряженную массу 1305 кг. Теперь есть еще манекен Звездного человека и его костюм, опорная рама и штанги для камеры. И было бы также дополнительное топливо второй ступени, чтобы вытолкнуть все это с околоземной орбиты. Как все складывается, что касается «полезной нагрузки на околоземную орбиту» для испытательного полета? Было ли это настоящим испытанием заявленных возможностей Falcon Heavy? Были ли неиспользованные мощности? Был ли дополнительный балласт, чтобы довести фактический вес полезной нагрузки до чего-то близкого к «заявленной грузоподъемности» Falcon Heavy?

Незначительный побочный момент - «ракетный двигатель и топливо, чтобы вытолкнуть все это с околоземной орбиты» - это вторая ступень, не было ни дополнительного двигателя, ни третьей ступени, ни двигательной установки полезной нагрузки.

Ответы (2)

Заявленная грузоподъемность 63,8 тонны предназначена для низкой околоземной орбиты (НОО). Чем дальше вы хотите отправить полезную нагрузку, тем меньшую массу полезной нагрузки вы можете отправить.

Испытательная полезная нагрузка Roadster/Starman вышла далеко за пределы НОО, двигаясь по траектории, выходящей за пределы орбиты Марса, во внутренние районы пояса астероидов. Ракетный двигатель и используемое топливо - это вторая ступень Falcon, которая не входит в заявленную грузоподъемность.

Чтобы получить 63,8 тонны на НОО, вторая ступень должна была использовать все свое топливо.

Чтобы доставить сравнительно крошечный родстер на НОО, потребовалась лишь небольшая часть топлива второй ступени. Затем оставшееся топливо второй ступени было использовано для отправки его с орбиты Земли.

Наконец, цифра в 63,8 тонны, рекламируемая SpaceX , почти наверняка относится к полностью одноразовому режиму, когда ни один из ускорителей не восстанавливается (поскольку для их посадки не экономится топливо). Их грузоподъемность включает в себя возможность отправить на Плутон 3,5 тонны — в два раза больше массы родстера и значительно большую требуемую скорость.

Я понимаю, что полезная нагрузка для НОО — это всего лишь «эталонная» цифра, и чем дальше/быстрее вы хотите что-то толкнуть, тем больше топлива требуется, что вычитается из числа полезной нагрузки НОО. Мой вопрос заключался в том, соответствует ли полезная нагрузка, описанная публично (автомобиль/манекен/опорная рама и т. д.), до предела, который Falcon Heavy может поставить на текущую траекторию, или, наоборот, полезная нагрузка, как описано, теперь идет так далеко/ так быстро, как Falcon Heavy могла его подтолкнуть. Т.е. нет неиспользованной грузоподъемности, нет добавленного балласта.
Насколько я знаю, дополнительного балласта нет, а вторая ступень сгорела до отказа для конечной траектории. Я не знаю, чтобы они зарядили пусковую установку максимальным количеством топлива; Я вижу стимулы как для демонстрации его возможностей, так и для того, чтобы сохранить некоторые характеристики в запасе на будущее. Для этого запуска они, возможно, были несколько консервативны в бюджете топлива для ракеты-носителя и восстановления первой ступени. Есть много переменных, с которыми можно играть, и любая цифра «x тонн до y пункта назначения» скрывает множество параметров.
Я не знаю, но я не думаю, что разумно или даже правдоподобно запускать менее чем с полной заправкой топлива. Все их симуляции будут основаны на заданной массе в каждой точке полета, регулируя положение дроссельной заслонки, чтобы получить желаемую перегрузку и скорость для этой толщины воздуха. Масса полезной нагрузки составляет крошечный процент от общей и будет иметь минимальное влияние, но загрузка топлива может вызвать большие расхождения. Загрузка одного и того же топлива каждый раз устраняет другую переменную в планировании полета, а стоимость топлива минимальна (оценивается в 200 тысяч долларов на полет F9) в общих затратах на запуск.
Я знаю, что другие пусковые установки исторически меняли свои топливные загрузки от запуска к запуску; SpaceX необходимо запускать совершенно отдельные симуляции для каждой миссии, поэтому при этом нет дополнительной нагрузки при различных загрузках топлива. (Я говорю о разнице между 95% и 99% полными баками, здесь не то, что полупустые.) Траектории их миссий удивительно разнообразны: i.redd.it/xaisqxao5ef01.png

Это был испытательный полет, который должен был продемонстрировать работоспособность ракеты. Вы не совершаете свой первый испытательный полет на полную мощность, так как даже небольшая ошибка может привести к тому, что вы безуспешно упадете в океан. На самом деле полезная нагрузка могла быть запущена по той же траектории на многоразовом Falcon 9 без дополнительных ускорителей, поскольку полезная нагрузка Falcon 9 на Марс составляет 4000 кг, а полезная нагрузка составляла всего 1350 кг. Конечно, это предполагает прямую траекторию к Марсу.

Кроме того, они намеренно сделали 6-часовой пробег. По мере движения по берегу количество топлива, оставшегося в ракете, падает. Топливо является криогенным и медленно испаряется, что создает давление в баке, которое необходимо сбросить, чтобы ракета не взорвалась. Там была потеряна часть свободных мощностей.

«Полезная нагрузка на самом деле могла быть запущена по той же траектории на многоразовом Falcon 9 без дополнительных ускорителей». А?
Было несколько человек, которые подсчитали цифры и обнаружили, что Falcon 9 действительно мог доставить Starman/Roadster к трансмарсианскому месторождению и имел достаточную мощность для посадки активной зоны ракеты-носителя. В этом запуске было много неиспользованных мощностей.
Я думаю, что могу догадаться, почему, но падение уровня топлива во время фазы выбега не интуитивно понятно и даже не приходило мне в голову, пока вы не сказали об этом. Объяснение того, почему это так и почему это важно для топливной системы второй ступени FH, в отличие от топлива, которое отправляется в дальние космические миссии, могло бы улучшить этот ответ.
Хороший вопрос, добавил больше информации.
Что составляло общую массу Tesla/Starman?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v