Диапазон BFR как одноступенчатый

Изображения BFR для путешествия с земли на землю включают ускоритель 1-й ступени. Я думаю, что если вы просто идете баллистически, у верхней ступени будет достаточно дельты V, чтобы двигаться в одиночку, по крайней мере, для более близких пунктов назначения. Это бы сильно упростило операцию. Кто-нибудь может рассчитать дальность полета от одноступенчатого до не совсем орбитального пассажирского корабля?

Вероятно, ноль - верхние ступени обычно имеют оптимизированные для вакуума двигатели и соотношение тяги к весу, которое едва ли унесло бы их со стартовой площадки. Что касается простоты, модификация разгонного блока для работы на уровне моря была бы совершенно новой машиной, а просто повторным использованием/массовым производством существующей орбитальной ракеты-носителя.
@QuentinClarkson BFS понадобятся посадочные двигатели на уровне моря, и было заявлено, что первые испытательные полеты будут суборбитальными «прыжками» без ускорителя.
@jkavalik, хотя суборбитальные прыжки могут быть выполнены с небольшим запасом топлива на борту. Я предполагаю, что вторая ступень BFR с полезной нагрузкой будет иметь ∆v примерно в 6000 м/с, тогда как минимум для суборбитального прыжка составляет около 1400 м/с. Так что вполне возможно, что даже с двигателями, оптимизированными под вакуум, он сможет запуститься, когда будет заправлено всего 25% топлива, и этого будет достаточно, чтобы подняться прямо на 100 км, но недостаточно, чтобы иметь реальный запас хода. Суборбитальные прыжки становятся намного дороже с точки зрения ∆v, если вы хотите отправиться куда угодно, кроме как прямо вниз.
@BlakeWalsh может быть. Но, на самом деле, основная проблема с двигателями, оптимизированными под вакуум, заключается в том, что раструбы могут не выдержать атмосферного огня, а не сама производительность. И показано, что BFS имеет оба типа двигателей (iirc 2SL + 4Vac на изображениях).
@jkavalik Я бы не ожидал, что посадочные двигатели будут очень полезны при запуске - на F9 одного двигателя с дроссельной заслонкой более чем достаточно, чтобы поднять почти пустой бак, но для отрыва от стартовой площадки требуется 9 двигателей на полной тяге.

Ответы (2)

От Илона Маска AMA на r/space

Начнем с полномасштабного корабля, совершающего короткие прыжки на высоту в несколько сотен километров и боковое расстояние. Это довольно легко для машины, так как не требуется теплозащитный экран, у нас может быть большое количество резервного топлива и не нужны двигатели Raptor с большим коэффициентом площади, дальним космосом.

Следующим шагом будут полеты кораблей на орбитальной скорости, для которых потребуется все вышеперечисленное. Стоит отметить, что BFS способен самостоятельно достигать орбиты с небольшой полезной нагрузкой, но наличие BF Booster увеличивает полезную нагрузку более чем на порядок. Земля — неподходящая планета для одноступенчатой ​​орбиты. На Марсе проблем нет.

https://www.reddit.com/r/space/comments/76e79c/i_am_elon_musk_ask_me_anything_about_bfr/dodec8l/

Рапторы с «вакуумом» или большим коэффициентом площади могут работать на полной тяге на уровне моря. Не рекомендуется.

https://www.reddit.com/r/space/comments/76e79c/i_am_elon_musk_ask_me_anything_about_bfr/dodhsw6/

Таким образом, в целях тестирования должны быть возможны даже более длительные прыжки, если они планируют для этого орбитальные запуски. Может будут выпускать "на пробу" вакуумные насадки, которые безопаснее будет использовать на уровне моря?

Давайте посмотрим, возможно ли это вообще. На разгонном блоке BFR установлено 3 двигателя , рассчитанных на атмосферные условия. Каждый двигатель на уровне земли имеет тягу около 3 МН. Полная масса составляет около 1335 тонн. Гравитация притягивает эту массу с силой около 12 МН.

Суть в том, что вторая ступень не может оторваться от земли полностью заправленной. Он может взлететь, если у него не будет полной топливной загрузки, но это сильно ограничит дальность полета.

Меня интересовали вакуумные двигатели и резкое облегчение отношения масс для приземления, поэтому я подумал, что у него может не быть стартовой тяги. Но это был бы отдельный вопрос, и я полагал, что просто запутавшись в этом вопросе, вы также получите ответ на этот вопрос.
1) будет ли вообще требоваться "полная загрузка"? Это суборбитальная траектория, а не полет на Марс. Поскольку ваш аргумент основан на массе, необходимо знать требуемую массу, а не просто увеличивать ее до максимума и ограничивать тремя ( или, возможно, двумя ) двигателями. 2) не сделает ли простой переход на более короткие сопла другие четыре двигателя полезными для взлета? Я не думаю, что это такое открытое и закрытое дело.
Помните, что вторая ступень предназначена для старта с Марса и возвращения на поверхность Земли, включая пропульсивную посадку. Если проблема только в длине сопла, я думаю, что ответ на этот вопрос требует более количественного анализа. См., например , space.stackexchange.com/a/8807/12102 . Может быть промежуточная длина патрубка или разные длины. Я думаю, что двигатели почти одинаковы.
Вес на Марсе намного меньше, и с помощью вакуумного двигателя на поверхности Марса можно обойтись. Однако на Земле это не вариант.
Ссылка на запуск с Марса, возвращающийся на поверхность Земли, является напоминанием о существенных возможностях в целом, и в его конструкции уже должны быть системы, способные к взлету. Вес также намного меньше, если вы не дополняете бак, а тяга больше, если вы используете больше двигателей, следовательно, этот аргумент TTW не работает.
Если у вас другое количество двигателей, это один и тот же крафт? Я заявлял, что если он не полностью заправлен, он может взлететь, но далеко не улетит. Я предполагаю, что это несколько сотен километров, но чтобы понять это, потребуется немного больше усилий.
У него шесть (или семь) двигателей. Я не говорил изменить количество двигателей, просто укоротить сопла некоторых из существующих, так как максимальная эффективность в вакууме не так важна для этого короткого прыжка.
Я предполагал, что будет использоваться стандартная конфигурация двигателей с 3 атмосферными и 4 вакуумными двигателями. Более атмосферные двигатели позволили бы увеличить дальность полета, но...
Диапазон BFR как одноступенчатый
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v