Как простая конструкция удерживает летящую ракету на земле?

Я могу ответить на эту часть: «Всегда ли для таких тестов использовался один и тот же (или похожий) дизайн?»

В первые дни программы «Шаттл» время от времени проводил тест на площадке, когда основные двигатели ненадолго запускались.

Во время этого испытания (и в любое другое время) стек шаттла/внешнего бака/твердотопливного ракетного ускорителя был прикреплен к мобильной пусковой установке восемью болтами. Четыре из этих болтов соединяли заднюю юбку каждого твердотопливного ракетного ускорителя с мобильной пусковой установкой. Болты были 28 дюймов в длину и 3,5 дюйма в диаметре. Вы можете увидеть прижимную стойку, которая была интерфейсом между болтами и пусковой установкой на картинке ниже.

Здесь показана схема прижимной стойки и болта.

Для реального пуска гайки раздувались пополам пиротехническими устройствами (по 2 на гайку, для избыточности). Вот фото орехов после запуска.

Я не уверен, что вы можете точно охарактеризовать это как «простое», но в целом это было надежно. Я знаю о нескольких проблемах, имевших место на протяжении многих лет, забавно названных « зависание шпильки » и инциденте на STS-112, когда не сработал один комплект дублирующих пиротехники .

Предположим, что тяга составляет 5*10^6 фунтов:

Тогда 4 стальных проволоки диаметром примерно 60 мм должно хватить.

Особенность ракеты заключается не в ее максимальной силе при нулевой скорости, а в том, что сила генерируется способом, который не зависит от разности скоростей среды, в которой летит ракета, и остается постоянной.

Источник прочности стальной проволоки:

Провод DIN3069 (DIN: Немецкая промышленная норма, обычно эквивалентная некоторым нормам ISO)

Таблица разрывных нагрузок (начиная со страницы 21/22)

Оранжевый верх и прочные кабели кажутся немного нетипичными. Есть видео F9-019 (Jason-3) на том же стенде. на котором показаны более тонкие кабели и нет специальной крышки. Но это v1.1 F9, так что некоторые отличия могут быть из-за этого.

Важнейшей частью прижимного механизма являются зажимы , удерживающие ракету на транспортере/монтажном устройстве или испытательном стенде. Они прикрепляются непосредственно к конструкции Octoweb прямо над колоколами двигателя. Во вступительном ролике веб-трансляции SpaceX есть снимок релиза (вы можете увидеть его, например, в веб-трансляции 7s в Thaicom 8 , из которой я взял это изображение)

Это вроде старая F9 v1.0, если не ошибаюсь. Далее во вступлении есть еще одна деталь релиза на 14s . Затем в той же веб-трансляции есть крупный план текущей версии в 21:20 , но, к сожалению, без фактического выпуска.

Насчет оранжевого колпачка и толстых проводов - есть предположение, что он используется для имитации веса и некоторых нагрузок (от вибраций и т.д.) второй ступени для проверки структурной целостности возвращенной ступени.

(Используемые изображения принадлежат SpaceX)

Пусковая установка, используемая для реальных запусков SpaceX, способна удерживать полную мощность стека в течение как минимум 1 секунды перед каждым запуском, а также для испытаний на горячий огонь, которые часто длятся несколько секунд.

SpaceX в чем-то проще (без взрывчатки), но в чем-то сложнее (выпускают по требованию), чем у Space Shuttle.

Стек на изображении выше — это новая тестовая площадка McGregor. Построили, думаем испытать Falcon Heavy на полной тяге, а это почти 5 миллионов фунтов тяги.

Они использовали МНОГО бетона, выкопанного глубоко в землю, с большим количеством грязи/веса поверх него, чтобы ракета не запускалась с прикрепленной пусковой установкой.