Какова тяговооруженность Falcon 9 при посадке?

Я хотел бы знать, каков диапазон отношения тяги к весу, доступный для первой ступени Falcon 9 во время посадки. Другими словами, какова конкретно нижняя (и, надеюсь, если вы знаете, верхняя) граница отношения тяги к весу?

Ответы (1)

Из Википедии мы получаем следующее значение при запуске (фунты выбраны намеренно, потому что оба являются единицами силы, а не кг, которые являются единицами массы)

  • Тяга 1 530 000 фунтов силы
  • 1 194 000 фунтов веса

Таким образом, TWR при запуске составляет 1,28. Максимум 5 , потому что Falcon 9 начнет глушить двигатели, если TWR когда-либо превысит 5. Это то, что происходит во время полета при запуске. Хорошо, а что будет во время посадки? Ну, самое высокое, что может быть, это если топливо полностью израсходовано, и это при использовании только одного двигателя. SpaceX на самом деле не выпускает его, но , по оценкам, он составляет от 23 до 26 метрических тонн. Хорошо, так что это влечет за собой? Ну, только с одним двигателем тяга составляет 1/9 от максимальной тяги. Есть некоторая информация, что двигатель тоже может сбрасывать обороты, на 40%.. Скорее всего, это означает снижение на 40% производительности космического корабля "Шаттл", но это можно интерпретировать и по-другому. Вес составляет от 50 до 57 тысяч фунтов. Итак, что же такое TWR? Около 1,8-2,05. Первая ступень обычно возвращается почти пустой, так что это, вероятно, хорошая оценка TWR при посадке. Суть в том, что для Falcon 9 рассчитаны следующие значения TWR:

  • Запуск - 1.28
  • Максимум в полете- 5
  • Посадочная - 1,8-2,05 (Расчетный максимум, фактический может быть ниже при наличии остатка топлива)
Вы не учитываете дросселирование. Это снова одна из вещей, о которых SpaceX не сообщает, но в дикой природе есть несколько довольно приличных предположений о том, насколько низко Мерлин может сбросить газ. Это все еще будет при T / W выше 1, почти невозможно по-прежнему кормить турбонасосы, чтобы они работали при любом более низком давлении. Даже значения, которые я видел, плавающие вокруг, фантастические, если они верны.
Merlin 1D дросселирует до 60% или 40%, в зависимости от того, как вы интерпретируете: twitter.com/elonmusk/status/462104679116050432
Печально, что самые официальные данные - это твит Илона Маска о чем-то, довольно расплывчатом...
@RussellBorogove Да, и даже 60% - это фантастическое достижение! Я также подозреваю, что центральный октавеб Мерлин не имеет такой же максимальной тяги, как остальные. Это имело бы смысл по нескольким причинам, одна из которых связана с самой посадкой, а другая заключается в том, что в нем используется немного более длинное сопло, поэтому оно предназначено для снижения колебаний в выхлопном шлейфе.
Возможно, вы правы в том, что центральный двигатель отличается от остальных, но я должен сделать некоторые предположения... Тем не менее, я несколько улучшил цифры.
Насколько я понимаю, спроектировать высокопроизводительный двигатель на жидком топливе, который может дросселировать примерно до 70% или около того, несложно, просто для них мало применений. yarchive.net/space/rocket/deep_throttling.html
Это более длинная насадка? Я думал, что это просто нижняя точка крепления.
@RussellBorogove Я не уверен, я подозреваю и то, и другое.
@PearsonArtPhoto Большое спасибо за ваши усилия, очень полезный ответ и ссылки.