Почему обтекатели Falcon 9 не касаются воды?

SpaceX прилагает значительные усилия, чтобы поймать обтекатели Falcon 9 в гигантскую сеть на корабле. Я знаю, что со временем соленая вода портит почти все, но обтекатели сделаны из композитного материала и, кажется, окрашены. Существуют лодки из углеродного волокна (и стекловолокна), так почему же обтекатели Falcon 9 не могут просто коснуться воды (даже на короткое время)?

Ответы (4)

Обтекатели - это не лодки. Хотя кажется, что они плавают (по крайней мере, какое-то время), внутри обтекателя также будет вода. Это приводит к некоторым проблемам. Внутри обтекателя находится электроника и другие корродирующие материалы. Теперь обтекатель спроектирован максимально легким. Поэтому SpaceX, вероятно, не хочет делать весь интерьер водонепроницаемым и устойчивым к коррозии. Это приводит к намоканию, коррозии и, следовательно, к повреждению электроники.

Представьте, если вы ненадолго уроните свой телефон в воду: он хоть и живой, но его нужно разобрать и хорошенько высушить. У SpaceX та же проблема, но с дополнительным нюансом: все может начать подвергаться коррозии, пока оно мокрое. Скорее всего, им придется разобрать весь обтекатель, высушить его, снова собрать и проверить на работоспособность. Даже в этом случае, если коррозия уже началась (но еще находится в допустимых пределах), срок службы обтекателей сокращается.

Помимо внутренней работы обтекателя, между композитными слоями обтекателя также имеется алюминиевая сотовая структура . Если соленая вода попадет в этот слой, может произойти дальнейшее повреждение. Поэтому, хотя обтекатель позиционируется как композитная конструкция, он сделан не только из углеродных материалов. (спасибо @Hobbes)

В заключение, главное, что хотя основная конструкция обтекателя состоит из композитных материалов, внутренние части - нет.

Алюминиевая сотовая структура между композитными слоями обтекателя не могла быть герметично загерметизирована. Давление воздуха внутри сот должно быть таким же, как снаружи, чтобы избежать дополнительных усилий на конструкцию. Если воздух должен иметь возможность входить и выходить, также может попасть внутрь соленая вода. Алюминиевые сплавы, используемые для космоса, выбираются из-за наилучших свойств механической прочности, но не из-за наилучшей устойчивости к соленой воде.
Кроме того, падение телефона в пресную воду, как бы недружелюбно это ни было к телефону, не так опасно, как падение электроники в соленую воду. Коррозия электроники в соленой воде очень быстрая и очень разрушительная.
@DaGroove Разве переменная (замерзающая) атмосферная температура на обтекателе, близком к земле, не влияет на внутреннюю часть обтекателя? Воздух может попасть внутрь обтекателя и конденсироваться, причиняя эквивалентный/аналогичный вред. Разве это не так? Пожалуйста, объясни. Я понимаю значительную разницу в воздействии обычного атмосферного воздуха и соленой воды. Но все же любопытно узнать о степени воздействия, а также о каких-либо предупредительных шагах, которые предотвращают это, или о какой-либо постобработке, которая позаботится об этом? Спасибо. :)
Похоже, небольшой редизайн мог бы исправить это, но что я знаю.

Помимо повреждений от воды есть повреждения от ударов: обтекатели не «задевают» воду, а ударяются о воду, даже с парашютным торможением. Сетка замедляет замедление и более равномерно распределяет его по конструкции, что гораздо безопаснее для материалов и поддерживающей электроники.

Ага. На скорости 10-20 миль в час вода кажется ужасно твердой.

Одной из самых больших проблем космических кораблей является защита их от загрязняющих веществ. Космические корабли часто строят в чистых помещениях, чтобы в них не было ничего подобного. При посадке в соленую воду на обтекателе останутся следы, которые будет практически невозможно очистить. Дегазация любого остатка может привести к повреждению полезной нагрузки. Источник .

Но если обтекатель успешно приземлился в сетке и позже был поражен волнами или брызгами соленой воды, обтекатель нельзя было использовать повторно. Сетка могла быть загрязнена раньше. Восстановление обтекателя в чистоте возможно только при хорошей погоде, низком волнении и слабом ветре.
@Uwe «мы можем получить структурно неповрежденный обтекатель, но мы не можем использовать его для запуска чего-либо более уязвимого, чем стальной блок» тоже был бы интересный результат

Даже с парашютом могут быть структурные повреждения, если он приземлится в океане. Воздействие может быть невелико, но как они могут знать наверняка. Также волны, воздействующие на обтекатель, могут вызвать структурное напряжение.

Обтекатель полезной нагрузки SpaceX уцелел, несмотря на отсутствие спасательной сети на расстоянии «несколько сотен метров»

Глядя на фотографии полуобтекателя, сделанные с корабля-эвакуатора, видно, что он не выглядит изношенным и не поврежден при ударе о воду. Если предположить, что все в порядке (большая неизвестность — у нее вполне могут быть необратимые структурные повреждения), это будет первый случай в истории, когда обтекатель ракеты будет успешно восстановлен.

Ясно, что он может пережить посадку. Но не стоит рисковать будущей миссией из-за конструктивно напряженного обтекателя.