Почему ускорители Falcon Heavy расположены в ряд, а не треугольником?

Бустеры расположены в ряд, потому что их легко собрать горизонтально, когда они стоят в ряд. Если бы они были сложены, нижние 2 ступени должны были бы нести вес третьей, поэтому их нужно было бы сделать более прочными.

План также состоит в том, чтобы центральный сердечник работал с более низкой тягой.

В треугольной конфигурации с 3 ядрами, как сейчас, т. е. 1 двухступенчатая ракета с полезной нагрузкой наверху, плюс 2 ускорителя), общая тяга (как и вес) будет асимметричной, что нежелательно: чтобы компенсировать, вы пришлось бы подвешивать двигатели и тягу под углом, что менее эффективно, чем тяга по вектору скорости.

У соединения трех жил треугольником есть еще один недостаток: теперь точки крепления перекрывают друг друга, что затрудняет получение двух одинаковых «боковых» жил.

Недостаточное заполнение одного из боковых стержней для ступенчатого разделения возможно, но это снижает производительность, так как сердечник выключается раньше.

Еще в 1960-х годах британская компания BAC работала над MUSTARD , двухступенчатым многоразовым аппаратом для вывода на орбиту. Он состоял из 3-х подъемных тел одинаковой формы. 2 были ускорителями, третий был космическим кораблем.

Было 2 способа сложить 3 машины: в линию или треугольником.

BAC изучила обе конфигурации (плюс множество других) и пришла к выводу, что линейная конфигурация была лучше, отчасти из-за проблем баланса треугольника (из «Британские секретные проекты, том 5: британский космический шаттл», Дэн Шарп, стр. 149). Учитывая, что Mustard была малобюджетной программой исследований и разработок, тот факт, что были изучены различные конфигурации ракет-носителей, говорит мне, что конфигурация Falcon Heavy не была получена случайно, IOW, SpaceX рассмотрели альтернативы и отбросили их, потому что они не предлагали преимущество над тем, который они выбрали для реализации.

Наконец, рассмотрим историю: у каждой ракеты с двумя ускорителями они расположены в линию, а не в треугольник. Ariane 4, 5, 6. Titan IIC, 34D, Delta IV Heavy, Space Shuttle и многие другие.

Редактировать : Конфигурация с 3 первыми ступенями в треугольнике, плюс вторая ступень и полезная нагрузка в центре этого треугольника была бы хуже: теперь вам нужно запускать все 3 ступени с одинаковой мощностью и отключать их одновременно. . Это означает, что первый этап имеет более короткое общее время работы по сравнению с реальной конфигурацией.

В RW центральная активная зона работает с более низким значением тяги. Таким образом, когда два ускорителя разделяются, в центральном ядре все еще остается топливо, и он может продолжать работать некоторое время. Это увеличивает производительность по сравнению с работой трех ядер с одинаковой тягой.

Таким образом, для треугольника со второй стадией посередине вам понадобится новая, более крупная вторая ступень, чтобы компенсировать более низкую производительность первой ступени.
Эта конфигурация уменьшает общность с F9: второй каскад уникален, вам понадобится новый промежуточный каскад для соединения 3 ядер со вторым каскадом, этот промежуточный каскад нуждается в механизмах разделения, чтобы отделить его как от ядер, так и от второго каскада (в то время как Промежуточный каскад F9 остается прикрепленным к сердечнику). Вы больше не можете восстановить промежуточный этап. Interstage становится намного тяжелее, что снижает производительность.

В других ответах есть веские причины того, почему 3 бустера на Falcon Heavy расположены в линию, однако они не упомянули асимметричное распределение веса, которое может вызвать создание треугольника.

Рассмотрим: 2 обычных, «незаряженных» ускорителя (без обтекателя/полезной нагрузки) и один «заряженный» ускоритель в виде треугольника. Бустер/уголок с полезной нагрузкой был бы тяжелее.

Ряд лучше работает по прямому назначению. Центральный ускоритель расходует топливо не так быстро, как боковые ускорители. Это позволит ему продолжать работать некоторое время после того, как боковые ускорители будут сброшены.

Если бы нужно было сделать треугольник, это было бы более стабильно, но не позволяло бы выпускать два бустера отдельно от третьего.