Является ли проблемой то, что посадочные опоры Falcon 9R сильно нагреваются и загораются во время посадки ракеты-носителя?

Воспламенение посадочных ног , когда они вытягиваются в последнюю секунду перед приземлением, на самом деле не является неожиданностью, поэтому они должны быть спроектированы таким образом, чтобы противостоять этому. И это потенциально проблема, если только это не было спроектировано вокруг этого , что уже стало более чем очевидным во время испытательных полетов Grasshopper и F9R Dev .

Температура адиабатического пламени RP-1 (керосин ракетного качества) и LOX (жидкий криогенный кислород), которые используются в ускорителях Falcon 9, может достигать от 3300 до 3700 K, в зависимости от давления в камере и соотношения воздуха и топлива, но имеет тенденцию к снижению. ниже с меньшим давлением и, вероятно (не подтверждено, судя по цвету пламени и остаточному горению) несколько более богатой топливом смесью при глубоком дросселе во время посадки ускорителя F9R.

   ^{Адиабатическая температура пламени LOX/керосина при различных давлениях в камере и соотношениях смеси. Источник: Брауниг}

Так как ракета-носитель летит (ну, это называется самоубийственным сжиганием , после перехода на дозвуковые скорости и по мере того, как ракета-носитель достигает предельной скорости, летать не так уж и много ) в собственный выхлоп по мере того, как он постепенно снижает вертикальную скорость почти до нуля по мере приближения к приземлению, все это тепло выхлопного пламени будет отражаться от пограничного слоя пламени вверх и вокруг сверхзвукового пламени окружающим воздушным потоком, а также отражаться от земли на конечном заходе на посадку. Поэтому инженеры точно знали, с чем имеют дело. Его можно предвидеть и смоделировать с хорошей точностью еще до того, как для него будет согнут какой-либо металл.

Таким образом, конструкция была сделана таким образом, чтобы посадочные опоры выдерживали расширение из-за перепада температур, которому они будут подвергаться (от отрицательных температур более высокогорной атмосферы и касания корпуса ракеты-носителя с глубоко охлажденным топливом до ~ 3500 К на конечном заходе на посадку и приземлении). ), в основном за счет перемещения всех их приводов и шарниров вверх и в сторону от тепла двигателей по всей длине ускорителя, а посадочные опоры выдвигаются всего примерно за 10 секунд до приземления, чтобы еще больше уменьшить такие тепловые эффекты. Им также нужно выдержать такой стресс только один раз, прежде чем они снова будут проверены и обслужены.

Но, как упоминалось в комментариях, бустеры F9R не могут парить. Даже один двигатель «Мерлин » при глубоком сбросе газа слишком мощный и производит больше тяги, чем необходимо, чтобы выдержать вес возвращающегося ускорителя, в котором к тому времени почти не осталось топлива. Или, выражаясь полевым языком, его тяговооруженность больше 1. У него в любом случае не останется топлива для таких маневров, чтобы поддерживать высоту, борясь с гравитационным сопротивлением. Если потребуется отклонение и его в основном баллистическая траектория не соответствует цели, он приземлится на любой из четырех аварийных посадочных площадок вокруг основной, или ракета-носитель будет уничтожена либо сбросив ее в океан, либо активировав ее полет . прекращениесистема.

   ^{Зона посадки 1 , бывший стартовый комплекс 13 на базе ВВС на мысе Канаверал, Флорида. Источник: База данных Патрика (PDF)}

Итак, то, что вы видели во время исторической первой успешной посадки ракеты-носителя орбитальной ракеты-носителя после того, как она разогнала верхнюю ступень и полезную нагрузку на орбиту, является практически самым большим тепловым напряжением, которому когда-либо будут подвергаться посадочные опоры этой конкретной конструкции. Небольшие доработки не исключены, и SpaceX уже как минимум один раз их немного переделывала (на пролетающих Falcon 9R, чаще после Grasshopper), но в нашем чате мы усердно пытались найти какие-то отличия .