Почему Dragon 2 прерывается с прикрепленным багажником?

Вчера во время теста на прерывание Dragon v2 он взлетел с негерметичным стволом на буксире, а затем выбросил ствол в апогее. Это настоящий профиль прерывания? Не проще было бы отъехать без ствола?

Если это реальный профиль, то зачем тратить массу топлива на спасение груза?

Если нет, то как (впечатляющее) ускорение начального испытания сравнится с реалистичным сценарием, когда двигатели борются с сопротивлением, но тянут меньшую массу?

Я бы предположил, что транк обеспечивает некоторую стабильность при прерывании, поэтому на самом деле может быть проще прервать с стволом, чем без него. Двигатели рассчитаны на пропульсивную посадку, поэтому они в любом случае могут дать избыточную тягу, и тогда вес ствола не проблема. Просто предположение с моей стороны
@neelsg Abort - это то, что устанавливает максимальную тягу двигателей. Им нужно вытащить полностью заправленную капсулу + ствол с перегрузкой 6G, по сравнению с приземлением пустой капсулы в одиночку с перегрузкой около 1G.
Часть штрафа за вес багажника зависит от массы груза в багажнике на момент прерывания. Я не думаю, что багажник был на максимальной брутто во время прерывания?

Ответы (3)

Это проблема аэродинамики. SpaceX спроектировала обе свои капсулы Dragon так, чтобы они были изначально устойчивыми к повторному входу в атмосферу; если капсула не сможет активно сориентироваться из-за отказа двигателя Драко, она будет пассивно ориентироваться во время входа в атмосферу с тупым теплозащитным экраном, направленным вперед, по вектору скорости. Это сводит к минимуму риск и гарантирует, что теплозащитный экран всегда направлен в атмосферу при спуске. Это неотъемлемое свойство возвращаемого тела в форме усеченного конуса .

Однако у этой конструкции есть один недостаток: если у вас есть сценарий, в котором Falcon 9 сталкивается с режимом отказа, который рискует жизнями астронавтов на борту Dragon, и вам нужно убежать от ракеты, вы хотите сделать это как можно быстрее и столкнуться с наименьшим аэродинамическим сопротивлением, насколько это возможно. Это означает, что вам нужно направить носовой обтекатель вперед, а теплозащитный экран назад , что прямо противоположно аэродинамическому дизайну Dragon.

Решение, которое выбрала SpaceX, заключалось в том, чтобы оставить багажник включенным во время прерывания. Обратите внимание, что не сам ствол удерживает капсулу направленной вперед, а скорее плавники на стволе . Они формируют воздушный поток вокруг капсулы таким образом, чтобы он был устойчив носовым конусом вперед по вектору скорости.

Площадка дракона Прервать Дракон сразу же начинает вращаться после развертывания ствола, до сброса тормозного парашюта.

Вы можете увидеть все это во время видео Pad Abort. Как только ствол раскрывается и отделяется от машины, капсула тут же начинает вращаться, пытаясь стабилизироваться теплозащитным экраном вперед.

Кроме того, багажник невероятно легкий. Дракон весит около 8000-9000 кг. Багажник меньше 1000кг. Небольшой недостаток, конечно, но кого это волнует, когда вы спасаете жизни экипажа внутри.

Спасибо! Я нашел ссылку , но мне все еще интересно: 1. Почему бы просто не прикрепить плавники к капсуле, наподобие волана, или использовать какое-то другое устройство, создающее сопротивление? 2. Багажник светит только когда пустой, не ограничивает ли это его максимальную загрузку?
@Potatoswatter Если плавники - это то, что заставляет капсулу двигаться заостренным концом вперед, вы не хотите ставить их на капсулу. Помните, что идея состоит в том, чтобы обезопасить повторный вход в случае неудачи. Выдвижные плавники более сложны с точки зрения механики, чем разрывные болты, и вы действительно не хотите, чтобы капсула застряла, настроенная на движение острием вперед, когда она пытается вернуться. Оставив стабилизаторы на стволе, вы избавитесь от небольшого дополнительного веса (вам не нужно брать стабилизаторы в космос, они бесполезны после запуска) и гарантирует, что капсула снова войдет в теплозащитный экран, даже в случае неудачи.
@anaximander Не убирается или что-то в этом роде. Только представьте плавники там, где они сейчас, но с корнями, отходящими к разрывным болтам, соседствующим с теми, что уже прикрепляют ствол. Кстати, это единственный способ не брать их в космос. В настоящее время их вес не снижается, потому что ствол действительно отправляется в космос.
@Potatoswatter ... это так, да. Как-то я забыл эту часть! Я думаю, что в конце концов все сводится к принципу простоты. Несколько ребер, каждое со своим собственным развязывающим устройством, добавило бы сложности. Наличие какого-либо отдельного блока плавников, достаточно большого, чтобы нести плавники подходящего размера и способного сбрасываться отдельно к стволу, просто добавило бы веса и сложности (и, возможно, потраченного впустую внутреннего пространства) без особой пользы. Почти в каждом случае, когда вам нужны плавники, вам нужен ствол (или, по крайней мере, штраф за остальную часть ствола, а также плавники минимален).
Масса ствола "менее 1000 кг" с полезной нагрузкой или без? Был ли у них балласт для имитации полезной нагрузки во время прерывания?
@Филипп да; любой груз помимо веса багажника.
@Potatoswatter, вероятно, не ограничивает нагрузку. Двигатели SuperDraco созданы для того, чтобы преодолевать вес Dragon одним лишь усилием.
«Предыдущие капсулы космических кораблей имели все необходимое активное управление для поддержания стабильной ориентации во время входа в атмосферу». Я не верю, что это правда. На самом деле, я считаю, что все наоборот.
@ Эрик, ну тогда предоставьте источник и отредактируйте его.
На самом деле мне это не нужно, так как это не мой ответ, а хорошо известно, что усеченные конусы аэродинамически стабильны с тупым концом вперед.
@EchoLogic, см. цитату о баллистических ракетах 1958 года: «Другие испытания показали, что если бы сама капсула имела форму усеченного конуса, она автоматически выровнялась бы при входе в атмосферу, даже если бортовая система управления вышла из строя» с сайта airspacemag.com/space/how -космический-корабль-приобрел-форму-137293282

Я также думаю, что в случае отказа, когда ракета либо взрывается, либо должна быть взорвана, прикрепленный ствол может действовать как защита от проникающих обломков. Там, где это может понадобиться, будет только короткое окно, и оно, по-видимому, совпадает с продолжительностью, в течение которой ствол остается присоединенным.

Я полагал, что прикрепление грузовика было попыткой поставить CG впереди CP, поэтому Dragon естественным образом стабильно летит вперед под действием силы. Сам по себе Дракон сначала хочет сориентировать теплозащитный экран. Обратите внимание, что у Boeing Starliner также есть система сброса с толкателя, но у него нет длинного ствола...

Почему Dragon 2 прерывается с прикрепленным багажником?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v