Как указано в вопросе Что такое «аварийное ядро раздавливания»? , в твиттере Илона Маска о посадке первой ступени Falcon 9 после запуска BulgariaSat-1 говорится:
Ракета очень поджаренная и сильно ударяет по палубе (используется почти все аварийное ядро), но в остальном она хороша.
В более раннем твите говорится:
Сегодня при запуске Falcon 9 испытает на себе самые высокие за всю историю силу и нагрев при входе в атмосферу. Велика вероятность, что ракетный ускоритель не вернется.
Рассказчик в веб-трансляции SpaceX BulgariaSat-1 говорит примерно T -00:11:32(около 04:56 видео в настоящее время), что это очень сложная посадка с тремя двигателями :
Наша сегодняшняя посадка включает в себя одни из самых высоких тепловых и структурных нагрузок на первую ступень, которые мы видели на сегодняшний день, и включает в себя посадку с тремя двигателями. Хотя это все еще второстепенная цель, эта посадка окажется для нас очень сложной. Но если мы добьемся успеха, это будет первая ракета, которая приземлится как на наши беспилотные корабли на восточном, так и на западном побережье.
Я вполне уверен, что сжигание трех двигателей Merlin 1D примерно ~650 кН (с дроссельной заслонкой) для посадки почти пустой ракеты как-то связано с горячей посадкой, и должно быть что-то в этом запуске, что использовало три движки нужные или хотя бы лучший вариант, но я не знаю что это такое.
Вопрос: Почему для посадки первой ступени F9 для BulgariaSat-1 использовались три двигателя?
Краткое описание того, почему использование трех двигателей для посадочного горения делает посадку такой сложной, тоже было бы здорово.
Falcon 9 FT продемонстрировал способность выполнять посадку беспилотного корабля после запуска 5,3-тонной полезной нагрузки на геостационарную переходную орбиту.
BulgariaSat-1 весит всего 3,7 тонны, но был выведен на более высокую сверхсинхронную переходную орбиту. (Это позволяет ему перейти на экваториальную орбиту, используя меньше топлива, чем на геосинхронной высоте.) Эта более высокая орбита требует большего расхода топлива на первом этапе, и, таким образом, остается меньше топлива для выполнения посадочного маневра.
На последнем заходе на посадку каждая секунда полета ускоряет ступень еще на 9,8 м/с из-за силы тяжести. Вы тратите меньше топлива, ожидая до самого последнего момента, чтобы замедлиться. Если вы тормозите на трех двигателях, вы можете ждать дольше, чем если вы тормозите на одном двигателе.
Обратной стороной является то, что выполнение терминальной записи на трех двигателях означает, что все происходит быстрее; меньше времени на исправление любых ошибок измерения или неравномерности отклика дроссельной заслонки. Обратите внимание, что удар немного быстрее, чем планировалось, и расходование «ядра сокрушения» предпочтительнее, чем альтернатива, заключающаяся в том, чтобы исчерпать топливо, все еще находясь над площадкой.
При посадке с одним двигателем все немного неторопливо, и у SpaceX нет проблем с попаданием в яблочко.
(Мы рассмотрели некоторые из них в прошлом году .)
Я предположил, и комментарии SpaceX, кажется, соглашаются с тем, что расход топлива не является линейным, когда вы увеличиваете дроссельную заслонку двигателя ... поэтому, когда один двигатель работает с более высоким дросселем дольше, по-видимому, на самом деле сжигается больше топлива, чем при работе трех двигателей с более низкой тягой. на более короткое время. И сцена, кажется, все равно движется вниз с предельной скоростью, поэтому ожидание еще нескольких секунд не сильно увеличит ее скорость, просто уменьшит расстояние, которое она должна замедлить до нуля. Три двигателя обеспечивают примерно в 3 раза замедление одного двигателя, скажем, 1/3 времени горения, и, поскольку они работают с более низким дросселем, нетто-нетто, меньше топлива расходуется для замедления на ту же величину.
ооо
jkavalik
Рассел Борогов
DarkDust