Za duży ciąg

Jak pewnie pamiętacie, jednym z problemów jakie SpaceX musiał rozwiązać przy lądowaniu Falcona 9 jest zbyt duży ciąg silnika Merlin. Jeden pracujący silnik ma znacząco większy ciąg niż masa całej rakiety, co powoduje że lądowania są dramatyczne – trzeba tak wyliczyć moment włączenia silnika by wyhamował on rakietę do zera dokładnie na wysokości platformy. Jak włączymy za wcześnie to rakieta zatrzyma się za wysoko i jedyną opcją sprowadzenia jej na ziemię będzie wyłączenie silnika i jej upadek. Jak włączymy za późno, to rakieta przywali w platformę. Dodatkowo sprawę utrudnia problem utrzymywania rakiety w pionie – jako że do tego stosuje się ten sam silnik, to pionowa składowa jego ciągu zależy od tego jak bardzo w czasie lądowania rakiecie przeszkadza wiatr. Oczywiście Merlin ma możliwość regulacji ciągu i można utrzymywać stałą składową pionową w ten sposób. Ale silnik reaguje z opóźnieniem na komendy kontrolera co dodatkowo komplikuje problem. Dlatego właśnie lądowanie Falcona 9 to tak wielki wyczyn. 
Okazuje się że SpaceX będzie miał podobny problem z Dragonem – jak można znaleźć na Wikipedii waży on około 4200 kg pusty + może zmieścić około 3300 kg ładunku. A jeden silnik SuperDraco ma ciąg około 7400 kg. Czyli JEDEN SuperDraco może teoretycznie unieść w pełni załadowanego Dragona. Jednak jest ich 8 i dla bezpieczeństwa wszystkie muszą pracować. Nawet zakładając że SpaceX udało się osiągnąć raczej niezwykłą możliwość regulowania ciągu w zakresie 25%-100%, to nadal ciąg ośmiu silników to jakieś 15 ton. Oznacza to że lądowania Dragona będą równie dramatyczne jak lądowania Falcona 9 – pojazd będzie spadał na ziemię z dużą prędkością i w ostatnim momencie włączał silniki by wyhamować do zera dokładnie na wysokości platformy. Wg. plotek na znanym czytelnikom forum, kapsuła której użyto do majowego testu będzie właśnie używana do testów takich lądowań – będzie ona wynoszona na pewną wysokość helikopterem i puszczana wolno by samodzielnie wylądować. SpaceX planuje także użycie jej do sprawdzenia czy blisko ziemi nie występują jakieś dziwne efekty – kapsuła będzie sobie podskakiwać na niewielkie wysokości po krótkotrwałym uruchomieniu SuperDraco po to by usiąść korzystając z drugiego, krótkotrwałego uruchomienia silników. To ważny test by sprawdzić czy np. efektywny ciąg SuperDraco nie zwiększa się blisko ziemi (bo np. gazy wylotowe odbijając się od ziemi tworzą „poduszkę powietrzną” pod kapsułą) – jeżeli taki efekt występuje, to trzeba go wziąć pod uwagę przy projektowaniu algorytmu lądowania, żeby nie było twardych lądowań. 
Marek Cyzio Opublikowane przez: