Integrierte Lösung zum Erfassen und Halten von Rückflugstufen von Raumfahrzeugen

Diese Veröffentlichung richtet sich an diejenigen, die angesichts der Fortschritte von SpaceX auf dem Gebiet der Rückkehr in die oberen Stufen beschlossen haben, Schritt zu halten und sich in die gleiche Richtung zu bewegen, aber noch nicht in 2 Tonnen Landebeine investiert haben.

Die Möglichkeit, die Booster-Stufen von Raumfahrzeugen wiederzuverwenden, kann die Kosten für deren Start erheblich senken. Gleichzeitig ist es wünschenswert, die Kosten und die damit verbundenen Änderungen in ihrem Design zu minimieren, da die Hauptfunktion der Stufe immer noch die Ausgabe der Nutzlast in den Raum ist. Die vorgeschlagene Lösung war das Ergebnis einer Suche in die angegebene Richtung.

Der Komplex ist ein Landeplatz (2), der auf dem Land oder auf einem Lastkahn basiert und dessen Abmessungen für einen garantierten Empfang ausreichen, wobei der Genauigkeitsfehler bei der Landung der zurückgegebenen Stufen berücksichtigt wird. Der Landeplatz ist so ausgelegt, dass er dem Gewicht der Rücklaufstufe (1) standhält und an der Basis eine Zellstruktur (2) aufweist, die reaktive Gase durch sich selbst leitet. Direkt unter dem Landeplatz befindet sich ein System zum Ablassen und Löschen reaktiver Gase beim Bremsen einer Stufe. Im einfachsten Fall kann es sich um ein Wasserbecken handeln. Entlang des Umfangs befinden sich vier Hochhausstützen (3). In der erforderlichen Höhe und auf derselben Höhe kommen Halteschlingen (4) aus jeder Stütze heraus und bilden vier Schlaufen, die eine Ebene der Greifschlaufe (6) bilden. Bei Verwendung einer mehrstufigen (5) ErfassungsschleifeEs wird möglich, Stufe (1) in dem gebildeten mehrstufigen Netzwerk vollständig beizubehalten. In diesem Fall entfällt die Notwendigkeit eines Landeplatzes (2) vollständig.

Im Allgemeinen sieht das Design wie folgt aus und funktioniert wie folgt:



Im ersten Moment auf der Baustelle, die bereit ist, die Bühne zu empfangen, ist die Erfassungsschleife (6) maximal weit geöffnet und bildet den Umfang des Erfassungsbereichs.

Ab dem Zeitpunkt, an dem der Landepunkt der Stufe hinreichend genau bekannt wird, beginnt die zweite Stufe: Positionierung und Bildung der Greifschleife (6) um die absteigende Stufe (1).



Das automatisierte System, das die Position der Schlaufe (6) um die Stufe (1) mit Hilfe von Winden (7) verfolgt, verengt die Greifschlaufe (6) schnell, ohne die Oberfläche der Stufe zu berühren, bis sie vollständig gepflanzt ist. Bei Bedarf kann die Schleife (6) jedoch während der Landung aktiv einbezogen werden, um die Position der Bühne zu stabilisieren und die Möglichkeit von Abweichungen zu begrenzen.

Im Moment des ständigen Kontakts mit der Stufe (1) des Landeplatzes wird die Schlaufe (6) festgezogen. Dies gewährleistet eine zuverlässige Fixierung der Stufe (1) in aufrechter Position. Die Position der Schlaufe ganz oben ermöglicht es leichten Stufen, die Stufen zuverlässig in aufrechter Position zu halten.



Oben wurde die Möglichkeit einer Landung auf der Plattform in Betracht gezogen. In diesem Fall kann die Schleife Schritt (1) nur in aufrechter Position unterstützen, aber mit einer Erhöhung der Anzahl von Ebenen in der Schleife wird es möglich, den zurückkehrenden Gewichtsschritt in dem durch die Schleife gebildeten Netzwerk vollständig zu erfassen und zu halten.



Ein Beispiel für eine dreistufige Erfassungsschleife in einer maritimen Version auf einem Lastkahn (8). Durch die vollständige Beibehaltung des Schritts (1) in der Schleife können Sie das Design des Landeplatzes aufgeben.



Die Hauptvorteile dieser Lösung.

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Source: https://habr.com/ru/post/de392071/