Malgré le succès retentissant du F9 sur le marché commercial, il existe des citoyens doués qui prétendent être construits sur la technologie des années 60. J'essaierai de montrer, à l'aide des données ouvertes et des mathématiques simples, qu'il s'agit d'une erreur gigantesque.
D'une part, il est difficile d'affirmer que l'injecteur à tétines, qui assure le fonctionnement stable des merlins dans une large gamme, a été développé par la célèbre société TRW (dont Thomas Muller s'est échappé, va saisir toutes les technologies dans la valise) dans le cadre du programme lunaire. D'un autre côté, vous pouvez voir que les principes de la plupart des autres injecteurs ont été développés 10 ans plus tôt. Le problème est que la fusée est un système complexe dont l'efficacité doit être pleinement évaluée. Et en regardant cette évaluation, vous pouvez évaluer le niveau technologique, qui a donné l'un ou l'autre résultat. Nous formulons plus strictement -
seule l'analyse du résultat nous permet d'apprécier le niveau technologique .
Falcon 9 est une fusée à deux étages (nous ne parlerons pas encore de Falcon Heavy). Tout d'abord, nous devons déterminer le rôle que jouent ces étapes. Ici, nous serons aidés par la diffusion du lancement du satellite Intelsat 35e, où il n'y a pas eu d'atterrissage de la première étape et qui a fonctionné à vitesse maximale. La première étape a coupé le moteur à une vitesse de 2,3 km / s. La deuxième étape a amené le satellite au GPO. La vitesse de sortie vers le GPO est d'environ 10,33 km / s (7,8 - 1er espace + 2,53 transitions). Il ne prend pas en compte les pertes aérodynamiques et gravitationnelles, car presque toutes sont passées à la première étape. Et donc - la première étape a été dispersée par 2,3, la seconde par 7,73. De toute évidence, la deuxième étape est beaucoup plus importante, et la première est appelée avec mépris «booster», car son objectif est d'élever le deuxième degré plus haut, où le moteur à vide s'allumera et fera tout le travail. Par conséquent, nous ne considérerons pas du tout la première étape,
mais nous concentrerons toute notre attention sur la deuxième étape .
Quelle est la deuxième étape intéressante? Chaque kilogramme stupidement dévoré du deuxième étage est un kilogramme de charge perdu. Par conséquent, les secondes étapes sont de véritables chefs-d'œuvre de conception de poids et montrent parfaitement le niveau technologique.
Nous allons aller sur un
site très utile et noter les caractéristiques de poids sur la plaque. Le rapport de la masse de la structure à la masse du combustible est appelé coefficient de perfection structurelle.
| Masse de carburant | Poids de construction | Poids brut | Excellence du design | Vide à plein |
| 107,5 | 4 | 111,5 | 26,88 | 27,88 |
Un ratio de perfection de conception de 26 est une véritable fiction! Mais pour apprécier cette fantaisie, nous devrons faire quelques calculs. Pour la commodité des calculs ultérieurs, rappelons-nous le coefficient du rapport de la masse totale du pas au vide.
Essayons de comprendre si nous sommes dupes de cette fiction. Prenez le poids de charge maximum de 8 tonnes sur le site Web du fabricant et voyez dans quelle mesure la deuxième étape peut l'accélérer. Nous utilisons la formule de Tsiolkovsky avec une impulsion spécifique de 345s:
Très bien cohérent avec les données ci-dessus. Essayons de les comparer avec quelque chose. Le problème est qu'il n'y a pas beaucoup de lanceurs de kérosène dans la même classe avec le Falcon, et ils sont tous représentés par la famille Zenith, un chef-d'œuvre de la technologie des années 80.
Nous allons sur le même site utile
pour les données du Zenith 3SL et écrivons la tablette:
| Masse de carburant | Poids de construction | Poids brut | Excellence du design | Vide à plein |
| 81,74 | 8.31 | 90.04 | 9,84 | 10,84 |
Comme vous pouvez le voir, le coefficient de perfection structurelle est beaucoup plus faible. Mais nous nous souvenons tous que Zenit a des UI 350, et on nous a dit que 5 secondes, c'est beaucoup! Oubliez les moteurs de direction Zenith et essayez de calculer la vitesse pour 8 tonnes de charge en utilisant la même formule. J'ai obtenu
6,15 km / s . Bien sûr, la comparaison n'est pas tout à fait honnête, car la scène du faucon est plus grande et nécessite de grosses dépenses pour la conclusion de la première étape. Eh bien, donc, rencontrez la nouvelle fusée
Falconit , dont le deuxième étage a la même masse totale de 111,5 tonnes et un coefficient de Zenit 9,84, UI 350 s. En divisant la masse totale par 10,84, nous trouvons la masse d'un lanceur vide.
| Masse de carburant | Poids de construction | Poids brut | Excellence du design | Vide à plein |
| 101,21 | 10.29 | 111,5 | 9,84 | 10,84 |
Cette étape accélère 8 tonnes pour:
... 6,4387 km / s. Hélas, il n'atteindra pas le GPO. Nous allons essayer de soulever la question d'une autre manière - et quelle masse peut-elle fournir au GPO? Quelques calculs mornes montrent que la vitesse égale au Falcon 7,77 km / s est atteinte à une charge de ...
1,43 tonne. Cette valeur peut être vérifiée:
Une comparaison des chiffres 8 et 1,43 met une balle dans les questions de «technologie des années 60». Bien sûr, le Zenit peut faire ressortir des charges valables, mais pour cela, il doit utiliser la troisième étape, qui, selon la tradition soviétique, est appelée le bloc accélérateur (les Américains l'appellent toujours l'étage supérieur et le prennent comme une étape de fusée. Cela est clairement visible dans la famille des minotaures). C'est pourquoi la deuxième étape du Zenith est plus petite, car elle doit également faire glisser une grande partie du bloc de démarrage, qui est une conception coûteuse et complexe, jusqu'à la bosse, les échecs dans son travail ont été une source inépuisable de lulz au cours des 10 dernières années. Pas étonnant que le manuel de vol du Falcon indique que moins d'étapes augmentent considérablement la fiabilité.
C'est la culture de poids le plus élevé qui a permis de créer un support de kérosène en deux étapes (c'est-à-dire abandonner l'hydrogène, Hi Atlas-5), qui couvre toutes les niches disponibles de milieux moyens et lourds. Et pour cela, un moteur en boucle fermée et la compression des dernières secondes d'une impulsion spécifique ne sont pas du tout nécessaires.
Upd. Correction d'un certain nombre de fautes de frappe et de virages infructueux, merci à tous.