Meskipun sukses besar F9 di pasar komersial, ada warga alternatif yang mengaku memiliki teknologi 60-an. Saya akan mencoba menunjukkan, dengan bantuan data terbuka dan matematika sederhana, bahwa ini adalah kesalahan besar.
Di satu sisi, sulit untuk membantah bahwa injector pintle, yang memastikan operasi stabil dari merlin dalam jangkauan yang luas, dikembangkan oleh perusahaan terkenal TRW (tempat Thomas Muller melarikan diri, akan mengambil semua teknologi dalam koper) sebagai bagian dari program bulan. Di sisi lain, Anda dapat melihat bahwa prinsip-prinsip sebagian besar injektor lain dikembangkan 10 tahun sebelumnya. Masalahnya adalah roket adalah sistem yang kompleks, yang efektivitasnya harus dievaluasi sepenuhnya. Dan melihat penilaian ini, Anda dapat mengevaluasi tingkat teknologi, yang memberikan hasil satu atau yang lain. Kami merumuskan dengan lebih ketat -
hanya analisis hasil yang memungkinkan kami menilai tingkat teknologi .
Falcon 9 adalah roket dua tahap (kami belum akan membicarakan Falcon Heavy). Pertama-tama, kita perlu mencari tahu apa peran langkah-langkah ini. Di sini kita akan dibantu oleh siaran peluncuran satelit Intelsat 35e, di mana tidak ada pendaratan tahap pertama dan bekerja dengan kecepatan maksimum. Tahap pertama mematikan mesin pada kecepatan 2,3 km / s. Tahap kedua membawa satelit ke GPO. Kecepatan keluar ke GPO adalah sekitar 10,33 km / s (7,8 - ruang pertama + 2,53 transisi). Itu tidak memperhitungkan kerugian aerodinamis dan gravitasi, karena hampir semuanya masuk ke tahap pertama. Jadi - tahap pertama dibubarkan oleh 2,3, yang kedua oleh 7,73. Jelas, tahap kedua jauh lebih penting, dan yang pertama disebut “booster”, karena tujuannya adalah menaikkan derajat kedua lebih tinggi, di mana mesin vakum akan menyala dan melakukan semua pekerjaan. Karena itu, lebih jauh kita tidak akan mempertimbangkan tahap pertama sama sekali,
tetapi akan memusatkan semua perhatian kita pada tahap kedua .
Apa lagi tahap kedua yang menarik? Setiap kilogram tahap kedua yang dilahap secara bodoh adalah satu kilogram beban yang hilang. Oleh karena itu, langkah kedua adalah karya desain berat asli dan menunjukkan tingkat teknologi dengan sempurna.
Kami akan pergi ke situs yang
sangat berguna dan menuliskan karakteristik bobot di piring. Rasio massa struktur terhadap massa bahan bakar disebut koefisien kesempurnaan struktural.
| Massa bahan bakar | Berat konstruksi | Berat kotor | Keunggulan desain | Kosong hingga penuh |
| 107.5 | 4 | 111.5 | 26.88 | 27.88 |
Rasio kesempurnaan desain 26 adalah fiksi asli! Tetapi untuk menghargai kehebatan ini, kita harus melakukan beberapa perhitungan. Untuk kenyamanan perhitungan lebih lanjut, mari kita ingat koefisien rasio dari total massa langkah menjadi kosong.
Mari kita coba mengerti jika kita dibodohi dengan fiksi ini. Ambil beban maksimum 8 ton dari situs web pabrikan dan lihat seberapa jauh tahap kedua dapat mempercepatnya. Kami menggunakan rumus Tsiolkovsky dengan dorongan 345:
Sangat konsisten dengan data di atas. Mari kita coba membandingkannya dengan sesuatu. Masalahnya adalah bahwa tidak ada banyak kendaraan peluncuran minyak tanah di kelas yang sama dengan Falcon, dan mereka semua diwakili oleh keluarga Zenith, sebuah mahakarya teknologi 80-an.
Kami pergi ke situs berguna yang sama
untuk data Zenith 3SL dan menulis tablet:
| Massa bahan bakar | Berat konstruksi | Berat kotor | Keunggulan desain | Kosong hingga penuh |
| 81.74 | 8.31 | 90,04 | 9,84 | 10.84 |
Seperti yang Anda lihat, koefisien kesempurnaan struktural jauh lebih rendah. Tapi kita semua ingat bahwa Zenit memiliki UI 350, dan kami diberi tahu bahwa 5 detik banyak! Lupakan mesin kemudi Zenith dan coba hitung kecepatan untuk 8 ton beban menggunakan rumus yang sama. Saya mendapat
6,15 km / s . Tentu saja perbandingannya tidak sepenuhnya jujur, karena tahap elang lebih besar dan membutuhkan biaya besar untuk menyimpulkan tahap pertama. Nah, karena itu, penuhi roket
Falconit baru, tahap kedua yang memiliki massa total yang sama 111,5 ton dan koefisien Zenit 9,84, UI 350 s. Membagi massa total dengan 10,84 kita menemukan massa kendaraan peluncuran kosong.
| Massa bahan bakar | Berat konstruksi | Berat kotor | Keunggulan desain | Kosong hingga penuh |
| 101.21 | 10.29 | 111.5 | 9,84 | 10.84 |
Tahap ini mempercepat 8 ton menjadi:
... 6,4387 km / s. Sayangnya, itu tidak akan mencapai GPO. Kami akan mencoba mengajukan pertanyaan dengan cara lain - dan berapa banyak massa yang bisa dikirimkan ke GPO? Beberapa perhitungan suram menunjukkan bahwa kecepatan yang sama dengan Falcon 7,77 km / s dicapai pada beban ...
1,43 ton. Nilai ini dapat diperiksa:
Perbandingan angka 8 dan 1,43 menempatkan peluru dalam masalah "teknologi dari 60-an". Tentu saja, Zenit dapat memunculkan muatan yang layak, tetapi untuk ini ia harus menggunakan tahap ketiga, yang, menurut tradisi Soviet, disebut sebagai akselerator (Amerika selalu menyebutnya sebagai tahap atas dan menganggapnya sebagai tahap roket. Ini jelas terlihat dalam keluarga minotaur). Itulah mengapa tahap kedua Zenith lebih kecil, karena ia juga harus menyeret banyak blok penguat, yang merupakan desain yang mahal dan kompleks, hingga punuk, kegagalan dalam pekerjaannya telah menjadi sumber lulz yang tidak pernah habis selama 10 tahun terakhir. Tidak heran flightmanual Falcon mengatakan bahwa langkah yang lebih sedikit secara signifikan meningkatkan keandalan.
Itu adalah kultur dengan bobot tertinggi yang memungkinkan untuk membuat pembawa minyak tanah dua tahap (mis., Meninggalkan hidrogen, Hi Atlas-5), yang mencakup semua relung media menengah dan berat yang tersedia. Dan untuk ini, mesin loop tertutup dan menekan detik-detik terakhir dari impuls spesifik tidak diperlukan sama sekali.
Pembaruan. Mengoreksi sejumlah kesalahan ketik dan belokan yang gagal, terima kasih semua.