我们乘坐Falcon 9R坐下


周一晚上,猎鹰9R火箭将进行发射(推迟一天),这将同时在三种方式上特别。首先,应该在第二阶段启动具有增加的发动机推力和大量燃料的新版本运载火箭(1.2版)。其次,这项任务是在一次夏季事故和六个月的休息后恢复飞行。第三,这是SpaceX和整个航天史上的第一次,将尝试在发射宇宙飞船的第一阶段进行软着陆。为了完成第一阶段的最后一项任务,有必要在分离后转弯,制动,消除水平速度,再次转弯以进行最终制动,到达着陆区并进行软着陆。还好感谢Orbiter的精彩脚本,我们几乎可以将其视为直接查看者。

准备工作


对于使用猎鹰火箭进行的虚拟飞行,我们需要:

安装顺序:首先是Orbiter,然后是Falcon 9R插件,然后是OG2插件。
该脚本不需要任何试验,非常适合探索模拟器。

一点理论


在第一步和第二步分离时,猎鹰9位于大约90公里的高度,并以每秒2公里的速度运动。为了返回到第一阶段的开始,必须消除速度的水平分量并开始朝相反的方向加速。该图很好地说明了飞行情况:


同一张大尺寸照片

发动机的橙色区域被标记,分离后,第一级的发动机将再打开三遍。首先,在三台发动机上,载物台将熄灭水平速度并朝着宇宙加速。然后,同样在三台发动机上,由于火箭的截面积非常小,而迎面而来的气流制动能力很差,因此舞台将从90 km减速到50 km减速。此外,最有可能在此地点更准确地瞄准着陆点附近的海上(以防发动机在最后阶段发生故障)。然后,在仅启动一台引擎的第三次启动后,火箭将离开安全路径,降落在主要或四个备用站点上。起点和终点之间只有9公里。



奇怪的是,尽管航天历史上从未使用过返回发射台的事实,但这种模式是为航天飞机设计的。如果在飞行开始时发生事故,则航天飞机应该切换到RTLS中止模式(返回发射点-返回起点)。固体燃料加速器重置后,航天飞机必须立即转身,关闭速度(在某些时候,它会以“零”水平速度“悬挂”,尽管理解了过程的物理原理,但仍会使宇航员大为恼火),朝相反方向加速并降落在飞机场上卡纳维拉尔角。该模式从未使用过,但经过了全面的设计,测试,编程,并对其进行了培训。

飞!


返回猎鹰9.我们需要一个OG2启动脚本。



我们开始



一切都非常美丽,但是到了晚上,登陆会变得不那么壮观。因此,有点作弊。每个人都将拥有世界标准时间01:25,而我们已经是早晨。您可以通过在T处加速时间来跳过时间,而R处返回正常的时间速度,但是最好做得更好一些-通过使用Ctrl-F4,我们打开脚本编辑器并将时间倒退15小时UTC。



更好:



V,火箭开始飞行。通过F2,我们切换到火箭附近的摄像头:



我们正在接近声音的速度。该脚本的作者并不太懒散地描述头部整流罩背后的Prandtl-Gloert效应(飞机附近气压降低的地方因冷凝水蒸气而产生的雾霾):



海拔90公里,速度1.8公里/秒。飞行顺序图中的确切数据仍然未知,但是这些近似值接近真实情况-没有人取消弹道学和物理学定律。第一个阶段的分离:



通过按F3,我们切换到第一个阶段:



它以制动方向主动部署在燃气发动机上:



通过按F1键,您可以切换到驾驶舱模式,在该模式下,自动化可以与主动力一起工作。



请注意,在空档时,燃油储备可以使速度改变多达2.8 km / s。这种燃料可能会散布整个火箭,而使用Tsiolkovsky公式进行的简单计算显示,油箱中大约剩下30吨燃料。这样的数量足以为第二阶段提供额外的大约500 m / s的速度。这很多,一次性执行一次将具有更高的承载能力。 las,这就是可重用性的费用。

同时,脚步转弯并开始减速。令人好奇的是,由于速度的垂直分量相当明显,因此该台阶很可能会真正减慢“鼻子下降”的速度,而不是如上图所示。





制动的第一阶段完成。仅剩1.5 km / s的燃油。海拔180公里,该阶段将发动机展开到第二阶段制动。





在50 km的高度上,我们从1.6 km / s减速到1 km / s。空气动力学方向盘已打开并可以工作。特征速度储备(delta-V)保持在1 km / s。



发动机的另一次启动(不在节拍图上)使速度高达200 m / s熄灭。



高度为2公里,着陆支架打开。



引擎最终启动:



和一个完美的契合。当然,登陆模拟器要比实际的容易。机器甚至设法节省了200 m / s。顺便说一句,如果成功着陆,则该第一阶段将不会重复使用,而是将被发送到SpaceX展位进行研究。可重复使用步骤的道路并非一帆风顺,例如,发动机和气体发生器中煤油燃烧产生的烟灰会引起严重的问题。



我们切换到第二阶段-它仍然进入轨道:



在发射结束时,我们使用J按钮重置第二阶段



然后,我们将卫星从分配器的空间中散射出去。实际上,此过程会出现更大的停顿。



周一的开始推迟了一天,这意味着您可以放心地了解Orbiter的生产方式。好吧,祝SpaceX团队好运!

用轨道标记制作的轨道模拟器材料

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN388267/


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