为什么Falcon 9FT是杰作

尽管F9在商业市场上取得了巨大的成功,但还是有一些天才的公民声称他们是基于60年代技术制造的。 我将尝试在开放数据和简单数学的帮助下证明这是一个巨大的谬误。

一方面,很难论证这种销轴喷油器是著名的TRW公司(托马斯·穆勒(Thomas Muller)逃脱后将抓住手提箱中的所有技术)作为登月计划的一部分而开发的,该销轴喷管可确保各种梅林鱼的稳定运行。 另一方面,您可以看到其他大多数喷油器的原理是10年前开发的。 问题在于火箭是一个复杂的系统,必须充分评估其有效性。 通过评估,您可以评估技术水平,从而得出一个或另一个结果。 我们制定更严格的规定- 只有结果的分析才能评估技术水平

猎鹰9号是两级火箭(我们暂不谈论猎鹰重型)。 首先,我们需要弄清楚这些步骤所起的作用。 在这里,我们将通过Intelsat 35e卫星发射的广播获得帮助,该卫星没有第一阶段的着陆,并且以最快的速度运转。 第一阶段以2.3 km / s的速度关闭发动机。 第二阶段将卫星送至GPO。 出口到GPO的速度约为10.33 km / s(7.8-第一空间+ 2.53过渡)。 它没有考虑到空气动力学和重力损失,因为几乎所有这些都进入了第一阶段。 如此-第一阶段分散了2.3,第二阶段分散了7.73。 显然,第二阶段更为重要,第一个阶段被轻蔑地称为“助推器”,因为它的目标是将第二级提高到更高的水平,真空发动机将打开并完成所有工作。 因此,进一步,我们将完全不考虑第一阶段, 而是将所有注意力集中在第二阶段

还有什么有趣的第二阶段? 第二阶段每吃掉一公斤愚蠢的公斤,就是失去一公斤的负荷。 因此,第二步是重量设计的真正杰作,完美展现了技术水平。

我们将转到一个非常有用的网站,并在盘子上写下重量特征。 结构质量与燃料质量之比称为结构完善系数。
燃油质量建筑重量毛重卓越设计空到满
107.54111.526.8827.88

26的设计完善率是真实的小说! 但是为了欣赏这种奇妙,我们将不得不做一些计算。 为了方便进行进一步的计算,让我们记住步骤的总质量与空的质量之比的系数。

让我们尝试了解我们是否被这种小说所迷惑。 从制造商的网站上获取8吨的最大负载重量,看看第二阶段可以将其加速多远。 我们使用Tsiolkovsky公式,其特定冲量为345s:


与以上数据非常一致。 让我们尝试将它们与某些东西进行比较。 问题在于,与猎鹰同级的煤油运载火箭并不多,而它们全部由80年代技术杰作的真力时(Zenith)系列代表。

我们前往相同的有用站点,以获取Zenith 3SL的数据,并写下数位板:
燃油质量建筑重量毛重卓越设计空到满
81.748.3190.049.8410.84

如您所见,结构完美系数要低得多。 但我们所有人都记得Zenit拥有UI 350,有人告诉我们5秒很多! 忘记真力时(Zenith)转向发动机,并尝试使用相同公式计算8吨负载的速度。 我得到了6.15 km / s 。 当然,这种比较并不完全是诚实的,因为猎鹰的阶段更大,完成第一阶段需要大量费用。 好吧,因此,迎接新的Falconit火箭,其第二阶段的总质量为111.5吨,系数为Zenit 9.84,UI 350 s。 将总质量除以10.84,我们得出空运载火箭的质量。

燃油质量建筑重量毛重卓越设计空到满
101.2110.29111.59.8410.84

该阶段将8吨加速至:



... 6.4387千米/秒 las,它将无法达到GPO。 我们将尝试以另一种方式提出问题-它可以为GPO提供多少质量? 一些沉闷的计算表明,在1.43吨的载荷下,可实现相当于猎鹰7.77 km / s的速度。 可以检查此值:



数字8和1.43的比较在“ 60年代的技术”问题上具有优势。 当然,泽尼特可以带出不错的负载,但是为此,他必须使用第三级,按照苏联的传统,第三级被称为加速级(美国人总是称其为上级,并把它当作火箭级。这在牛头怪家族中很明显)。 这就是为什么真力时(Zenith)第二级较小的原因,因为它还必须将很多昂贵而复杂的助力器拖到驼峰,过去十年来,其工作失败一直是lulz取之不尽的原因。 难怪猎鹰的飞行手册说少了几步就大大提高了可靠性。

重量最高的文化使创造两阶段煤油载体成为可能(即放弃氢,Hi Atlas-5),该载体涵盖了所有中,重介质的壁ni。 为此,根本不需要闭环发动机和挤压特定脉冲的最后几秒钟。

更新。 更正了许多错字和错误的转弯,谢谢大家。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN410125/


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