SpaceX

[Кремальера]

Из выводов я понял, что присутствующее алюминиевое оборудование на ступени расплавилось и легировало с нержавейкой понизив температура плавления последней

Да,совершенно верно.По нижнему краю бака были вварены алюминевые пояса для обвеса шар-баллонов с вытесняющим гелием.Не будь их-бак спустился бы целехоньким.Ну а дальше ведь никто запрещает помудрить с профилем входа,тормозными импульсами,теплоизоляцией.

[Demidrol]

У первых Кентавров были баки из полированной 301 нержавейки. Они не спускались целыми?

[Маска]

В работе,ссылку на которую я давал выше,этот бачок вошел на 7,89 км/сек и его никто не готовил ко входу с его дико баллистическим профилем.Думаю,возможен вход нержавеющих конструкций и без активного охлаждения.

Интересный материал, там еще есть оценка последствий входа до контакта с землей... максимальный пик при входе оценивается в 1200-1280 градусов.

В его конкретном случае важна не только возможность выдерживать определенные температуры,а количество термоциклов(нагрев-охлаждение) в необходимом температурном диапазоне.

[Demidrol]

В его конкретном случае важна не только возможность выдерживать определенные температуры

Да, конечно. Разработка и тестирование подобных металлических TPS и что более важно - многоразовых систем должны выполняется с учетом циклических условий эксплуатации.
Эта ступень от Дельты взята так для первого приближения, она же еще и вся обмотана изоляцией когда входит в плотные слои.

[Абака Тунде]

К опыту надо относиться творчески, иначе получится как в том анекдоте про молодого индейца, тренировавшегося в лесу перед женитьбой. Опыт с пчёлами может оказаться не только ненужным, но и вредным в случае с реальной скво.

Почему для традиционных спускаемых аппаратов выбрали абляционный щит? Из-за их малых размеров. Малый размер а) не позволяет организовать активное охлаждение, б) на единицу защищаемого объема даёт большую площадь нагрева. Эти два свойства приводят к тому, что даже незначительный нагрев защищаемой поверхности спустя некоторое время увеличивает температуру защищаемого объема до недопустимой величины (в случае обитаемого отсека допустимый дополнительный нагрев всего пара-тройка десятков градусов). Единственная возможность предотвратить недопустимый нагрев заключается в сокращении его продолжительности. Но эта же мера приводит к увеличению его интенсивности. В результате температура нагреваемой поверхности превосходит точку плавления для любого материала, включая керамику. Испаряемая поверхность становится единственно доступной опцией. За десятилетия существования космонавтики это частное решение превратилось в догму, поэтому надо было проговорить здесь написанное.

Увеличение размеров космического корабля не только приводит к новым проблемам, но и позволяет решать прежние с меньшими затратами, а то и вовсе их ликвидирует. Когда вы едите по дороге на танке, то многие проблемы автолюбителей перестают вас волновать. Хотя разница в размерах вовсе не на порядок. В нашем случае такой несущественной проблемой становится время интенсивного торможения (торможения с формированием обширной ударной волны). Маск уже предупреждал, что сход с орбиты Звездолёта будет необычным, ну вот.

Время интенсивного торможения можно увеличить в разы, перенеся его в более высокие слои атмосферы, чем то практиковалось до сих пор, используя аэродинамические силы для поддержания высоты полёта. С линии Кармана начать плавное торможение, снизив скорость до звуковой не минут за десять, как обычно, а за существенно большее время, отводя тепло в топливо. Причём тепла на единицу массы и времени будет производиться существенно меньше, чем обычно. И перегрузки тоже будут меньше, что позволит возить штатских.

Ограниченная возможность маневрирования на этапе интенсивного торможения тоже порок малых спускаемых аппаратов. Звездолёт, оснащённый маршевыми двигателями и запасом топлива, даже может не бояться отскочить из атмосферы и войти в неё снова, потому что у него будет возможность правильно «сгруппироваться» перед новым входом. Традиционный аппарат такой отскок скорей всего приведёт к катастрофе. Так что, ещё одна опция для спуска Звездолёта, это прыжки по границе плотной атмосферы, как камушек по воде. Возможности по выбору схем спуска резко возрастают, на чём именно остановятся разработчики, они и сами наверняка пока не знают. Но выглядеть такой затянутый спуск в самых верхних слоях атмосферы действительно должен феерично, как и было обещано.

Что же касается допустимых температур на поверхности железного сплава, то современные жаропрочные сплавы до 700-800°С на короткое время могут обойтись без покрытия. Далее, градусов до 1000 желательно антиоксидное покрытие, но его толщина доли миллиметра и его, пожалуй, можно сделать прозрачным, чтобы поверхность блестела. После 1000°С необходимо теплозащитное покрытие, потому что прочностные свойства металла начинают резко падать, буквально по отвесным линиям.

[Кремальера]

У первых Кентавров были баки из полированной 301 нержавейки. Они не спускались целыми?

У ранних Центавров  толщины были от 0,4 до 0,1 мм.Бак от Дельты выжил потому что был частью системы с вытеснительной подачей(с толщиной листа 1,9мм).На самом деле напыленная сверху термоизоляция ступени ему помогла мало-только копоти добавила.Если бы он не имел поясов перфорации в которые вваривались алюминевые шпильки крепления кругового обвеса шар-баллонов,то ему для выживания хватило бы наверное  и 1,5мм толщины стенки.Но выше,ув Абака правильно указал: выдержать температуру-еще не значит иметь внутренние части(а главное-астронавтов) в сохранности.Именно поэтому Маск мутит с активной системой.Я бы решал проблему с пролетарской прямотой,особенно на таком огромном носителе:увеличением толщины стенок,их многослойностью,нетканными материалами изоляции и торможением двигателями.Безусловно это привело бы к ухудшению весовой отдачи,но в Рапторы заложен большой задел,думаю мы еще увидим Mk.III и вакуумные сопла 4м диаметра. К тому же ничего подобного(как система Starship/FSH) никто в ближайшие 20 лет делать не будет.Будет вялая стагнация NASA в духе 90-х.Ну а дальше..По словам Шотвелл сказанным три года назад,к этому времени на сборищах AIAA будут обсуждать ТТХ звездолета на антиматерии для полета к иным системам.

[Андрей Астрофизический]

По словам Шотвелл сказанным три года назад,к этому времени на сборищах AIAA будут обсуждать ТТХ звездолета на антиматерии для полета к иным системам.

Эти слова вообще-то, если вникнуть о чем речь, на несколько порядков оптимистичнее чем все вместе взятое что говорил когда-либо Маск. Так что вот тут не верю)

[Маска]

У ранних Центавров  толщины были от 0,4 до 0,1 мм.Бак от Дельты выжил потому что был частью системы с вытеснительной подачей(с толщиной листа 1,9мм).На самом деле напыленная сверху термоизоляция ступени ему помогла мало-только копоти добавила.Если бы он не имел поясов перфорации в которые вваривались алюминевые шпильки крепления кругового обвеса шар-баллонов,то ему для выживания хватило бы наверное  и 1,5мм толщины стенки.

http://www.buran.ru/htm/memory30.htm

(кликните для показа/скрытия)

Идеи по использованию наработок по 11К25 сводились, в основном, к созданию одноступенчатой РН на базе блока Ц (я в то время увлекся "одноступенчатой" тематикой) с массой ПН около 30 т на низкой околоземной орбите, а так же к созданию многоразового блока Ц. Последняя идея базировалась на том факте, что при пуске изделия N6СЛ, блок Ц при падении в антиподную точку Тихого океана, вопреки всем расчетам и ожиданиям, не разрушился (в отличие от блоков А, от которых после падения мало что осталось)! По информации, полученной от коллег, блок Ц остался на плаву. Слегка обгорела теплоизоляция, были небольшие трещины в местах концентрации напряжений (в основном, в районах стыков различных отсеков). Для того, чтобы блок Ц не достался "супостатам", а так же по причине отсутствия каких-либо средств его транспортировки в СССР, по слухам, ВМФ (корабли которого дежурили в районе ожидаемого падения блока) была дана команда расстрелять блок Ц с целью его затопления. Что и было сделано! Соответственно, родилась мысль спасения блока Ц при баллистическом спуске с использованием надувных емкостей из полимерной металлизированной пленки, т.н. "баллютов". С этими идеями мы (Борисов, Панова и я) в конце мая поехали в Подлипки, в СГК-16 ГКБ НПО "Энергия".

[Valerij56]

Время интенсивного торможения можно увеличить в разы, перенеся его в более высокие слои атмосферы, чем то практиковалось до сих пор, используя аэродинамические силы для поддержания высоты полёта. С линии Кармана начать плавное торможение, снизив скорость до звуковой не минут за десять, как обычно, а за существенно большее время, отводя тепло в топливо. Причём тепла на единицу массы и времени будет производиться существенно меньше, чем обычно. И перегрузки тоже будут меньше, что позволит возить штатских.

 
В общем - согласен, только надо учесть три не принципиальных поправки. Во первых, не в более высокие, а в более разреженные слои атмосферы. На Марсе большая часть полёта при посадке будет происходить при высоте от 5 до 15 километров. Во вторых, тепло можно отводить не только в топливо, но и в набегающий водух, для этого ещё Шаттл и Буран совершали S-образные манёвры в атмосфере. В третьих, космические агентства большинства стран, включая НАСА и Роскосмос, и так гражданские учреждения, на них летают штатские Можно снизить требования к здоровью участников полётов.
     
Всё остальное абсолютно верно.

[Андрей Астрофизический]

Во первых, не в более высокие, а в более разреженные слои атмосферы.

Ну это же, одно и то же в, кажется, всех известных атмосферах выше от поверхности = разреженнее. Ниже = плотнее.
А оптимальные для атмосферного торможения высоты, на каждой планете (с атмосферой..) свои. И не надо толковать про один только Марс, хотя Маск только туда и смотрит, заказчики на полеты в других направлениях найдутся быстро, стоит только начать.

[Маска]

Во вторых, тепло можно отводить не только в топливо, но и в набегающий водух, для этого ещё Шаттл и Буран совершали S-образные манёвры в атмосфере.

Да,так хорошо "отводили тепло в атмосферу",что этот участок полета являлся наиболее теплонапряженным,именно на нем температура поверхности достигала своих максимальных значений.

[Алексей Шевченко]

Безусловно это привело бы к ухудшению весовой отдачи,но в Рапторы заложен большой задел,думаю мы еще увидим Mk.III и вакуумные сопла 4 метрового диаметра.

Какой ожидается удельный импульс?

[Кремальера]

Какой ожидается удельный импульс?

В случае такой мега-вакуумной воронки,Раптор думаю выдаст около 400 сек.

http://www.buran.ru/htm/memory30.htm

Нда,интересные ньюансы,не знал,с меня плюс.Значит все еще есть вещи которые можно взять с собой в будущее из старого косм.опыта союза.
Тем временем в Бока-Чика полностью стянули блестящий колпачек,скоро завирят для монтажа с нижней частью помоечного кузнечика.

[Кремальера]

Эти слова вообще-то, если вникнуть о чем речь, на несколько порядков оптимистичнее чем все вместе взятое что говорил когда-либо Маск. Так что вот тут не верю)

Пока реальность на вашей стороне.Но я уже три года под впечатлением от этой стороны Шотвелл.Она не успокаивается.С тех пор я отслеживаю стартапы по антипротонам,антиводороду и пр.Пока ничего явного.,но кое-какие цепочки уже всплывают.

[Valerij56]

Во вторых, тепло можно отводить не только в топливо, но и в набегающий водух, для этого ещё Шаттл и Буран совершали S-образные манёвры в атмосфере.

Да,так хорошо "отводили тепло в атмосферу",что этот участок полета являлся наиболее теплонапряженным,именно на нем температура поверхности достигала своих максимальных значений.

   
Однако, при посадке Шаттлов благодаря S-образным манёврам большая часть тепла отводилась именно в атмосферу. но Шаттлы относительно массивны для своих размеров

[Кремальера]

но Шаттлы относительно массивны для своих размеров

Ну он и не мог быть другим-это ж все-таки самолет,хотя и космический.

[Demidrol]

Время интенсивного торможения можно увеличить в разы

Согласен.
/view3/12867783/577a8f2b8287f707acf443e295b8e28d/]/a3c/2018-12-28-21-56/i9-12867783/476x350-r]

Источники в Роскосмосе говорят, что DM-1 съехала на конец января?

[Кремальера]

Источники в Роскосмосе говорят, что DM-1 съехала на конец января?

Как все-таки хорошо что NASA не участвует в проекте Starship/FSH.

[Demidrol]

Как все-таки хорошо что NASA не участвует в проекте Starship/FSH.

НАСА разное бывает. В контексте обсуждения термозащиты, NASA Ames ведущий мировой центр, который очень даже участвует в Starship/FSH

[Valerij56]

но Шаттлы относительно массивны для своих размеров

Ну он и не мог быть другим-это ж все-таки самолет,хотя и космический.

   
Для космического самолёта Шаттл, всё же, был слишком тяжёл, хотя, в принципе, мог сделать, используя аэродинамику (и двигатели для возвращения на орбиту), манёвр по изменению наклонения орбиты.