Starship SN9 w powietrzu. Lot z biurokratycznym „serialem” w tle

3 lutego 2021, 01:34
sn9
Start prototypu Starship SN9 we wtorek 2 lutego 2020 roku. Fot. SpaceX

Planowany pierwotnie na 28 stycznia br. wysoki wzlot drugiego dużego prototypu statku kosmicznego Starship doszedł wreszcie do skutku 2 lutego - po kilku dniach przestoju spowodowanego dochodzeniem w sprawie możliwego naruszenia przez SpaceX federalnej licencji startowej. Kontrowersje dotyczyły pamiętnego grudniowego wzlotu, w trakcie którego statek w wersji SN8 wzbił się na wysokość 12 km i powrócił na platformę, ulegając jednak zniszczeniu przy próbie lądowania. Tamten lot był bliski całkowitego sukcesu (tym bardziej, że założenia testowe zadeklarowano jako zrealizowane powyżej oczekiwań) - jak na tym tle spisał się zatem SN9?

Drugi wysoki wzlot troposferyczny prototypu statku Starship nastąpił o godz. 14:25 czasu lokalnego (21:25 czasu polskiego - CET) we wtorek 2 lutego 2020 roku. Miejscem odpalenia ponownie był ośrodek testowy SpaceX w Boca Chica na południowym skraju stanu Teksas, nad Zatoką Meksykańską. Cel obejmował wzniesienie się na wysokość około 10 km nad Ziemią i wykonanie podejścia do pionowego lądowania na wyznaczonej platformie - z wykorzystaniem ciągu silników głównych do wyhamowania opadania i ustawienia maszyny w odpowiedniej pozycji.

Sam wzlot przebiegł planowo i bez zakłóceń, umożliwiając dotarcie do zadanego pułapu po około 4 minutach aktywnego lotu. Potem nastąpiło koordynowane wygaszenie silników i pochylenie maszyny do poziomu, umożliwiając koordynowane opadanie prototypu. Niemniej jednak, sama próba wyprowadzenia maszyny z powrotem do pozycji pionowej na krótko przed lądowaniem nie była udana. W efekcie SN9 z dość dużym przechyłem (rzędu 45 stopni względem pionu) i impetem uderzył nieopodal upatrzonego miejsca zetknięcia z lądem.

W relacji „na gorąco” nadawanej przez SpaceX oraz licznych obserwatorów i sprawozdawców testu podkreślono częściowy defekt napędu na etapie ponownego zapłonu przed samą próbą przyziemienia. Uściślając - na finalnym etapie lotu nie odnotowano reakcji co najmniej jednego z trzech silników Raptor stanowiących napęd statku.

Pojazd rozbił się i eksplodował 6 minut i 26 sekund po starcie. Mimo takiego finału, SpaceX wyraziło zadowolenie z ilości zebranych danych na temat przelotu, działania powierzchni sterowych oraz sekwencyjnego przełączania napędu. Lot SN9 pod tym względem mocno przypominał wcześniejszą próbę z grudnia, która również wzbudziła pozytywne reakcje inżynierów firmy i obserwatorów. „Wykazaliśmy zdolność przełączenia silników na zbiorniki dodatkowego materiału pędnego do lądowania - także sam powrót z prędkością poddźwiękową wyglądał bardzo dobrze i stabilnie, tak jak widzieliśmy w grudniu ubiegłego roku” - stwierdził występujący w roli komentatora SpaceX inżynier John Insprucker.

Podstawowa różnica „in minus” to wspomniane znaczne odchylenie od pionu. „Znowu musimy trochę popracować nad tym lądowaniem” - przyznał Insprucker, podkreślając przy tym, że to nadal wczesny lot testowy.

SpaceX w obliczu podejrzeń o naruszenie federalnej licencji dla lotu SN8

SpaceX otrzymał zgodę na lot SN9 od Federalnej Administracji Lotnictwa (Federal Aviation Administration, FAA) mniej niż 24 godziny przed jego przeprowadzeniem. Wcześniej Agencja zawiesiła starty z Boca Chica z powodu zastrzeżeń do decyzji SpaceX o przeprowadzeniu grudniowego lotu SN8, przy czym zawieszenie to i związane z nim dochodzenie nastąpiło długo po tamtym wydarzeniu. W kontekście przygotowań do próby SN8, SpaceX starał się o złagodzenie progu dopuszczalnego ryzyka dla bezpieczeństwa publicznego, jakie przyjęto w licencji przyznanej firmie Elona Muska przez FAA. Wniosek ten oddalono - mimo to, SpaceX przystąpił do próby, wystawiając się na zarzut o niedopełnienie wymogu FAA.

image
Prototypy Starship SN9 oraz SN10 na kilka dni przed lutowym startem tego pierwszego. Fot. SpaceX via Twitter

Zastrzeżenia Federalnej Administracji Lotnictwa i zawieszenie lotów wycofano popołudniem 1 lutego, co było wynikiem zatwierdzenia zmian do licencji SpaceX. Te miały zostać przyjęte pod warunkiem „należytego zastosowania się SpaceX do postawionych wymogów regulacyjnych”.

W obecnych okolicznościach firma Elona Muska skupi się w ciągu najbliższych dni na badaniu danych z lotu SN9. SpaceX może teraz jednak szybko przeć do przodu z kolejnymi etapami, mając na uwadze oczekujący już na stanowisku startowym kolejny prototyp, SN10. Ten pojazd wystawiono na platformę testową 29 stycznia, dostarczając obserwatorom spektakularnego widoku z dwoma prototypami okazale prezentującymi się na tle otwartego horyzontu.

Jak potwierdził w swojej kolejnej wypowiedzi Insprucker, prototyp SN10 jest już przygotowywany do podobnego lotu jak dwa wcześniejsze. Jego start miałby nastąpić jeszcze w tym miesiącu.


image
Reklama - z oferty Sklepu Defence24.pl

 

Space24
Space24
KomentarzeLiczba komentarzy: 41
Warzecha
wtorek, 16 lutego 2021, 00:49

Strach pomyśleć ,że do tego wejdą ludzie. Ja bym z boku zrobił taką klapę , jak by co, wyskoczyć na spadochronie.

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 23:51

Mechanika lotu. Rakieta leci lotem ślizgowym - niemal pozioma pozycja rakiety. Tor lotu to bardzo spłaszczona krzywa balistyczna - "Sky diving". Aby wylądować trzeba rakietę ustawić pionowo. Do tego celu służą dwa silniki pomocnicze umieszczone przy "dole " rakiety. Co się dzieje wtedy - silniki pomocnicze zaczynają dociskać dół rakiety do ziemi, obracając ją wokół środka ciężkości. Nadany moment obrotowy musi zostać skompensowany zmienionym wektorem ciągu dysz silników rakiety. I to jest błąd. Silniki pomocnicze powinny być umieszczone na górze rakiety . Ciąg można wtedy skierować w stronę ziemi. obrócą rakietę do pozycji sześć po siódmej. Aby rakieta wylądował pionowo w ostatnim momencie wektor siły musi byc pionowy w górę. Można to uczynić kierując ciąg z trzech silników pod zmiennym kątem od zera stopni do 5 stopni do osi rakiety. To musi zrobić komputer w połączeniu z żyroskopem. Dysze silników górnych można zrobić obrotowe jak w Harrierze - i wypadkowa tych dwóch sił musi równać się pionowo w górę. W obecnej konfiguracji silniki pomocnicze obracają rakietę wokół środka ciężkości dociskając ją do ziemi , zwiększając przy tym prędkość lądowania. Silniki główne muszą reagować na moment obrotowy- kontrując , ignorując ruch w stronę ziemi. A przy okazji jeszcze silnik drugi nie odpalił i mamy dwa razy bum. "Sorry" za tyle komentarzy.

123 abc errata
wtorek, 9 lutego 2021, 13:02

. Ps Tam nie ma żadnych silników pomocniczych powyżej trzech właściwych. Zasugerowałem się nagraniem, gdzie widać wydech z boków ( techniczny wydech spalin?) . Jest on centralnie od osi , bez wektorowania , więc to nie silniki. Błąd zasadniczy jednakże musi zostać naprawiony - czyli przeniesienie/dodania odrzutu na górną część rakiety. Rakieta spada - zniża lot. Gdy osie dysz są nakierowane ku górze , działają na moment obrotowy. Próbują postawić rakietę pionowo. I chyba nie obliczono wpływu przyśpieszenia prędkości spadania. Jest on większy oczywiście na dolną część rakiety ( działa ramię dzwigni), ale górna też zaczyna coraz szybciej spadać ( rakieta nie jest ani gumą ani sprężyną) . Jednakże ten manewr jest możliwy do "obronienia", ale minimalnie kilometr nad ziemią , a nie 100 metrów. Analiza danych telemetrycznych - w szczególności prędkości w poszczególnych etapach powinna dostarczyć odpowiedniej wiedzy. Czy manewr udałby się z dwoma silnikami ? Może się okazać, że niestety te 100- 150 metrów to za mało żeby wyhamować nawet na dwóch silnikach. Ja pozostaję przy swoim i tweirdzę, że trzeba użyć 3 silników do lądowania.

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 21:12

PS2. Dobrze byłoby stworzyć konstrukcję dokującą. Dwuczęsciową - pierwsza część stalowy "wazon z wikliny". Utworzony ze stalowych prętów o danej sprężystości. Kształt prętów - wycinki elipsy. U podstawy stężone okrągłym stalowym ringiem po obwodzie i w najcieńszym miejscu "wazonu" także stalową obejmą. Na górze pręty obwiązane liną na odważnikach, tak aby kształt poddał się w przypadku przewrócenia drugiego członu Starshipa. "Wazon" wtopiony w fundament żelbetonowy. Druga część to konstrukcja dokująca. Wielki trójkąt z 3 warstwami szyn. Trójkąt na podstawie stabilizującej . We wierzchołkach trójkąta każdego poziomu szyn dwie prowadnice lin elastycznych - wytrzymałych na wysoką temperaturę. Przy wylądowaniu każdy wierzchołek poziomego trójkąta wysyła po dwa wózki opinające liną obwód rakiety i delikatnie opinają rakietę aby ją ustabilizować w pionie.

123 abc
sobota, 6 lutego 2021, 08:23

Ps. Zbiorniki na paliwo i tlen dla ostatniego etapu ( lądowanie ) powinny być idealnymi kulami. Dlaczego? Zarówno ciekły metan jak i ciekły tlen mają swoją gęstość oraz lepkość. Przy nagłej zmianie kąta lotu przy lądowaniu przelewający się po nierównym kształcie metan i tlen zaburzają sztywność całkowitą rakiety ( ruch turbulentny cieczy). Jeżeli niewielka ilość tlenu i metanu będą w kulach obrócenie rakiety w pionie nie będzie miało wielkiego wpływu na stabilność lotu ostatniego etapu.

123 abc
środa, 3 lutego 2021, 19:54

Bez zmiany dojdzie do kolejnych pięciu katastrof. Będę się powtarzał, bo już to pisałem. Jeżeli statek startuje na 3 silnikach to i lądować musi na 3 silnikach ( masy tak dużo nie ubyło w spalonym paliwie ). Po drugie trzeba usunąć dysze silnika z wnętrza rakiety, tak aby cofające się bardzo gorące spaliny nie topiły instalacji nad dyszami. Oraz trzeba poradzić sobie z zamarzającą instalacją rozprężającą silnika, który nawalił. Metan ma takie właściwości że przy rozszerzaniu zabiera z zewnątrz temperaturę. W silniku Raptor, mieszanka przechodzi wokół dyszy"wężownicą". Jeżeli dysza silnika jest wyłączona to tam może następować zamarzanie, i dlatego te silniki nie mogą drugi raz odpalić. Mieszanka powinna być wzbogacona o paliwo rakietowe, np nafta we wstępnym etapie ponownego włączenia silnika. Przy wyłączeniu silnika powinno następować zamknięcie wężownicy wokół dysz i wypełnienie ich gazem obojętnym , tak aby zalegający metan wokół dysz nie zamarzał przy wyłączonych silnikach i nie blokował ich . Można dodać od zbiornika z "naftą" odpowiednie zawory aby jeden zbiornik obsługiwał trzy silniki przy "odpaleniu" i ponownym odpaleniu.

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 15:13

Napisałem błędnie "mieszanka przechodzi wokół dyszy "wężownicą"". To nie mieszanka tylko jeden składnik- metan przechodzi instalacją wokół dyszy odzyskując ciepło ze spalin.

ehh
sobota, 6 lutego 2021, 05:16

Niestety jak widać z niewiedzy nie da się prawidłowych wniosków wyciągać. Musk pisał na tt, że trzy silniki przy lądowaniu mają za duży ciąg i musiałyby zredukować ciąg do poziomu, który wywoła niestabilną pracę. Co też pokazuje jak łatwo ulegasz mylnemu wrażeniu, że wiesz o czym mówisz.

AB
czwartek, 4 lutego 2021, 10:58

Ty w ogóle wiesz czym i dlaczego Raptor jest napędzany?

123 abc
czwartek, 4 lutego 2021, 19:42

@AB Napędzany jest CH4 i O2 . Dlaczego ? To bardzo ciekawe pytanie. Ekologia, CH4 nie jest toksyczny jak hydrazyna... oraz metan można wytworzyć na Marsie z zestalonego CO2 i H2O.

Davien
piątek, 5 lutego 2021, 14:09

A kto jeszcze poza Rosja uzywa hydrazyny?? Uzywana jest powszechnie nietoksyczna kerozyna i ciekły tlen:) A na paliwo metanowe przechodza ostatnio wszyscy.

BadaczNetu
niedziela, 7 lutego 2021, 18:26

Kerozyna to po polsku "nafta". Dokładanie taka sama jaką prawe dwieście lat temu wydestylował z ropy naftowej polski chemik Filip Walter.

Davien
niedziela, 7 lutego 2021, 21:15

Nie dokładnie taka sama, to wysoko oczyszczona nafta uzywana jako paliwo w silnikach pod oznaczeniem RP-1 czyli refined petroleum-1. Walter nigdy nie byłby jej w stanie wytworzyc. Ale istotnie z Nafta był pierwszy.

BadaczNetu
poniedziałek, 8 lutego 2021, 21:44

Starship SN9 spokojnie poleciałby na nafcie od Waltera. Podobnie jak każda współczesna rakieta. Dodatkowe oczyszczanie nafty ma na celu usunięcie siarki (która powoduje korozję) i węglowodorów nienasyconych (które ulegają polimeryzacji). Było to uzasadnione koniecznością długotrwałego przechowywania nafty w zbiornikach pocisków rakietowych (ICBM), które stoją w silosach całymi latami, a muszą zawsze być gotowe do odpalenia.

Davien
środa, 10 lutego 2021, 19:54

A to ciekawe bo ICBM-y rosyjskie lataja na hydrazynie a nie kerozynie panie badacz. Zachodnie na silnikach na paliwo stałe, może sprawdż zanim cos napiszesz.

piątek, 5 lutego 2021, 00:09

Akurat nie ekologia. Metan

poniedziałek, 8 lutego 2021, 17:22

Spalanie metanu jest bardziej ekologiczne od RP-1, nie mówiąc już o innych węglowodorach.

Davien
czwartek, 4 lutego 2021, 10:33

W SN9 podczas ladowania nie zadziałął prawidłowo jeden z trzech silników Raptor wiec swoje teorie sobie daruj. Wcześniej jakoś wszystko tu działąło bez zarzutu

123 abc
czwartek, 4 lutego 2021, 19:33

@Davien Dlaczego nie zadziałał prawidłowo ? Kiedy wszystko działało bez zarzutu ? Kiedy nie było pędu powietrza cofającej się rakiety pchającego metan z powrotem do komory spalania ?

Davien
piątek, 5 lutego 2021, 14:10

Może dlatego ze to ciagle sa prototypy mające własnie słuzyc do badań i usuniecia problemów teraz , a nie jak np w Sojuzach kiedy rakieta leci z ładunkiem na orbite?

123 abc
piątek, 5 lutego 2021, 18:29

Czyli problemy są i należy je usunąć. Nie piszę o tym, że prototypy mają być idealne. Piszę co trzeba zmienić, aby nie było kolejnych wybuchów. Ale konstruktorzy mają swój sztab inżynierów i konsultantów naukowych nie korzystają z dorad z polskiego forum , bo nie muszą.

GB
czwartek, 4 lutego 2021, 22:34

Dlatego bo to są testy prototypów i zawsze coś może nie wyjść. Falcon 9 też nie za pierwszym czy drugim lotem wyladowal. Proste?

ciekawy
środa, 3 lutego 2021, 22:17

To ciekawe co wypisujesz bo Falcon 9 startuje na 9-ciu silnikach a ląduje tylko na jednym. Twierdzisz że jak opróżni się zbiornik paliwa i zbiornik z utleniaczem to masy nie ubywa? To ja mam pytanie. Co takiego oprócz paliwa i utleniacza znajduje się w pierwszym stopniu rakiety? Toż to Falcon 9 powinien się rozbijać podczas każdego lądowania no ale w SpaceX chyba o tym nie wiedzą bo nie czytali twojej opinii.

123abc
czwartek, 4 lutego 2021, 00:51

@ciekawy. A czym .jakimi silnikami i jakim paliwem jest napędzany Falcon. A czym Starship? To był lot testowy i ile masy ubyło po tym teście?

ciekawy
czwartek, 4 lutego 2021, 15:07

Starship napędzany jest mocniejszymi silnikami a po teście ubyła cała masa paliwa i utleniacza (lot trwał w sumie ponad 6 minut) dlatego startował na wszystkich silnikach a lądował na jednym.

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 01:05

@ciekawy Jeśli ubyła cała masa paliwa, to co wybuchło ? A czy nie powinien lądować na dwóch w założeniu podstawowym ?

Davien
czwartek, 4 lutego 2021, 10:34

A miałes go zatankowany pod korek jak na lot na Marsa czy Księzyc?? Czy raczej było tylko tyle paliwa ile potrzebowali na dolot na 10km i ladowanie?

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 01:07

@Davien To pytanie do mnie czy do ekipy SpaceX? Nie jestem jasnowidzem i nie wiem ile było paliwa. Sugerujesz że było paliwa tylko na oblot testowy oraz nie było żadnego balastu dodatkowego ?

Davien
niedziela, 7 lutego 2021, 21:21

Nie tankujesz pełnych zbiorników dlalotu na 10km choćby ze wzgledó bezpieczeństwa , tym barziej że to lot testowy. Czy był balast nie wiem , zapytaj SpaceX ale raczej nie wpakowali do zbiorników tych setek ton ciekłego metanu i tlenu.

123 abc
niedziela, 7 lutego 2021, 22:45

To amerykańska firma prywatna. Nie jestem ani z FAA ani z NTSB, więc mój list zostanie bez odpowiedzi. Po co mieliby odpowiadać? Rynek komunikacji kosmicznej to rynek komercyjny, a nie "General Public License". A konkurencja nie śpi.

Davien
poniedziałek, 8 lutego 2021, 15:04

No, konkurencja do SpaceX to ma daleko. Tak jak sie Musk wybił w dziedzinielotów kosmicznych to inni dopiero zaczynaja powoli go gonić, kiedy się okazało że rakiety wielorazowe nie dość że są realne to i znacznie tańsze od jednorazówek.

Tweets Space24