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: 43
123 abc
sobota, 27 lutego 2021, 01:07

Ps. Lądowisko dla tej rakiety można skonstruować jako inteligentne ,dostosowujące się do rakiety. lądowisko - taca kelnera, rakieta - butelka z winem. "taca kelnera" to może być wielka konstrukcja - przeskalowany grzbiet mechanicznego psa Boston Dynamics. Wtedy wszelkie niedociągnięcia w rakiecie można zredukować odpowiednim ustawieniem grzbietu psa czyli lądowiska. Musi być jednakże połączenie systemu rakiety z lądowiskiem aby ruchy były zgrane - tak jak samoloty mają zgrane ruchy w systemie gdy lecą na kursie kolizyjnym. Tu ma być odwrotnie. Czyli funkcją celu ma być przyziemienie.

123 abc
piątek, 26 lutego 2021, 19:02

Aby nie eksplodować kolejnych 5 drogich rakiet możnaby zrobić badania symulacyjne. Symulacja komputerowa jest o tyle trudna co może nie uwzględniać wielu czynników i być nieadekwatna do rzeczywistości. Może lepiej zbudować model rakiety 1 do 33 ( Ewentualnie 5) . Manewr lądowania jest skomplikowany.Badanie w dużym basenie o rozmiarach 10 metrów głębokości, 50 metrów szerokości ( aby zminimalizować efekt przypowierzchniowy wody. Ściany i podłoga basenu w kratę szachową, np niebiesko-białą. Rakieta w czarno białą ( jak np niemiecka V2) . Teraz napęd . Musi korzystać z wewnętrznego zasobu . Zwykłe śruby nie będą oddawały rzeczywistości. Powstaną prądy , strugi wody wokół modelu które będą stabilizować "lot". Model musi być odpowiednio dociążony i posiadać idealny środek ciężkości co pierwowzór. Prób z modelem i metodami włączania silników wyrzucających płynny pędnik można przeprowadzić setki. Pędnik musi mieć temperaturę dużo większą od wody otaczającej, aby nie zalegał na dnie zbiornika .

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.

Tweets Space24