bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Categories:

Prototype this по-русски - выпуск сорок седьмой. ТРИЗ и Маск, или Антифалькон.

Тут вот только что камрад fan_d_or сказал, что с точки зрения ТРИЗ фалькон хорош. Давайте посмотрим, как можно подойти к той же проблеме реально с точки зрения ТРИЗ.

Задача - обеспечить возвращаемость и повторное использование компонент ракет-носителей.

Ракетная стпень состоит из баков, двигателей, системы управления.

Баки являются несущей конструкцией, работающей в предельных и близких к предельным режимам. Посему после возвращения, если оное происходит, требуют внематочной дефектоскопии. И если при изготовлении баков, в силу заведомой кондиционности исходных материалов, дефектоскопируются только сварные швы, места заклепочных и клеевых соединений, то при послепосадочной проверке необходимо проверять все. Просто все - сверху и до самых до окраин. Это очень, очень сложно (изделие-то сложной формы) и дорого. Гораздо рациональнее после возвращения баки разукомплектовать и отправить на вторичную переработку материалов.

Скажем так. Если мы будем возвращать металл баков в цех плавки, то тем самым снизим стоимость исходных для производства материалов, каковая стоимость в космонавтике очень высока.

Двигатели являются дорогим, сложным и высокотехнологичным изделием. Стоимость двигателя на порядок, если не на порядки, выше стоимости материалов. Потому двигатели желательно возвращать целыми.

Система управления нынче электронно-цифровая. Микросхемы в производстве стоят не сильно дорого. Гораздо дороже стоит платформа инерциальной навигации - гироскопы всякие, акселерометры. Возвращать это теоретически оправданно, если стоимость возвращения и последующей проверки с перекалибровкой не будет превышать, с учетом отбраковки, стоимости нового изделия.

Итак, металл - на переплавку, двигатели - на повторный запуск, система управления пока лучше новая. Это - компромисс между надежностью каждого запуска и его удешевлением.

Как решать?

Решение.

На первой ступени ракеты носителя устанавливаются в районе двигателей тормозные щитки, как на Блю Ориджиновском Нью Шеппарде, только там они наверху, а мы ставим внизу. На Нью Шеппарде небольшие и сравнительно легкие щитки позволяют снизить скорость падения со сверхзвуковой до приемлемой в районе 400 км/ч. После отстрела ступени, оная ступень благодаря щиткам стабилизируется в потоке "головой вниз" и совершает падение. При падении двигатели находятся наверху, баки внизу. Скорость падения ограничена щитками и аэродинамическим сопротивлением.

В момент соприкосновения с землей баки ракеты испытывают ударную нагрузку, несопоставимую с дальнейшими планами на будущее, и разрушаются. При этом на разрушение баков тратится кинетическая энергия, набранная ступенью в процессе спуска. Поскольку данная энергия заранее известна из массы и конечной скорости падения, можно подобрать баки таким образом, чтобы сила удара при падении уходила полностью на разрушение баков.

При этом двигатели, конечно, испытают сотрясение, но уже не очень большое. В авиации был случай, когда самолет развалился в воздухе, и пристегнутая к креслу стюардесса ушла вниз с здоровой секцией фюзеляжа. Так вот, при ударе о землю и последующем разрушении секции она настолько хорошо поглотила энергию, что стюардесса выжила. Об этом случае было рассказано в одной из серий "Разрушителей мифов". И вот лично я предполагаю, что реактивный двигатель несколько более стоек к ударам и перегрузкам, чем нежная стюардесса, да еще и в состоянии психологического шока от падения...

Грубо говоря, идея та же, что и в автомобилестроении - при ударе разрушение капота гасит скорость салона...

Результат. Мы имеем в одной географической точке разрушенный (то есть готовый к вывозу тачками и грузовиками и последующей переплавке) материал баков, и целые, готовые к послеполетному осмотру и дефектоскопии, двигатели. Грузим двигатели на один вертолет/грузовик, металл - на второй, и все телемаркет.

Поскольку скорость падении ступени значительно снижена щитками, у нас появляется масса времени, чтобы с помощью РЛС проследить траекторию, определить точку касания с землей и выслать целевые группы сборщиков металлолома.

Применение данного подхода требует крайне незначительного увеличения массы - всего лишь на тормозные щитки - и, в силу возможности возвращения двигателей, закладывает основы практической потребности в дальнейшей эволюции ракетных двигателей в сторону обеспечения их многоразовости. С точки зрения ТРИЗ в данной схеме для возвращения двигателей используется разрушение баков при ориентированном соударении с Землей. Вместо щитков можно использовать небольшие парашюты, обычные или ленточные, или комбинацию всех данных средств.

И работе проектирующему КБ тут всего на неделю за ту же самую зарплату, а не как у Маска...

Официально разрешаю космическим организациям Б.СССР использовать - при желании - данную идею в работе.
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

  • Маленькая историческая аллюзия

    Шарий, несомненно, прекрасный референт. Я слышал эту новость, но в ряду новостей об актах героизации нацизма, происходящих на Украине повсеместно,…

  • Чет подумалось...

    В свете происходящих в стране откровенно популистских демаршей в стиле БЛМ, подумалось, что к следующим выборам возможно появление нового…

  • А я что, я сама охренела... (ц)

    На самом деле нет. На самом деле с меня хренеют совсем другие люди. При том, что я ничего не скрываю, так и говорю им - не хренейте с меня,…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 15 comments

  • Маленькая историческая аллюзия

    Шарий, несомненно, прекрасный референт. Я слышал эту новость, но в ряду новостей об актах героизации нацизма, происходящих на Украине повсеместно,…

  • Чет подумалось...

    В свете происходящих в стране откровенно популистских демаршей в стиле БЛМ, подумалось, что к следующим выборам возможно появление нового…

  • А я что, я сама охренела... (ц)

    На самом деле нет. На самом деле с меня хренеют совсем другие люди. При том, что я ничего не скрываю, так и говорю им - не хренейте с меня,…