Otázky a komentáře #4: Block 4 a Block 5, upgrade Vandenbergu, výpadky při živém přenosu a další

V komentářích pod články zde na webu nebo na facebookové stránce ElonX někdy pokládáte různé zajímavé doplňující otázky. Taková diskuze snadno zapadne, a tak vždy jednou za čas zajímavé otázky sesbírám do nepravidelné rubriky Otázky a komentáře. Dnes si mimo jiné probereme budoucí varianty Falconu, upgrade rampy na Vandenbergově základně a výpadky signálu při živém přenosu přistání prvního stupně.

Pokud hledáte odpověď na nějakou vlastní otázku, neváhejte se o ni podělit – buď ji napište pod tento článek nebo ji pošlete na email kontakt@elonx.cz, případně soukromou zprávou na facebookové stránce. Nezaručuji, že na všechny odpovím, ale budu se snažit. Ty nejzajímavější pak vyberu do příštího článku. Tak jdeme na to!

(Otázky mohou být zkráceny či mírně poupraveny pro lepší porozumění či opravu překlepů apod.)

LordZKrutor (web): Zajímal by mě Váš názor, jestli „poslední“ verze Falconu 9 (Block 5) bude schopná donést 6000kg na geostacionárni dráhu a bezpečně přistát na pevninu.

ElonX: Block 5 nejspíš nebude představovat moc výraznou změnu co se týče nosnosti. Motory budou mít o pár procent vyšší tah a díky rychlejšímu tankování se do rakety vejde o něco více paliva, ale to je tak všechno. Navíc nevíme, jestli celá raketa nebude o něco těžší – teoreticky bude bytelnější v zájmu lepší znovupoužitelnosti, i když zase na druhou stranu bude mít smysl investovat do dražších a lehčích slitin. Ve výsledku tedy může být zvýšení nosnosti minimální. Náklad o hmotnosti 6000 kg a přistání na ASDS při letu na GTO (což momentálně raketa nezvládá) si asi dokážu představit, ale přistání na pevnině rozhodně při takové misi nebude možné ani s Blockem 5.


Boris Guič (Facebook): (o výpadku signálu při živém přenosu z přistání BulgariaSat-1) Trochu to vypadá jako by někdo stál u tlačítka přerušit přenos – nevypadá-li to s tím přistáním dobře, tak si nebudeme kazit “PR”. Je to škoda, myslím že fandové by nějakou tu chybu odpustili. Jako technik si myslím, že přistání musí monitorovat alespoň 5 kamer, tak nechápu, proč to vypadává – chápu, že něco je pro účely SpaceX a něco pro širokou veřejnost. Já je z ničeho nepodezřívám, ze záběrů z přistání na pevninu jsem doteď unesený, jen jsem se setkal u lidí, kterým jsem to ukazoval, s okamžitým zábleskem nedůvěry. Taky se to nestalo poprvé. Já bych ten poslední manévr chtěl moc vidět – znamenalo by to pro mě, že mají to řízení opravdu skvěle fungující.

Vtipný obrázek ilustrující pocity diváků sledující živý přenos z přistání mise SES-10 (Autor: /u/tosikceres)

ElonX: Je potřeba si uvědomit, že plošina se nachází 600 kilometrů od pobřeží, což je pod horizontem, takže jediným způsobem, jak se dá připojit online a poskytnout živé záběry z plošiny, je pomocí satelitního připojení (mobilní nebo wifi signál zde samozřejmě není). U mise Iridium-2, která také přistávala na ASDS, problém se signálem z rakety nebyl, protože ASDS nebyla tak daleko od pobřeží, takže raketa mohla být při přistávání stále spojena s pozemní stanicí, které předávala video.

Jenže ASDS je obvykle zhruba dvakrát dál, takže spojení je možné jen přes satelit a k tomu je potřebuje přímý a stabilní výhled na družici, což je neudržitelné, když se na plošinu řítí 50metrová raketa se zažehnutým motorem, což způsobuje vibrace satelitní paraboly a ztrátu signálu, dokud raketa nepřistane a vibrace nepominou.

Přijde mi, že SpaceX se vždy pokouší poskytnout co nejlepší záběry, ale ne vždy je možné získat něco kloudného živě. Ano, plošina je plná kamer, ale většina jen nahrává na lokální úložiště a není připojená k internetu (nicméně, i kdyby byly, tak by to ničemu pomohlo, protože by došlo ke ztrátě signálu popsané výše). V takových situacích však SpaceX v 95 % případů vydá video přistání zpětně, které je převzato z některé z offline kamer.

Přistání, z kterých nebylo zveřejněno kloudné video, bylo opravdu jen pár a ano, v těch případech, kdy video vydáno zpětně nebylo, tak bylo učiněno z PR důvodů (většinou šlo o nezdařená přistání), ale teď se bavíme o živém vysílání a jak říkám, tam to opravdu není tak, že by SpaceX mělo k dispozici živé záběry a rozhodlo se je selektivně pouštět do éteru, jen když se jim to hodí do krámu. Zaměstnanci SpaceX v řídícím středisku vidí úplně stejné záběry přistání jako diváci na internetu.


Jirka Hadač (web): (o tom, že na Vandenbergu ještě nemají nový typ obslužné věže) Jasné, mám-li zatím 7 startů z LC39-A a 2 z SLC-4E, tak je pro mě prioritou úprava té první rampy, na té natrénuju a odzkouším víc. Ono je taky otázka, vyplatí-li se jim investovat do Vandenbergu, chtěl jsem říct, že tam nic naplánováno po těch Irídiích není, ale spletl jsem se. I když zase taková palba, jako každé dva měsíce Iridium to asi nebude. A nevypadá to tak, podle plánu.

(Nový TEL v akci při startu CRS-10:)

ElonX: SpaceX nemá moc důvod spěchat s upgradem Vandenbergu. Nový typ věže (TEL) je sice fajn, ale hlavní výhodou je to, že umožňuje vyšší startovní kadenci, ale to na Vandenbergu není potřeba, jak říkáte. Letos tam je díky Iridiím nezvykle hodně startů, ale výhledově jich zase bude jen pár ročně, takže možnost zvýšené kadence není potřeba. Vyšší prioritu mají opravy SLC-40, pak úpravy LC-39A pro Falcon Heavy a Commercial Crew a poté Boca Chica.


Přistání prvního stupně během mise Iridium-2 (Foto: SpaceX)

Matúš Kaman (web): Aká je maximálna hmotnosť nákladu na nízku polárnu dráhu, pri ktorej je prvý stupeň ešte schopný pristáť? Príde mi zaujímave, že sa o to pokusí napriek tomu, že náklad má hmotnosť 9600 kg.

ElonX: Mise Iridium představují pro SpaceX rekordní hmotnost vyneseného nákladu, ale jelikož raketa míří pouze na nízkou oběžnou dráhu, má stále dostatečnou rezervu, aby mohla následně přistát. Jaké je teoretické maximum, které Falcon 9 dokáže vynést na takovou dráhu a stále přistát, však přesně nevím. Teoretická nosnost F9 na LEO je zhruba 22 tun a všeobecně se traduje, že v případě pokusu o záchranu prvního stupně je nosnost zhruba o třetinu nižší, takže tím by nám vznikla hodnota 14 tun.

S takhle hmotným nákladem by však nastal problém kvůli tomu, že adaptér, kterým je náklad připojen k druhému stupni, je dimenzován “jen” na 10 tun, takže i když je raketa papírově schopná vynést hmotnější náklad, byl by k tomu potřeba bytelnější adaptér. Možná právě proto jsou mise Iridium nastaveny skoro přesně pod 10 tun (ale může to být jen náhoda). Je také možné, že vylepšeným adaptérem bude disponovat Falcon Heavy, takže by pak časem mělo být možné jej použít i na Falconu 9.


Na závěr bych se rád podělil o zajímavý komentář od čtenáře, který se podepsal jako Radek. Jeho komentář se týká plánovaného zvýšení tahu motorů Merlin v nadcházejících variantách Falconu 9:

Test motoru Merlin 1D v McGregoru (Foto: SpaceX)

Zajímalo by mě, zda ve variantě Blok 4 na prvním stupni bude opravdu dosaženo zvýšení tahu motorů pouze tím, že zvýší rychlost čerpání paliva do motoru. Podle mého názoru se bude jednat spíše o změnu poměru palivo/okysličovadlo. Pokud porovnám barvu plamene motoru Merlin s barvou plamene rakety Saturn V, připadá mi, že motory Merlin mají barvu plamene více do oranžova, takže mají při spalování větší přebytek paliva oproti okysličovadlu ve srovnání se Saturnem, který také spaloval speciální petrolej. Pokud by se spalování provádělo při menším přebytku paliva, dosáhlo by se větší teploty ve spalovací komoře a tím většího tahu. Větší teplota by ale možná vyžadovala použití jiné (dražší) slitiny pro materiál spalovací komory, což u znovupoužitelné rakety dává smysl – vyplatí se. Navíc pokud by se měnil spalovací poměr, bylo by potřeba zvětšit nádrž na kyslík a zmenšit tu na palivo, což by vysvětlovalo, proč zvýšení tahu bude až Blok 4. Pouhé zvýšení tahu pomocí softwarové změny v řízení motorů by mohlo být provedeno již dávno v minulosti. Motory Merlin jsou již dlouho v provozu a za tu dobu bylo jistě provedeno množství testů, kde byly zjišťovány hraniční hodnoty spolehlivého provozu.

Předchozí vydání Otázek a komentářů:




  • Mohlo by se vám líbit...

    15
    Diskuze

    avatar
      Odebírat  
    nejnovější nejstarší nejlepší
    Nastavit upozorňování na
    tátova.bota
    Host
    tátova.bota

    Nejsem očividně jediný, koho napadlo, že někdo cenzuruje záběry z přistání. Jsem o tom přesvědčen i nadále.

    Dušan Majer
    Host
    Dušan Majer

    Tak pokud jste ty důvody výpadků nepochopil ani po přečtení článku, který to detailně vysvětluje, pak jste asi ztracený případ, který nepřesvědčí nic.

    Tonda
    Host
    Tonda

    Tak já bych měl rovnou dvě otázky do příštího vydání.1.Původně měl z Vandenbergu lítat FH,dokonce i první demo let,ale byl přenesen na Floridu.Počítají s ním ještě z tohoto kosmodromu?A museli by přistavět i jednu přistávací plochu pro druhý booster.Máte nějaké zprávy?2.Při kadenci startů z Floridy,časem ze dvou ramp,bude nutně potřeba i alespoň jedna další plošina pro přistávání na moři.Jedna to nemůže stíhat,v případě poškození nebo velké havárie by neměli kde přistávat.Jsou ve výrobě další plošiny,nebo bude zrekonstruovaná ta první,na kterou se zkoušelo přistávat?Myslím,že se psalo,že šla do šrotu.Díky za odpovědi!

    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    Nu, zkusil bych okomentovat první otázku. Co sem si tak četl, že to tam opravdu plánovali a maj tam pronajatou plochu od roku 2015.
    Ale možná od toho trošku upustili, když při těch novějších variantách F9 to zvládají vypouštět na nich. Co si pamatuju, oba vypuštěné satelity pro letošní rok bez přistání byly původně plánované pro FH. Vandergeberg se hodí na SSO, či polární dráhy. A tam toho tolik nestartuje, a asi ani tak těžká nosnost není potřeba. Díval jsem se na vynášený náklad až do roku 2021 a tam kde jsou dostupné informace jsou to povětšinou lehké náklady.
    Do budoucna to tam možná upraví podle mě i pro FH, ale pokud je prozatím hlavní palba z SLC39A a 40 (za měsíc), tak nemají důvod to tam stavět či zkoušet. Asi budou chtít nejdřív zjistit, co a jak se osvědčí z Floridy, aby tam nedělali pokusy a stavěli rovnou prověřenou konstrukci. A taky asi mají stavební priority, už to psal Petr Melechin, SLC-40, potom úpravy pro FH na 39A, pak asi Boca Chica, a pak se vrhnou na Vanderberg
    Taky sem se díval, co se plánuje na FH vypustit do roku 2021. Demo, 2x GEO, 1x armáda a 4x Mars. Tohle mi říká, že pro GEO a Mars se hodí i ten boost od rotace (tuším že cca 400m/s) , čili opět Florida, eventuelně Boca Chica.
    Ad 2)
    Ale s těmi plošinami si podle mě dost trefil hřebík na hlavičku. Ano, v nedávném článku se tu psalo, že první let FH – boční stupně se vrací na pevninu, ale při těžších nákladech už to asi tak snadné mít nebudou. Ale to ukáže čas. A tady bych rád dodal, že mě SpaceX upřímně překvapuje, když často řeší problém, o kterém většina lidí ještě ani netuší, že by mohl nastat. Takže asi tohle už můžou mít pořešené a plošiny eventuelně objednané. Anebo nás ten šílenec šokuje pořádně a připlují oba boční boostery na jedné plošine 😀 Za úrážku CEO se omlouvat nehodlám 😀 myslel jsem to výhradně v dobrém.

    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    oprava: mělo tam v textu stát samozřejmě polární (SSO je v podstatě polární dráha) a hlavně retrográdní, odhazovat stupně pak jde v pacifiku úplně hravě. .

    Marian
    Host
    Marian

    Nevíte někdo z jakého materiálu dělaj pláště prvního stupně .

    kopapaka
    Host
    kopapaka

    Hmmm, pokud se záchranou prvního stupně vynese čtrnáct tun, kolik by to mohlo být i se záchranou druhého..?
    (22-14-7)?

    Emmette
    Host
    Emmette

    Komentar od Radka je fakt dobry..zajimava uvaha, ktera dava smysl

    Miloš Hůla
    Host
    Miloš Hůla

    S názorem na změnu směšovacího naopak nesoulasím. Směšovací poměr je vyladěn na dané palivo a poměry v komoře daného motoru. Rozhodně se každý výrobce snaží dosáhnout maximálního specifickéo impulzu z paliva, tedy nemyslím, že by do motoru čerpal palivem přesycenou směs. To by vlasně motor chladil a snižovla účinnost využití paliva, dá-li se o účinnosti přeneseně hovořit. Chlazení se dělá zdvojenou stněnou nebo se palivo nechává v trysce odpařovat z jejího povrchu. To jsou třeba ty dírky v trysce motoru V2, kterou lze prohlédnout v NTM.
    Tedy ke směšovacímu poměru. Raketový motor je komora s tryskou. V komoře se ohřívačem ohřívá pracovní medium. Ohřívačem může být jadený reaktor nebo u chemických raket spalování paliva s okysličovadlem. Pracovní medium pak tvoří částečně spaliny, ale hlavně přebytek paliva nebo okysličovadla. Teoretický specifický impuls závisí tedy kromě spalováním uvolňvaného tepla také na atomární hmotnosti částic pracovního media. Čím nižší, tím mají při stejné teplotě částice vyšší rychost. Je to stejný fyzikální problém, jako únik lehčích plynů z atmosféry planety.
    Tedy pokud dochází ke změně směšovacího poměru se zvýšením tlaku ve palovací komoře Merlinu, pak je to tím, že se optimální směšovací poměr posune, nikoliv že by tlak v komoře byl řízen změnou směšovacího poměru.
    Změna barvy plamene, může být také optický klam, že při záběru dostejného místa vůči trysce se koukáme, při změně tlaku ve spalovací komoře, do jiného místa z hlediska expanze. Toť otázka?

    Ales
    Host
    Ales

    Mám ještě dotaz ohledně kamer na plošině. Je fakt, že se mi to také “nezamlouvá”
    Snad neni tak težké udělat reprízu z přistání hned behem live přenosu ne?
    Nebo by mohli přejít na nějaké jiné řešení – obraz z kamery bezdrátem vodorovně k doprovodné lodi a od ni k satelitu….
    Celkově by se urcite nasla dalsi reseni…

    Jirka Hadač
    Host
    Jirka Hadač

    Víš, to že nabízí tolik živých přenosů a to, že se snaží být i otevření a všechno dávat najevo z nich instinktivně dělá v našich hlavách é”naši” společnost. Čili, byli by sami proti sobě. A taky asi zjistili, že jim fanoušci a sledovatele nezmizeli ani po CRS-7, ani po AMOSu-6. Takže já to celé vidím přesně naopak než ty. Mě zdá úžasné, že po všech záberech z plošiny vyzkoušeli u Iridium 2 přenos z prvního stupně dolů, a ejhle. Najednou perfektní, bez sekanců. Myslím že tudy se jejich cesta bude ubírat.