Starship SN8 poprvé provedla statický zážeh s třemi Raptory, následovat bude instalace špičky

Prototyp Starship SN8 během testování na startovní rampě v říjnu 2020 (Foto: RGV Aerial Photography)

Před týdnem jste si u nás mohli přečíst o tom, že prototyp Starship SN8 úspěšně prošel kryogenním testováním a nyní už má za sebou další důležitý milník. Prototyp v úterý poprvé provedl statický zážeh všech tří motorů Raptor. Pokud test proběhl podle očekávání, brzy by mohlo následovat namontování již připravené aerodynamické špičky a poté také zkušební let do výšky 15 kilometrů. SpaceX navíc získalo kontrakt NASA na demonstraci orbitálního tankování Starship.

Než se přesuneme k aktuálnímu dění, stojí za to si připomenout, čím vším si už prototyp Starship SN8 prošel. Následující časovou osu sepsal uživatel PeterKatarov na Redditu.

  • 20. července – Byl spatřen první díl pro SN8
  • 30. srpna – Dokončení kompletace nádrží a motorové sekce do jednoho celku
  • 23. září – Instalace ocasních stabilizačních ploch
  • 30. září – Přesun SN8 na vypouštěcí stůl na rampě
  • 5. října – Tlakový test s plynným dusíkem
  • 9. října – Poslední test s kryogenním dusíkem
  • 12. října – Dokončení instalace tří Raptorů
  • 13. října – Aerodynamická špička v montážním areálu dostala křidélka

Všechny tyto milníky jsme rozebírali v minulých článcích, takže nyní se zaměříme na události z posledního týdne. SpaceX provedlo 16. října zkušební tankování metanu a kyslíku a o tři dny později proběhl test preburnerů. Jedná se o část motoru Raptor, kde probíhá spalování části pohonných látek, což pak pohání turbočerpadla pro hlavní spalovací komoru. V úterý ráno pak proběhl další test preburnerů a necelé 2 hodiny poté byl rovnou proveden také statický zážeh. SpaceX se k testu zatím nevyjádřilo, ale předpokládá se, že při něm byly zažehnuty všechny tři motory Raptor. Pracovníci nyní jistě analyzují naměřená data a pokud vše proběhlo, jak mělo, testování by mohlo brzy přejít do další fáze.

AKTUALIZACE: Elon Musk potvrdil, že byly zažehnuty tři Raptory a získaná data vypadají dobře.

Elon Musk minulý týden potvrdil, že po statickém zážehu bude na prototyp Starship SN8 nainstalována aerodynamická špička. Ta byla připravována v montážním areálu, zatímco na rampě probíhalo testování SN8. Dne 13. října byla na špičku nainstalována dvojice stabilizačních ploch a 19. října byl kužel připojen k vyztužené válcovité sekci. Tento celek ve výsledku v podstatě představuje kryt nákladového prostoru lodi.

V úplné špičce je zároveň umístěna malá kulovitá nádrž, z které budou Raptory čerpat kyslík během přistání. Následující neoficiální animace názorně ukazuje, jak jsou ve Starship rozmístěny nádrže a jakým způsobem z nich budou čerpány pohonné látky během startu a přistání:

Než ale Starship SN8 někam poletí, je potřeba provést ještě minimálně dvě věci. Pokud aktuální statický zážeh proběhl v pořádku a SpaceX jej nepotřebuje zopakovat, v následujících dnech by mohlo dojít k převozu hotové aerodynamické špičky na rampu, kde bude pomocí jeřábu připojena ke zbytku SN8. Následně se očekává, že bude proveden další statický zážeh. Ten se ale bude od toho prvního lišit tím, že při něm budou použity pohonné látky čerpané ze zmíněných menších nádrží určených pro přistávací manévr. A pokud i tento statický zážeh proběhne podle plánu, další krok by už měl spočívat v provedení testovacího letu.

Při něm Starship SN8 vzletí do výšky 15 kilometrů, vypne motory, několik minut bude v horizontální poloze padat zpět k Zemi, přičemž bude řízena naklápěním aerodynamických ploch a pomocí malých manévrovacích trysek. Následně dojde k opětovnému zážehu Raptorů, otočení do svislé polohy a přistání na betonové plošině. Jelikož však během letu bude řada věcí testována v podstatě poprvé (restartování Raptorů za letu, naklápění křídel, otočení lodi před přistáním), Elon Musk dává jen asi 50% šanci, že se SN8 podaří úspěšně přistát.

Nicméně i v případě selhání SpaceX jistě získá mnoho užitečných dat a cenných lekcí, které pak může aplikovat na prototyp Starship SN9, který už je ve finální fázi výroby. Hlavní sekce už je nějakou dobu smontovaná a aktuálně se chystá instalace stabilizačních ploch. Takže i v případě, že Starship SN8 nepřežije svůj první let, SN9 by měla být brzy připravena na zahájení svého testovacího programu. Zajímavostí pak je, že by mělo jít o první prototyp, který bude kompletně tvořen ocelí typu 304L. SN8 oproti tomu stále obsahuje několik částí z oceli 301. Ve výrobě už jsou nějakou dobu také prototypy Starship SN10, SN11 a SN12. Spatřen byl také první díl pro SN14.

Stav rozličných prototypů Starship a Super Heavy k 17. říjnu 2020 (Autor: @brendan2908 / Twitter)

SpaceX plánuje provést vícero letů do výšky několika kilometrů a pokud dopadnou dobře, některý z vyráběných prototypů podle Elona Muska dostane tepelný štít a provede zkušební let, při kterém už bude dosaženo nadzvukových rychlostí. Musk se také aktuálně zúčastnil virtuální konference organizace Mars Society, při které prozradil, co SpaceX chystá dál. Musk si je například jistý na 80–90 %, že Starship provede start na oběžnou dráhu během příštího roku. Předtím ale bude potřeba nejdříve otestovat nosnou raketu Super Heavy, jejíž první prototyp je teprve ve výrobě. Musk upřesnil, že první exempláře Super Heavy budou mít jen 2–4 motory Raptor. Důvodem je to, že případné selhání během testovacího letu nebude představovat tak velkou finanční ztrátu, jako kdyby raketa měla všech 28 Raptorů.

Starship a Super Heavy (Autor: Neopork)

Elon Musk na konferenci dále uvedl, že SpaceX provede demonstraci orbitálního tankování Starship nejdříve v roce 2022. S tím souvisí také to, že SpaceX získalo nový kontrakt od NASA. Firma v jeho rámci obdrží 53,2 milionů dolarů na provedení demonstrace přečerpání 10 tun kyslíku mezi nádržemi lodi Starship na oběžné dráze. Podobné kontrakty v oblasti správy kryogenních látek ve vesmíru obdržely také firmy Lockheed Martin, Eta Space a ULA.

Dvě propojené lodě Starship během orbitálního tankování (Zdroj: SpaceX)

Bezpečné skladování a spolehlivé přečerpávání kryogenních látek, jako je kyslík nebo vodík, jsou klíčovými technologiemi pro budoucí průzkum vesmíru. Konkrétně Starship je navrhována tak, aby umožňovala orbitální tankování. Kosmická loď si tak před cestou na Měsíc či Mars bude moci doplnit nádrže. Elon Musk aktuálně uvedl, že pro úplné dotankování Starship bude potřeba pět nebo šest letů Starship ve speciální tankovací variantě. Pro lety na Mars ale prý nebudou potřeba úplně plné nádrže, takže by prý měly stačit čtyři tankovací lety.

SpaceX zároveň pro NASA vyvíjí speciální verzi Starship pro přepravu astronautů na povrch Měsíce. Elon Musk během konference Mars Society zmínil, že prototyp této lunární varianty Starship by měl být připravený za 2–3 roky.

Sestřih toho nejdůležitějšího, co Elon Musk řekl na konferenci Mars Society:




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
53 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Ales

Diky za clanek a taky diky za raketku v zahlavi 🙂

Richard Dědič

Neví někdo, co je ten bílý vodorovný proud, který začne tryskat z trupu asi vteřinu před zážehem? Na videu v čase 2:29. U jiné rakety bych tipoval spaliny z turbočerpadel, ale raptor je má vedené do hlavní komory kvůli zvýšení účinnosti. Takže spíš odhaduji, že je to přebytečný kyslík, který sice dodává čerpadlo, ale zrovna není potřeba ve spalovací komoře. Předpokládám, že čerpadlo je dimenzované tak, aby kyslíku byl vždy přebytek, aby se směs dalo udržovat spalování s přebytkem okysličovadla. Protože jinak hrozí výbuch metanu. Nicméně automatika řízení motoru tolik kyslíku většinou nepotřebuje, tak se jeho přebytek vypouští nějakým ventilem – který jsem ale ve schématu motoru nenašel. Stejný vodorovný proud jsem viděl i u jednomotorového letu prototypu Starhip.

Invc

Pravděpodobně přetlakový ventil nádrže, který zajišťuje stanovený maximální tlak. Všimni si jak se to chová:

Před zážehem upouští – tlakováno z venku a odparem v nádrži, přebytek jde ven.

Při zážehu prudce “plivne” – při zážehu (respektive těsně před, když naběhnou preburnery) zafunguje autogenní tlakování (vrácený plyn z motorů), který prudce zvýší tlak v nádrži, tak si nádrž trochu více odplivne.

Těsně po zážehu – se minimalizuje, protože se tlak z autogenního tlakování a zároveň odběr z nádrže pro motory stabilizují (a tlak se stabilizuje).

Po zhasnutí – to chvíli “skoro není” protože dobíhá odběr paliva (kyslíku, ale autogenní tlakování už nejede) tak tlak o trochu poklesne pod mez.

A chvíli po zhasnutí zase začíná postupně foukat – jak odpařování zase zvýší tlak v nádrži.

PetrV

Netušíš, zdali používají Ethan místo metanu? Je obrovský rozdíl ve výkonu a motor může být stejný…

PetrV

Záleží, jak je UI nastavena. Může vyluxovat tento server. zpětně, Podle mne ale žije současností, protože dnešní data jsou nejnovější.
Možná se mýlím. Google si UI pytlíkuje 10 let.

Invc

Mno … může to být samozřejmě fantasmagorické spiknutí, ale pokud říkají metan, tak bych jim to věřil.

I když možná naftová lobby jim tam pašuje uhlík a po nocích ho šroubovákem přidávají do jednotlivých molekul metanu (vodík se už pak přidělá sám elektricky). Je to poznat i na plameni z raptoru… ty u kterých ještě nestihli došroubovat hoří světlejším plamenem.

(Jinak není žádný důvod, proč lhát, ale hlavně není důvod ethan používat.)

PetrV

Zkus se podívat na stránky engineeringtoolbox a najít methane, ethane, oxygen a fázové diagramy.
Muskovi věřím, že chce motor na metan, protože vyrobit etan na Marsu je komplikované přes kolbeho syntézu v elektrochemické oxidaci roztoku octanu sodného nebo draselného na anodě. Voz si octan.
Ale pro start ze země a přepravu na Měsíc a Mars je dle mne lepší Ethan.
Motor raptor má stejně škrtící palivové klapky, tak pojede na poloviční dodávku paliva. Možná se mýlím a musel by být větší změny na motoru kvůli dosažení tlaku výstupu.
Podle mne je důvod používat ethan, protože uvolněná energie z něj je na m3 téměř 2x vyšší nežli u methanu. Zároveň je snadno dostupný z destilace zemního plynu.

Je to komplexní problém, další vyšší uhlovodíky i ethen a ethyn mají jiné potíže proč je nepoužívat.
Zkapalněný Ethan je jediný, který splňuje to stejné co zkapalněný methan, navíc je tam uvolněná energie téměř 2x vyšší. Teplota vznícení 550 C místo 600 C u methanu.

Je to diskuse, nezlob se.
Spiknutí bych v tom neviděl.
Rád bych jen věděl, proč ethan ne, krom nutnosti dočerpání na Marsu.

Ten dy…no…mak od Lockheed Martin je ještě zajímavější, ale to hlídá strejda g.- velký brácha.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrV
Honza

Můj odhad je, že nedostatečně jasně používáš jednotky, resp. jsou ti jedno, když porovnáváš stejnou hodnotu a pak přehlédneš, kde je problém. Poznámka na okraj, moje čísla pochází z anglické wikipedie. Doufám, že je čtu správně. Občas jsem z lenosti zaokrouhloval.
Ethan má skutečně asi dvakrát větší spalné teplo, než methan (1561 kJ/mol vs. 891,1 kJ/mol). Problém je, že to je na mol, ale nás zajímá energie na (kilo)gram, tedy musíme ty hodnoty vydělit molární hmotností (30 g/mol vs. 16 g/mol). 1561/30=52 kJ/g 891/16=55,7 kJ/g. Na jednotku hmotnosti je tedy methan lepší, a o to u cest do kosmu jde skoro nejvíc. Hustotu má pořád použitelnou, velikost nádrží není řádově jinde.
Úplně amatérsky, bez hlubší úvahy a od boku, jsem si to vždycky představoval takhle: Všichni, kdo tomu rozumí, říkají, že nejefektivnější je vodík. Ten má ale nízkou hustotu a blbě se s ním pracuje. Dá se tedy předpokládat, že čím blíž vodíku, tím líp. Methan má 1 uhlík a 4 vodíky, ethan 2 uhlíky a 6 vodíků, tedy horší poměr vodíku ku uhlíku. Jinak mají zhruba podobné vlastnosti, dá se tedy čekat, že je methan lepší. A taky, že je, jak počítám výše 🙂

PetrV

Dík, to byla trefa do černého. Jinak níže jsem uznal, že metan je lepší.

yamato

myslim ze starship v tejto chvili este nema autogenne tlakovanie. Tlakuje sa normalne z COPV flase. Ruku do ohna za to nedam, ale niekde to odznelo.

Invc

Mno … já si sice myslím, že mají:
1) Je to core systém, kterému nebrání nic v testování hned teď – a otestovat ho potřebují
2) Zlevňuje jim to dost výrazně pokusy zejména u těch skoků – protože jinak by museli tlakovat drahým heliem (jako u starhopperu).
3) Když už jsme u starhopperu – podívej kolik a jak velkých COPV používal pro tlakování… a pak je zkus najít na SS (5 a 6 – tam ještě bylo všechno zvenku a pod sukní nebylo nic).
4) vedení toho systému je vidět na fotkách

Samo

Hélium na mieste nemajú a ostatné plyny by potrebovali príliš noho miesta. Obe kvapaliny ktoré používajú sú kryogénne a odparujú sa prakticky všade na bežné natlakovanie stčí odpar a potom prehnať nejaký metán a kyslík výmenníkom nie je problém pre let a je to omnoho jednoduchšie riešenie. COPV používajú bežné rakety najmä preto lebo kerolox. Neviem ako je to pri vodíkových ako A5 a Delta IV ale predpokladám že prevzali riešenie s COPV a héliom ako overenú technológiu. Starship vzniká doslova na zelenej lúke a implementovať relatívne jednoduché autogénne tlakovanie vzhľadom na použité palivo a popri omnoho náročnejším veciam. Vzhľadom na multi-účelnosť je to nevyhnutné riešenie.

yamato

inak to pluvanie je pomerne bezne aj u Falconu

Invc

Tím plivnutím – myslím to “velké plivnutí”… když se spustí preburnery (a tím se prudce natlakuje systém autogenního tlakování).

U Falconu 9 – nic takového neuvidíš. Ano – je tam postupné odpouštění před startem. a částečně i po startu,ale neuvidíš tam to velké krátké flusnutí, při zážehu jako tady. Právě proto, že F9 je tlakovaný z COPV – a tam se dá tlak (náběh tlakování řídit snadněji). Takže tam ten “velký” krátký odflus neuvidíš.

Nebo se podívej na hopnutí starhopperu… stejný motor, ale jiný způsob tlakování (COPV) – odpouštění je vidět, ale není tam ta prudká změna těsně před zážehem. .

yamato

OK. Ak maju autogenne tlakovanie uz teraz, tym lepsie. Len som nejako nezachytil ze to uz nasadili.

Kamil

Proč nechávat při letu na Mars nádrže poloprázdné? Smysl by to mělo jen pro nákladní lodě, kdy na čase tolik nesejde. Při letu s lidmi mi to přijde nesmyslné, tam by se přeci cenila maximální rychlost a co nejkratší čas přeletu

PetrV

Měli by používat ethan, pokud jej ovšem už v SS nemá. Výhřevnost téměř dvojnásobná.
Vlastnosti methan ethan pod tlakem 6 MPa obdobné. Jen je potřeba regulovat v raptoru poměr kyslík x ethan a snížit průtok na cca polovinu.
Pak jim to vyjde na Mars s prstem v nose.
Zajímavé, lockheed martin dostal také peníze na přečerpávání paliva.
Jak vyvíjí jejich pulsní motor? Dy..no…mak

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrV
Vladimír Todt

Vždyť etan a metan mají v J/kg skoro stejnou výhřevnost plus etan má o něco nižší ISP a produkuje při nedokonalém spalování více sazí (rel. vyšší zastoupení C). Etan je vzácnější než metan. :O prostě etan je blíže RP1. Vyšší výhřevnost na m3 – hustější, ale nižší na kg + čím delší C řetězec tím vyšší produkce sazí – důležité pro znovupoužitelnost, jak se ukázalo i při nedávném “výbuchu” motoru za letu F9 – vliv zbytku čistidla pro odstraňování sazí.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Vladimír Todt
Meh

No a nebylo by teda lepsi pouzivat misto CH4 rovnou H2, kde neni zadne C a zbyvaji jenom ty H ? Pak by se to mohlo pouzivat i do palivovych clanku do aut 🙂

Vladimír Todt

O tom proč ne vodík již zde i jinde byly diskuze a vysvětleno. Dokonce je k tomu zde i tuším článek. Asi se tomu věnujete až nyní. Pokud jde o cenu, tak hydrolox motory patří mezi ty nejdražší + potíže s H okolo. Např. nutná chlazení H na velmi nízké teploty, malá molekula lezoucí všude i do kovů. řádově nižší hustota než okysličovadlo, rel. větší nádrže atd. + je samozřejmě větší ISP a čistý motor. Ale oni hledají kompromis i s cenou a z toho vychází nejlíp metan. I Rusové nyní konstruují metanové motory pro znovupoužitelný prototyp. Je to kompromis, který ze všech stran zatím vypadá nejlépe.Včetně ceny za palivo, skladování, transport atd.
Pro představu hlavní motory Raketoplánu RS-25, na H+O. Opakovatelně použitelné s cca stejným tahem jako Raptor měli cenu při renovaci nebo nové, nyní již přesně nevím, kolem 50 mil. USD za kus. Resp. stály 40 mil. a v dnešní ceně 64 mil. USD se odhaduje. To by SpaceX brzo krachlo s takovou cenou za 1 motor. Je dost komplikovaný na H části motoru musí být i jako mazadlo helium apod. Resp. mazadlo obecně apod. detailní věci. Nedávno tady nebo na Kosmonautixu byl odhad, že nyní stojí Raptor asi 1 – 3 mil. (nebo 2 – 5) USD za kus, pokud si to s něčím nepletu. Samozřejmě Rocketdyne si dali na motory určitě pěnou cenovou přirážku, ale i tak je cenový rozdíl propastný.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Vladimír Todt
PetrV

V Raptoru se používá redukční směs M+Kyslík, tj místo stechiometrického poměru směsi 1:4 je 1:3,8. Možná se mýlím. Zajímal by mne optimální poměr redukční směsi u ethanu, souvisí to s konstrukcí motoru, netušíte to někdo? U směsi ethanu+ kyslíku je stechiometrický poměr 1:3,7333. Redukční směs si nastavíte.
Trysku ohrožuje hlavně kyslík, aby ji nespálil.
Saze vznikají i u metanového raptoru při redukčním poměru spalování 1:3,8.
Výhřevnost metanu je kg 50 009 , ethanu 47 794 kJ/kg. Zato se vejde do stejného objemu nádrže téměř 2x více ethanu. Kyslík dle směšovacího poměru.
Isp – rád bych si ho spočítal, nevěřím si na výpočet průměrné molární hmotnosti produktů reakce 2.C2H6 + 7.O2 → 4.CO2 + 6.H2O
Nepomůžete mi?
Ethan zase tak vzácný není. Je ho v zemním plynu cca 5-6 procent a amíci zemní plyn destilují ve velkém a oddělují i ethan.

Musk jasně řekl, že bude spalovat methan, protože jej nejsnáz vyrobit na Marsu. Ethan je ale dle mne výhodnější svými vlastnostmi pro vše ostatní.

Kde je v mých myšlenkách chyba?

Vodíkový motor má Vámi zmiňované nevýhody.

Díky za odpovědi.

Random

Existují výkonnější, efektivnější motory než raptor? Ano. Existují paliva s lepší (evergetickou) hustotou, lepším ipmulsem,…? Ano. Proč je raptor jaký je je pěkně vysvětleno ve videu od everyday astronauta https://www.youtube.com/watch?v=LbH1ZDImaI8 . Pokud máš čas a zvládáš angličtinu tak tvé dotazy jsou ve videu zodpovězeny.

PetrV

Díky za video, o ethanu jsem tam bohužel neviděl ani slovo. Porovnával RP1, methan a vodík.
Cena za kN… vychází jednoznačně nejlépe pro Raptor s methanem. Cenu raptoru s ethanem/LOX bych potřeboval posoudit.
Proto se tak hloupě ptám.
Uměl by jsi to jako ten klučina na videu?
Díky Petr

Random

Nevídím Muskovi do palice a nejsem žádný expert, ale co třeba: metan bude jednodušší vyrobit na Marsu než ethan?
Dále mě tak napadá: ve spalovací komoře dochází k lepšímu smíchání paliva a okyslyčovadla když jsou oba plyny (metan a O2) místo kapalina a plyn (ethan a O2), což je ve videu zmíněno, a v diskuzi zmíněné vedlejší produkty pálení ethanu vs metanu.
Jak jsem psal výše nejsem žádný odborník, spíš tak hážu z voleje 🙂

Invc

1) Ethan je za normálních podmínek taky plyn.
2) A metan i kyslík vstupují do motoru kapalné (a do plynu přecházejí až v motoru).

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Invc
PetrV

Přesně tak. Rozumíme si. Málokdo rozlišuje nejjednodušší uhlovodíky.
Asi nejlépe se ten rozdíl popíše, metylalkohol chutná, ale slepne se po něm.
Etylalkohol tak nevoní, ale opíjí. Vyšší alkoholy jsou bolehlav.
Kdo pálil ví.
Berte to jako na odlehčení….:-)

PetrV

Ethan má obdobné vlastnosti jako Methan. Ten Mars jsem zmiňoval. Kolik promile letůbude čerpání na Marsu?
Vím otravuji, zkuste to brát, že mne to zajímá a nic o tom nenajdete.
Jen proklamace Muska, že na Marsu bude vyrábět methan.

Samo

Keby už nič iné, Metán je výrazne lacnejší ako Etán… 0.74 USD/l vs 5,3 USD/l Pri spotrebách aké bude mať Starship robí cena paliva veľa, dovolím si tvrdiť že cena paliva bude väčšina ceny štartu, ak sa tak ako je prezentovaná znovupoužiteľnosť dostane do praxe. Je katedrálny nezmysel použiť drahšie a zároveň horšie palivo (zanášanie motoru) pre znovupoužiteľnosť. Ide o ZNOVUPOUŽITEĽNOSŤ nie, najlepšie výkonové parametre za každú cenu.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Samo
PetrV

Máš pravdu.

PetrV

Když bude potřeba méně paliva na stejný výkon tak nádrž bude menší což je úspora kg. Saze dělá i raptor s methanem. Jde o to je dostat pryč se spalinami. Navíc stechiometrický poměr E-K mi spočítal alchymista a je dle něj 1:3,733 (u metanu 1:4):
horenie metanu: CH4 + 2.O2 -> CO2 + 2.H2O => 12+4×1 + 2x2x16 = 16 + 64
-> 10001,8kJ/kg stechiometrická palivová zmes 1:4
dle wiki je výhřevnost 50 009 kJ/kg
-> pomer v Raptore je 1:3,8 – to je teda redukčná zmes a palivová zmes má len 9597,7kJ/kg

horenie etanu: 2.C2H6 + 7.O2 → 4.CO2 + 6.H2O => 2x2x12+2x6x1 + 7x2x16 = 60 + 224
-> 10097kJ/kg stechiometrická palivová zmes 1:3,733

Není to dvojnásobek kyslíku, já odhadoval 1:7,2, dvojnásobek je 1:7,266.
Pak by palivová směs byla 20196 kJ/kg,
dle wiki je výhřevnost 47 794 kJ/kg.
Možná pletu jablka s hruškama.
Nejsem fyzikální chemik, strojař, jen se chci dopátrat pravdy, proč ethan Ne? Alchymisty si Vážím, hodně osvětlí a zná. Zatím je imaginární. Nikdo na Slovensku jej osobně nezná.
Pomozte mi. Díky.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrV
Invc

1) Raketová rovnice je především o hmotnosti … nikoliv o objemu (objem je až druhotný – pokud zvyšuje suchou hmotnost – jenže objem roste z principu rychleji než hmotnost nádrže).

2) Nevím, kdes přišel na to, že ze stejného objemu dostaneš u ethanu 2x více energie. Nezapomněls tak náhodou trochu na to, že v nádrži se skladuje zkapalněné palivo? A tam jsou hustoty pro metan 423 kg/m3 a pro ethan 544 kg/m3.

3) Ethan/LOX má ISP (vac) nějakých 364 metan/LOX nějakých 368, takže co do ISP je na tom metan o trochu lépe.

4) Metan hoří při nižší teplotě – zhruba o 100c (M: 3589K, E: 3671K) – což je výhoda.

5) Raketový motor není jen o vyprodukovaném teple – respektive energii, ale i o její podobě. Ty nechceš ohřívač… ty chceš někam letět. A tam je výhodou, pokud jsou produktem hoření menší molekuly … a tam má metan opět výhodu protože produkuje větší podíl vodíku k uhlíku (tohle vše se promítá do ISP).

Už z toho výše vyplývá, že s metanem jseš na tom ždibec lépe.

Mno a pak je tady problém nedokonalého spalování – u metanu tě to moc netrápí, protože tam není moc možností, jak by to mohlo shořet “jinak”. Jenže u ethanu – je těch možností spousta – včetně možností, kde ti přímo vzniká amorní uhlík, a spousta dalších věcí. A tady je třeba počítat s tím, že raptory používají pro palivo fuel rich preburner – tj. přebytek paliva a jen málo kyslíku…

Tož asi proto se ethan nepoužívá.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Invc
PetrV

ad1) Myslíš ciolkovského rovnici, rakeťáku? Když srazíš váhu paliva, protože ti stačí na stejné množství E, tak se stane co, kefalín? Vyletíš výše do zadele…:)
ad2) Máš kubík kapalného metanu a ethanu. Z čeho získáš více energie?
ad3) lépe o cca 1 procento
ad4) Je, ale opět dle mne bezvýznamné
ad5) to je zajímavé, ale na lsp se to projeví oním jedním procentem
Je to o výpočtu specifického impuulsu motoru, ten vzorec je na wiki specificky impuls a to mne zajímá. Nejsem výpočtář. Porovnání od nezávislého odborníka.

Zmínil jsi výhody metanu, teď se na to podívej jaké výhody přináší ethan a započítej do všeho a zjistíš výsledek.
Proto tu jsem, abych se toho dobral.
Já nebudu vyrábět metan na Marsu. To je vyjímečný případ. ponejvíce doletí většina raket na oběžnou dráhu.

Omlouvám se za vtípky….:)

PetrC

Myslím že opravdu velký problém je v těch vedlejších produktech. Musíte mít na paměti to, co Musk opět silně zdůraznil v posledním videorozhovoru – nutná je bezpečná a rychlá znovupoužitelnost. A pamatuji si i informaci o tom, že usazeniny ve spoustě částí motoru Merlin jsou v tomto jednou z hlavních potíží a překážek.

PetrV

Ethan na 1 molekulu vytváří 2x více sazí. Ty saze jsou ale i u Methanu. Mne zajímá Isp raptoru pro směs M-K a E-K.
Od Invc se učím, nesahám mu vědomostmi ani po kotníky. Je to UI.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrV
Invc

1) ano – myslím přesně tuhle. A teď mi prozraď jak tím ethanem srazíš tu HMOTNOST paliva ?

2) KUBÍK je objemová jednotka. Kubík ethanu sice nese více energie… ale taky VÁŽÍ VÍCE.

3) ano zhruba tak nějak (jsou tam ještě nějaké drobnosti – protože to co sem uváděl, bylo ideální Isp .. ke kterému se o trochu víc dá přiblížit s metanem než s etanem, ale to je na dlouho). Netvrdil si náhodou, že ethan je výrazně lepší?

4) To co je pro tebe bezvýznamné – je dost velký problém pro konstrukci a chlazení komory a trysky…(materiálově, chlazením, množstvím “obětovaného” média na chlazení atd…)

5) Mno ono se to projeví i v tom, že tomu teoretickému Isp se snáz přiblížíš metanem než etanem … ale to by bylo na dlouhé vysvětlování.

Tomu o výpočtu specifického impulsu / porovnání od nezávislého odborníka nerozumím cos chtěl říct…

Podívat se na výhody ethanu nemůžu … protože žádné nevidím. S výjimkou trochu vyšší hustoty. A pak se podívám na SS – která má tak nějak 4 obruče… takže bych použitím ethanu na místo methanu ušetřil stěží 1 tu obruč – řekněme 1,5 tuny hmotnosti. (Jedna váží cca 1620 kg). Takže výhoda menší než je výhoda vyššího ISP metanu.

To, že tě nezajímá Mars… pak by tě mohlo trknout, proč methan používají i ti, co na Mars nemíří: Blue Origin a ULA (Vulcan), a plánují ho rusové.

A za vtípky se omlouvat nemusíš… na žádné jsem nenarazil.

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem Invc
PetrV

Souhlasím s tebou, přesvědčil jsi mne. Methan jako nejjednodušší uhlovodík je lepší nežli ethan.
Zkus vysvětlit dopodrobna ty body 3,4,5.
Velmi mne to zajímá. Napiš detaily a dlouze vysvětli.
K Isp, ty jsi odborník, kolik dalších znalých to umí spočítat? Tvým odhadem? Pro mne to je nad mé současné schopnosti.
Mars mne zajímá velmi a rád bych tam letěl s Muskem.
Proč je tak důležitý ten let na Mars z tvého pohledu?
Řekneš nám to?
O Měsíci se mluví kvůli získávání Helia 3.
U Marsu to nevím, krom dlouhého výletu na jinou planetu, což je sen každého kluka.
Co je to za zkratku Invc?
Díky PetrV

PetrK

Asi jsi se ztratil 🙂
Jinak ta nižší teplota varu může mít také vliv na to, že u ethanu nebude tak dobře fungovat (auto)tlakování. Když je za tepelně vodivou přepážkou obrovská masa kapalného kyslíku o zhruba sto stupňů chladnějšího, tak se ten ethan moc odpařovat = tlakovat nebude. Methan je na tom řádově lépe …

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrK
PetrV

Pod tlakem 6 MPa se to chová obdobně. Koukni na fázový diagram M,E,K.

PetrK

Tomu já moc nerozumím. Jenom ty nádrže se netlakují na 60 barů. ale na 6. Je to pak pořád stejné ?

PetrV

Omlouvám se chyba. 6 barů je správně.
To víte, jsem člověk a mýlit se je lidské…

Bigbaz

A proc takhle veliky tlak? Starship se ma tlakovat na 6bar = 0,6MPa

Invc

Když jsi u těch cen… za RS-25 – přitlač 🙂

NASA zaplatí za 24 kousků celkem 3,5G USD … to vychází na nějakých 145,8M USD / kus.
(Na SLS jsou 4 a vyhodí se do oceánu…).

Ivo Janáček

Tak NASA obecně je zaměřena na plýtvání, takže to je v pořádku a má to tak být.

PetrK

Na tohle jsem kdysi dávno říkal IMHO LOL.

PetrV

Dobrý postřeh s nasa…

Jiří

Připojení špičky pomocí jeřábu znamená opravdu jen nějaké snadné připojení ve smyslu postavíme na Starship a zacvakneme západky nebo se bude i svařovat? A opravdu to bude na startovací rampě (podstavci)? Nebude se převážet SN8 do montážní haly?

yamato

podla dostupnych info to bude na rampe. Neviem si predstavit ze by sa to neprivarilo.

PetrV

Ahoj, chci se zeptat, čím je způsobena patrně koroze na horní části SN 8?
Korozi nerezu způsobuje kyslík, ne methan, natož dusík. Je tam nějaká netěsnost?comment image

Díky za odpověď

PetrV

Naposledy upraveno před 5 měsíci uživatelem PetrV
Invc

Tam ten spoj už není těsný – evidentně je přichytávaný jen bodově a ne souvisle (nesměřuje do nádrže, “sedí” zvenku na horní kopuli metanové nádrže). Voda stékající po kopuli nádrže (déšť, kondenzace) pak končí mezi kopulí a tímhle posledním segmentem – a nese ssebou špínu, a malé kousky rzi ze svárů – která pak vytéká na povrch tam, kde v tomhle spoji má mezeru a vítr pak zajistí, aby se to hezky rozteklo na různé strany.

Čekal bych, že tam nějaké mezery nechávají záměrně, aby se jim tam nehromadila voda.

PetrV

Díky, je to zkušební model, tak o nic nejde.
Invc, mohu se zeptat?
Heavy musí mít tu horní část nad svou vyztuženou, aby unesla SS.
V současnosti vše stojí na startovací stolici.
Jak je zajištěna stabilita u Heavy?
Budou tam příčné i podélné výztuhy?
Nebo teď probíhá návrh?

Samo

Ideo o špinu, nie hrdzu. Na danom mieste sú 3 malé otvory pre odtok nahromadenej vody z dažďa a kondenzácie medzi vekom a stenou nádrže.

Rosetau

A ta špína se jmenuje rez. To je u svařování elektrickým obloukem uplně normální. Ani ochranná atmosféra není všemocná. Pokud by jsi chtěl absolutně dokonalé a čisté sváry tak snad jedině laser. Ten je velice přesný a hlavně dochází k minimálnímu tepelnému ovlivnění materiálu. Svařování třením je taky supr ale to se spíš hodí pro měkké materiály jako hliník.

PetrV

Rosetau,
používají SpaceX laserový automat v hale, kde se vyrábějí polotovary, části ?
Používají Laser i na řezání dílů na místě?
Pokud ano, tak je to dobře.
Jak udržují přesnost kruhového průměru a jak si poradili s tepelnou roztažností polotovarů?
Stabilní je SS, SH až po natlakování, podobně jako plechovka Plzneň 12.
Je to tak?
Díky PetrV