F9火箭：整流罩/龙飞船/二级 之复用或再入合一跟踪贴 (SpaceX回收/复用讨论子贴之二)

自由狼-台风 发表于 2017-4-2 13:57
用头锥里的各种东西平衡掉一部分，不足的用 Duraco 补足……

BFS即便头部有载重，也可是正侧面再入，而不是头部再入。并且是有很大一节延长大底保护发动机的。

即升力中心和重心都在中部。正侧面再入。延长隔热大底保护发动机。

不管有没有配重，你这个图都将惨不忍睹，不仅超级静不稳定，并且高超音速带来的升力中心前移将会雪上加霜，可能瞬间就将火箭掀翻了

zimu 发表于 2017-4-2 13:36
二级再入时的重心可不是在尾部. 梅林1D真空版并不重 撑死了600公斤. 而再入时, 燃料是沉在储箱顶部的. 故 ...

不过确实感觉二级回收有点想野了. 倒不如载荷入轨后变轨到停泊轨道, 放油, 攒一堆二级飘着. 等时机成熟后在太空中回收或者废物利用太空中组装成一次性外太空火箭.

这个想法好啊，这个停泊轨道选哪里呢
1：太空站  需维持轨道，占用太空站外挂点
2：不需维持的轨道太珍贵了
3：直接停月球？

liyue1997b 发表于 2017-4-2 15:49
不过确实感觉二级回收有点想野了. 倒不如载荷入轨后变轨到停泊轨道, 放油, 攒一堆二级飘着. 等时机成熟后 ...

二级为什么不能像一级火箭那样直接再入？
可以直接将发动机喷口当作气盾，甚至是气动部件来使用。
然后仅仅对发动机的非耐高温金属的脆弱部件弄点外壳加固即可。

鱼肉百姓馆 发表于 2017-4-2 16:01
二级为什么不能像一级火箭那样直接再入？
可以直接将发动机喷口当作气盾，甚至是气动部件来使用。
然后 ...

返回回收复用是一个方案
不回收，利用这个火箭已经到达的高度和速度，存放起来，以后作为星际飞行的载体是另一种复用模式

liyue1997b 发表于 2017-4-2 16:05
返回回收复用是一个方案
不回收，利用这个火箭已经到达的高度和速度，存放起来，以后作为星际飞行的载体 ...

但是问题是，未来任务时，从地面打到轨道上后究竟是燃料富裕，还是结构富裕，如果是燃料富裕的话，那当然可以花费燃料去对接，将太空组件回收利用。但是目前看来，现在的太空飞行器往往都是因为在入轨时消耗掉了绝大部分燃料导致结构富裕，而燃料相对于结构则更为宝贵。不仅如此，太空环境也没想象的那么美好，太空垃圾，高能射线，稀薄大气阻力等等，无时无刻不在威胁/腐蚀在轨飞行器。所以目前除非有着即时规划的任务，比如像空间站，SpaceX的火星摆渡车等，其余任务的留轨物体无一不是准备单一任务结束后废弃。更何况是完全没有任务规划的火箭二级...我认为完全没有意义去花任何资源去使其拥有太空对接加油能力，在未来去进行任何可能的利用。。。比如你说的两种利用方式1，太空回收，能回收为什么不去在任务结束后直接回收？如果不具备独立再入降落能力，再入也会烧掉摔掉。2，太空中废物利用组装成一次性外太空火箭，太空中宝贵的是燃料，而不是推力，如果以后的任务飞行器燃料足够，既然其能够入轨，那其的推重比完成任何太阳系内飞行都绰绰有余，为什么还要再拉上个多余的在轨的发动机？这样会浪费对接用的燃料，增加结构，降低可靠性，增加任务复杂性，去换回一个本就多余的动力件。看不出来这有任何意义。

鱼肉百姓馆 发表于 2017-4-2 16:01
二级为什么不能像一级火箭那样直接再入？
可以直接将发动机喷口当作气盾，甚至是气动部件来使用。
然后 ...

再入速度有着根本的差别，二级再入发动机喷管直接撕飞了
无论是LEO的7.9还是GTO的10.2，速度都太快了

Lsquirrel 发表于 2017-4-2 21:21
再入速度有着根本的差别，二级再入发动机喷管直接撕飞了
无论是LEO的7.9还是GTO的10.2，速度都太快了

理论上喷管加固到充气热盾水平就可以了。

鱼肉百姓馆 发表于 2017-4-2 21:37
理论上喷管加固到充气热盾水平就可以了。

二级对质量敏感，这不是又增加二级推进时的死重了吗，应该先以满足发射为主，回收是次要的。

dwy 发表于 2017-4-2 22:29
二级对质量敏感，这不是又增加二级推进时的死重了吗，应该先以满足发射为主，回收是次要的。

什么都不加是一种只让牛干活不让牛吃草的行为，
既然在讨论回收，那就得讨论一下用最小代价去回收。这就得充分利用已有零部件的性质。
【应该先以满足发射为主，回收是次要的】这句话对一级也同样成立。。。

鱼肉百姓馆 发表于 2017-4-2 22:48
什么都不加是一种只让牛干活不让牛吃草的行为，
既然在讨论回收，那就得讨论一下用最小代价去回收。这就 ...

那也得看看是不是得不偿失。不过马一龙说了只是在现有基础上尝试一下回收二级，应该不会有大的改动，看结果如果不理想这个想法近期也就罢了。

dwy 发表于 2017-4-2 23:06
那也得看看是不是得不偿失。不过马一龙说了只是在现有基础上尝试一下回收二级，应该不会有大的改动，看结 ...

其实当年第一次回收一级时MUSK也是这种口径——成功率不高。
但是肯定会抓住一切机会进行尝试，改进，实验，迭代。

回收二级和一级面临的问题非常不同。

二级再入角度可以很小、面质比大，整个气动减速过程比较平均，峰值气动载荷小。
主要问题在于防热，防热理想化的话，甚至没有entryburn也不担心主体结构解体，轨迹长、时间充足，能降到接近终端速度，只需要很少的着陆推进剂。气动加热和减速是同一件事的两面，是坏事也是好事，好处是替代了减速用的推进剂。当然防热要增重，主要矛盾是离轨再入过程中要不要用推进剂主动减速换取降低加热量。

一级情况则不同。虽然初速低，但大角度扎下来，面质比又小，光靠气动力的话，高空几乎没怎么减速就进入稠密大气了，很危险，一个给力的entryburn是必须的。再入时间、路径都很短，气动减速效果相对弱，发动机减速占的比重相对大。好处自然是加热量小，防热较容易。主要矛盾是entryburn推进剂用量和最大气动载荷的权衡。

darklighter 发表于 2017-4-3 00:17
回收二级和一级面临的问题非常不同。

二级再入角度可以很小、面质比大，整个气动减速过程比较平均，峰值 ...

二级能打水漂式再入吗？

dwy 发表于 2017-4-3 06:40
二级能打水漂式再入吗？

纯靠脑袋或者屁股正对前进方向，打不了水漂。
想打水漂，身子得歪着，侧面也必须考虑直面机高温。

liyue1997b 发表于 2017-4-2 16:05
返回回收复用是一个方案
不回收，利用这个火箭已经到达的高度和速度，存放起来，以后作为星际飞行的载体 ...

轨道上存几个二级，下次打个专用回收级上去，拼在一起由回收级（内有足够多的燃料）带着再入减速，落地。

不知一个满油的二级能否干好这件事。

topzdx 发表于 2017-4-5 20:00
轨道上存几个二级，下次打个专用回收级上去，拼在一起由回收级（内有足够多的燃料）带着再入减速，落地。 ...

打个专用回收级 就贵了

你这个思路下，可以考虑在轨加注，二级自动在轨加油后，返回

topzdx 发表于 2017-4-5 21:00
轨道上存几个二级，下次打个专用回收级上去，拼在一起由回收级（内有足够多的燃料）带着再入减速，落地。 ...

这样折腾下来的成本最后未必比一次性的低了

☆温内图☆ 发表于 2017-4-6 11:00
这样折腾下来的成本最后未必比一次性的低了

一个一个加注，燃料效率可能不高

关于整流罩 和 上面级 Reuse的官方最新表态: 信心增加很多 ,  整流罩用了should be字眼, 上面极甚至用了fairly confident. 这么自信不知道结果如何.

Official:
  Fairing should be reusable this year. -- Am fairly confident we can reuse upper stage by late next year to get to 100% (twitter.com

hkhtg090201 发表于 2017-4-9 06:00
关于整流罩 和 上面级 Reuse的官方最新表态: 信心增加很多 ,  整流罩用了should be字眼, 上面极甚至用了fai ...

评论: 整流罩应该容易Reuse, 但 上面级的Reuse, 猜测吹牛B的成分占40%.