Pregunta:
¿Por qué los cohetes no retroceden?
Red Orbiter 10.1
2019-01-02 13:21:23 UTC
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Después de la separación de etapas, ¿por qué los cohetes no se deslizan de regreso a la Tierra con alas?

¿Es la retropropulsión una mejor idea que los cohetes planeadores de regreso a la 'Tierra'? Tome Energia-II como ejemplo:

Energia-II core stage Energia-II booster in flyback configuration
Fuente: buran.ru

En Energia-II, se planeó recuperar todas las etapas (incluido el carenado de carga útil).

¿Por qué no lanzarse en paracaídas?
Bueno, si * no * funciona en KSP ...
Todavía no entiendo por qué no volamos la mayor parte del camino con un avión de carga gigante primero y despegamos desde el avión.
@takintoolong Esto se ha debatido en Space.SE [aquí] (https://space.stackexchange.com/questions/5531/why-arent-all-sa satellite-carrying-rockets-launched-from-airplanes) y hasta cierto punto [ aquí] (https://space.stackexchange.com/questions/33152/could-rockets-launched-from-the-ground-use-wings-in-the-stages?noredirect=1&lq=1). Básicamente, la razón es que para alcanzar la órbita se necesita velocidad, no altitud. El lanzamiento aéreo desde un avión proporciona solo un poco de lo último y esencialmente nada de lo primero. [Esta publicación] (https://space.stackexchange.com/a/33176/27793) resume los números bastante bien.
@takintoolong también, los aviones están bastante limitados en el tamaño y el peso de la carga útil que pueden transportar, por lo que terminan dejándote con solo una pequeña capacidad de carga útil para tu cohete real en comparación con los cohetes lanzados desde tierra. El único beneficio real es la flexibilidad en la selección de su sitio de lanzamiento, y eso no es un gran problema para la mayoría de los operadores.
Artículo de @takintoolong Obligatorio [XKCD] (https://what-if.xkcd.com/58/)
Este artículo de XKCD probablemente fue tuiteado por Elon Musk después del aterrizaje de Blue Origin xD
Aunque me gustan las imágenes y todo el sitio buran.ru ... Pero no vi ningún número que estimase PENALIZACIONES a la carga útil de Energia-2 en comparación con Energia prescindible. Supongo que las sanciones serían enormes. Por no hablar del costo de desarrollo. Todo el esquema es mucho más complejo que el aterrizaje vertical de SpaceX de la primera etapa.
Tres respuestas:
GremlinWranger
2019-01-02 14:22:13 UTC
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Como ocurre con la mayoría de las cosas relacionadas con el espacio, todo se reduce a compensaciones. El cohete más eficiente es aquel que es puramente prescindible y no tiene masa que no contribuya a llevar la carga útil hacia la órbita.

Si el objetivo es reutilizar el cohete, se necesita un mecanismo para lograr el control en el atmósfera superior, un método para controlar la velocidad de descenso y un método para lograr un aterrizaje que no destruye el hardware (o simplemente hardware resistente). Y haga todo esto sin aumentar el riesgo de que falle el lanzamiento debido al hardware para la devolución.

Las alas son una opción parcial, funcionan bien para lograr una tasa de descenso controlable , pero no son muy útiles a gran altitud y necesitan hardware de soporte adicional (ruedas / pista / airbags, etc.) para lograr un aterrizaje suave y un poco de inteligencia en el control de vuelo.

Usar el motor de cohete existente es menos eficiente que usar alas, pero es algo que ya está en el cohete y le brinda un sistema con capacidad adicional en modo prescindible.

Entonces la decisión final implica una gran cantidad de compensaciones que a menudo tienen mucho que ver con detalles aparentemente menores y menos con la perfección de un solo aspecto. Por ejemplo, SpaceX tiene ambiciones en la luna y marte, y ambas requieren dominar el descenso motorizado en lugar de las alas.

Preguntas / respuestas relacionadas Toma de decisiones de SpaceX Alas durante el ascenso Planes para tener alas en los SRB

Probablemente se refiera a "tasa de descenso" en lugar de "tasa de descenso"
@Kakturus probablemente quiso decir "tasa decente" la segunda vez. Tuve que leer eso una docena de veces antes de descubrir lo que sucedió aquí.
@Kakturus Así es como envías un cerebro humano a un bucle infinito ...
@Kakturus decente de su parte para señalarlo, gracias.
Skyler
2019-01-02 21:47:21 UTC
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Las alas son pesadas. También agregan masa a la estructura del cohete, porque se carga horizontalmente cuando vuela con alas en lugar de verticalmente como está en el lanzamiento. En el momento en que se desarrolló Energia, los sistemas de control no se desarrollaron lo suficiente para un cohete de aterrizaje vertical. Sin embargo, ahora que tenemos esa habilidad (como han demostrado Blue Origin y SpaceX), hay menos penalización de peso por llevar un poco de combustible extra para un aterrizaje motorizado que por agregar alas.

En lugar de transportar quizás el doble de combustible, los propulsores propuestos tienen motores LOX con tomas de aire (a diferencia de un SRB extremadamente simple, pero los que no se pueden encender y apagar ...), tres juegos de ruedas retráctiles y robustos armaduras para cuatro alas variables, y mucho menos esas alas mismas. Su carga útil tendría que ser aproximadamente del tamaño del cero pintado en el costado, lo que haría que no valiera la pena agregar los impulsores a la sección transversal. Y parece que todavía necesitarías una computadora para volar esas alas diminutas.
Sin embargo, lo de @Mazura es que no necesitas el doble de combustible. Ya no está acelerando la segunda etapa y ya ha quemado la mayor parte del peso de la primera etapa.
Sdarb
2019-01-03 00:05:40 UTC
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Las alas no funcionarán en la luna y no funcionarán tan bien en Marte. SpaceX está practicando un poco los aterrizajes (tenga en cuenta que la recuperación de impulsores todavía está en versión beta según SpaceX) en el Falcon 9 antes de que construyan la nave estelar (anteriormente conocida como BFR) que deberá poder aterrizar sin atmósfera.

La pregunta no es sobre la Luna o Marte.
solo hay un cohete orbital reutilizable en este momento, y he escuchado que esto se describe como el razonamiento que utilizan los constructores de ese cohete.
@OrganicMarble,, la pregunta es por qué los cohetes existentes están diseñados de la forma en que están. Las expectativas sobre los viajes a la Luna y Marte son relevantes para las elecciones de diseño que se han tomado.
Ambas oraciones en la pregunta dicen "de regreso a la Tierra".
@OrganicMarble y es algo que obviamente ha requerido mucha práctica para hacerlo bien en la Tierra, por lo que les gustaría practicar un poco antes de intentarlo en otro planeta o luna.
La idea es responder la pregunta que realmente se hizo, no la pregunta que le gustaría que fuera.
@organic SpaceX quiere ir a Marte. ** En la Tierra ** pueden invertir en una tecnología sin salida que nunca los llevará a Marte o ** en la Tierra ** pueden invertir en una tecnología que funcionará tanto en la Tierra como en Marte. Los objetivos a largo plazo de una organización son relevantes para lo que una organización está haciendo hoy. La persona que responde puede estar equivocada, no lo sé, pero está respondiendo la pregunta
@OrganicMarble considerando que actualmente solo hay un cohete de clase orbital en el mundo capaz de recuperarse y reutilizarse, creo que las motivaciones de esa compañía en particular son completamente relevantes para la pregunta. Si la pregunta fuera "¿Por qué nunca ha habido ningún cohete que se deslice hacia atrás?", Sería una pregunta muy diferente y mucho más confusa.
Si está satisfecho con la cantidad de votos que está recibiendo su respuesta, continúe con mis bendiciones.
El Energia ciertamente tomó más carga útil que el Falcon Heavy.
El Energia solo alcanzó la órbita una vez y no tenía impulsores recuperables.


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