Редактор Geektimes
861,4
рейтинг
25 ноября 2015 в 22:14

Почему нельзя сравнивать космические аппараты New Shepard и Falcon 9



Компания SpaceX неоднократно пыталась совершить мягкую посадку для первой ступени своей ракеты-носителя Falcon 9. Если бы этот процесс удалось наладить, то стоимость запуска ракеты-носителя снизилась бы многократно. Соответственно, снизилась бы и стоимость «перевозки» грузов в космос. Тем не менее, пока что у SpaceX не так и много успехов в проекте создания возвращаемой первой ступени, хотя и причины неудач серьезные — посадка ступени на морскую платформу и просто так непростая задача, а во время шторма так вообще практически невыполнимая.

Зато отрапортовал об успехе Джефф Безос, основатель компании Blue Origin, которая планирует работать в сфере космического туризма. Компании удалось посадить первую ступень ракеты-носителя New Shepard и пассажирскую капсулу после взлета корабля на высоту в 100 километров (суборбитальный полет). После этого Blue Origin стали сравнивать со SpaceX, хотя делать этого не стоит, и вот почему.





Дружеский мини-спор Илона Маска и Джеффа Безоса в twitter.

SpaceX versus Blue Origin


У New Shepard и Falcon 9 различные задачи, и соответственно, различная конструкция. Предназначение Falcon 9, как видит его Маск — космические грузоперевозки, что включает как запуск спутников, так и отправку грузов, например, на МКС и обратно — с МКС на Землю. Ракета SpaceX гораздо выше и тяжелее ракеты Blue Origin, она более вытянутая и высокая. Такая форма позволяет ракете относительно легко преодолевать сопротивление атмосферы с последующим выходом в открытый космос. В то же время, такая форма делает более сложной задачу мягкой посадки первой ступени ракеты при возврате ее на Землю.



Посадить ракету такой формы — нечто вроде попытки бросить трубу с крыши, надеясь, что она приземлится ровно на обратный конец. Но в действительности все обстоит немного не так — ракета при посадке зачастую теряет равновесие и падает.



Что касается New Shepard, то здесь все по-другому. Эта ракета-носитель не будет лететь так высоко и далеко, как ракета Маска. Напротив, ее задача — доставить космических туристов на высоту в 100 километров, где они смогут полюбоваться открывающимися видами в течение 4 минут. После этого ракета возвращается на Землю, причем капсула с туристами приземляется отдельно, а ступень носителя — отдельно.



В итоге у New Shepard меньшие размеры, чем у Falcon, эта ракета более «плотная» и широкая, с меньшим весом. Соответственно, приземляться при такой конструкции несравненно легче (хотя и это — весьма сложная задача).

Здесь стоит оговорить один важный момент — ступень Falcon 9, которую планируется возвращать на Землю, все же не уходит на орбиту. Она отделяется по пути, и в обычном случае просто падает. В случае Space X ступень планируют бережно посадить. Максимальная высота, на которую поднимается ступень, составляет 200 км, это в два раза выше, чем в случае New Shepard. Поскольку первая ступень Falcon 9 выводит весь корабль в космос, она гораздо выше и тяжелее ступени New Shepard. И падает она с высоты, в два раза большей, чем у ракеты Blue Origins. Различны и скорости. У New Shepard максимум — 3 Маха, у Falcon 9 — 5,5-7.

При этом New Shepard сохраняет вертикальную позицию практически весь полет, а Falcon 9 приходится при посадке выполнять сложный маневр, поскольку на конечной точке конфигурация ракеты практически горизонтальная по отношению к Земле.



В общем-то, сравнивать полеты этих ракет несколько некорректно, это практически то же самое, что сравнивать тренировку альпиниста в спортивном зале и восхождение на высокую гору. Сравнивать суборбитальный полет с орбитальным не стоит.

Интересно, что Джефф Безос с самого начала планировал сделать свою ракету возвращаемой, а Маск только после успешных запусков обычной версии Falcon стал разрабатывать возвращаемую первую ступень.

А был ли мальчик?


Другими словами, а является ли ракета от Blue Origin первой, которую удалось вернуть на Землю в целости и сохранности? Здесь все зависит от точки отсчета и позиции судьи, а также от того, что считать ракетой.

К примеру, Маску удавалось нормально посадить на Землю уменьшенную модель первой ступени Falcon, эта модель называлась Grasshopper («кузнечик»). Удавалось вернуть на землю свой корабль и Virgin Galactic c ее SpaceShipTwo (корабль потерпел крушение впоследствии).

Но здесь стоит вспомнить еще и экспериментальный ракетоплан North American Х-15, который испытывался военными США еще в 1960-х. Как и SpaceShipTwo, у X-15 задача была достичь определенной высоты и совершить суборбитальный полет — это удалось сделать дважды.

В любом случае, успех Blue Origin весьма значимый, как для самой компании, так и для всего мира. Здесь не стоит сравнивать и вспоминать, кто первый, а кто второй — космическая отрасль развивается, и это очень хорошо для всего человечества.
marks @marks
карма
177,7
рейтинг 861,4
Редактор Geektimes
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (35)

  • –5
    Интересно почему так неворятно много криков поднялось из за сравнения Масковой ракеты, которую посадить не удаётся до сих пор и ориджиновской, которая успешно села. Не только же из-за зависти, наверняка тут есть какой-то гораздо более прямой финансовый интерес. Может Маск боится, что на фоне неудач его с возвращаемыми ступенями его инвесторы прокинут? Но странно, ему то чего бояться, ему НАСА субсидий выдало на несколько лет вперёд. В общем непонятно откуда уши растут.

    Опять же смешаные чувства оставляют все эти рассуждения о приоритетах и том, в каких случаях вокруг приоритеов нужно носиться с флагом, как в случаях со СпейсХ, а в каких случаях о приоритетах вспоминать нельзя, как в данном случае.
    • +7
      Формально, ракета Безоса была в космосе (по американскому определению), соответственно формально, это первая ракета которая после полета в космос успешно приземлилась, т.е. хороший рекламный повод.
      Ракеты Маска тоже вроде как умеют приземляться, но те что успешно садились, не были в космосе (кузнечик не высоко летал), а те что были, не садились успешно.
      Видимо ребятам в SpaceX обидно, что над технологией они работали много, а в Википедии напишут про New Shepard.
      Тщеславие в том или ином виде никто не отменял) И Маск им совсем не обделен, с этим трудно спорить)
      • +1
        Космос не такой:
        image

        Космос вот такой:
        image


        Проблема не в том, чтобы взлететь на 100 км (это сделать относительно просто), а в том, чтобы набрать орбитальную скорость, причём горизонтально.
        • 0
          Есть понятие «космический полет», а есть «орбитальный полет». Космический полет — это все что выше 100 км. (по классификации МФА), либо вообще ~80км. (50 миль) по классификации ВВС США, количество времени проведенное в «космосе» и направление движения корабля при этом значения не имеют. Соответственно «космический» не обязательно орбитальный, и в принципе можно попробовать сделать орбитальный, который не будет «космическим».
          Так что если в 1961-м Alan Shepard был в «космосе», то и в 2015-м New Shepard был там же.
          • 0
            Это по их понятиям. А по нашим — рулит скорость. А «граница космоса» установлена на такой высоте, ниже которой невозможно сделать виток.
            • 0
              Это по их понятиям

              Ну так и ракета «у них» летала)
    • +1
      Интересно почему так неворятно много криков поднялось из за сравнения Масковой ракеты, которую посадить не удаётся до сих пор и ориджиновской, которая успешно села.
      Помилуйте, он уже сажал таким способом, про это же и в статье написано. А это просто конструктивная критика — никто же не этого человека не обвинял в зависти за то, что он напомнил о существовании Энергии и Н-1?
      Может Маск боится, что на фоне неудач его с возвращаемыми ступенями его инвесторы прокинут?
      И… вложатся в проект Blue Origin, которые не запустили ещё не одного реального груза никуда? Или в United launch alliance, который повторно используемых ракет делать и не планирует? Может тогда сразу в Федеральное космическое агенство эти деньги инвестировать? Я буду долго смеяться, если Google затребует свои инвестиции с формулировкой «а Blue Origin же свою ракету намного быстрее вас испытало».
      Опять же смешаные чувства оставляют все эти рассуждения о приоритетах и том, в каких случаях вокруг приоритеов нужно носиться с флагом, как в случаях со СпейсХ, а в каких случаях о приоритетах вспоминать нельзя, как в данном случае.
      Сравнивать SpaceX и Blue Origin в плане приоритетов, это примерно как сравнивать концерн Фольксваген и АвтоВАЗ и удивляться, почему к одним претензии по экологии по всему миру, а к другим — этих претензий нет. Blue origin ещё ничего не запустило, им и терять нечего — ни контрактов, ни доверия потенциальных покупателей. У SpaceX есть заказы от NASA и частников уже на годы в перёд.
      • +1
        Помилуйте, он уже сажал таким способом, про это же и в статье написано
        Выше, собственно, хорошо объяснили — у Маска есть, грубо говоря, два вида запусков — в одних успешно садились, а другие выводили что-то за линию Кармана. Так, чтобы и пересечь эту самую линию, и мягко сесть — такого не было. Собственно, это третий в истории (если мне не изменяет память) комплекс, где все, что взлетало, совершало потом мягкую посадку — после Х-15 и SpaceShip One.
        • +3
          А по нашим понятиям — всё фигня. Суборбитальный аппарат — не космический, как бы высоко не забрался.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • +2
              Насколько я знаю, воздушно-космические цели классифицируются по способу полёта на аэростатические, аэродинамические, баллистические и космические. Последние два класса различаются скоростью.
  • +2
    >SpaceX versus Blue Origin

    Я прошу прощения, но какая разница у кого «длиннее», какой вообще смысл в этой фаллометрии?
    • +2
      Похож ведь)
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Да и вообще, некоторые считают, что диаметр важнее длины.
        • +1
          А некоторые — что важнее умение ;) И это как нельзя лучше подходит к космической теме.
          • 0
            В этом случае очки тоже на стороне New Shepard, так как он смог. А Falcon пока — нет. (Приземлиться).
    • +1
      Разница в технической сложности посадки. Неужели не очевидно, что более длинную ракету труднее посадить в вертикальном положении?
      • 0
        Каюсь, протупил. Жаль, не успел удалить пост.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +2
    Вся польза от Blue Origins — вертикально взлететь и туда же сесть. Даже самый тщедушный спутник она не выведет.
    Пытаются сравнить автобус и велосипед…
    • 0
      Даже самый тщедушный спутник она не выведет.
      Если к ней не добавить вторую ступень. Которая может быть сравнительно немаленькой — планируется, что существующая ракета может поднимать капсулу на 6 человек, с СЖО и тому подобными радостями. И по характеристикам первая ступень не хуже, например, Редстоуна, который какие-никакие спутники, а выводил.
      • +2
        … но тогда она не сядет обратно, ведь нужно будет совершить намного более сложные манёвры и погасить значительно бОльшую скорость.
        • 0
          Вторая ступень — да, не сядет. А первой отчего не сесть?
          • +1
            Вам же выше правильно сказали. Потому что эту первую придётся увеличивать\модернизировать, для вывода на орбиту придётся развить бОльшую скорость и взлетать она будет не почти вертикально, а по иной траектории, иначе на орбиту не выйдет ничего. Всё это будет делать первая ступень в том числе. В итоге пусть она и отсоединится в лучшем случае на той же высоте, что и текущая (хотя может и не на 100 км, а вплоть до 200), но при этом придётся гасить бОльшую скорость, придётся здорово выравнивать положение в пространстве и это всё при том, что она в пару раз увеличилась в размерах, особенно в длину.
            • +1
              Вам же выше правильно сказали. Потому что эту первую придётся увеличивать\модернизировать, для вывода на орбиту придётся развить бОльшую скорость и взлетать она будет не почти вертикально, а по иной траектории, иначе на орбиту не выйдет ничего.
              У меня нет сейчас данных по одной цифре — удельному импульсу двигателя BE-3 и поэтому я не могу сказать предметно ничего на тему «что там надо модернизировать» для орбитального запуска. По тяге первая ступень этого самого «Ориджина» сопоставима с вполне себе орбитальными ракетами — «Авангардом», «Диамантом», «Фалконом-1» и многими другими ракетами. Соответственно, создать на базе этой ракеты систему с возвращаемой первой ступенью (и невозвращаемыми остальными, как у того же Маска, там речь о спасении верхних ступеней тоже не идет) и выведением на низкую орбиту 100-150 килограммов — вполне себе задача разрешимая. Вопроса, собственно, два:
              — есть ли на такие запуски спрос? Тут вопрос можно ставить хитро, систему можно попробовать и лицензировать — например, тот же Израиль мог бы заинтересоваться, им сейчас, чтобы избежать падения ступеней по периметру, нужно запускать ракету по очень невыгодной траектори.
              — планируется ли какое-то дальнейшее развитие именно этой ракеты, а не перенесение наработок в новый аппарат на базе BE-4, который вполне себе разрабатывается.
          • 0
            А вторую, которая может сесть, Blue Origins ещё не собрали ;-)
  • +3
    Хм, второй раз вижу тезис, что более длинную ракету сажать сложнее. Это не совсем корректно. Да, более тяжёлую ракету посадить сложнее, да, у высокой меньше устойчивость на опорах, но вот стабилизация в воздухе тем проще, чем выше объект. Попробуйте удерживать вертикально длинный шест и шариковую ручку. Первое делают даже дети, а вот ручку на палец поставить и удержать практически нереально.
    Есть даже формула максимальной длины перевёрнутого маятника от скорости реакции управления.
    • +1
      Более того, у пустой ракеты центр тяжести ниже чем центр аэродинамического сопротивления, значит и в свободном падении длинная ракета будет лететь стабильнее короткой.
      • 0
        Если мне не изменяет память, аварии Фалькона происходили когда скорость уже погашена.
        Тут как раз перевёрнутый маятник в тему.
      • +1
        Нет. Я как раз писал о длине именно это заблуждение. Чем! выше! центр тяжести, тем легче стабилизировать, не наоборот. Наоборот для нормального маятника, у которого центр тяжести ниже точки приложения силы. В общем случае это звучит так: чем больше расстояние от подвеса (двигателя) до центра тяжести, тем стабильнее.
  • 0
    Хоть и на 100 км суборбитально, а все равно круто.
    Но навеяло:)

  • 0
    Нужно просто дать ссылку на то, что такое первая космическая скорость и упомянуть что Маск ее таки развивает, а Безос просто ненадолго дает побаловаться невесомостью, что, собственно, можно получить (и получают) и в пикирующем самолете )
    • +1
      что такое первая космическая скорость и упомянуть что Маск ее таки развивает

      Первая ступень не развивает, взлетает выше, траектория другая, это да, но скорость хоть и выше, но первой космической там и не пахнет.

      Короче, New Shepard — первая ракета которая долетела до космоса и успешно приземлилась. Все, исторический факт)
      • 0
        Короче, читерство. Как и с Шеппардом.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.