Aterrizaje de la primera etapa con motor SpaceX Raptor

La reutilización es una estrategia clave para que SpaceX reduzca el costo de los lanzamientos orbitales e interplanetarios. Con el Falcon 9 están utilizando la aproximación de aterrizaje motorizado para recuperar la primera etapa para su reutilización.

Aterrizar el Falcon 9 requiere un enfoque de quema suicida utilizando solo el motor Merlin central. Tienen que cronometrar la quema en el momento adecuado porque el Merlin no se puede acelerar lo suficiente para usar un aterrizaje más medido y controlado.

Con el motor Raptor siendo 2-3 veces más potente, ¿podrán aterrizar cualquier cosa equipada con motores Raptor?

Puede hacer su propio juicio sobre la practicidad de estas afirmaciones, pero definitivamente planean aterrizar sus BFS y BFR con tecnología Rapor.
"... porque el Merlin no se puede reducir lo suficiente como para usar un aterrizaje más medido y controlado". Una desaceleración rápida en el último momento también consume menos propulsor que una desaceleración gradual. Estos aterrizajes son generalmente increíblemente medidos y controlados y, por lo general, bastante exitosos.
Gracias chicos. Me doy cuenta de que las quemaduras suicidas son la forma más eficiente de aterrizar los propulsores, me sorprende que puedan golpear casi 0 ms dentro de un par de metros del suelo desde la órbita sin facilitarlo.

Respuestas (2)

La premisa de tu pregunta es incorrecta.

El enfoque de quemadura suicida no flotante no se usa porque no pueden acelerar más; se usa porque es la forma más eficiente de aterrizar. Cada segundo en el aire es un segundo que la gravedad está acelerando la primera etapa hacia abajo a razón de 10 metros por segundo. Cuanto más pronunciada sea la desaceleración, más tarde podrá iniciar la quema, menos tiempo llevará, menos combustible tendrá que gastar para aterrizar, más combustible podrá gastar para aumentar la carga útil.

De hecho, aterrizarían más calientes y rápidos si pudieran; han estado explorando los límites de la tecnología durante los últimos dos años, experimentando con enfoques finales de tres motores para ahorrar un poco de combustible.

Dicho esto: los Raptors pueden ser más poderosos, pero los cohetes que impulsarán serán más grandes que Falcon en la misma proporción; las trayectorias de aterrizaje probablemente no serán muy diferentes de las que están usando ahora.

El BFR tiene muchos más motores, así que creo que puede ser capaz de bajar a un TWR de 1:1 o menos con subconjuntos de motores. Sin embargo, todos sus puntos de eficiencia son válidos, y la verdadera razón para continuar es el suicidio.
Tal vez por coincidencia, el propulsor Falcon 9 apenas puede acelerar hasta quedar suspendido. La masa seca de un propulsor Falcon 9 es de unas 25 toneladas, y el empuje de un solo Merlin 1D a nivel del mar es de 620 kN. Parece que la aceleración era originalmente del 60%, pero "los refinamientos posteriores del Merlin 1D pueden reducirse al 40%" (wikipedia), lo que sería lo suficientemente bajo como para un vuelo estacionario.

Con base en los números disponibles podemos obtener algunas ideas. Comencemos con el BFS (la etapa superior). Wikipedia da una masa seca de 85 toneladas mientras que un Raptor tiene un empuje al nivel del mar de 1,7 MN. Entonces, para flotar, un BFS vacío necesitaría un motor acelerado a aproximadamente el 50%. Encontré un informe bastante antiguo de que el Raptor podría reducirse al 20% y otro sitio del mismo período que está de acuerdo pero que podría provenir de la misma fuente. Si es así, no hay problema (aparte del suministro de combustible). Esto probablemente sea bueno si quieren aterrizar humanos de esta manera.

El Booster tiene una masa seca de alrededor de 155 toneladas según un comentario sin fuente (es difícil encontrar datos más concretos sobre esto), por lo que podría flotar en un motor cerca del empuje máximo, aunque como no estaría tripulado, esperaría que ahorren combustible. y entrar duro en 3 o incluso 5.

Por lo tanto, es posible que puedan incorporar refuerzos BFR con una quemadura menos brutal, más controlada y precisa. Gracias