NASASpaceFlight.com informa que el vehículo de prueba DragonFly llegó a McGregor, TX para realizar pruebas .
Discuten que la FAA los está limitando a 80 pies sobre el suelo para las pruebas iniciales. Que lo colgarán de una grúa grande y probarán los SuperDracos mientras cuelgan de una grúa.
¡El problema es que los 8 SuperDracos tienen 16 Klbf de empuje (vacío) CADA UNO!
El vehículo Dragon V2 tiene una masa de alrededor de 14,000 libras que, según el artículo, incluye patas de acero adjuntas para la prueba. No estoy seguro de qué tan bajo se puede estrangular un SuperDraco, pero incluso con un SuperDraco disparando, esa cosa va a salir como un murciélago del infierno.
Los SuperDracos están incrustados en el costado y no empujan directamente hacia abajo, por lo que disparar solo uno probablemente no sea una opción si no desea destruir el vehículo de prueba.
¿Cómo van a ejecutar esta prueba de una manera que tenga sentido? (Ya que claramente tienen un plan...)
Como cualquier buen motor de descenso, SuperDraco acelera profundamente; Wikipedia dice hasta un 20% .
Varias fuentes especulativas sitúan el ángulo de empuje entre 25º y 35º, lo que determina las pérdidas de coseno. El ángulo de la pared lateral es de 15º y el ángulo de empuje es mayor que eso. Divide la diferencia y asume que es 30º por 0.87 coseno.
No puedo encontrar una referencia sólida para la diferencia entre el nivel del mar y el empuje del vacío; Wikipedia dice 240s ISP en SL, y alguna referencia sin fuente de 2013 sugirió un vacío de 300s, lo que parece plausible (aunque un poco bajo), así que supongamos que el empuje del nivel del mar es el 80% del vacío.
73 kN x 8 x 0,2 x 0,87 x 0,8 = 81 kN de empuje total, que está en el estadio de béisbol de 18 000 lbf. Si reducir tanto la velocidad no es suficiente, es posible que deban apagar 4 o 6 de los motores.
Con solo 2 motores en funcionamiento, perderían un eje de autoridad de control de empuje diferencial, aunque los propulsores Draco RCS probablemente puedan encargarse de eso.
Wikipedia tiene la masa seca de Dragon V2 en 9300 libras, y su artículo vinculado en 14000. El propelente agrega otras 4000 libras más o menos, para un total de algo así como 18000 libras al comienzo de la prueba.
En enero de 2016, SpaceX lanzó un video de un vuelo estacionario en una grúa de noviembre de 2015 que muestra un vuelo estacionario exitoso. La información publicada por SpaceX sobre esa prueba afirma un empuje total de 147 kN , lo que implica aproximadamente un 36% de aceleración y una cápsula fuertemente lastrada.
Piénselo así: ¿cómo probaría el vehículo sin una grúa? Están probando las capacidades de aterrizaje motorizado, por lo que la idea es trabajar con trayectorias lentas y suaves que pueden ser en su mayoría verticales, pero que obviamente también incorporarán algún movimiento lateral.
Si algo saliera mal, el vehículo podría desviarse violentamente de su curso y probablemente requeriría la autodestrucción. En cambio, la grúa le permite sujetar el vehículo con (idealmente) una reacción mínima entre el cable y el vehículo.
Por supuesto, sin ningún empuje, el cable proporciona una reacción si el vehículo está colgando, pero una vez que se realiza la prueba, es probable que ajusten la tensión para que sea mínima (teniendo cuidado de no dejar que se afloje por completo).
La idea general es como ponerle una correa a tu perro para que no se escape, pero aún así darle holgura para caminar cómodamente (¡al menos si tu perro no intenta tirar de ti como el mío!).
En cuanto al empuje general y la aceleración, este sistema está diseñado para operar con un empuje que se reduce a menos de 1 g de aceleración (de lo contrario, aterrizar sería demasiado peligroso ya que dependería de encendidos de empuje más cortos mientras sigue descendiendo). Ese artículo al que se vincula en realidad establece que el peso seco es de 14000 lbs, por lo que considerando 4000 lbs de propulsor, termina con una masa de aproximadamente 8100 kg, por lo que una aceleración de aproximadamente 1 g.
EDITAR:
Este documento brinda algunos detalles más sobre el vehículo DragonFly, aunque se ocupa principalmente de las 4 fases de prueba posteriores después de usar la grúa.
De este documento podemos sacar estos números:
Masa seca = 6364 kg
Masa propulsora = 1756 kg (suponiendo un tanque lleno de 400 gal con 50/50 NTO y MMH que tienen SG de 1,44 y 0,88 respectivamente, aunque podría estar entre 1332 y 2180 kg)
Empuje máximo = 546,7 kN
En la página 97 dicen "Los cuatro motores están modelados como un...", lo que podría ser solo una confusión sobre el hecho de que los motores están configurados en pares, pero también podría sugerir que solo están disparando cuatro de los motores.
Con las masas que he citado, se necesitaría un empuje de unos 79,7 kN para flotar, lo que corresponde a una aceleración del 14,6 % para los 8 motores o del 29,1 % para los 4 motores.
geoffc
russell borogove