¿Cuál es la intención de unir patas al cohete?

Son parte del programa de desarrollo del sistema de lanzamiento reutilizable SpaceX . La intención es hacer que tanto la primera como la segunda etapa del Falcon 9 y el Falcon Heavy sean reutilizables devolviéndolos a la plataforma de lanzamiento, donde realizarán aterrizajes verticales. Su demostrador de tecnología, Grasshopper , realizó con éxito ocho vuelos de prueba.

Sí, reduce la fracción de carga útil, pero si pueden hacer que la tecnología funcione, el costo por libra en órbita puede reducirse sustancialmente.

Si Elon Musk puede lograr esto, entonces tal vez el estado de California debería echar otro vistazo a su Hyperloop .

Como se señaló, el plan de SpaceX es construir un cohete reutilizable rápidamente. Esa es la única forma real de reducir los costos.

Por el momento, nadie ha hecho lo que está intentando de varias maneras. Lo que me parece más interesante son las pruebas periódicas.

Grasshopper y Grasshopper 2 (oficialmente llamado F9R-Dev1 y se probó en una hermosa explosión cuando golpearon el borde del sobre de prueba, el propósito de la prueba) están probando el software de control en el extremo inferior del evento de aterrizaje. (GH completó la prueba hasta 1/2 milla, F9R-Dev1 se perdió durante la prueba y F9R-Dev2 irá mucho más alto en Nuevo México).

Cada vuelo que puedan, SpaceX probará el sistema de aterrizaje, como un uso adicional de la primera etapa hasta que tengan éxito. Una vez que lo hagan, tendrán la evidencia en la mano para demostrarle a la FAA que pueden aterrizar un escenario en tierra de manera segura.

Por lo tanto, primero lo probarán sobre el agua para demostrar el control y todo el sistema de punta a punta. Desde su prueba original, agregaron una barcaza de aterrizaje, el ASDS (Autonomous Spaceport Drone Ship) , que proporciona un objetivo de 170X300 pies para intentar aterrizar. El primer intento de la misión CRS-5 golpeó la esquina de la barcaza, pero se quedó sin fluido hidráulico para las aletas de la rejilla. ¡Pero vaya que se acercaron! Las siguientes misiones apuntan a aterrizar en la nave no tripulada.

En el futuro, están construyendo un barco de drones en la costa oeste para las recuperaciones de lanzamiento de Vandenberg.

Esto les da flexibilidad adicional. Si el ASDS está muy lejos y lanza una carga útil pesada, el combustible requerido para regresar al sitio de lanzamiento (RTLS) es menor, si realmente aterriza en el rango de la barcaza.

Las pruebas en la barcaza hacen que la certificación de la FAA para aterrizar en KSC sea mucho más fácil, si han demostrado repetidamente que pueden aterrizar en el objetivo. (Están construyendo un sitio de aterrizaje en KSC en LC-13).

El núcleo central de Falcon Heavy volará mucho más alto y más rápido que un núcleo F9 normal, o los dos núcleos laterales, por lo que usar el ASDS para la recuperación también ayudará a la carga útil.

Sus planes de reutilización implican un impacto de carga útil del 15-30 %, pero como parte del cambio de F9 a F9 v1.1, hubo un gran aumento en la carga útil disponible. Por lo tanto, tendrán cierta flexibilidad en el futuro. Si su misión requiere el 100% de la carga útil, podrían lanzar prescindible y cobrarle más. Si se ajusta al rango de carga útil del modo reutilizable, cargue mucho menos.

Si pueden hacer que Falcon Heavy sea reutilizable, entonces, en lugar de gastar un F9, podría ser más efectivo lanzar cosas más grandes en el F-Heavy.

Las piernas en una misión de aterrizaje en el agua parecen un poco tontas, pero son realmente necesarias por varias razones.

1) Pruebe el mecanismo de las piernas en un vuelo completo, de extremo a extremo. 2) Necesitan el control de momento angular para manejar el giro de la etapa que encontraron en el vuelo 6, con la misión Cassioppe.
3) Aterrizar en el ASDS y demostrar su capacidad para alcanzar un objetivo pequeño a la FAA.

En septiembre de 2013, probaron el modelo de recuperación disparando tres motores después de MECO para reducir la velocidad y apuntar vagamente a la base. Luego, una vez que volvió a entrar en la atmósfera, reinició el motor central (¡tercer encendido de la misión para ese motor!) sobre el agua para la desaceleración final, pero el vehículo había estado girando y el sistema de control de reacción estaba sobrecargado y no podía controlarlo, por lo que el el combustible se centrifugó lejos de las tomas y el motor se incendió. Al extender las piernas, como un patinador artístico, esperan poder controlar mejor el giro con el sistema RCS existente y aterrizarlo en el agua.

Y si falla en la misión CRS-3 de marzo de 2014, volverán a intentarlo en la próxima misión hasta que tengan éxito. (Vea arriba, lo que nadie más parece estar haciendo, ¡experimentación seria!)

Como mencionó Jerard, el objetivo es aterrizar la primera etapa, y eventualmente la segunda etapa, para mejorar la reutilización. Las piernas proporcionan una pieza importante del rompecabezas para que esto suceda. Y sí, reduce la capacidad de elevación, pero hay muchos casos en los que el cohete no se utiliza por completo. Parece evidente que SpaceX estaba evitando hacer pruebas de reutilización para satélites que usaban una parte significativa de la capacidad de carga (Geo birds), mientras que parecen hacer más pruebas con satélites más pequeños, que a menudo son LEO (CRS, Cassiope). Espero que esta tendencia continúe, viendo más pruebas de reutilización en misiones con excedentes, que espero que sean las próximas misiones de Orbcomm y CRS.

Cabe señalar que no intentarán aterrizar en tierra, sino que tendrán un aterrizaje controlado en el agua. Les gustaría aterrizar en tierra, pero no se les ha dado la autorización adecuada para intentar el aterrizaje, y no lo harán hasta que se pueda demostrar que el sistema es confiable en una situación de bajo riesgo. Aún así, si tiene éxito, el aterrizaje en el agua proporcionará información valiosa sobre la vida útil posterior al empuje de los cohetes, así como el rendimiento en el aire. Tal vez SpaceX simplemente instale algún tipo de barcaza para aterrizar y evitar que los cohetes aterricen en áreas pobladas.

SpaceX tiene la intención de hacer de la serie Falcon un sistema de cohetes reutilizable.

Las patas de aterrizaje deben permitir que la primera etapa realice un aterrizaje vertical en o cerca del sitio de lanzamiento, para su renovación y reutilización.

Las finanzas se basan en la teoría de que el combustible no es el componente más caro (Elon Musk, en una entrevista televisiva).

Según Elon Musk de SpaceX, $ 200,000 en combustible y oxígeno representan solo el 0.35% de los costos de lanzamiento de su empresa. El resto está en su cohete Falcon 9 de 56,5 millones de dólares . Musk compara esto con tirar un 747 de 300 millones de dólares después de un vuelo de ida. Si piensa en esto por un minuto, se dará cuenta de que Musk tiene toda la razón y se debería haber hecho un mayor esfuerzo en la reutilización hace mucho tiempo.
— Artículo de ZMEScience.com fechado el 20 de agosto de 2013.

M $ 0.2 de M $ 56 es solo un cabello por debajo del 0.36% Si los costos de operación y renovación están en el rango del 5%, eso significa que lanzar 10 misiones en un cuerpo de cohete es 15.3% del costo de 10 cohetes... 1/6 el costo. En 20 lanzamientos, sería 1/10 del costo.

Dado que la capacidad de carga útil perdida no es necesaria en este vuelo, es un vuelo adecuado para el experimento. Y si puede aterrizar suavemente, beneficiará a SpaceX de inmediato.

http://www.spacelaunchreport.com/falcon9.html
https://www.fbo.gov/index?s=opportunity&mode=form&id=d776bfdf8afabea49f5a2c2847c88519&tab=core&_cview=1
http://www.space.com/13139-space- totalmente reutilizable-cohetes-funciona.html
http://www.nasaspaceflight.com/2013/10/musk-plans-reusability-falcon-9-rocket/
http://www.zmescience.com/space/spacex-reusable -cohete-100-veces-mas-barato-0432423/