¿El núcleo central de F9H recibirá más que el daño máximo?

Después de participar en una entrega de GTO, Elon Musk describió el reingreso y el aterrizaje exitosos de un propulsor Falcon 9 de la siguiente manera :

El cohete más reciente sufrió el daño máximo debido a la alta velocidad de entrada. Será nuestro líder de por vida para las pruebas en tierra para confirmar que otros son buenos.

Sin embargo, esperaría que el núcleo central de una configuración de Falcon 9 Heavy tuviera una velocidad aún mayor en el reingreso y, por lo tanto, sufriera aún más daño.

¿Me equivoco o el Sr. Musk habló exclusivamente de Falcon 9 no pesado?

El "daño máximo" es muy vago; Sospecho que significa el mayor daño de esas primeras etapas recuperadas hasta ahora.
Lamentablemente, Twitter y el límite de caracteres pequeños no son las mejores herramientas para transmitir información con precisión.

Respuestas (2)

El núcleo tendrá una velocidad más alta en la separación de etapas, pero debería quedar más combustible (en comparación con un núcleo F9 para el lanzamiento de GTO) para usar en las quemas de refuerzo y reingreso para reducir la velocidad a velocidades más aptas para sobrevivir.

Obviamente, podría quedarle más combustible. También podría hacerlo un F9, si se le diera una carga útil más pequeña. ¡Pero el objetivo de F9H son las cargas útiles más grandes!
@Adám Para los lanzamientos de GTO, la masa de la carga útil no importa tanto. Debido a la efectividad de la segunda etapa, la trayectoria de lanzamiento solo conduce a una primera etapa rápida con pequeños márgenes de combustible restantes. FH puede permitir cargas útiles más grandes (al darle más energía a la segunda etapa) y al mismo tiempo mantener los márgenes de combustible más grandes también. La carga útil máxima actualmente no tiene mucho uso real ya que las aves GEO no van a volverse significativamente más pesadas en los próximos años. Pero la mejor capacidad de recuperación para las cargas útiles más pesadas actuales es lo que parece importar para hacer bajar los precios.

Lo interesante del Falcon Heavy es que tiene una variedad de modos posibles para lanzar.

Para obtener la carga útil máxima, si la necesita y pagaría por ella, podría gastar los tres núcleos para llevar la carga útil máxima a la órbita. Cada paso en el camino hacia la recuperación completa consume margen, en términos de combustible/oxidante requerido para la recuperación.

El objetivo de SpaceX es poder recuperar las tres etapas en cada lanzamiento para minimizar los costos.

Las misiones de carga útil/rendimiento más bajas intentarán aterrizar los tres núcleos en Florida. (Ya sea que LZ-1 se expanda (según los planes, 4 plataformas más pequeñas alrededor de una más grande en el medio, solo parece que se ha construido una más grande en el medio, o si construyen más sitios LZ).

En algún punto intermedio es recuperar los dos refuerzos laterales en Florida y luego aterrizar el núcleo central en un rango descendente ASDS.

Habiendo dicho todo eso, el núcleo central siempre irá más alto y más rápido que los núcleos laterales; de lo contrario, no está haciendo un buen trabajo como etapa adicional.

Sin embargo, no es per se la velocidad/altura final de la etapa antes de la recuperación lo que causa el daño/calentamiento adicional, sino la cantidad de combustible/oxidante que se reserva para reducir la velocidad a medida que transita de regreso a través de la atmósfera.

Por lo tanto, todo depende de la misión, la masa de la carga útil, la órbita a la que se dirige y cómo se planea esa misión.

Entonces todo el combustible restante puede dedicarse a la recuperación. Con suficiente combustible para la recuperación, puede volar de regreso a Florida. Con menos combustible disponible, se ralentiza lo suficiente para un aterrizaje ASDS.

Hay tres (al menos) posibles quemaduras que utiliza un núcleo Falcon durante la recuperación.

Primero es matar la velocidad de avance y regresar a la base. Esto se minimiza en las misiones ASDS, ya que el ASDS se coloca lo suficientemente lejos, por lo que gran parte de esto no es necesario.

En segundo lugar está el encendido de reentrada, diseñado para reducir la velocidad del escenario, ya que golpea las partes espesas de la atmósfera para minimizar el calentamiento por fricción.

En tercer lugar finalmente está la quema de aterrizaje. Aquí es donde dejaron que la atmósfera ralentizara el escenario y hicieran su famoso vuelo estacionario para aterrizar.

Cada una de estas quemas puede ser modificada, pero más aún, por el número de motores. Por lo general, la primera quema es una quemadura de 3 motores, y las dos siguientes son una quemadura de un solo motor. Pero en el lanzamiento del Thaicomm-8, que era pesado, pero no tan pesado como el SES-9 y no tan eficiente en órbita, aparentemente usaron un patrón de encendido del motor 1-3-1 al aterrizar. Al utilizar 3 motores consumen menos combustible, al no sufrir pérdidas por gravedad. (Desacelera más rápido pero más cerca del objetivo).

Tienen mucho espacio para jugar con variables en cada misión. Encontrar todos los casos extremos que tiene cada variable va a ser muy divertido de ver. (SES-9 es un gran ejemplo, ya que el agujero que dejó en OCISLY fue bastante asombroso. Aún más asombroso fue lo rápido que lo arreglaron y alcanzaron la siguiente etapa de aterrizaje, en cuestión de semanas).

SES-9 era una carga útil muy pesada (aproximadamente la más pesada que puede manejar un F-9 reutilizable) y una órbita de muy alto rendimiento. Para llevar la segunda etapa a una órbita desde la que pudiera hacer el objetivo, necesitaba ir más rápido y más alto de lo habitual.

Cuando llegó el momento de aterrizar, se quedaron sin combustible cuando quedaban 3 segundos en la quema de aterrizaje.

Creo que la teoría de "se quedó sin combustible" aún no se ha confirmado o refutado oficialmente. ¿O me perdí alguna noticia?
Vi números que decían que el RTLS 3x consumiría una cantidad prohibitiva de masa de carga útil. Intentaré encontrarlo de nuevo.
@jkavalik De acuerdo, pero si la carga útil es lo suficientemente pequeña y la reutilización es lo suficientemente económica, es una opción posible.
Sí, si la recuperación y la renovación de ASDS en algún momento se vuelven 3 veces más que RTLS, entonces tendría sentido usar FH para cualquier cosa más allá del límite F9 RTLS.