¿Qué son los tanques de cabecera de SpaceX's Starship?

En el video de Everyday Astronaut Una conversación con Elon Musk sobre Starship después de sobre 13:00Musk, se muestra a Dodd un video de teléfono celular que filmó en la parte superior (?) de SpaceX Starship y explica que hay cuatro baterías Tesla de 100 kWh soldadas a los tanques de cabecera.

Las baterías alimentan los motores Tesla Model 3 que actualmente se usan para bombear fluido hidráulico que se usa para accionar las aletas.

Según el video, los tanques de cabecera contienen oxígeno y combustible como una "versión mini" de los tanques principales.

Pregunta: Pero, ¿qué son los tanques de cabecera y para qué proporcionan estos líquidos (?)?

Una conversación con Elon Musk sobre Starship

Este video muestra la ubicación del tanque y la forma en que se agotan:

No en mi timonera, pero i.imgur.com/tJ1XMTl.jpg
@OrganicMarble vale, ¡eso es interesante! He agregado un (?) a la palabra "superior" en la pregunta ahora.
La edición con video fue originalmente rechazada por la comunidad, probablemente porque el comentario que proporcionaba el motivo de la edición no era explicativo y, por lo tanto, parecía que estaba tratando de responder la pregunta al editarlo. Sin embargo, la edición en sí explica la razón "Este video muestra la ubicación del tanque y la forma en que se agotan:" y creo que es una buena razón, por lo que en este caso anulé el rechazo. Gracias a los miembros de la comunidad por ser cautelosos y al editor por llamar mi atención sobre el video; ahora tengo una idea de dónde podría estar y cómo se vería (al menos aproximadamente).

Respuestas (1)

Esto ha sido respondido antes , pero elegí no marcarlo simplemente como duplicado porque hay una nueva razón para que el tanque de cabecera sea exclusivo de Starship.

En un Reddit AMA en 2017 donde Elon Musk respondió preguntas sobre el diseño original de ITS, respondió una pregunta sobre los tanques de cabecera:

Esos son los tanques de cabecera que contienen el propulsor de aterrizaje. Están separados para tener un mayor aislamiento y minimizar la evaporación, evitar salpicaduras en la entrada y no tener que presionar todo el tanque principal.

Elon Musk explica el motivo del tanque de cabecera en el antiguo diseño ITS

En otras palabras, si deja suficiente propelente para aterrizar en el tanque principal, se derramará alrededor del tanque casi vacío, arruinando el manejo del vehículo. Y para alimentar a presión los motores, se requeriría que mantuvieran el tanque principal presurizado hasta el aterrizaje.

Es mucho mejor mover el combustible para aterrizar a un tanque más pequeño, hacer que el tanque principal se seque durante el ascenso y luego tendrá un tanque completamente lleno y mucho más pequeño para aterrizar. Eso me parece una forma mucho mejor de hacerlo, y claramente SpaceX también se siente así.

Musk también menciona que el tanque más pequeño se puede aislar mejor para evitar la evaporación del combustible criogénico. Esto es importante para el combustible de aterrizaje porque, a diferencia del combustible principal, que desaparece unos minutos después del despegue, el combustible de aterrizaje debe permanecer en el vehículo hasta que finaliza la misión y regresa. ¿Por qué aislar un tanque gigante para proteger el 10 % del combustible, cuando solo puede aislar un tanque de cabecera separado?

Ahora, la nueva razón para el tanque de cabecera de Starship es que al colocarlo en la punta de la nariz del Starship mueves el centro de masa más alto en el cohete, especialmente durante el reingreso. Si el combustible estaba en el tanque principal, el peso y el equilibrio estarían demasiado atrás para el método de retorno horizontal 'paracaidista'. Entonces, poner un tanque separado en la nariz del Starship resuelve muchos problemas a la vez.

Curiosamente, creo que para la estabilidad del aterrizaje preferirías un centro de masa más cerca del suelo, ¿no? ¡Gran respuesta!
Bueno, para cuando aterricen, el tanque de cabecera debería estar casi vacío, por lo que solo quedará el peso del tanque. Pero sí, en el suelo sería mejor más abajo. Todo en ingeniería es una compensación... ¡Gracias por el buen comentario!
¡Gran respuesta! Me sorprendió ver que se movieron desde el interior de los tanques más grandes hasta la parte superior del cohete, pero su explicación de este cambio es realmente útil. ¡Gracias!
¿Los tanques de cabecera también pueden perder propulsor debido a la ebullición?
@JoeJobs Si entiendo la publicación correctamente, sí, podrían, pero están mucho mejor aislados (porque están allí no solo por unos minutos).
@mothman En realidad, el peso en la parte superior lo hace más estable. Intente equilibrar un palo con peso en la parte superior y no y lo verá en acción. La fuerza de dirección se aplica en la parte inferior del cohete, por lo que desea que esa parte sea la más fácil de mover hacia adelante y hacia atrás para dirigir, lo que significa menos masa en la parte inferior del cohete, especialmente durante las maniobras de dirección más grandes, como el vientre. flop y flip de aterrizaje.
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