Dragon XL

[jakubv]

Napadá mě, že možná SX vyzkouší Dragona XL nejdříve z F9 na LEO, možná s přiblížením k ISS. (jen odhad)
Vycházím z toho, že rádi testují na skutečných lodích a a raketách.

[mnauprsk]

Podle mě boční stupně zachránit půjdou. A kdyby ne, tak mě to moc mrzet nebude, protože přínos reusability vidím i v tom, že pokud potřebuji vynést těžší náklad, než se běžně vynáší, tak můžu místo speciálního nosiče, který by byl hodně drahý, protože by létal hodně zřídka a vývoj se musí zaplatit, použít expandable verzi reusable nosiče, který je díky tomuto systému i více vyzkoušený.

Plně reusable starship se svým orbital refuelling je samozřejmně mnohem lepší možnost, ale na rozdíl od něj FH už teď létá a je i certifikovaný pro dost velkou škálu nákladů.

[Wopat]

Napadá mě, že možná SX vyzkouší Dragona XL nejdříve z F9 na LEO, možná s přiblížením k ISS. (jen odhad)
Vycházím z toho, že rádi testují na skutečných lodích a a raketách.

To je zajímavá myšlenka. Aby se ještě nestalo, že se to NASA zalíbí a budou jej čas od času používat jako velkokapacitní loď pro zásobování ISS a odvoz odpadu. Kapacitou to určitě bude konkurovat ATV, což znamená 2-3x více nákladu na jeden start. Běžný Cargo Dragon 2 by tak mohl startovat méně a pokud se osvědčí DreamChaser, tak kapacita dopravy nákladu dolů bude zajištěna. NASA by to pak celé přišlo levněji. Ale to je jen jen taková nahlas vyřčená myšlenka.

[MartinH]

To máš pravdu, jenže to přece není potřeba. FH má dostatečnou nosnost k Měsíci. MartinH navrhoval, aby se druhý stupeň předělal tak, aby byl zároveň kosmickou nákladní lodí (jako je tomu např. u Starship).

To je lež, já navrhoval použít Dragon XL jako 3. stupeň. Důkaz:

...
-> máte raketu s neoptimálním horním stupněm které by slušel ještě jeden stupeň a vyvíjíte loď pro specifický účel, tak proč to nespojit. ...

FH je tu trochu OT, ale pro jistotu připomenu, že je to certifikovaný nosič, a to podle NASA i DoD standardů. Jakákoli větší změna jeho konstrukce, jako by bylo třeba prodloužení nádrží, nebo změna motoru horního stupně, by znamenala potřebu zdlouhavé a nákladné recertifikace. Silně pochybuju, že by SpX v současných podmínkách měla kapacity a zájem se do něčeho takového pouštět. Mají toho na talíři už tak dost. FH zůstane tak jak je, potřebnou přepravní kapacitou a delta v musí disponovat Dragon XL.

Však o tom sem referoval zde (tedy jen sem se toho lehce dotknul ):

...
-- měnit horní stupeň u už hotové rakety kvůli 2 startům je asi nesmysl (úprava výrobního závodu, úprava rampy atd.). ...

ano skrývá se to pod tím "atd."

...
roli třetího stupně může velmi efektivně plnit palivo navíc v Dragonu XL

PS - Jardo, to není na tebe, s tím prodloužením máš pravdu, osobně si ale myslím, že je ještě jednodušší cesta, která nesáhne do certifikací, a tou je třetí stupeň jako součást nákladu, klidně i odpojitelný a schovaný pod kryt, zvlášť pokud dotáhnou větší kryt k realizaci, Dragon XL ho potřebovat nebude, respektive on jím bude sám, odvodit pak něco takového jako nakopávač pro náklady by mělo být jednoduché, tedy pokud to bude třeba

ono z hlediska výroby nedává smysl mít dva různé druhé stupně a i pro rampu je to problém znamenající neustálé předělávání TEL
...

Však o tom celou dobu píšu Dragon XL jako 3. stupeň k FH (stačí jen větší nádrže na Dragonu XL vše ostatní už má: motory, navigace, orientační systém atd.). Jen s tím TEL bych si dovolil nesouhlasit prodloužený druhý stupeň by šel zkonstruovat tak, aby měl všechny porty na identickém místě a byl tudíž kompatibilní se stávající rampou (včetně TELu), nicméně to už jsem jako první diskutující označil za nepravděpodobné řešení.

REKAPITULACE:
Já navrhoval celou dobu neměnit konstrukci FH, ale jen v podstatě trajektorii letu a použití Dragona XL jako 3. stupně. Vůbec není nutné při letu k jinému tělesu vstupovat na LEO (či jinou oběžnou dráhu Země). Zvedání nejnižšího bodu dráhy nad atmosféru stojí jen zbytečné deltaV. Vůbec není nutné aby veškeré deltaV k cestě k Měsíci dodal FH, část toho může dodat Dragon XL. Má to své výhody: 2. stupeň FH se sice dostane až někam k Měsíci (či na půli cesty záleží jak moc Dragon XL bude těžký), ale stále zůstane na suborbitální dráze kolem Země (sám se uklidí). Dostanete tam tak i o něco těžší náklad než je nosnost samotného FH k Měsíci. Nijak nezasahujete do nosné rakety, tudíž certifikujete jenom Dragon XL. Nevýhoda je že máte třístupňový systém (krom 2. stupně se musí včas zažehnout i 3. stupeň = Dragon XL - při letu k Měsíci by se dalo říct že to je celkem splnitelný požadavek ale zkuste se o tom zmínit v Boeingu při letu k ISS ) -> větší šance selhání.

PS: Nevím jestli ta narážka na každého amatéra od petrsida byla myšlena na mě, ale nemyslím si že odbornost se určuje podle množství aktivity tady na fóru. Třeba orbitální mechanika se promítla do řady odborných předmětů při mých studiích na ČVUT - do některých i zároveň se speciální a obecnou teorií relativity. Kosmonautika je můj koníček ve volném čase kterého není nikdy tolik, kolik bych si přál, a tak tu přispívám jen sporadicky, a jen když k tomu mám co říct a nejdřív si problematiku promyslím. Neříkám že mi něco sem tam neuteče, jako to zatížení 2. stupně, kde jsem nepostřehl že ta informace je vyvrácená a taky jsem neprováděl výpočet jestli přidáním paliva do Dragon XL vzroste jeho deltaV více než o kolik se sníží deltaV FH díky tomu že vynáší o palivo v Dragonu XL navíc = těžší náklad (ano více paliva = větší nádrž = větší hmotnost nádrže, ale zase to není tak strašné). To se zvýšením nosnosti sestavy FH+Dragon XL přidáním paliva do Dragona XL a jeho použití jako 3. stupně je pouze odhad (nikdy jsem netvrdil opak), ale nemyslím si, že je tak úplně mimo realitu. Muselo by se to přesně spočítat.

[petrsida]

No jo. Jenže když mluvíš o třetím stupni, tak to není totéž, jako když přidáš palivo nákladu, to prostě třetí stupeň není ...

A balistický letět k měsíci je i přes zdání, které máš energeticky náročnější, než přes oběžnou dráhu, tady nemůžeš uvažovat intuitivně, ale potřebuješ počítat

Balistická dráha napřímo, která se ti zdá být příhodnější, má takové gravitační ztráty, že bys vůbec nedoletěl

Při normálním letu na Leo se s gravitaci pereš prvních pár minut, pak už jsou ztráty minimální, na Leo nulové, při balistickém letu bys ji musel přemáhat neustále


PS odtud ta poznámka o amatérismu, jako neber si to osobně, ale takhle se to opravdu dělat nedá

[Wopat]

To je lež, já navrhoval použít Dragon XL jako 3. stupeň. Důkaz:

To není žádná lež. To je mé nepochopení tvého nápadu. Aby člověk lhal, musí to dělat vědomě a znát pravdu. Takže opatrně na takováto nemístná prohlášení

Mé nepochopení možná pramení z tvého vágního vyjadřování v některých věcech. Přesně jak napsal petrsida: "když mluvíš o třetím stupni, tak to není totéž, jako když přidáš palivo nákladu, to prostě třetí stupeň není." To, co ty celou dobu prezentuješ jako třetí stupeň není třetí stupeň. Dragon XL netřeba nijak upravovat a Falcon Heavy také ne. Oba zvládnou svou práci tak, jak jsou (u Dragonu XL to je teda zatím jen na papíře). V takových případech říkáme něco ve smyslu: raketa vynese náklad na takovou a takovou dráhu a dále už bude loď pokračovat sama (tvůj "třetí stupeň"). Celá tvá úvaha o počáteční parkovací dráze je chybná, což se ti snažím od začátku vysvětlit a petrsida ti to teď dobře shrnul. Navzdory tvým úvahám, které myslíš dobře, to zdaleka není optimální. Kdyby bylo, nedělalo by se to v kosmonautice 60 let s parkovací dráhou na LEO.

Pokud petrsida mluvil o amatérovi, tak tímto slovem mohl nazvat kohokoliv na fóru až na jednu výjimku, kterou je Michal Václavík, který v oboru pracuje (pokud je tu ještě někdo a já o tom nevím, tak se mu tímto omlouvám). Pokud v oboru nepracuješ jsi amatér, ať už o tom víš, kolik chceš. Stejně jako hromada českých amatérských astronomů významně přispívá ke světovým objevům.Stejně jako dobrovolný hasič bude vždycky jen amatér, byť by uhasil půl města.

[Stepan]

...

Jen bych dodal, že je to hodně komplexní obor a někteří zdejší amatéři jsou daleko šikovnější v těchto výpočtech než lidé v oboru.
Ale slovo amatér se dá brát jako urážka a z vyjádření Petra to tak vyznělo. Ale jinak s vámi hoši souhlasím.

[MartinH]

Ale já nemyslel letět celou cestu kolmo k zemi, ale normálně to stáčet k východu jak se lítá běžně, jen nemusíš zakulacovat dráhu, nejnižší bod necháš klidně v atmosféře (či úplně pod zemí). Ono u hodně protáhlých drah už to zase takový rozdíl není jestli zrychluješ přímo v nejnižším bodě nebo v jeho okolí, největší gravitační ztráty jsou hned při startu, jak raketa nabírá rychlost tak se snižují. Hlavně to není to stěžejní co jsem chtěl říci, když to vyjde tak že je lepší dráhu zakulatit (aby se zážeh dělal přesně v nejnižším bodě) a pak z ní letět dál tak prosím, ale i tak nejnižší bod nemusí být nijak vysoko a atmosféra se po pár obězích sama postará o úklid 2. stupně. Navíc v nejvyšším bodě stačí jen malý brzdicí zážeh na poslání 2. stupně rovnou do atmosféry. To že přidáte palivo nákladu, aby se dostal na výslednou dráhu sám, se v podstatě v principu neliší od přidání dalšího stupně rakety, který tam ten náklad doručí přímo. Ostatně na geostacionární dráhu se tak létá běžně. Raketa nemá dost sil tam ten těžký satelit vynést přímo, tak ho doručí pouze na přechodovou dráhu a o zbytek se už postará náklad sám. Často sám náklad funguje i jako poslední stupeň. Někdy je ten rozdíl jasný (třeba Sputnik, ten obíhal po dráze na kterou ho usadila nosná raketa), někdy se ten rozdíl stírá (je StarShip loď a nebo raketový stupeň? Ona totiž funguje - bude fungovat jako obojí).

To hlavní co se snažím celou dobu říct, že nejsme zas až tak omezeni papírovou nosností FH k Měsíci. O něco se může postarat sám Dragon XL. Získáme tím úklid 2. stupně do atmosféry a potom buď větší nosnost nebo možnost záchrany všech tří prvních stupňů. (Možná by šlo zachránit první stupně i trochu navýšit nosnost)

PS: než jsem tohle dopsal tak to Wopat pěkně shrnul, už to přepisovat nebudu a má pravdu že místo slova "lež" jsem měl použít "není pravda" rozhodně jsem tím nemyslel že by to bylo vědomě. Možná jsem používal vágnější vyjadřování ale snažil jsem se to dost podrobně vysvětlit. To s tou drahou byla jen taková vedlejší úvaha ono získáte deltaV že nezvedáte nejnižší bod ale ztratíte deltaV že neprovádíte urychlení k Měsíci v optimálním místě dráhy. Záleží která ta část je větší. (asi jsem to měl úplně vynechat, bylo by to kratší a přehlednější) Stěžejní je to o přenechání části práce na Dragona XL, což si myslím že není vůbec špatný postup a třeba to i tak bude fungovat. Ostatně Boeing to tak taky má při cestě na ISS.

[Wopat]

Ale já nemyslel letět celou cestu kolmo k zemi, ale normálně to stáčet k východu jak se lítá běžně, jen nemusíš zakulacovat dráhu, nejnižší bod necháš klidně v atmosféře (či úplně pod zemí).

Ano, to jsem pochopil. Jenže tady nejde pouze o "matematické" výhody týkající se nosnosti, ale také o operační záležitosti, jako je např. získání přesných parametrů parkovací oběžné dráhy pro aktualizaci dat pro TLI. S přímým letem bude přesnost nepochybně horší. A to je jen jedno negativum. Ne všechno se točí okolo delta-v.

Navíc v nejvyšším bodě stačí jen malý brzdicí zážeh na poslání 2. stupně rovnou do atmosféry.

To ano, jenže na tak protáhlé dráze už druhý stupeň nemusí v apogeu vůbec fungovat. Jaká je jeho papírová životnost? 6 hodin? (Nevím) Navíc si troufám tvrdit, že při tak důležité misi jako je zásobování stanice Gateway bude úklid druhého stupně tím posledním, co bude NASA i SpaceX zajímat. Budou tam stovky jiných důležitějších faktorů, kterým se bude mise podřizovat.

To hlavní co se snažím celou dobu říct, že nejsme zas až tak omezeni papírovou nosností FH k Měsíci. O něco se může postarat sám Dragon XL. Získáme tím úklid 2. stupně do atmosféry a potom buď větší nosnost nebo možnost záchrany všech tří prvních stupňů. (Možná by šlo zachránit první stupně i trochu navýšit nosnost)

Tady už se opakujeme a tohle jsem komentoval na začátku. Pokud FH poletí po strmější trajektorii, první stupně se budou vracet vyšší rychlostí a především jejich tepelné a aerodynamické namáhání bude mnohem vyšší, což stupně nevydrží.

Stěžejní je to o přenechání části práce na Dragona XL, což si myslím že není vůbec špatný postup a třeba to i tak bude fungovat. Ostatně Boeing to tak taky má při cestě na ISS.

Osobně se domnívám, že raketa bude (jak je při podobných misích zvykem) vyždímána na maximum a zbytek už bude na lodi. Loď se nebude podřizovat přistání prvních stupňů ani úklidu druhého stupně ani ničemu jinému. Primární je bezpečná a jistá doprava maximálního množství nákladu na stanici.

[petrsida]

Ale já nemyslel letět celou cestu kolmo k zemi, ale normálně to stáčet k východu jak se lítá běžně, jen nemusíš zakulacovat dráhu, nejnižší bod necháš klidně v atmosféře (či úplně pod zemí). Ono u hodně protáhlých drah už to zase takový rozdíl není jestli zrychluješ přímo v nejnižším bodě nebo v jeho okolí, největší gravitační ztráty jsou hned při startu, jak raketa nabírá rychlost tak se snižují.

Uf, jenomže to je právě ten problém

pokud stáčíš dráhu k východu, tak nakonec dráhu zakulatíš, a perigeum ti vyleze z atmosféry v okamžiku, kdy dosáhneš orbitální rychlosti, pokud chceš letět k Měsíci, potřebuješ ještě mnohem vyšší rychlost

to co je tedy blbě je představa, že můžeš letět po nějaké ladné křivce k Měsíci a přitom ti perigeum zůstane v Zemi (respektive by to šlo, ale jenom pokud bys nasměroval let balisticky, což je ale tak strašně energeticky nevýhodné, že až hamba)

uvědom si, že zrychováním v určitém bodě ovlivňuješ výšku oběžné dráhy na opačné straně elipsy

takže letíš, stáčíš k východu, v okamžiku dosažení první kosmické rychlosti jsi dráhu dostal do orbitálních parametrů (záleží na tom, jak máš nastavené sklony a rychlosti, jestli je to elipsa či kruh, uvažuj kruh, elipsa se liší jenom drobnostmi), pokud zrychluješ dál, začneš dráhu naopak protahovat do elipsy a nejnižší bod dráhy je ta výška, ve které se aktuálně nacházíš

Prostě tímhle způsobem to nejde, odporuje to pravidlům orbitální mechaniky

To proč se na dráze letu k Měsíci parkovalo na kruhové dráze mělo své důvody

teoreticky bys mohl odstartovat tak, že bys SIVB nechal běžet pořád a hned bys letěl dál, neznamenalo by to ale, že bys v určitém okamžiku nebyl na kruhové dráze, naopak, jenom bys v tom okamžiku nezastavil motory

proč se to nedělalo je nasnadě:

1. parkovací orbita dávala čas na kontrolu
2. umožňovala správnou volbu odletového okamžiku, když startuješ z Floridy, tak jsi na dráze s určitou inklinací, a ty potřebuješ trefit správnou inklinaci pro let k Měsíci, změna inklinace je nejúspornější v okamžiku pozice nad rovníkem


Prostě a jednoduše si uvědom, že tohle jsou věci, které počítala spousta lidí v šedesátých letech a počítali opravdu energeticky nejoptimálnější varianty, Apolo bylo hodně na hraně

A teď ještě k té kritice, amatér je poučený laik, v tomhle ohledu jsme zde amatéry takřka všichni, včetně mě a nestydím se za to

za amatérismus považuji přístup, kdy si amatér z nějakého důvodu začne myslet, že generace profesionálů před ním něco opomněly a jeho přístup k věci je průlomově novátorský (věř tomu, že v 99,9999% to tak není), přičemž většinou opomenou započítat něco, co právě ti profesionálové dávno započítali

chybu můžeme udělat každý, ale jako amatéři bychom si toho měli být vědomi a neměli bychom zarytě stát na svém, to jest to, co jsem kritizoval

není to ani o počtu příspěvků, ani o přednáškách, které jsme absolvovali, ani o titulech, je to o pokoře

zkus si pohrát s některými letovými simulátory, jedno odpoledne hraní dá člověku víc, než hodiny úvah, které vycházejí z nedokonalého pochopení zákonitostí, kterými se to řídí

PS - ve svém oboru se s tímto přístupem setkávám velmi často, je úžasné pozorovat přesvědčení lidí, že drží v ruce třeba "hlavu" kelta, a přitom vidět nahrubo osekaný úlomek opuky na kterém pár prasklin evokuje nějaký obličej, člověk pak může jenom krčit rameny, ale přesvědčeného nepřesvědčím, i kdybych se snažil tisíc let