¿Es posible la puesta en escena de espárragos?

Lo siento si este es el lugar equivocado para hacer esta pregunta, ya que es muy hipotético.

En la computadora del juego Kerbal Space Program, hay 3 opciones principales de puesta en escena que se utilizan

  1. Convencional Puesta en escena donde cada etapa se separa, luego revela los motores sobre ella, los mismos que se usan en el cohete Saturno V.
  2. Cebolla Escenario en el que un tanque exterior alimenta a un tanque interior y cuando está vacío se deja caer, similar a la alimentación cruzada entre el transbordador y el tanque naranja principal
  3. Espárragos Escenario donde los motores y los tanques rodean el cohete principal, que alimentan al cohete a su lado alrededor del núcleo central, luego al siguiente y luego al núcleo central que está por encima de él. tiene la etapa final, esta configuración en KSP permite elevar enormes naves espaciales en orbe it.

Diagrama de estadificación de espárragos

Esto significa que los Tanques de Combustible y Oxidante en S4 en realidad alimentan a los 7 Motores, hasta que se vacían y caen, luego S3 alimenta a los 5 hasta que se vacían, caen, Lo mismo con S2, y luego S1 ya está muy alto en la atmósfera viajando muy rápido, pero básicamente está lleno de combustible y continúa en órbita

Esta es la esencia de la pregunta, la puesta en escena de Asparagus en KSP es fácil, solo se hace con líneas de combustible mágicas, pero en realidad, se necesitarían grandes bombas y líneas de combustible y soportes estructurales. por lo que todo este peso adicional reduciría el delta-V efectivo que podría ganar con él. pero no estoy seguro de cuánto

Ahora sé que sin información específica en términos de masa de las etapas, etc. es imposible hacer los cálculos reales, pero:

La pregunta

¿Es esto posible de manera realista en la vida real? ¿O los inconvenientes superarían los beneficios

Comentarios

  • No es un duplicado, pero es muy relevante: space.stackexchange.com/questions/18665/ …
  • Se consideró que Falcon Heavy byt finalmente se abandonó. en.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy#Propellant_crossfeed
  • @lex, Cheers, miré a través de un par de cómo hizo el transbordador hazlo preguntas. Es algo realmente interesante, pero no ‘ realmente no investiga si es realmente posible, la gente simplemente parece descartarlo como imposible sin explicar por qué.
  • @ SteveLinton, de nuevo, salud, veo opciones a menudo, pero nunca ninguna razón detrás de por qué no se ‘ t hecho. simplemente ganó ‘ no se terminará
  • » Escenario donde un tanque exterior se alimenta a un tanque interior y cuando está vacío se deja caer, similar a la alimentación cruzada entre el transbordador y el tanque naranja principal » – ¿Es cierto? Pensé que los motores principales ‘ t no se usaron después de la separación ET, y en su lugar se usó el OMS (con sus tanques de combustible separados) para la inyección orbital.

Responder

Es posible, pero no tan fácil en la vida real como en KSP.

Para mantener presurización adecuada del tanque, las alimentaciones cruzadas deben ser accionadas por bomba; las líneas de alimentación cruzada de combustible y oxidante deben ser bastante grandes para mover la cantidad requerida de propulsor (es decir, del orden de la misma potencia que las turbobombas del motor de la sección del núcleo). Todo esto aumenta el peso y la complejidad.

En el diseño propuesto, un problema menor es que la dirección de bombeo de los tanques exteriores produce un par de giro en el cohete que debe contrarrestarse (mediante motores con cardán u otra actitud -mecanismos de control). Las alimentaciones S2-> S1 no producen torque en su diseño, por lo que una alimentación cruzada N-a-1 de un solo nivel, como la propuesta 2-a-1 de Falcon Heavy, no tiene que preocuparse por eso.

Resulta posible obtener algunos de los beneficios de la alimentación cruzada de espárragos al reducir los motores centrales mientras los impulsores están en funcionamiento; por lo tanto, los tanques externos se vacían primero porque «están consumiendo el propulsor más rápido. Más fácil de diseñar: sin plomería de alimentación cruzada, solo motores regulables. Esto es lo que realmente hace Falcon Heavy. La instalación de más motores o más grandes en los impulsores externos sería generalmente equivalente, también.

Comentarios

  • Si desea vaciar y dejar S4 primero, sus tubobombas deben tener 4 veces más potencia que las turbobombas S1 (S4 debe vaciarse a 4 veces la tasa de S1).
  • 3x para crossfeed, 1x para sus propios motores, pero eso ‘ s solo si necesita que el núcleo permanezca 100% completo; crossfeed aún puede ser útil en menos de 10 0%. Sin embargo, tu punto está tomado y ‘ he editado.
  • @RussellBorogove » Para mantener la presurización adecuada del tanque, las alimentaciones cruzadas deben ser impulsadas por bomba » ¿Está seguro ¿esto es cierto? Si todos los tanques están conectados en la parte inferior (con conexiones lo suficientemente grandes como para no impedir el flujo), y solo los que está tratando de vaciar están siendo alimentados con presión de vacío, debería realizar una alimentación cruzada, ¿verdad?
  • Ahhh, está bien, las bombas necesitan mover tanto propulsor, pero no alcanzar la misma presión, como las turbobombas del motor.
  • Sí, la potencia de la bomba es proporcional al flujo másico y la diferencia de presión. Es posible que no necesite la bomba adicional si el inductor de la bomba principal puede soportar la presión de entrada reducida. Varios motores, como SSME y varios motores rusos, tienen una bomba de impulso que gira a una velocidad diferente. Eso les permite trabajar hasta casi el vacío.

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