Ledsen om det här är fel ställe att ställa den här frågan, eftersom den är mycket hypotetisk.
I datorn spel Kerbal Space Program, det finns tre huvudstagingalternativ som används
- Konventionell Staging där varje steg separeras, avslöjar sedan motorerna ovanför det, samma som används i Saturn V Rocket.
- Lök Staging där en yttre tank matas in i en innertank och när den tappas, liknar korsningen mellan Shuttle och Main Orange Tank
- Sparris Staging där motorer och tankar omger huvudraketen, som matas in i raketten bredvid den runt den centrala kärnan sedan till nästa nästa och sedan till den centrala kärnan som ovanför den har den sista etappen, den här inställningen i KSP gör det möjligt att lyfta enorma rymdfarkoster i klotet det.
Detta innebär att bränsle- och oxideringstankarna i S4 faktiskt matar alla 7 motorerna, tills de är tomma och tappade, sedan matar S3 alla 5 tills de är tomma, de tappade, samma med S2, och då är S1 nu redan mycket hög i atmosfären som reser mycket snabbt men är i grund och botten helt drivs och fortsätter i omlopp
Detta är frågan om köttet, sparrisuppställning i KSP är enkelt, bara gjort med magiska bränsleledningar, men i verkligheten skulle det ta enorma pumpar och bränsleledningar och strukturella stöd. så all denna extra vikt skulle minska den effektiva delta-V du kan vinna på den. men jag är inte säker på hur mycket
Nu vet jag att utan specifik information när det gäller massan av etapperna etc är det omöjligt att göra den faktiska matematiken, men:
Frågan
Är detta till och med realistiskt möjligt i verkligheten? eller skulle nackdelarna uppväga fördelarna
Kommentarer
- Inte riktigt en duplikat, men mycket relevant: space.stackexchange.com/questions/18665/ …
- Det ansågs för Falcon Heavy byt så småningom övergett. sv.wikipedia.org/wiki/Falcon_Heavy#Propellant_crossfeed
- @lex, Skål, jag tittade igenom ett par av hur skytteln gör det frågor. Dess verkligt intressanta grejer men ' t tittar verkligen på om det faktiskt är möjligt, folk verkar bara vinka bort det som inte möjligt utan att förklara varför.
- @ SteveLinton, skål igen, jag ser alternativ till det ofta men aldrig några skäl bakom varför det inte var '. bara det vann ' t göras
- " Staging där en yttre tank matas in i en inre tank och när den är tom tappas, liknar crossfeed mellan Shuttle och Main Orange Tank " – Är det sant? Jag trodde att huvudmotorerna inte användes ' efter ET-separering, och istället användes OMS (med sina separata bränsletankar) för orbitalinjektion.
Svar
Det är möjligt, men inte så enkelt i verkliga livet som det är i KSP.
Att upprätthålla korrekt tankstryck, tvärmatningarna måste pumpdrivas; bränsle- och oxidationsmedlets tvärmatningsledningar måste vara ganska stora för att flytta den erforderliga mängden drivmedel (dvs. i storleksordningen samma kraft som kärnsektionens turbopumpar). Allt detta ökar vikten och komplexiteten.
I din föreslagna design är en mindre fråga att de yttre tankarnas pumpriktning ger ett rullande vridmoment på raketen som måste motverkas (via kardanmotorer eller annan inställning -kontrollmekanismer). Inget vridmoment produceras av S2-> S1-matningarna i din design, så en N-till-1-korsning på en nivå, som Falcon Heavy ”föreslagna 2-till-1, behöver inte oroa sig för det.
Det visar sig vara möjligt att få några av fördelarna med sparriskorsning genom att strypa ner kärnmotorerna medan boostersna går – de yttre tankarna tömmar så först eftersom de konsumerar drivmedel snabbare. Det här är mycket lättare att konstruera – inga rörsystem med korsmatning, bara gaser med motorer. Detta är vad Falcon Heavy faktiskt gör. Att installera fler eller större motorer på de yttre boostrarna skulle också vara generellt lika.
Kommentarer
- Om du vill tömma och släppa S4 först måste dess tubopumpar ha 4 gånger så mycket effekt som S1-turbopumparna (S4 måste tömmas med 4x hastigheten S1).
- 3x för crossfeed, 1x för sina egna motorer, men att ' bara är om du behöver kärnan för att vara 100% full – crossfeed kan fortfarande vara användbart vid mindre än 10 0%. Din poäng tas dock och jag ' har redigerat.
- @RussellBorogove " För att bibehålla korrekt tanktryck måste korsningen matas med pumpdrivning " Är du säker detta är sant? Om alla tankar är anslutna vid botten (med tillräckligt stora anslutningar för att inte hindra flödet), och endast de du försöker tömma matas med ullage-tryckmedel, borde det korsmatas? ” > Ahhh, okej, pumparna måste flytta så mycket drivmedel, men inte uppnå samma tryck som motorns turbopumpar.
- Ja, pumpeffekten är proportionell mot massflödet och tryckdifferensen. Du kanske inte behöver den extra pumpen om huvudpumpens inducerare klarar det reducerade inloppstrycket. Flera motorer, såsom SSME och flera ryska motorer, har en boostpump som snurrar med olika hastighet. Det gör att de kan arbeta ner till nästan ett vakuum.