Доброго дня!

Выделю вопрос свой, просветительского характера из темы о падении первой ступени Фалькон-а при посадке. Из-за отказа одной лапы, которых, если я правильно всё рассмотрел - четыре.

Разъясните, пожалуйста, кто силён в вероятностях: Как изменится вероятность надёжной посадки, если лап будет пять, а не четыре?

Мне непонятно, почему утверждают, что вероятность надёжной посадки не изменится...

(60) как предлагает сажать аппарат мягко?

потому что все остальные способы существенно дороже ..
парашют х.з. сколько весит, в воду сажать нельзя .. если только в большой стог сена ..

(62) подготовленная площадка однако, с банальной сеткой однако

(64)+ устойчивой к прожиганию ))

вряд ли стенки выдержат боковые нагрузки ..
а потом не понятно где натягивать сетку ..

(60) "Во время запусков проводились тесты по повторному использованию обеих ступеней ракеты-носителя. Изначальная стратегия использования лёгкого термозащитного покрытия для ступеней и парашютной системы себя не оправдала, и была заменена на стратегию управляемого приземления с использованием собственных двигателей"

вики говорит, что пустая первая ступень весит 25 тонн

(65) и тонкостенная труба завалившись разрушается? Вот уж профит так профит

это называется опцион на технологию .. сейчас сделают игрушку и будут миру мозг морочить .. типа мы готовы переходить на электричество, мы готовы отправлять десятки ракет в космос.

(67) нет возрат двигателем оставляем, просто без этих ног которые к примеру не раскрывшись того

(68) это уже детали, к примеру ракета "стоит на факеле" пока сбоку ее фиксируют

надо нам такую к булаве приделать ... что бы она могла взлетать .. а потом садится ... типа передумала лететь.

(70)+ если глянуть видео посадки то видно что села почти четко в центр круга, но вот потом начала заваливаться

так что сетка снизу и мягкие (пена?) захваты по бокам и все ок было бы

Выглядеть это примерно должно как из ровной площадки с ямой внутри   (над ямой сетка несгораемая) сразу при касании выстреливает кольцо и внутри пена
ну или нечто вроде подушек безопасности надувных как в авто но не так ударно надуваемых (чтобы не помять)

(73)+ ну или тупо в круглую шахту садить...

(72) Неуниверсально! Технология на "лапках" может садиться не только там, где всё построено под посадку, а и там, где это необходимо!

или в презерватив..

(70) по моему это придумывание сложностей. тут достаточно технологию с лапами обкатать.

(75) хм... типа дальше будем ракетное такси делать?

(77) угу лапы не снизу чтобы а длинные сверху да?

(68) помницца в Саяногорске пошел гулять за город в лес и наткнулся  сначала на мужика с ружьем, а потом на ниипического размера помятую бочку. Оказалось она, первая ступень.

ваще, круче всего ловить ступень транспортным самолётом, вот это будет шоу - билеты продавать можно.

(79) проблему вижу в нераскрытии опоры. зачем сверху?

(82) опора же вроде сломалась? если сверху то можно сделать длинные с амортизаторами

(83)+ и самое главное нагрузка меньше, сча при наклоне даже небольшом бедная одна ножка по правилу рычага

попробуйте перевернуть конус.

(85) проблема не в перевороте, а в нагрузках на основание конуса с одной стороны при попытке переворота

(86) одна лапа весит две тонны, какой будет вес у лапы длинной со ступень, если её высота 45 метров?

Чтобы ступень не заваливалась - сажать ее надо горизонтально. А не приделывать очередные костыли.

(75) Только вот для этого корпус не должен разваливаться при заваливании набок. Иначе смысла нет.

(88) так https://ru.wikipedia.org/wiki/Байкал-Ангара что ли?

(88) Ему и нет смысла заваливаться на бок, поэтому и нет смысла икать смысл там где смысла нет. Встала как этот, ну при виде этой... И стоит!

http://www.youtube.com/watch?v=ZCBE8ocOkAQ
смотрим как приземляется сорокапятиметровая бандура и восхищаемся.
по мне - решение вполне рабочее, проблема надёжности раскрытия должна решаться без существенного изменения конструкции.

(5) Потому что лапы-опоры выполняют еще и функцию аэродинамических рулей и мини крыльев на некоторых этапах спуска . В данном случае крестообразное расположение четырех рулей - единственно возможное

(88) при вертикальной посадке направление приложенных сил аналогично силам, прилагаемым при "основном функционале". При горизонтальной посадке нужно будет рассчитывать конструкцию ещё и на изгиб, причем требования к точности выведения не ниже (а то и выше), требуется ВПП, ну и ты пы и ты ды...
Проблемы тоже решаемые, но на мой взгляд гораздо "дороже" .

(93) Один фиг надо укреплять. Рычаг большой - даже небольшие силы будут вызывать серьезные нагрузки на изгиб.

(94) на осевые нагрузки она вполне рассчитана Если она будет подходить с углом, ббольшимчем угол устойчивости - ей уже пофиг на нагрузки нерасчетные будет. Ибо завалится.
Зы. Странно, что никто ещё не предложил метод Луны-9.:-)

А нельзя ли ловить ракету? Пока она корячится и тратит горючее, со стороны подъезжает платформа и берет ракету в свои объятия.

(5) 4 лапы потому что во внешнем кольце 8 двигателей, было бы 9 двигателей - было-бы 3 лапы.

(17) Там нет тормозных двигателей, Falcon тормозит маршевыми.

(97) Вообще никакого одно к другому не имеет. На Кузнечиках четыре опоры при одном двигателе

(95) Как насчет внешнего воздействия? Подошла нормально, но тут ветерок подул.

(92) Не рулей а стабилизаторов, рули сверху.

(99) Может быть, я свечку не держал.
но крепления ног и пневмоцилиндров логично упирать в силовые в силовые точки остова, если делать 3 ноги придется извращаться с дополнительными силовыми кольцами.

(87) откуда инфа?

(5) век живи, век учись

(10) они еще 10-15 ступеней спалят, прежде чем додумаются до использования держателей

(10) ... и деформировать, и автоматически восстанавливать повреждения.

(92) на первый взгляд не вижу причин почему нельзя добавить опор... программа стабилизации безусловно усложнится, но это решаемая задача

(103) 2,100 весят все 4.
the four legs have a total mass of around 2,100 Kilograms
http://spaceflight101.com/spacerockets/falcon-9-v1-1-f9r/

(108) ну так это совсем другой коленкор... а то тут забрасывать на место запуска второй ступени только почти 10т одних опор.

+(107) с другой стороны добавка допопоры рассчитанных на меньшую нагрузку не особо добавит надёжности в случае отказа одной... а под них нужно и место внутри корпуса(возможно требует серьёзного изменения компоновки) и вес допопоры/опор это то, на сколько будет легче вторая ступень... потом, чем больше элементов - тем выше вероятность отказа одной... так можно докатиться до добавки такого количества опор что-бы пережить посадку при отказе двух, т.е. до маразма, как-ы правильнее над надёжностью работать

(107) Стабилизация - это побочный эффект наличия ног. Когда его обнаружили решили открывать ноги раньше. И все. Нет там программы стабилизации ногами.

(111) за счёт профиля ноги и увеличения сопротивления при отклонении от вертикальной траектории?

(102) Там по любому придется тдполнительное усиление ставить . (111) Эффект стабилизации ногами был обнаружен еще при тестовых полетах Кузнечика в 2012-2013 году , на стадии самых первых предварительных НИОКР

Если добавить две, то отказ одной не приведет к падению, а отказ двух соседних сильно менее вероятен чем одной.
с другой стороны лишняя тонна веса.
но если учесть что опор будет 6, то нагрузка будет при прочих равных ниже, возможно это позволит снизить вес каждой из опор, и утяжеление составит менее тонны.

(114) если опоры добавляются что-бы минимизировать риск от отказа одной - снижать жёсткость опор (и соответственно массу) нельзя.

(115) масса снизится из-за укорочения опоры. Но увеличится из за механизмов, необходимых для каждой опоры.
Т.к. мы не знаем ни удельной массы опоры, а она не прямо пропорциональна длине, ни массу "единичных механизмов", ни допусков на углы посадки, ни вероятностной модели отклонения - делать выводы глупо.
Неужели кто-то думает, что разработчики сумели построить вполне нормально летающую ракету, но не могут решить простую оптимизационную задачку уровня семестровки студента 2-3 курса?

Мне кажется, что в целом идея не надежна. Чтобы ракета не завалилась - нужна идеально ровная поверхность. Не должно быть ветра... Слишком много условий.  Для надежности ракета должна уметь приземляться на любую поверхность. Должны быть какие-то компенсирующие двигателя. Либо шлюз, который будет удерживать ракету.

(117) а зачем нужна "идеально ровная поверхность"? только чтоб вам что-то казалось? :-)

(118) Чтобы центр масс не выходил на точку опоры

(116) практика показывает что задачу в целом пока не решили. И это, мы про опоры чисто теоретически, смысла в укорачивании как-бы не вижу.

(119) во-первых, "идеально ровная" - не означает "горизонтальная". Во-вторых, "любая поверхность" - слишком широкое понятие. Техника всегда расчитывается на эксплуатацию в определенном диапазоне условий. в третьих, для обеспечения устойчивости есть другие методы - например, управление опорами.

(119) упс... Опечатка "... не выходил ЗА точку..."

(120) практика показывает, что задача решаема на текущем уровне развития. Даже больше - задача решена (на сушу ступень успешно села, в баржу - уже попадает безошибочно, почти все параметры в допуске), и идет ее практическая отработка.

(122) еще точнее - "за радиус устойчивости". Обсуждено сотней постов выше.

(89) У технологии горизонтальной посадки есть свои минусы. Она, например, менее универсальна тем, что не позволяет сажать ступень ракеты на планеты с низкой плотностью атмосферы. Этот вариант точно не для SpaceX, всерьез рассчитывающей участвовать в освоении Марса.

(125) вы точно про посадку на реактивных двигателях?

(126) беру свои слова обратно. проглядел слово "горизонтальной"

При одинаковом расстоянии между опорами расстояние до прямой, проведенной от опоры к опоре, к центру ракеты в ракете с 3 опорами будет меньше, чем в ракете с 4 опорами, т.е. устойчивость ракеты будет больше. Если поставить 5 опор, тогда при том же расстоянии радиус будет еще больше, что, возможно будет неприемлемо. Если уменьшать расстояние между опорами, тогда не будет преимущества и возможно даже снизится устойчивость конструкции.

(120) смысл в том что длина медианы опущенная из вершины прямого угла равнобедренного прямоугольного треугольника будет меньше чем она же для равностороннего.
это 4 и 6 опор, вид сверху, смещение центра тяжести по медиане.

Не спорю, всё написанное - крайне интересно и занимательно, но вопрос...! ))
Как же всё-таки изменится вероятность успешной посадки при добавлении ещё одной лапки? Не двух, одной. Итого - пять, вместо 4-х. Вопрос в расчёте вероятностей.

а как можно посчитать вероятность ? Ее надо или наблюдать или какие-то допущения делать. По мне там все допущения сильно притянуты за уши. вообще есть подозрение что конструкция временная и будет на что-то другое заменена, просто сейчас не меняют, так как изучают что-то другое, а затем перейдут к посадочному механизму плотнее.

(131) Дык... обычная ж задача для теорвера, только не сформулировать адекватно:

Посадка космолёта два раза на 4 лапы даёт отказ одной лапы с вероятностью 50%. Это при двух испытаниях - отказала одна лапа.

Убиение космолёта при отказе одной лапы = 100%, т.к. нет устойчивости - 180 градусов между исправными лапами. При 0 градусах между лапами (круговое многолапие) - вероятность убиения космолёта, ожидаемо = 0%.

Как изменится вероятность успешной посадки при добавлении 5-ой лапы?

Упрощённо, без всяких "дорого". Геометрию круга устойчивости использовать только при решении задачи со звёздочкой))

(132) и здесь не так все просто. отказ одной лапы из четырех дает вероятность убиения 0.5. а вот чтоб посчитаать вероятность убиения при отказе одной лапы из пяти  - нужно уже знать вероятностные характеристики отклонения. и для  двух лап из пяти - тоже.

(133) Пренебрегаем! Основываемся на данных опыта. Лапы, считаем, технически одинаковые, т.е. фиксация лапы не зависит от угла подлёта ракеты - не зафиксировалась - отказала, значит.

(134) тогда при росте количетва лап вероятность отказа растет :-)))

(135) Утверждают, что "не изменится". Сам проверить не могу утверждение, но уж точно не "возрастёт", ибо поддержка при 5-ти лапах, при отказе одной лапы, не даст упасть космолёту на 100%, т.к. угол неустойчивости будет менее 180 градусов.

(136) у тебя "упрощеное условие" - вероятность отказа всей системы равна вероятности отказа одной лапы. В этом случае чем больше лап, тем больше вероятность отказа всей системы. :-)

(137) Вот тут - не понял. Вероятность отказа всей системы зависит от отказа лап. При 4-х - одной, при пяти - двух и соседних. В задаче "со звёздочкой" - зависит и от площади устойчивости. Раз вероятность одновременного отказа, да ещё и не всех комбинаций рассматривается - то вероятность однозначно должна падать, но уж никак расти не может.

(138) Ну и какбе не стоит забывать, что увеличение количества лап увеличивает взлетную массу ==> количество топлива ==> увеличение общей массы ступени ==> нагрузку на прикрученные лапы :)

(139) Это, какбэ, к чему здесь?, в задаче...

+(39) Кстати, так можно договориться до здоровенной дисковой опоры вместо кучи лап. И к ней прилеплена ступень на амортизаторах, во как %)

(140) В задаче речь о надежности системы. То, что я описал в (139) непосредственно на надежность влияет, в общем-то.

(141) С дисковой не взлетит - кольцо нужно. :)

(142) Не пойму, чем, но видимо - это просто вы вопрос задачи не поняли.

(144) Да все я прекрасно понял, шо ви такой серьезный =)

(143) Точно, кольцеобразная моноопора :)

(138) "Лапы, считаем, технически одинаковые, т.е. фиксация лапы не зависит от угла подлёта ракеты - не зафиксировалась - отказала, значит." - вот ваше ТЗ.
---------
Вероятность отказа для четырехлапой системы - это вероятность отказа лапы, умеоженная на вероятность отклонения в сторону отказавшей лапы на расстояние r>0. Вероятность отказа лапы - 0.125 (отказала одна лапа из восьми). вероятность отклонения - интеграл от ПРВ на половине полного угла, т.е. 0.5.
Т.е. даже сейчас мы имеем вероятность облома - 0.0625. что неплохо

ой, где-то ошибся в расчетах.
дома пересчитаю.

(147) Отклонение, в случае отказа одной лапы - однозначно будет присутствовать, т.к. стабилизация рассчитывает на противодействие отсутствующей лапы, то есть - сама себя завалит. 100%. Потому, что при угле неустойчивости 180 градусов - это неустойчивая вертикальная система, без вариантов. Да и в космических масштабах - даже 0.0625 _процента_ - недопустимо, не говоря про шесть с чётвертью процента.

(149) оно однозначно будет присутствовать, но в какую сторону и на какую величину - неизвестно.
а насчет вероятности неудачи 6%... вероятность удачного полета Гагарина была в районе 0.7. и ведь ничего, слетал...
опять же, практическая вероятность при двух полетах - статистически недостоверна.

кстати, там проблема была в защёлке, которая не зафиксировала лапу в разложенном состоянии.
может тогда уж начать обсуждать установку дублирующей защёлки? а то и двух...

да и лапы вроде под собственным весом раскрываются, нет?

(151) не факт, что "под собственным весом"

(151) Две защёлки не помогут при неисправности лапы, то есть - космолёт - упадёт.

Интересует только то, что интересует: как изменится вероятность успешной посадки при добавлении пятой лапы? !!

(153) "а доцент васильев - тупой!"©

(150) про 0.7 - это перегиб, наверно, всё же. Ссыль есть по теме? Даже самолёты делают с запасом 1.02, что, кагбэ, намекает на надёжность 99 и выше процентов.

(154) Ваши друзья меня мало интересуют)

(153) при неисправных защёлках можно 10 лап добавить с неизменной вероятностью :)

Собрались "нечитатели", блин...

Интересует изменение вероятности, не при 10-ти лапах, не при шести, с настолько же исправными защёлками, но при добавлении 5-ой лапы!

Еще не обсуждали утвержденную космическую программу Роскосмоса на 10 лет, и новую ракету Феникс?

Спейс-Х испытывает мыгкую систему посадки на КК Дракон-2:

http://lenta.ru/news/2016/01/22/spacex/

* мЯгкую

И вот еще космический настольный теннис шариком из воды:

http://lenta.ru/news/2016/01/22/spacepingpong/