Имя: Пароль:
LIFE
Наука
OFF: Как изменится надёжность ракеты Falcon, если добавить опору?
, , ,
0 bolobol
 
19.01.16
16:13
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...
62 rphosts
 
19.01.16
18:05
(60) как предлагает сажать аппарат мягко?
63 gSha
 
19.01.16
18:06
потому что все остальные способы существенно дороже ..
парашют х.з. сколько весит, в воду сажать нельзя .. если только в большой стог сена ..
64 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:07
(62) подготовленная площадка однако, с банальной сеткой однако
65 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:07
(64)+ устойчивой к прожиганию ))
66 gSha
 
19.01.16
18:09
вряд ли стенки выдержат боковые нагрузки ..
а потом не понятно где натягивать сетку ..
67 f_vadim
 
19.01.16
18:10
(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
68 rphosts
 
19.01.16
18:12
(65) и тонкостенная труба завалившись разрушается? Вот уж профит так профит
69 gSha
 
19.01.16
18:12
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.
70 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:13
(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
71 gSha
 
19.01.16
18:14
надо нам такую к булаве приделать ... что бы она могла взлетать .. а потом садится ... типа передумала лететь.
72 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:15
(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
73 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:17
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)
74 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:18
(73)+ ну или тупо в круглую шахту садить...
75 bolobol
 
19.01.16
18:20
(72) Неуниверсально! Технология на "лапках" может садиться не только там, где всё построено под посадку, а и там, где это необходимо!
76 gSha
 
19.01.16
18:20
или в презерватив..
77 f_vadim
 
19.01.16
18:21
(70) по моему это придумывание сложностей. тут достаточно технологию с лапами обкатать.
78 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:21
(75) хм... типа дальше будем ракетное такси делать?
79 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:22
(77) угу лапы не снизу чтобы а длинные сверху да?
80 Глобальный_
Поиск
 
19.01.16
18:23
(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.
81 f_vadim
 
19.01.16
18:23
ваще, круче всего ловить ступень транспортным самолётом, вот это будет шоу - билеты продавать можно.
82 f_vadim
 
19.01.16
18:24
(79) проблему вижу в нераскрытии опоры. зачем сверху?
83 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:31
(82) опора же вроде сломалась? если сверху то можно сделать длинные с амортизаторами
84 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:31
(83)+ и самое главное нагрузка меньше, сча при наклоне даже небольшом бедная одна ножка по правилу рычага
85 H A D G E H O G s
 
19.01.16
18:38
попробуйте перевернуть конус.
86 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:40
(85) проблема не в перевороте, а в нагрузках на основание конуса с одной стороны при попытке переворота
87 f_vadim
 
19.01.16
18:44
(86) одна лапа весит две тонны, какой будет вес у лапы длинной со ступень, если её высота 45 метров?
88 dmpl
 
19.01.16
18:51
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.
89 Garykom
 
гуру
19.01.16
18:56
90 bolobol
 
19.01.16
19:04
(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!
91 f_vadim
 
19.01.16
19:11
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.
92 opty
 
19.01.16
19:20
(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
93 Это_mike
 
19.01.16
19:24
(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" .
94 dmpl
 
19.01.16
19:27
(93) Один фиг надо укреплять. Рычаг большой - даже небольшие силы будут вызывать серьезные нагрузки на изгиб.
95 Это_mike
 
19.01.16
19:33
(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.:-)
96 MaxS
 
19.01.16
19:40
А нельзя ли ловить ракету? Пока она корячится и тратит горючее, со стороны подъезжает платформа и берет ракету в свои объятия.
97 swcid
 
19.01.16
19:56
(5) 4 лапы потому что во внешнем кольце 8 двигателей, было бы 9 двигателей - было-бы 3 лапы.
98 swcid
 
19.01.16
20:05
(17) Там нет тормозных двигателей, Falcon тормозит маршевыми.
99 opty
 
19.01.16
20:09
(97) Вообще никакого одно к другому не имеет. На Кузнечиках четыре опоры при одном двигателе
100 dmpl
 
19.01.16
20:11
(95) Как насчет внешнего воздействия? Подошла нормально, но тут ветерок подул.
101 swcid
 
19.01.16
20:51
(92) Не рулей а стабилизаторов, рули сверху.
102 swcid
 
19.01.16
20:59
(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.
103 rphosts
 
19.01.16
23:15
(87) откуда инфа?
104 Матиус
 
19.01.16
23:16
(5) век живи, век учись
105 Матиус
 
19.01.16
23:18
(10) они еще 10-15 ступеней спалят, прежде чем додумаются до использования держателей
106 Матиус
 
19.01.16
23:20
(10) ... и деформировать, и автоматически восстанавливать повреждения.
107 rphosts
 
19.01.16
23:21
(92) на первый взгляд не вижу причин почему нельзя добавить опор... программа стабилизации безусловно усложнится, но это решаемая задача
108 swcid
 
19.01.16
23:37
(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/
109 rphosts
 
20.01.16
00:09
(108) ну так это совсем другой коленкор... а то тут забрасывать на место запуска второй ступени только почти 10т одних опор.
110 rphosts
 
20.01.16
00:18
+(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
111 swcid
 
20.01.16
00:19
(107) Стабилизация - это побочный эффект наличия ног. Когда его обнаружили решили открывать ноги раньше. И все. Нет там программы стабилизации ногами.
112 rphosts
 
20.01.16
00:22
(111) за счёт профиля ноги и увеличения сопротивления при отклонении от вертикальной траектории?
113 opty
 
20.01.16
00:37
(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
114 Bigbro
 
20.01.16
08:07
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.
115 rphosts
 
20.01.16
08:30
(114) если опоры добавляются что-бы минимизировать риск от отказа одной - снижать жёсткость опор (и соответственно массу) нельзя.
116 Mikeware
 
20.01.16
08:38
(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?
117 VladZ
 
20.01.16
08:43
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.
118 Mikeware
 
20.01.16
08:45
(117) а зачем нужна "идеально ровная поверхность"? только чтоб вам что-то казалось? :-)
119 VladZ
 
20.01.16
08:47
(118) Чтобы центр масс не выходил на точку опоры
120 rphosts
 
20.01.16
08:50
(116) практика показывает что задачу в целом пока не решили. И это, мы про опоры чисто теоретически, смысла в укорачивании как-бы не вижу.
121 Mikeware
 
20.01.16
08:51
(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.
122 VladZ
 
20.01.16
08:51
(119) упс... Опечатка "... не выходил ЗА точку..."
123 Mikeware
 
20.01.16
08:53
(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.
124 Mikeware
 
20.01.16
08:54
(122) еще точнее - "за радиус устойчивости". Обсуждено сотней постов выше.
125 imepic
 
20.01.16
10:04
(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.
126 trad
 
20.01.16
10:09
(125) вы точно про посадку на реактивных двигателях?
127 trad
 
20.01.16
10:10
(126) беру свои слова обратно. проглядел слово "горизонтальной"
128 dmrjan
 
20.01.16
10:12
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.
129 Bigbro
 
20.01.16
10:18
(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.
130 bolobol
 
21.01.16
12:08
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.
131 gSha
 
21.01.16
12:16
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.
132 bolobol
 
21.01.16
13:38
(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))
133 Mikeware
 
21.01.16
13:45
(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.
134 bolobol
 
21.01.16
13:50
(133) Пренебрегаем! Основываемся на данных опыта. Лапы, считаем, технически одинаковые, т.е. фиксация лапы не зависит от угла подлёта ракеты - не зафиксировалась - отказала, значит.
135 Mikeware
 
21.01.16
13:51
(134) тогда при росте количетва лап вероятность отказа растет :-)))
136 bolobol
 
21.01.16
13:54
(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.
137 Mikeware
 
21.01.16
14:03
(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. :-)
138 bolobol
 
21.01.16
14:18
(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.
139 Маратыч
 
21.01.16
14:20
(138) Ну и какбе не стоит забывать, что увеличение количества лап увеличивает взлетную массу ==> количество топлива ==> увеличение общей массы ступени ==> нагрузку на прикрученные лапы :)
140 bolobol
 
21.01.16
14:21
(139) Это, какбэ, к чему здесь?, в задаче...
141 Маратыч
 
21.01.16
14:22
+(39) Кстати, так можно договориться до здоровенной дисковой опоры вместо кучи лап. И к ней прилеплена ступень на амортизаторах, во как %)
142 Маратыч
 
21.01.16
14:22
(140) В задаче речь о надежности системы. То, что я описал в (139) непосредственно на надежность влияет, в общем-то.
143 Fish
 
21.01.16
14:25
(141) С дисковой не взлетит - кольцо нужно. :)
144 bolobol
 
21.01.16
14:25
(142) Не пойму, чем, но видимо - это просто вы вопрос задачи не поняли.
145 Маратыч
 
21.01.16
14:25
(144) Да все я прекрасно понял, шо ви такой серьезный =)
146 Маратыч
 
21.01.16
14:25
(143) Точно, кольцеобразная моноопора :)
147 Mikeware
 
21.01.16
14:31
(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
148 Mikeware
 
21.01.16
14:37
ой, где-то ошибся в расчетах.
дома пересчитаю.
149 bolobol
 
21.01.16
14:40
(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.
150 Mikeware
 
21.01.16
14:50
(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.
151 f_vadim
 
21.01.16
14:58
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?
152 Mikeware
 
21.01.16
15:00
(151) не факт, что "под собственным весом"
153 bolobol
 
21.01.16
15:07
(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? !!
154 Mikeware
 
21.01.16
15:09
(153) "а доцент васильев - тупой!"©
155 bolobol
 
21.01.16
15:11
(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)
156 f_vadim
 
21.01.16
15:11
(153) при неисправных защёлках можно 10 лап добавить с неизменной вероятностью :)
157 bolobol
 
21.01.16
15:24
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!
158 Oftan_Idy
 
22.01.16
12:31
Еще не обсуждали утвержденную космическую программу Роскосмоса на 10 лет, и новую ракету Феникс?
159 beer_fan
 
22.01.16
18:31
Спейс-Х испытывает мыгкую систему посадки на КК Дракон-2:

http://lenta.ru/news/2016/01/22/spacex/
160 beer_fan
 
22.01.16
18:32
* мЯгкую
161 beer_fan
 
22.01.16
18:34
И вот еще космический настольный теннис шариком из воды:

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