Thumbnail play icon

Jak přesně funguje přistávání raket SpaceXSvět Elona Muska

Přidat do sledovaných sérií 20
75 %
Tvoje hodnocení
Počet hodnocení:64
Počet zobrazení:2 441

Everyday Astronaut vám názorně vysvětlí, jak vlastně funguje přistávání raket Falcon společnosti SpaceX. Videa vám podrobně představí jednotlivé zážehy, které raketa provádí, dále vysvětlí, jak fungují dusíkové trysky, roštová kormidla a naklánění motorů, a nakonec to autor vše demonstruje ve hře Kerbal Space Program. A pokud se chcete o přistáních dozvědět více, přečtěte si článek Historie přistávání a znovupoužitelnosti na webu ElonX.

Přepis titulků

Tady Tim Dodd, Everyday Astronaut, a budu mluvit o tom, jak SpaceX přistává se svými masivními raketami Falcon 9. Minule jsme si ukázali, proč nepoužívají padáky a proč přistávají jednou na pevnině a jindy na plošině na moři. Dnes se podíváme na to, jak používají ty gigantické vaflovače, dusíkové trysky a raketové motory, aby dokázali přesně přistát z výšky 110 km při rychlosti až 8000 km/h. Také si řekneme, na co se vlastně díváte, když se při přenosu SpaceX objeví toto.

Začněme. Po postrčení nákladu na orbitu stráví většina prvních stupňů následující minuty stoupáním setrvačností do nejvyššího bodu – apogea – a následným pádem zpět na Zemi, kde se zničí buď dopadem na zem, jako je tomu v Číně a Rusku, nebo dopadem do moře při startech z USA. Aby se dal první stupeň zachránit, musí raketa udělat pár věcí. Zaprvé, přistát, zadruhé, nevybuchnout.

Za přesné přistání jsou body navíc. To přistání je dost důležité. Falcon 9 často přistává na mořské plošině o rozměrech fotbalového hřiště. Pokud se netrefí, stane se z něj korálový útes na dně oceánu. Pokud přistává na pevnině, hrozí, že přistane v osídlené oblasti. Takže schopnost řídit raketu cestou dolů je asi stejně důležitá jako cestou nahoru. Než se pustíme do detailů, shrňme si, co dělá první stupeň Falconu 9 po oddělení od druhého stupně.

Naštěstí pro nás SpaceX natočilo tyto famózní záběry při misi NROL-76 1. května 2017. Nejprve provede první stupeň obrat o 180° pomocí dusíkových trysek. Potom zažehne tři ze svých devíti motorů pro zpětný zážeh. U některých misí ho ale vynechává. Potom vyklopí roštová kormidla. Až se začne vracet do hustší atmosféry, stejnými třemi motory provede vstupní zážeh.

Při cestě atmosférou naviguje pomocí roštových kormidel. Na posledních 30 sekund zažehne Falcon 9 jeden až tři motory a vyklopí nohy, aby pěkně a hladce dosedl. Z dálky to vypadá tak jednoduše! Řekněme si nyní něco o každém z těchto tří mechanismů. Nejdříve dusíkové trysky. Falcon 9 má dvě sady po čtyřech tryskách umístěné na mezistupni v horní části rakety.

Tyto malé trysky orientují nosič ve vakuu. Také provádějí počáteční obrat o 180°, který raketu nasměruje motory napřed, aby mohla zpomalit zpětným zážehem. Můžete vidět malé obláčky dusíku, když průběžně upravuje svůj směr. Dalšími jsou všemi oblíbená roštová kormidla! Roštová kormidla byla vyvinuta v 50. letech v Sovětském svazu. Jde o děrovaná křidélka připomínající rošt, která se sklápějí k nádrži rakety nebo ještě častěji řízené střely.

Přesně tak. Nejčastěji je najdete u střel, protože se dají sklopit, díky čemuž jsou střely skladnější v sile či zbraňové šachtě. SpaceX ale prvenství v použití roštových kormidel na raketě nepatří. Kdepak. To patří Sovětskému svazu, který má roštová kormidla na raketách Sojuz i měsíční raketě N1. Roštová kormidla jsou pro Falcon 9 výbornou volbou, protože se dají vyklopit za letu.

Díky tomu mohou být sklopena při stoupání a později vyklopena před sestupem. Nakonec si všimněte naklánění motorů Falconu 9. Umí se naklánět v rozsahu několika stupňů a docela rychle, což poskytuje hodně kontroly nad raketou. Je to jako balancování s koštětem. Nejen že jej můžete udržet svisle, ale také můžete aplikovat sílu vodorovně a přesunout jej jinam, a to vše jen pomocí vstupu na spodní části.

Pojďme teď do hry Kerbal Space Program, kde se pokusím přistát s prvním stupněm Falconu 9! Falcon 9 je načten v Kerbal Space Programu. Nebudeme to protahovat. 3, 2, 1, start! To je ono! Podívejte, jak jasně svítí těch 9 motorů Merlin.

Nádhera. Na řadě je gravitační obrat. Znamená to, že začneme raketu postupně naklápět stranou, až nakonec bude veškerá rychlost v horizontálním směru místo vertikálního. Máme tu vypnutí hlavního motoru a přichází oddělení druhého stupně. Hotovo. Druhý stupeň nyní bude pokračovat na orbitu, zatímco my provedeme náš malý obrat pomocí dusíkových trysek. Nyní nastartujeme 3 z 9 motorů Merlin v rámci zpětného zážehu.

Díky němu zamíříme zpět na západ místo pokračování na východ. Zpětný zážeh vypadá dobře, vypínáme motory. Pojďme vyklopit roštová kormidla. Tento pohled se vám může zdát povědomý. SpaceX používá při svých přenosech velmi podobný úhel pohledu. Je to pohled z mezistupně směrem dolů ke spodní části prvního stupně, takže můžete vidět roštová kormidla. Opravdu povedený pohled, ale v reálu může být trochu matoucí.

Zatím jsme pořád stoupali a brzy začneme klesat. Jsme v apogeu, nejvyšším bodě. A teď padáme k zemi. Pomocí dusíkových trysek se perfektně nasměrujeme a připravíme se na vstupní zážeh. Ukážu vám to. Trošku si to oddálím a pohrajeme si s přiblížením. Vidíte, jak jsme se dostali do tohoto místa. Zhruba tady se v reálu nachází kamera.

Máme tu vstupní zážeh. Opět zapálíme 3 z 9 motorů Merlin. Fajn, trošku si náš stupeň opepříme sazemi. Zpomalíme tím raketu, aby se nerozpadla při vstupu do atmosféry. Vstupní zážeh hotový. Roštová kormidla mají stále větší kontrolu, jak vstupujeme do hustší atmosféry. Jejich úkolem je udržet nasměrování rakety na její cíl. Uklidni se, divochu. Následuje přistávací zážeh jen s jedním motorem.

Vypadá to dobře. Už to přijde! Vyklápíme nohy! Vypadá to dobře! Je to tady! Ano! Přistáli jsme! A hned na první pokus! Ne.

Ne! Doufám, že už máte lepší představu o tom, jak SpaceX ovládá 15patrovou raketu padající z hranice vesmíru. Pokud máte nějaké otázky o tom, jak SpaceX přistává s raketami či jakékoliv jiné o raketách obecně, nechte mi je v komentářích. Zapněte odběr, abyste nepromeškali další vtipný a poučný obsah. Velké díky patří přispěvatelům na Patreonu, kteří pomohli vytvořit tento a další obsah na kanálu Everyday Astronaut. Pokud chcete přispět, navštivte Patreon.com/EverydayAstronaut.

Díky. To je za mě všechno! Jsem Tim Dodd, Everyday Astronaut, a přináším vesmír dolů na Zemi pro běžné lidi. Překlad: Martin Dravecký Korekce: Petr Melechin www.elonx.cz

Komentáře (6)

Zrušit a napsat nový komentář

Odpovědět

-

02

Odpovědět

Ohledně přistávacího algoritmu mě video příliš neuspokojilo. Tak jsem si našel paper Autonomous Precision Landing of Space Rockets, kde je to dobře popsané. Podle očekávání se jedná o konvexní optimalizaci.
https://www.nae.edu/File.aspx?id=164381
Jak vypadá rovnice popisující problém viz kap. 13.2 http://stanford.edu/~boyd/cvxbook/bv_cvxbook_extra_exercises.pdf

53

Odpovědět

Super video, len keby tam nehral ten k***t v skafandri. Neskutočný debil.

67

Odpovědět

Za ten debilní "skafandr" 3 hvězdičky dolů.   :-(

67

Odpovědět

Jo, co má na sobě, je totiž na tom videu to nejpodstatnější.

12
Používáme cookies, abychom mohli provozovat tuto internetovou stránku a zlepšit Vaši uživatelskou spokojenost. Budete-li pokračovat beze změny nastavení, předpokládáme, že souhlasíte s ukládáním souborů cookies z internetových stránek. Více informací o použití cookies.
OK