SpaceX annuncia il nuovo Falcon Heavy

Oggi l’imprenditore sudafricano Elon Musk, amministratore delegato di SpaceX, in una conferenza stampa a Washington ha annunciato le incredibili specifiche di un nuovo razzo, chiamato Falcon Heavy, che fa diventare questo mezzo come il piu’ grande e potente al mondo dopo il Saturno V delle misioni lunari Apollo.

Qualche giorno fa sul sito web di SpaceX era apparso un annuncio molto particolare ed alquanto misterioso che annunciava “qualcosa di grosso per il 5 aprile”.

Elon Musk ha dichiarato che entro la fine del prossimo anno il nuovo Falcon Heavy giungerà presso la base di Vanderberg, in California, per tentare subito dopo il primo decollo, e confida di riuscire ad eseguire il primo lancio dal complesso di Cape Canaveral entro la fine del 2013 o al piu’ tardi entro i primi mesi del 2014.

Falcon heavy avrà una capacità di carico più che doppia rispetto allo Space Shuttle od al nuovo Delta IV Heavy di United Launch Alliance, una joint venture tra Boeing e Lockeed Martin, essendo in grado di trasportare satelliti pesanti fino a 53 tonnellate.

Tanto per dare un’idea, Falcon Heavy sarà in grado di sollevare fino all’orbita l’equivalente di un velivolo commerciale come un Boeing 737-200 pieno di passeggeri, carburante e bagagli.

Il primo stadio sarà composto da 3 nuclei di nove motori. Questi motori saranno una versione aggiornata dei Merlin utilizzati da Falcon 9, e sono attualmente in sviluppo presso i laboratori a McGregor in Texas.
La loro spinta complessiva superera’ l’incredibile valore di 1.500.000 kg.

SpaceX ha curato moltissimo anche la sicurezza e l’affidabilità del nuovo sistema Falcon, garantendo la possibilità di continuare la missione anche in presenza di una failure a uno o più motori. Ogni motore è circondato da un guscio protettivo che lo isola dagli altri in caso di rotture della camera di combustione e/o incendi.
Falcon Heavy sarà in grado, unico nel suo genere, di travasare il propellente dai booster laterali al nucleo centrale e sarà abilitato ad accogliere e trasportare astronauti.

Musk ha inoltre dichiarato che i servizi che Falcon Heavy sarà abilitato a svolgere saranno commercialmente molto appetibili, poichè i costi di messa in orbita saranno decisamente più bassi rispetto ad ogni altro lanciatore disponibile sul mercato.

Queste sono le principali caratteristiche del nuovo Falcon :

• possibilita’ di sollevare in orbita bassa terrestre pesi fino a 53 tonnellate
• altezza: 69,2 m
• larghezza totale: 11,6 m
• peso max al decollo: 1400 t
• spinta max al decollo: 1700 t

Fonte: SpaceX

Onestamente mi lascia perplesso il dato di payload dichiarato in relazione a quello del Falcon 9. Parliamo di un incremento da 8,6ton a 53ton con 3 “core” appaiati… E’ vero che il payload non è proporzionale a quanti stage iniziali utilizzo, ma 6 volte il rapporto fra i due mi sembra enorme come prestazione… Per fare un esempio il Delta IV tradizionale trasporta 8ton mentre quello “Heavy” con tre core appaiati 23ton circa… da aggiungere inoltre che fino a questa nuova brochure il Falcon 9H doveva avere 24 ton di payload in LEO e ora, passi che quel dato potesse essere stato puramente indicativo, con la medesima configurazione viene dichiarato capace del doppio del carico e senza apparenti modifiche…
Sono perplesso…

Lo scopriremo solo vivendo…

E’ anche il grappolo di motori cha a me da un po’ da pensare.

Concordo con te. Tra l’altro io avevo sentito parlare di poco più di 30 tonnellate in LEO, non di 53.

Stavo pensando le stesse cose di Albyz e Lupin, ma mi riesce difficile pensare che un personaggio del calibro di Elon Musk investa tutta la sua credibilità, e anche quella della sua azienda, in un’affermazione pubblica da “sbruffone”, un’affermazione falsa…
Ci deve essere qualche inghippo…forse si riferiva al peso totale in orbita e non al payload?
La mia è una domanda ingenua e forse anche sbagliata tecnicamente

Anche io resto molto perplesso, anche perchè avevo capito che, in paragone, con 27 “piccoli” motori un vettore è meno performante che con tre grossi… Mah, vedremo!.. certo che anche $2000 invece che $20000 al chilogrammo è una bella differenza: speriamo che il buon Musk non ci abbia fatto un pescione d’aprile con 4 giorni di ritardo!!!

Penso che parte dell’incredibile payload si nasconda nell’idea di travasare il propellente al core centrale durante il volo. in questo modo al distacco dei booster ci ritroviamo con un core bello pieno invece che al 50%…
sarebbe interessante sapere le dimensioni dei (nuovi?) stadi, e la resa effettiva dei nuovi motori, e capire dove si nasconde questa rivoluzione…

A me la sola capacità di travasare in volo il carburante residuo appare come una “rivoluzione copernicana”…

Senza contare che le “modifiche” a cui accenna la SpaceX potrebbero essere volte non solo ad incrementare la sicurezza dei motori Merlin ma (ed è un’ipotesi) anche il loro impulso specifico (Isp) e questo potrebbe rappresentare la chiave di volta per ottenere valori di payload così rilevanti.

Beh più o meno… dal punto di vista tecnico è quello che lo Shuttle fa da 30 anni con l’ET, e ULA ha svolto lo stesso studio per utilizzare la stessa tecnologia sul Delta IVH ma non lo ha utilizzato fino ad ora perchè avrebbe aumentato il payload di sole 5ton in LEO… e le problematiche di affidabilità sarebbero aumentate…
http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/DeltaIVLaunchVehicle%20GrowthOptionstoSupportNASA%27sSpaceExplorationVision.pdf

Inoltre anche ammettendo un’evoluzione dei propulsori, o anche con un propulsore completamente nuovo, ma della stessa classe e con lo stesso propellente, dubito si possa raddoppiare il payload…
Boh…

Non è proprio la stessa cosa.
Nel sistema STS abbiamo un serbatoio centrale che non “travasa” ma semplicemente trasferisce il propellente ai motori che semplicemente non sono posti nello stesso asse. Concettualmente la cosa risale addirittura ai due serbatoi esterni ausiliari dello X-15A2.

Nel caso della SpaceX abbiamo invece trasferimento effettivo di propellente da un booster all’altro, cosa che finora (vuoi per vari motivi) non è stata implementata. Anche io ritengo sia una soluzione che senz’altro pone delle problematiche alla dinamica di volo, oltre che all’affidabilità meccanica, ma ritengo anche che abbia degli innegabili vantaggi.

Riguardo le capacità di carico, il valore esplicitato è quello e non credo abbia senso discuterci sopra.
Nel senso che per fare un annuncio pubblico in tal senso Elon Musk, ed il suo team di progettazione, devono evidentemente disporre di istanze tecnologiche e progettuali convincenti in tal senso.

Torno a ripeterlo, a mio avviso, il solo travaso di carburante (come giustamente evidenzia lo studio condotto dalla ULA) non giustifica da solo le straordinarie prestazioni del Falcon Heavy. Devono esserci altri “assi” tecnologici nelle mani di SpaceX che al momento, per ovvie ragioni, non sono pubblicamente evidenti.

Uhhmmm e quale sarebbe la differenza fra “travasare” e “trasferire”?
… come ho scritto, un sistema di x-feed tecnicamente è il medesimo per entrambi i casi… ci sono una o più pompe, dei condotti e delle valvole con compiti differenti lungo il percorso con il compito di trasferire propellente da una zona ad un’altra… il sistema x-feed di per se, che è la peculiarità in questione, è del tutto simile nei due casi, poi ovviamente è differente quello che c’è a valle nei due casi… ma è indipendente dal sistema.

La differenza è sostanziale.

Nel caso dell’ET il carburante viene trasferito, ossia pompato direttamente, dai due serbatoi di propellente ai tre SSME.
Nel caso del Falcon Heavy, se ho capito bene, il propellente residuo dei due booster viene travasato ossia trasferito dai serbatoi dell’uno a quelli dell’altro, senza che il propellente sia direttamente inviato ai motori.

Certamente questa “idea”, innovativa o meno, può essere uno dei punti di forza di questo vettore per aumentare le prestazioni ma come detto ci deve essere anche qualcos’altro (anche vedendo l’aumento delle prestazioni del Delta).
Come detto, sono anch’io dell’idea di Peppe, non avrebbero fatto un annuncio del genere senza avere dati precisi…staremo a vedere

Da completo ignorante in materia, sul sito della SpaceX ci sono i dati di confronto tra Falcon Heavy e Delta IV Heavy: il primo con payload in LEO di 53.000 kg a 200 km di orbita, il secondo a 22.980 Kg a 407 km. L’altezza dell’orbita può giustificare un payload così elevato per il Falcon?

Non del doppio, essendo entrambi diretti in LEO (sia pure con buon 200 km di scarto). Altra questione sarebbe stata una comparazione tra LEO e GEO.

Sistemisticamente direi di no, sono la medesima cosa. Come ho scritto sopra, esaminando il sistema di x-feed, che a valle ci sia direttamente un propulsore o un altro serbatoio poco importa, non ci sono differenze nella descrizione concettuale del sistema preso singolarmente rispetto i due casi.

Credo sia esattamente il contrario, per quanto riguarda lo Shuttle non mi pare ci siano pompe per il trasferimento del propellente oltre alle turbo-pompe degli SSME, mentre per il Falcon Heavy credo che un sistema di pompe sia indispensabile per poter effettuare il x-feed al core stage dai laterali.

Mi spiace ma dissento, il problema è proprio sistemistico.

Un contro è trasferire il propellente direttamente ai motori in funzione tramite le turbopompe (del motore proprie o ausiliarie conta poco) un conto è farlo prima travasare in un serbatoio intermedio con tutti problemi, sopratutto inerenti alla dinamica dei fluidi, che entrano in gioco (un per tutti lo “sloshing” dovuto all’azione combinata del nuovo fluido che entra in serbatoio più quello determinato dall’azione dinamica di moto proprio del razzo).

Quì ci serve un insider… Vecio, dove sei???

Certo, è assolutamente vero… ma stiamo parlando ora di un altro sistema (il serbatoio) che ha già ora ovviamente dei sistemi anti-sloshing, non del x-feed di per se… comunque stiamo facendo le pulci di un macro-sistema ben complesso analizzando solo una delle variabili… roba da pistini…
… solo per aggiungere, vista la dinamica del volo proposta credo comunque che il core sia tenuto sempre pieno, anche per evitare appunto lo sloshing e i laterali si svuotino fino al cut-off.