Falcon 9 Block 5 - Megathread

In realtà molto meno, si tratta di circa 1 ora e 10 minuti.
Il vantaggio è che kerosene e ossigeno liquido sono più freddi possibili e quindi più densi possibile.

è sciovolato in basso ormai.

Credo sia anche una questione di sicurezza, nel momento in cui carichi materiale pericoloso l’unico personale presente, l’equipaggio, è nella capsula legato e pronto ad essere sparato via prima che il Flight Director possa esclamare “oh merd*!!!”

Imbarcando coi serbatoi pieni hai un tot di tempo in cui equipaggio e personale di terra è in zona pericolosa con mille variabili su posizione rispetto alle vie di fuga…

Con la Soyuz come funziona?

https://www.forumastronautico.it/index.php?topic=26476.0 :wink:

L’amministratrice della SpaceX ha dichiarato, alcuni giorni fa, che la riusabilità sta andando meglio del previsto. Sono attualmente ad un mese di tempo per poter rilanciare il razzo, e per l’anno prossimo viene confermato un giorno.


A questo punto di riusabilità dichiararata e con i sette core block 5 fabbricati potrebbero in teoria lanciare un razzo ogni 4 giorni… in base ad alcune voci a breve un core potrebbe volare per la terza volta, e quindi con i secondi stadi è pochi lavori sui core esistenti potrebbero fare decine di voli… A questo punto hanno seriamente la necessità di trovare un modo di incrementare la domanda di lanci. SECONDO ME stanno sfornando core ad un ritmo più elevato delle reali esigenze di mercato. Siccome non sono dei pazzi ecco alcune ipotesi/alternative al quale ho pensato:

  • Visto che stanno ancora costruendo la fabbrica per il BFR, stanno accumulando core in modo da poi poter spostare il grosso degli operai al bfr.
  • Servono per lanciare le nuove costellazioni, inclusa quella domestica.
  • Da soli o con altri si stanno inventando nuovi mercati in modo da poter aumentare la domanda di lanci (turismo? È già nei piani a breve termine inserirsi nel trasporto di persone.)
  • Abbattere in maniera rilevante i costi per eliminare gran parte delle nuove società, ed evitare che si formino nuovi concorrenti. Sperando inoltre che gli investimenti si spostino dai lanciatori all’utilizzo dello spazio, nel frattempo divenuto più accessibile. (è la stessa politica che Amazon dichiara di fare in Europa)

PS
Sono solo ipotesi/alternative non so quale può essere corretta e quale errata

  • Post spostato qui da AdminBot -

Il punto fondamentale, a questo punto (e scusate i giochi di parole) sta nella riutilizzabilita del secondo stadio, che rappresenta la quadratura del cerchio per il F9 nonché una “key Technology” per il BFR/BFS. La Spacex è sempre stata alquanto vaga riguardo il recupero del secondo stadio anche se, secondo me, i tempi sono maturi per iniziare i test, vedremo…

Il secondo stadio ha un solo motore, avresti bisogno di un ugello orientabile. Le grid non bastano a tenere stabile il razzo nella parte terminale del rientro, per via delle basse velocità

Il secondo stadio del BFR me lo immagino ritornare con una planata lunga (appena posso approfondisco) e la parte terminale come il core. Molto più simile sia come pesi che soprattutto come disposizione dei motori (uno centrale e 6/8 intorno)

Se proprio dovessi fare qualche investimento sul secondo stadio io punterei a metterci un raptor. Se si mette un raptor del brf si raddoppia la spinta, ma mi sembra molto complicato. Più facile, così penso, riprogettare il motore per le dimensioni del secondo stadio. L’impulso specifico del raptor è del 10-15% più elevato, per cui a parità di condizioni le prestazioni del razzo migliorerebbero.

Se il BFR tarda, invece, io validerei al volo umano il FH, chiederei all’ESA di creare il modulo di servizio per la dragon, ed offrirei passaggi per la stazione cislunare /orbita lunare

Visti gli oltre 4k satelliti della costellazione di SpaceX, ritengo la riutilizzabilità un fattore chiave per abbassare l’investimento iniziale del dispiegamento e garantire un margine di prezzo sui servizi non colmabile dalla concorrenza.

E’ chiaro che il secondo stadio non può essere recuperabile così com’è , tu proponi una serie di possibili configurazioni.
Onestamente non so alla SpaceX quale abbiano in sviluppo, possiamo solo dire che a fronte di tanti primi stadi recuperati e riutilizzabili, l’elemento “debole” dell’attuale catena di lancio del F9B5 sia rappresentato proprio dal secondo stadio.

Io non credo che il BFR potrà mai sopperire a tutto il mercato di lancio futuro/futuribile, sopratutto per eccesso e non difetto di capacità.

Ecco dunque che il F9B5 rappresenta un asset a cui difficilmente la SpaceX potrà rinunciare nel medio periodo, tanto più che pensano di dismettere ad un certo punto la sua produzione che devono necessariamente avere un secondo stadio recuperabile e riutilizzabile come il primo, altrimenti rischiano di trovarsi con molti primi stadi utili, persino fairing e non poter più lanciare per esaurimento dei secondi stadi, il che a mio avviso non sembra affatto logico.

Per la cronaca attualmente il collo di bottiglia è proprio la produzione dei serbatoi a Hawthorne. ovviamente primo e secondo stadio condividono quella parte di linea di produzione.
Sappiamo che nel periodo di maggiore cadenza dei lanci la produzione di S1 si era praticamente arrestata aspettando di cominciare ad assemblare i primi B5.

Per il rientro di S2 la soluzione più accreditata per ora è quella di un rientro “di punta”, utilizzo di un ballute per decelerare ed infine atterrare con un paracadute.
Ormai però non ci sono notizie in merito da inizio anno.

C’è anche da dire che il secondo stadio è di quasi un ordine di grandezza più semplice del primo (c’è un quinto della massa di materiale 1/9 di motori, 1/4 di volume di serbatoi.
Non so se possa essere un collo di bottiglia (ammesso e non concesso che una volta finiti di produrre i primi stadi tutta la manodopera del F9B5 venga spostata sui secondi, a parte quella della riqualificazione dei recuperi)

@Baykanur:

Mi risulta che il Merlin del secondo stadio sia orientabile e che il secondo stadio, a differenza del primo, abbia dei motori RCS

@arkanoid: Embrambi gli stadi sono dotati di RCS e tutti i motori (di entrambi gli stadi) sono orientabili.
I motori “esterni” nel booster sono comunque limitati nei movimenti per non “colpire” i vicini.

Riesumo questo 3d ora che spacex ha sfondato anche il muro dei 6 lanci con lo stesso booster, e in concomitanza con le dichiarazioni di Elon Musk sui costi per il riutilizzo/refurbishment

Sappiamo che il block5 dovrebbe essere in grado di fare 10 lanci con poca/nessuna manutenzione, dopodichè i costi salirebbero ma il booster dovrebbe essere in grado di fare 100+ lanci se ben tagliandato.
Ora che stanno arrivando vicino al target di 10 lanci, mi chiedo se da un punto di vista ecnomico per caso quel 40% di payload che viene tolto per il riutilizzo non facciano più comodo per affrettare il dispiegamento della costellazione starlink, con 3 lanci ne potrebbero mettere in orbita 300pz invece che 240 (in pratica si risparmiano un lancio ogni 3), magari appunto facendo diventare expendable i booster con 10+ lanci

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Il problema è che aumenterebbero i costi per singolo lancio in quanto dovrebbero produrre molti primi stadi in più e soprattutto farebbero fatica a lanciare più spesso in quanto verrebbero limitati dalla produzione di primi stadi (che ormai è ridotta).

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Beh questo se il falcon9 rimanesse ad uso esclusivo di starlink, ma spacex vende a molti altri i suoi servizi e al momento non si sa se qualcuno viaggerebbe su un booster con 10+ lanci… non siamo ancora sulla mentalità aeronautica dove un aereo è meglio visto se “rodato”
Al momento non ci sono stati lanci commerciali su booster con più di 3 lanci all’attivo, perciò per i contratti di vendita spacex deve comunque realizzare nuovi booster

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Credo che per il momento sfruttino i lanci Starlink anche per testare il riutilizzo… difficilmente troverebbero clienti disposti a rischiare con un booster usato tante volte senza un po’ di “storia” pregressa…

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Lanciare il doppio degli starlink temo richiederebbe una ogiva molto più grande e va tenuto in conto anche il costo potenziale di una maggiore perdita in caso di incidente sia a terra sia in fase di dispiegamento

Vi segnalo questo ottimo articolo in cui l’autore ricapitola molti numeri e costi relativi alla riutilizzabilita’ del F9 che sono emersi dai vari tweet e dichiarazioni, vecchie e recenti:

Va premesso che e’ tutto “in base a quanto dichiarato…”, in fondo sono informazioni molto utili anche per possibili competitor.

Riassumo quanto ho trovato nell’articolo:

Da un tweet recente:

  • la perdita di payload per la riutilizzabilita’ e’ del 40%
  • il costo di recupero e ripristino e’ del 10%
  • di conseguenza con due lanci si va in pari, con tre la riutilizzabilita’ conviene

Da una conferenza del 2013:

  • Il primo stadio costituisce il 75% del costo del lanciatore
  • Tale costo all’epoca da un report e da quanto pubblicato sul sito SpaceX era di 60-62 M$

Nel 2018 EM ha dettagliato ancora di piu’ i costi:

  • primo stadio 60%, secondo stadio 20%, ogive 10%, lancio vero e proprio 10%.
  • questo porterebbe il costo di un booster a 37 M$

In base a quanto pubblicato in aprile dalla CNBC :

  • il costo di un lancio per l’USAF e’ di 95 M$, giustificato da maggiore sicurezza e requisiti

In base a quanto dichiarato quest’anno da un dirigente SpaceX:

  • Lanciare con un booster riutilizzato costa 28M$ tutto compreso (non ho capito se dobbiamo interpretarlo come costo marginale di un lancio con booster usato).

In base a un’intervista di EM ad Aviation Week dello scorso maggio:

  • Il costo marginale di produzione di un intero lanciatore (quindi non del lancio) sarebbe di 15 M$ nel caso migliore.
  • Il costo di ripristino di un booster sarebbe 1 M$

In base a un altro tweet recente linkato piu’ sopra:

  • non c’e’ un limite ovvio al numero di riutilizzi, sostituendo o aggiornando delle parti quando necessario
  • in particolare ripulire le turbine di tutti i 9 Merlin e’ difficile.
  • Il Raptor da questo punto di vista pur essendo piu’ complesso e’ piu’ facile da manutenere
  • Aggiunta mia, in un altro tweet mi pare EM abbia detto che i principali motivi sono la molto minore temperatura nelle turbine grazie al ciclo full flown e perche’ il metano sporca di meno dell’ RP1

Da una dichiarazione di EM di Marzo 2017

  • SpaceX ha investito sulla riusabilita’ circa 1 miliardo di dollari

Tutti questi numerini raccolti e messi in fila mi sono sembrati molto interessanti. Ripeto, da prendere con il beneficio del dubbio, anche perche’ alcune dichiarazioni sono in parte contrastanti.

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Per capire esattamente i costi bisognerebbe sapere il costo iniziale per realizzare un f9 nuovo di stecca…
EM ha detto 16 milioni, facciamo 20?
In genere si considera un fattore 3 come prezzo di vendita in quanto bisogna andare a coprire i vari costi extra: recupero investimento iniziale, costi di sviluppo, forza lavoro, costo lancio, propellenti, assicurazione ecc

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La traduzione purtroppo e’ errata (complice il succinto e mal scritto tweet di Musk).
https://twitter.com/elonmusk/status/1295883862380294144

Quello che intende Musk, a mio parere, e’ che far volare un paylod con un F9 dove il primo stadio e l’ogiva è riutilizzata porta ad una riduzione dei costi al cliente di almeno il 40%, a fronte di un costo di recupero e ricondizionamento del razzo pari al 10% del costo del nuovo.

Se la perdita di payload usando hardware “flight proven” fosse appena sotto il 40%, come mi sembra affermi tu, vuol dire che su un lancio con F9 refurbished potresti lanciare solo carichi dalla massa non superiore al 60% di quella lanciabile con un F9 nuovo di fabbrica. Decisamente inutile. :thinking:

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Il confronto va fatto con un lancio con booster a perdere, non con booster nuovo.

Per consentire il riutilizzo il payload si riduce al 60%. Oltre ai vincoli di traiettoria c’e’ il propellente da conservare per reentry e landing burn, e probabilmente altri componenti non necessari che hanno un costo e una massa, ad esempio zampe e grid fins.

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