Adeline, Airbus koncept för återanvändbar raket.

Själv tycker jag dom borde sätta jetmotorer i vingarna i stället för propellrar mest för att det känns mer coolt. Coolast vore ju om dom hade kunnat fälla ut vingar och landa hela förstasteget som ett flygplan.

https://www.youtube.com/watch?v=tV29pEvZvZw

Coolt. Och ett bra exempel på hur konkurrens föder innovation. Hoppas idén funkar så här bra i praktiken.
Jetmotorer och utfällbara vingar skulle både kosta mer, väga mer och ha flera saker som kan gå sönder.

Propellerdrift är mer ekonomiskt och mer effektivt i de låga hastigheter det kommer att handla om - i praktiken skulle väl inte motorerna behövas alls, om den återvinningsbara delen kan glida ner och landa på något fält i färdriktningen, men det kan vara praktiskt att kunna förlänga flygsträckan en bit om det behövs.

Bra att även Airbus börjat tänka på återanvändning. Problemet med deras koncept är att motorn kan bli svår att landa eftersom den är beroende av utfällda vingar och propellermotorer och är ett helt flygplan i sig själv, och behöver en landningsbana. Som att landa en helikopter med fallskärm. SpaceX har en bättre idé genom att använda samma motor som skickar upp den, för att landa den också. Och ULA har om möjligt en ännu bättre idé där motorn bara fångas i luften av en helikopter. Om alla tre lyckas så ligger Airbus fortfarande sämst till. Och jag tycker inte ens att det ser ut som den säkraste idén.

Finns lite invändningar i ditt resonemang. Spacex kraver också en preparerad plats att landa på. Dom kan nog lika lite som Airbus landa var som helst. En landningsbana kostar inte mycket att anlägga och finns i stort sett över allt på jorden. Motor som motor. En propellermotor är nog betydligt säkrare i drift än en raketmotor. Vingarna ska ju inte fällas ut dom är fixerade. Den som ligger sämst till i mina ögon är ULAs koncept att fånga in nånting som dinglar ner i luften.

Jag hade gärna sett nånting som kunde landa hela förstasteget som ett flygplan. Att landa vertikalt kostar trots allt mer bränsle än att utnyttja luften som bärkraft och en kontrollerad horisontell landning. Att det ska va så jädrans svårt. Behövs ju inte så mycket vingar bara man har lite fart. Som jag förstod så konstruerades Skytteln en gång i tiden med kravet från USAF att den skulle kunna glidflyga ganska långa sträckor medans NASA ursprungligen ville ha betydligt mindre vingyta. Sen drog sin Försvaret ur och Nasa stod med en konstruktion med obsolet specifikation.

Inte mycket. De kan landa där en helikopter kan landa. På en äng eller med uppblåsbara pontoner på en sjö. Eller på en väg. Det separerande flygplanet som bär ned raketmotorn har förvisso en stor landningsbana att landa på, den kommer ju inte till vart som helst. Men SpaceX planerar för att hantera landning var som helst.

För mig låter det som helt fruktansvärt å inge jag skulle betta på.Ska raketer skickas upp med utstickande vingar? Och bära på flygplan runt sina motorer? Ja, vi får väl se.

Men det är ju det potentiellt effektivaste konceptet. Kräver ingenting av vare sig motorer eller karossens aerodynamik. Om du lyckas fånga motorerna i luften så har de det bästa konceptet. Det stället minst krav på allt från motorer till raketsteg till landningsanordningar.

Att lägga ned det vertikala uppskjutningssteget horisontellt vore väldigt krävande för hållfastheten. Att utrusta en rymdraket med flygplansförmåga vore en dubbel kaka på kakan. Den landar bäst med samma raketer som den lyfte med.

Bränsle kostar bara 1-2% av uppskjutningskostnaderna idag. Falcon 9 v1.1 som är försöksvis återvinningsbar, väger t.ex. 500 ton, jämfört med likvärdiga men icke-återanvändningsbara F9 v1.0. som vägde bara 300 ton. Extra bränsle och robustare grejer väger alltså 200 ton, 66% mer, än engångsraketen. Men det spelar ju ingen roll hur mycket massa man skickar upp, så länge man kan landa det och återanvända det. Bränslekostnaden och därmed massan är irrelevant.

Jag är inte så säker på att resonemanget är så enkelt som att bränslet är en liten del av kostnaden. Man kan ju resonera så att man bygger en lite extra stabil och tyngre raket och i stället för massan av det extra bränsle som behövs för en vertikal landning i stället kan användas för att göra konstruktionen styvare och horisontellt landningsbar.

Om nu vertikal landning är så överlägsen varför har det gjorts först nu? Det hade dom kunnat göra för 30 år sen också och tanken på vertikal landning har funnits länge.

En raket är som en läskburk. Man kan stå på den när den är tom, om man belastar den vertikalt. Men det behövs inte mycket sned vinkel för att den ska kollapsa. Att landa horisontellt är en helt annan slags uppgift än att skicka något till omloppsbana. Man behöver vingar och landningsställ och, ja, det är helt enkelt en knasig idé från alla håll. Och onödigt. Airbus vill landa bara själva motorn, en ny variant av deras kraftfulla Vulcain antar jag. Och bränslekostnaden är försumbar för raketer, 1-2% som sagt. Och SpaceX säger sig använda naturgas till sin nästa motor, Raptor. Naturgas är så gott som gratis i USA nu tack vare moderna utvinningsmetoder som gjort att denna enkla molekyl nu finns i oändligt överflöd överallt dit man byggt en pipeline. Och kan utvinnas ur Mars atmosfär utan gruvutrustning.
Varför gjorde man inte så här förrän nyligen?
https://www.youtube.com/watch?v=XxFZ-VStApo
Jo, för att Moores lag tar sin lilla tid att tusenfaldiga datorernas beräkningskraft. SpaceX 3D-printar sina motorers bränslekammare, varför gjorde inte Wernher von Braun det? Nya tider. Ny teknologi. Nya möjligheter att göra saker och ting på. Bara en sån sak som att vi nu kan bygga vidare på en enorm mjukvara som fortsätter att växa med tiden. För 30 år sedan var jag imponerad av "Doodle" som var som Windows "Paint". Inte riktigt Photoshop precis.

Det som i framtiden kanske kan konkurrera ut återanvändbarhet vore kanske 3D-skrivare. Om man kan skriva ut hela raketen i ett stycke så kostar det ju inte mer än materialet, vilket inte är så många kronor per ton. Då är det bara skrotvärdet värt att designa för att hämta tillbaka det till Jorden.

Foto av Vulcain, vilket jä-a trassel till ingenjörskonst! Om man lyckats tillverka en sån sak och fått den att funka, så förstår jag varför man gärna vill återanvända den.
https://upload.wikimedia.org/wikiped...ur-Vulcain.jpg

Vulcain har en impuls på 431s Merlin har en impuls på 311s det är som att jämföra en BMW med en trabant.
Men om du tycker Vulkan är trasslig ta en titt på Merlin, där har vi redigt trassel, själv tycker jag Vulcain är elegant snygg kompakt och väldesignad, jämfört med Merlins skatbo:
https://upload.wikimedia.org/wikiped...e_In_Texas.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikiped...ur-Vulcain.jpg

Fabrikationsmetoderna för att ta fram en motor kan knappast påverka huruvida man kan landa vertikalt. Den datorkapacitet som krävs är ganska medioker för att landa vertikalt. Ett förhållandevis enkelt reglertekniskt problem som en vanlig PC 1985 lätt kunde klara av.

Att 3D printa nånting gör inte komponenter bättre, den blir möjligtvis billigare att fabricera i korta serier.

Vad jag förstår så kan man med 3D-skrivare kontrollera materialen på nanonivå och garantera att det inte finns några defekter någonstans inuti produkten, som kan uppstå när man gjuter, böjer och svetsar det eller hur det nu går till. Man kan även t.ex. lägga in kylkanaler och sensorer inuti ett solitt stycke metall, åtminstone i princip, det är på G om det inte redan är här. Man designar en motor annorlunda om man kan 3D-skriva den än om man använder skruvmejsel för att montera ihop många olika delar. Jag tror att Merlin(s förbränningskammare) inte var 3D-skriven till att börja med, så mer optimering är säkert möjlig med nästa motordesign.

Skillnaden i impuls beror väl på skillnaden i bränsle? Merlin går ju på fotogen, Vulcain på H2+O2. Kolatomerna i fotogenet sänker vad jag förstår energiinnehåller per enhet massa, men är lättare att hantera än ren vätgas. Och de kompenserar med att använda nio stycken, det är ett företagsekonomiskt val, man började med en motor i Falcon 1. SpaceX har ofta börjat relativt enkelt för att sedan gradvis uppgradera. Jag skulle t.ex. tro att vi kommer att få se en Dragon med betydligt bättre life support när det är dags att lämna LEO. Många motorer har historiskt varit ett no-no, särskilt efter ryska månraketen som hade 30 st i första steget. Falcon Heavy kommer att ha 27. Men jag tror att modern teknologi och produktionskvalitet gör att man kan ha full koll på det nu.

Komplexiteten i raketmotorer är skräckinjagande, men ändå var det som sprängde en Falcon 9 i somras att ett enkelt stag som höll upp en heliumtank vek sig. Men med moderna informationssystem och givetvis även tack vare mer än ett halvt sekels erfarenhet, så kan man hantera väldigt komplicerade system och processer. Redan tidiga raketmotorer nådde nära optimum så förbättringar i prestanda lär förbli måttliga av kemiska skäl. Däremot kan kostnaden falla. Vad jag tänkte på var att i framtiden kanske hela rymdraketer blir så billiga att tillverka, bara råvarukostnaden, att det inte lönar sig att designa dem för återanvändning. 2000 ton metall och bränsle är inte det som kostar idag, det är utvecklingen och tillverkningen. Men före dess håller återanvändning på att slå igenom nu. Jag har hört Elon Musk resonera just om råvarukostnaden som utgångspunkt för t.ex. batterier, resten av kostnaden kan minskas genom att vara smart, inte nödvändigtvis störst och starkast eller mest avancerad, men mest ekonomisk.

Länk till en artikel om F-1B, en modern version av Saturn V:s fotogenmotor. Med ett par foton av F-1. Det var en mycket stor motor. Och huvudvärkshårt von Braun-komplicerad. Den nya versionen ska innehålla färre än 100 komponenter medan originalet hade över 5000. Dock oklart huruvida den kommer att användas eller ej.
http://arstechnica.com/science/2013/...-back-to-life/

Jag misstänker att fotot på Merlin-motorn du länkade till ser extra trassligt ut p.g.a. kablage till mätutrustning under testet. På fabriksgolvet ser den enklare ut.
https://en.wikipedia.org/wiki/Merlin...lin_engine.jpg

Fri, jag vidhåller att Vulcain-motor är sexig, snygg, väldesignad och läcker, jämfört med "prowdly made in america"-rishögen Merlin.

Bästa motorn som nånsin gjorts är nog ändå SSME på rymdskytteln. Staged combustion engine med mäktig prestanda och snygg:
https://upload.wikimedia.org/wikiped...in_engines.jpg

Ryssarna har tydligen haft långtgående planer på just en vingförsedd boster-raket.

https://en.wikipedia.org/wiki/Baikal...ket_booster%29