SPACEX FALCON 9 – esempio di previsione del successo o meno dell’atterraggio del primo stadio sulla base di alcuni dati di input – I parte –
Settembre 6, 2023IL PRIMO STADIO – UNA BREVE DESCRIZIONE DEL SISTEMA DI PROPULSIONE
Il primo stadio del Falcon 9, è “carrozzato” di nove motori Merlin e di alcuni serbatoi in lega di alluminio-litio contenenti ossigeno liquido e propellente a cherosene per razzi (RP-1).
Normalmente, questa tipologia di “endoreattore a propellente liquido” o meglio “Liquid-Propellant Engine Rocket”, si può suddividere accademicamente in tre parti principali composte dai relativi sottosistemi come di seguito descritto.
- La camera di spinta con i propri sottosistemi:
- il sistema di accensione
- il sistema di raffreddamento
- l’ugello
- la camera di combustione
- gli iniettori
- Il sistema di alimentazione con i relativi sottosistemi:
- sistema di alimentazione dei propellenti
- condotti di alimentazione
- valvole
- I serbatoi del propellente.
L’immagine successiva indica i tre sistemi appena descritti.
(Le parti principali del primo stadio del Falcon 9)
Nel caso del Falcon 9 viene utilizzato un liquido bi-propellente. In pratica, vi sono due liquidi: uno, il combustibile e l’altro l’ossidante.
I liquidi bi-propellenti vengono “caricati” su due serbatoi differenti, quelli indicati dalla figura quattro, e poi vengono messi insieme nella camera di combustione dando origine ad una reazione che da luogo a sua volta al processo di combustione. Nel caso del Falcon 9 viene utilizzato un liquido bi-propellente. In pratica, vi sono due liquidi: uno, il combustibile e l’altro l’ossidante. Più precisamente, viene utilizzato come ossidante l’ossigeno (O₂) con temperatura di ebollizione alla pressione atmosferica uguale a 90 gradi kelvin e con un’ elevata densità di 1140 kg/m3 . Mentre, per quanto concerne il combustibile viene utilizzato l’RP-1 (CH1.96 simile al cherosene, con una densità più o meno di 800 kg/m3 ).
Di seguito, vi sono alcune immagini dei motori e dei serbatoi.
(Un motore Merlin di SpaceX).
(I serbatoi in lega di alluminio-litio contenenti ossigeno liquido e propellente RP-1)
I motori Merlin, sono importanti perché vengono utilizzati durante la fase di rientro per orientare il primo stadio durante la fase di atterraggio, che non dimenticate, è la parte di interesse dell’articolo. Per quanto concerne i serbatoi, come già descritto sono necessari per poter “alimentare” il razzo, se questo non fosse abbastanza chiaro.
Infine, è da aggiungere che nella fase di atterraggio, nel primo stadio sono presenti quattro “gambe” di atterraggio in fibra di carbonio con nido d’ape in alluminio che si dispiegano prima della fase di atterraggio vera e propria.
