"Ангара-Байкал"

янв 7 2018
+
18
-

Владимир МАКСИМОВСКИЙ, Крылья Родины 2002-4

О разгонном ракетном модуле многоразового использования  

И с добавлением мелкоинженерной мыслИ в завершении поста – Э.К.

Полноразмерный макет "Байкала"

На авиационно-космическом салоне "МАКС-2001" ГКНПЦ имени М.В. Хруничева представил полноразмерный макет российского возвращаемого ускорителя первой ступени "Байкал" для многоразовых вариантов ракет-носителей семейства "Ангара", спроектированный по его заказу в НПО "Молния". "Байкал" рассчитан на 25 запусков. В дальнейшем их число предполагается увеличить до 200.

Насколько экономически выгодной окажется достаточно дорогая создаваемая система, будет зависеть от разных факторов, и среди них много нерешенных технических задач. Многое зависит от темпов и объемов финансирования, количества заказов на запуск. Поскольку рынок носителей легкого класса переполнен, программу может поддержать только использование "Байкала" в средних и тяжелых носителях.

В течение последнего десятилетия ведущие предприятия российской авиационно-космической промышленности на конкурсной основе исследовали перспективные космические транспортные системы. В августе 1994-го в этом соревновании победил ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, предложивший систему средств выведения под названием "Ангара".

Семейство ракет-носителей (РН) "Ангара" включает средства выведения от легкого класса с доставкой грузов на опорную орбиту высотой 200 км (наклонение 63 град.) массой 2–3,6 т до тяжелого – грузоподъемностью до 28 т. Ключевым проектным решением при разработке семейства этих РН стало его создание на основе единого универсального ракетного модуля (УРМ).

Модуль будет оснащаться ЖРД РД-191 (номинальная тяга у земли до 196 тс), который создается в НПО "Энергомаш" и работает на жидком кислороде и керосине. Двигатель является модификацией однокамерного ЖРД РД-170/171, успешно прошедшего первое огневое испытание в июле 2001-го.

В последнее время особое внимание уделяется многоразовому использованию составных частей РН, как пути решения экономических и экологических проблем. Многоразовый универсальный крылатый ракетный блок "Байкал" может использоваться в составе средств выведения практически любого класса.

При этом "Байкал", в свою очередь, спроектирован на основе базовых конструктивных элементов УРМ.

Ряд РН семейства "Ангара" делится на два взаимоувязанных параллельных направления: традиционные одноразовые носители легкого, среднего и тяжелого классов на основе УРМ и ракеты, аналогичные по классам, но на основе "Байкала" в качестве блока первой ступени. Эти РН создаются с максимальным использованием имеющегося технологического задела и инфраструктуры космодрома Плесецк.

Ряд одноразовых носителей состоит из РН легкого класса "Ангара-1", среднего – "Ангара-3" и тяжелых – "Ангара-5". Концепция этого ряда идентична разрабатываемым в США семейств РН одноразового применения EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle).

ГКНПЦ им.М.В. Хруничева в результате поиска внебюджетных источников финансирования подписал в 2000-м соглашение о сотрудничестве в использовании РН "Ангара" с американской корпорацией "Локхид-Мартин". Предполагается также модернизировать стартовый комплекс на космодроме "Плесецк", при этом "Локхид-Мартин" выделила на маркетинг "Ангары" 68 млн. долл.

"Байкал"

Основные средства на разработку самих ракет станут поступать от контрактов на будущие запуски от компании International Launch Services – ILS (совместное предприятие американской компании "Локхид-Мартин" и ГКНПЦ имени М.В. Хруничева для представления услуги по запускам РН "Протон" и "Атлас").

Концепция перехода на частично многоразовые носители семейства "Ангара" предусматривает использование УРМ в качестве одноразового элемента и как конструктивной основы "Байкала". Так, для обеспечения многократного использования УРМ дооснащается [лёгкой тепловой защитой - прим. Э.К.] поворотным крылом, хвостовым оперением, воздушно-реактивной силовой установкой, шасси, автономной системой управления и другими подсистемами. В такой комплектации он представляет собой ускоритель "Байкал".

Основным партнером ГКНПЦ имени М.В. Хруничева по этому проекту является НПО "Молния". Отработка возвращаемого ускорителя будет происходить в составе РН "Ангара-1.2". Его первое летное испытание может состояться в 2004-м году.Ряд частично многоразовых РН легкого, среднего и тяжелого классов на основе "Байкала" состоит, соответственно, из носителей "Ангара-1-2М", "Ангара-М2-АЗ" и "Ангара-М4-А".

"Ангара-1.2М" предназначена для выведения на опорную орбиту грузов массой 2–3 т и разрабатывается на основе ускорителя "Байкал" и ступени с двигательной установкой блока "И". "Ангара-М2-АЗ" будет служить для доставки на опорную орбиту грузов массой до 9,3 т и до 1 т – на переходную к геостационарной орбиту, с применением кислородно-водородного разгонного блока (КВРБ). Она создается с использованием РН "Ангара-1.2М" за счет установки на УРМ двух изделий "Байкал".

"Ангару-М4-А" намечено применять для выведения на опорную орбиту нагрузок массой до 19,5 т, а на геостационарную орбиту (с использованием КВРБ) – до 2,8 т. Этот носитель формируется на базе "Ангары-1.2М" за счет установки на УРМ четырех блоков "Байкал".

Многоразовый ускоритель "Байкал" имеет стартовую массу 130,4 т, сухую – 17,8 т, длину около 27 м и диаметр центральной части 2,9 м. Ступень выполнена по схеме высокоплан с поворотным крылом размахом около 17 м, расположенным на фюзеляже. Узел крепления крыла находится на межбаковом отсеке, а поворот его происходит на внеатмосферном участке полета.

Управление полетом "Байкала" осуществляется с помощью ЖРД малой тяги и аэродинамических рулей, установленных на хвостовом отсеке ступени. В этом же отсеке размещен маршевый ЖРД РД-101М (многоразовый вариант РД-191), использующийся на активном участке полета РН. Головной разработчик НПО "Энергомаш" считает, что заложенные в конструкции двигателя решения с использованием новейших достижений в области технологии и материаловедения обеспечат требуемую надежность двигателя и 5-10-кратного его использования.

В носовой части "Байкала" предусмотрена двигательная установка с ТРД РД-33 (применяется на истребителе МиГ-29). Она служит для его посадки на аэродром, вблизи космодрома. Отдельные элементы опор шасси, системы выпуска шасси, систем торможения колес аналогичны соответствующим агрегатам самолета МиГ-23. Стойки шасси располагаются в хвостовом [по-моему, это ошибка -- явно тот же межбаковый отсек, где и поворотный узел шасси, судя по рисункам и фотографиям -- прим. Э.К.], носовом отсеках ускорителя. Верхняя и носовая части ступени покрыты теплозащитным слоем.

Вообще, в составе "Байкала" широко применяются заимствованные с других типов авиационно-космической техники комплектующие изделия, при необходимости доработанные под условия эксплуатации многоразового ускорителя. Помимо упомянутых, это серийные ЖРД малой тяги, аппаратура бортового комплекса управления, электрогенераторы и аккумуляторы, телеметрическая аппаратура, используемая в космической технике, парашютно-тормозная установка и многое другое.

Такой подход снижает технический риск, сроки и затраты на создание, обеспечивает высокие показатели надежности и безопасности. Тем не менее, основными проблемными вопросами многоразового использования ускорителя "Байкал" являются создание многоразового криогенного бака, многоресурсного двигателя и технологий наземного межполетного обслуживания.

В случае использования многоразовой ступени "Байкал" в составе носителя "Ангара-1.2М" при отделении первой ступени на высоте около 80 км при скорости, соответствующей числу М=5,6, разворачивается крыло и раскрывается оперение [больше похоже, что оперение раскрывается у части модулей "Ангары-М4-А" - прим. Э.К.]. После входа в плотные слои атмосферы запускается ТРД Р-33 и осуществляется крейсерский полет на расстояние до 400 км со скоростью около 500 км/ч. Посадка осуществляется на ВПП длиной до 2 км со скоростью 280 км/ч. По завершении послеполетного обслуживания и проверок ступень может использоваться повторно.

Все РН семейства "Ангара" будут стартовать с доработанного пускового устройства стартового комплекса ракеты "Зенит" на космодроме Плесецк. Поскольку в этих носителях используются нетоксичные пары: керосин–кислород и кислород–водород, то они будут отвечать всем требованиям современного рынка космических услуг. Кроме того, использование возвращаемого к месту старта "Байкала" не приведет к отчуждению больших территорий под поля, предназначенные для падения первых ступеней одноразовых ракет.

Семейство "Ангара"


Перепечатка без ссылки на Крылья Родины запрещена. Поэтому ссылка тута.

* * *

Мысль первая, что просто напрашивается – замена оперения модуля на V-образное двупёрое. Заодно упрощается размещение боковух в четырёхблочной ракете.

Во-вторых, бѣзфорсажный ВРД РД-33Б из лобовой части в таком раскладе вполне меняется на 33МКУ в развал оперения с регулируемо-запираемым (?) ВЗ и работает своей тягой вплоть до 22–23 км и скорости порядка 2,5М. Лишними 9–10 тонн тяги в качестве компенсации массы крыла, шасси и хвоста явно не будут. Оригинальный "Байкал-Ангара" имеет массу пустого примерно в 1,7 раза больше УРМ-1 (17,8 тонн вместо 10,5), так что жечь на атмосферном участке на ЖРД, но с посильной помощью ВРД представляется довольно приятной идеей.

В последних по списку, но не по важности имеем с гуся шкварки: нынешняя авиация и даже ракетчики, КЯП (например, макеевское КБ) научились за относительно малую цену делать крупные детали из углепластиков.

Таким образом – меняем поворотное крыло, оперение, часть деталей шасси и бак керосина на угляху и снижаем тем самым массу пустого тонны на три. И вот как раз тогда размещение многоразовой ракетной требухи не на Свободном, а в районе порта Находка (одной из самых южных точек России) можно считать очень интересной штукой. Да и перегонять ступени можно, как обычный самолёт (правда, найдётся ли новый Амет-Хан Султан или эта, как там её, Ханна Райч, вот где собака капитализма не только порылась, но и нагадила). Хотя, в принципе, можно и беспилотно перегонять, для 20 тонн "почти пустого" с минимумом керосина и 9 тоннах тяги самым сложным будет управление на посадке.

[Немного подредактировано и добавлен котенька]

Комментарии

Аватар пользователя Barkun
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 02:32 пользователем Barkun
+
0
-

Если "Ангару" прикрыли (а ведь прикрыли!), то и "Байкалы" сыплются.

Аватар пользователя ale81012803
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 04:21 пользователем ale81012803
+
2
-

Похоже на то,у Хруничева последнее упоминание о Ангаре аж 2014 годом,за отдельно Байкал вообще молчок, у Молнии правда общими фразами отделались,неизвестно правда какими годами они датируется,чую началом 2000-ых.

«Где раз поднят русский флаг, он уже опускаться не должен»

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 04:23 пользователем dragon.nur
+
2
-

С учётом вновь открывшихся обстоятельств: "В России возобновили разработку ракеты многоразового использования. Проектом «Корона» занимаются специалисты государственного ракетного центра имени Макеева. Генконструктор ГРЦ Владимир Дегтярь отметил, что «Корона» будет многоразовой, одноступенчатой ракетой-носителем вертикального взлета и посадки, передает «Интерфакс». Он отметил, что в настоящий момент США отрабатывают технологию мягкой посадки первой ступени ракеты-носителя Falcon и ее повторного использования. Российская ракета же не будет иметь отделяемых ступеней" я бы прихлопнул эту хрень, не работающую без ядерного либо бороводород-фторного горючего, и оставил "Ангару" со ступенями "Байкал".

И, да. "Ангара" не единственная возможная ракета, на которую вполне лезут "Байкалы".

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 04:25 пользователем grunmouse
+
2
-

Байкалы прикрыли ещё когда в Ангару никто не верил.

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 04:34 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Если бы все было так просто...

На самом деле все очень непросто. Для приземления бустеров "по-самолетному" приходится значимо усиливать их прочность. Потому что бустер подвергается теперь двум нагрузкам: по продольной оси во время разгона, и поперечно - во время спуска на крыльях (в точках крепления крыльев). Все это вынуждает усложнять и утяжелять конструкцию бустера.

По сравнению с этим, решение Маска с вертикальной посадкой - проще на порядок. Нагрузка что при взлете, что при посадке распределяется одинаково в одном и том же направлении.

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 05:12 пользователем dragon.nur
+
0
-

Разница в утяжелении бустера -- фигня по сравнению с массой топлива, необходимого для ракетной посадки. Импульс-то у ЖРД по сравнению с ВРД на порядок ниже. А ещё и тяга -- при самолётной посадке массу делят на аэродинамическое качество, а при ракетной 1:1 (и даже больше, чтоб тормозить, а не только равномерно втыкаться в грунт, геморрой с перезапусками либо глубоким дросселированием и т.п.)

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 05:14 пользователем The same Fonzeppelin
+
2
-

Масса бустера -- фигня по сравнению с массой топлива, необходимого для посадки.

Вам напомнить, что ракета априори несет на борту избыток топлива - резерв на случай непредвиденных ситуаций при разгоне?

И да, масса утяжеленной конструкции бустера, баков (которые должны выдерживать поперечные нагрузки), крыльев, воздушно-реактивных движков с их отдельной топливной системой...

Вкратце - все это на порядок сложнее, чем вертикальная посадка ступени. Собственно, почему крылатые системы в последние годы совершенно выпали из фавора, а возвращаемыми вертикально ступенями уже занялись многие.

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 05:24 пользователем dragon.nur
+
0
-

Граф... ну выше ж написано. 11 тонн обычный бустер, 17 алюминиевый с дурацкой конструкцией, примерно 14 -- частично угляшный.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 05:26 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Написать можно что угодно; где летабельный образец, коллега? :)

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 05:28 пользователем dragon.nur
+
2
-

Деньги кончились. Я бы такой построил вместо Лин эроспейс, да кто ж мне позволит :)

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано вт, 01/09/2018 - 05:01 пользователем grunmouse
+
0
-

Разница в утяжелении бустера -- фигня по сравнению с массой топлива, необходимого для ракетной посадки

Без расчётов этого не доказать.

Импульс-то у ЖРД по сравнению с ВРД на порядок ниже

Зато нет ограниений по углам атаки воздухозабрника (за отсутствием оного)

геморрой с перезапусками либо глубоким дросселированием и т.п.

​Как показала практика - решаемый.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано чт, 01/11/2018 - 00:26 пользователем dragon.nur
+
0
-

Простейший расчёт -- ракетный двигатель с импульсом 400, воздушно-реактивный -- с импульсом 3000. Уже в семь с половиной раз масса сжигаемого в ВРД топлива -- снижается. Тяга для ракетной посадки больше либо равна весу (эм-же), тяга для воздушно-реактивной грубо больше веса, делённого на аэродинамическое качество. Т.е. примерно ещё раз в десять. На круг даже самый грубый расчёт -- расход меньше в пятьдесят раз при возвращении к точке старта.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано чт, 01/11/2018 - 06:34 пользователем grunmouse
+
0
-

ракетный двигатель с импульсом 400, воздушно-реактивный -- с импульсом 3000

Вы забываете один важный фактор: Воздушно-реактивный двигатель нуждается в воздухе, и в воздухозаборнике для него. Что автоматически даёт увеличение аэродинамических потерь в разы. 

Кроме того, возрастает масса аппарата (крылья и иже с ними), что требует большего полного запаса импульса. Т.е. топливо мы не экономим.

В сухом остатке - то тот же воздушный старт, только в более облагороженном виде

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано чт, 01/11/2018 - 09:21 пользователем dragon.nur
+
0
-

Масса аппарата растёт в полтора раза, сопротивление на треть, а масса керосиниума на торможение (которую не надо разгонять до пяти эм, а потом снова тормозить) падает в пятьдесят++ раз. Всё одно выгодней. 

Пока ни один "Воздушный старт" не смог в М5,5. Возвращаемая ступень -- может. И ВС взлетает с полосы, а не со стола.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано пт, 01/12/2018 - 09:51 пользователем grunmouse
+
0
-

Вы имеете в виду вариант с возвращением к месту старта. Да, в наших реалиях - имеет смысл.

Было бы совсем круто, если бы ступень могла по-самолётному перелетать с одного аэродрома на другой.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пт, 01/12/2018 - 13:30 пользователем dragon.nur
+
0
-

Можно даже не непосредственно к месту старта, а хотя бы отклонившись по пути. Как я предлагал выше -- старт из окрестностей Владивостока/Находки, посадка где-то под Рудневым. И с перелётами безусловно тоже очень было бы хорошо.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 07:11 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

По сравнению с этим, решение Маска с вертикальной посадкой - проще на порядок. Нагрузка что при взлете, что при посадке распределяется одинаково в одном и том же направлении.

Оно, может, и проще, но все равно неясно: каков конкретный экономический профит от повторной эксплуатации ступени вместо постройки новой?

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 07:19 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Ну, возьмем для примера "Сатурн-IB". Стоимость за пуск - 107 миллионов в ценах 1960-ых. Стоимость 1-ой ступени - 45 миллионов.

Условно предположим, что мы экономим 2/3 стоимости ступени с ре-юзаньем. Мы получаем цену пуска в 77 миллионов, вместо 107.

Учитывая же что у "Фалькона" первая ступень больше и работает дольше - у него выигрыш будет значительнее. В целом, экономия примерно около 30-40% только за материалы.

Плюс - страховая эффективность. Уже летавшая ступень имеет, в глазах клиентов, важное преимущество - она гарантированно не имеет производственных дефектов. Поэтому - на уже летавшие ступени выгоднее страховые условия. Что опять-таки удешевляет работу.

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя ale81012803
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 08:55 пользователем ale81012803
+
4
-

Плюс - страховая эффективность. Уже летавшая ступень имеет, в глазах клиентов, важное преимущество - она гарантированно не имеет производственных дефектов. Поэтому - на уже летавшие ступени выгоднее страховые условия. Что опять-таки удешевляет работу.

Точно преимущество? Раз,два,три пуска,а усталостные характеристики как же. Тут как с б/у авто.Взял у кума полугодовалое авто,обкатаное надёжное,хорошо. У этого же кума,это же авто пятилетку - уже доверия мало.

«Где раз поднят русский флаг, он уже опускаться не должен»

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 09:02 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Точно преимущество? Раз,два,три пуска,а усталостные характеристики как же. Тут как с б/у авто.Взял у кума полугодовалое авто,обкатаное надёжное,хорошо. У этого же кума,это же авто пятилетку - уже доверия мало.

Я бы сказал, что для ракет отсутствие производственных дефектов является более актуальным, чем усталостные характеристики... Во всяком случае я не слышал об отказах двигателей шаттлов от старости.

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя ale81012803
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 09:31 пользователем ale81012803
+
0
-

А есть данные по ресурсу движков,без проведения каких-либо серьёзных работ с ними? А то можно от балды заявить,что он раз за пару полётов менялся))

«Где раз поднят русский флаг, он уже опускаться не должен»

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 08:56 пользователем Рейхс-маршал
+
4
-

Условно предположим, что мы экономим 2/3 стоимости ступени с ре-юзаньем

Давайте о чем-нибудь, что я - дилетант - не знаю, но могу полагать гарантированно проверенным. Ну, например: стоимость постройки с нуля / стоимость межполетного обслуживания бокового твердотопливного разгонного блока Спейс-Шаттла. И - для контр-примера - боковые стартовые блоки Бурана.

Учитывая же что у "Фалькона" первая ступень больше и работает дольше - у него выигрыш будет значительнее. В целом, экономия примерно около 30-40% только за материалы. Плюс - страховая эффективность. Уже летавшая ступень имеет, в глазах клиентов, важное преимущество - она гарантированно не имеет производственных дефектов. Поэтому - на уже летавшие ступени выгоднее страховые условия. Что опять-таки удешевляет работу.

Что меня в Вас, коллега, одновременно смешит и восхищает - это то, что Вы умеете высказать умнейшую мысль и при этом не понять ее глубинного смысла.

Ну, во-первых, не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понимать: учитывая стартовые нагрузки (по вибрации, да и по давлению) на ракетную ступень, сама мысль о том, что второй пуск будет надежнее первого, кажется мне э-э... не очень умной.

Во-вторых, я, по правде сказать, не в курсе, какое количество деталей в возвращаемой ступени остается старой, а какое везут новое с заводов. Но SpaceX - это не НАСА, так что клиентам-то можно что угодно показать. А вот с точки зрения компетентных инженеров и дефектологов...

Наконец, сердцем любой ракетной ступени является двигатель. Всякий РД имеет ряд взаимозависимых параметров (тяга, удельный импульс, время работы, число включений), и нарастив один из параметров, нужно смириться с уменьшением других (или же увеличив стоимость двигателя). Используя те же самые двигатели много раз, в принципе нельзя добиться тех же показателей мощности и надежности без роста стоимости.

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 09:06 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Ну, например: стоимость постройки с нуля / стоимость межполетного обслуживания бокового твердотопливного разгонного блока Спейс-Шаттла.

Это твердотопливные ракеты. "Есть некоторая разница". :)

Ну, во-первых, не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понимать: учитывая стартовые нагрузки (по вибрации, да и по давлению) на ракетную ступень, сама мысль о том, что второй пуск будет надежнее первого, кажется мне э-э... не очень умной.

Что меня в Вас, коллега, смешит - это то, что Вы умеете высказать мысль и при этом не понять ее смысла. (с)

Да, второй пуск при современной дефектоскопии будет надежнее первого. Вибрация, давление - потенциальные расшатанности и деформации обнаружимы. Возможные конструктивные дефекты - нет.

Во-вторых, я, по правде сказать, не в курсе, какое количество деталей в возвращаемой ступени остается старой, а какое везут новое с заводов. Но SpaceX - это не НАСА, так что клиентам-то можно что угодно показать. А вот с точки зрения компетентных инженеров и дефектологов...

...Коими вы не являетесь... :)

Серъезно, этот бред мне уже наскучил. У вас есть лучшие аргументы, кроме "ну, я лично не знаю как это сделать"?

Наконец, сердцем любой ракетной ступени является двигатель. Всякий РД имеет ряд взаимозависимых параметров (тяга, удельный импульс, время работы, число включений), и нарастив один из параметров, нужно смириться с уменьшением других (или же увеличив стоимость двигателя). Используя те же самые двигатели много раз, в принципе нельзя добиться тех же показателей мощности и надежности без роста стоимости.

...Какое отношение возможность повторного включения имеет к тяге и удельному импульсу двигателя?...

Рейхсмаршал, у вас получился редкостно бредовый пост, честно. Давайте вы подумаете, попробуете сформулировать сначала ваши вопросы так, чтобы они не противоречили самим себе, найдете какие-то доказательства, а затем начнете спорить?

 

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 09:27 пользователем Рейхс-маршал
+
2
-

Это твердотопливные ракеты. "Есть некоторая разница". :)

Т.е. Вы хотите сказать, что соотношение стоимостей при использовании жидкостных ракет будет лучше? И за счет чего конкретно? Кстати, боковые блоки Бурана были жидкостными.

Да, второй пуск при современной дефектоскопии будет надежнее первого. Вибрация, давление - потенциальные расшатанности и деформации обнаружимы. Возможные конструктивные дефекты - нет.

Я не спорю, но меня интересует вопрос стоимости.

У вас есть лучшие аргументы, кроме "ну, я лично не знаю как это сделать"?

У меня есть вопросы, ответы на которые я не знаю. Если бы были конкретные и подтвержденные независимыми источниками данные, что можно создать ракетную ступень, многократное использование которой было бы даже равным по стоимости одноразовому пуску (не говоря уже о том, чтобы быть дешевле), я бы хотел их знать. Пока я их не знаю, мне проще предполагать, что Маск банально демпингует, тем паче, что мотив у него имеется. Собсна, я поэтому и спросил у Вас конкретные цифры по разгонным блокам Шаттлов, так как сам их не нашел.

...Какое отношение возможность повторного включения имеет к тяге и удельному импульсу двигателя?...

Такое, что с ростом количества "вкл/выкл" расходуется эксплуатационный ресурс. так же, как и длительная непрерывная работа двигателя. Повышение эксплуатационного ресурса м/б достигнуто либо сокращением числа циклов вкл/выкл, либо уменьшенитеми времени работы, либо уменьшением мощности двигателя (при сохранении его габаритов и массы). Либо - совершенствовать двигатель во всех направлениях, но - смириться с ростом его стоимости (и стоимости самой ступени тоже, а с ней и стоимости запуска).

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя The same Fonzeppelin
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 10:10 пользователем The same Fonzeppelin
+
0
-

Т.е. Вы хотите сказать, что соотношение стоимостей при использовании жидкостных ракет будет лучше? И за счет чего конкретно?

За счет того, что двигатель не придется де-факто строить заново, как с твердотопливным)

У меня есть вопросы, ответы на которые я не знаю.

Это уже лучше. Проблема в том, что вы делаете выводы на основании того, чего не знаете. А это уже никуда не годится.

Если бы были конкретные и подтвержденные независимыми источниками данные, что можно создать ракетную ступень, многократное использование которой было бы даже равным по стоимости одноразовому пуску (не говоря уже о том, чтобы быть дешевле), я бы хотел их знать.

Пока кто-то не попробует, каким образом можно собрать статистику?

Либо - совершенствовать двигатель во всех направлениях, но - смириться с ростом его стоимости (и стоимости самой ступени тоже, а с ней и стоимости запуска).

...Что в многоразовом исполнении будет компенсироваться отсутствием необходимости повторно строить двигатель с нуля, не? :)

Тот самый Граф Цеппелин

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 12:22 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

За счет того, что двигатель не придется де-факто строить заново, как с твердотопливным)

Это уже лучше, но все же меня интересуют вполне конкретные цифры. ЖРД - это слишком сложная система, чтобы можно юзать и чинить, юзать и чинить... В какую сумму выльются расходы по восстановлению его технической готовности?

Мне, чессказать, не так важно, насколько Маск успешен в коммерческом смысле. Меня интересует вопрос: перспективна ли в принципе идея с посадкой первой ступени? А то не получилось бы как с теми надоями у коров в к/ф "Председатель", что рекорд есть, а пользы немаэ!

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя blacktiger63
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 19:47 пользователем blacktiger63
+
4
-

Что в многоразовом исполнении будет компенсироваться отсутствием необходимости повторно строить двигатель с нуля, не? :)

Пока невозможно точно сказать что выгоднее: пытаться увеличить ресурс ракетного двигателя, побороть газовую эрозию сопла, обеспечить долговечность подшипников турбонасосов и пр., или массово делать простой и дешевый одноразовый носитель. Увеличение ресурса практически всегда приводит к росту веса, размера, цены и снижению характеристик, это закон непреложный. С другой стороны, возможность использовать отдельные узлы повторно, может снизить стоимость носителей, хотя и не существено.

Почти дошли, сказал Сусанин, и срезал с ветки ананас.

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано пн, 01/08/2018 - 09:28 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

У вас есть лучшие аргументы, кроме "ну, я лично не знаю как это сделать"?

Я лично ЗНАЮ, как это сделать: доводить до ума британский проект SABRE.

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано вт, 01/09/2018 - 05:05 пользователем grunmouse
+
0
-

А с чего Вы взяли что он на что-то годен?

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано вт, 01/09/2018 - 12:25 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

С того, что если бы он был негоден, его бы никто не предлагал. Суть темы в том, что если мы РЕАЛЬНО (в смысле - человечество) получим такое двигло, то можно будет преодолеть те причины, которые приводят к росту расходов на межполетное обслуживание многоразовых кораблей. Вот тогда-то мы реально сумеем одолеть космос (пусть бы хотя бы и ближний).

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано ср, 01/10/2018 - 05:29 пользователем grunmouse
+
0
-

С того, что если бы он был негоден, его бы никто не предлагал.

Оригинальная логика. То же самое можно сказать про "Байкал", "Фалькон", "Ариан-Гермес", "Спираль" далее по списку.

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано ср, 01/10/2018 - 07:09 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

Про "Спираль" я могу сказать то, что ее проблемой был гиперзвуковой разгонщик, но это и сегодня - за пределами технологии, доступной в ближайшие годы. О Байкале я не в курсе, какой там двигатель. МАКС и воздушный старт - это неперспективно. О Фальконе я думаю скептически: это нужная самому Маску ракета, но в принципе неперспективное направление; тут работает хитрая комбинация (а возможно, что и не одна).

Это я к тому, что если сегодня начать вкладывать бабло в проект Скайлон / Сейбр, то лет через 5-7 можно будет сказать: перспективно это или же нет.

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано ср, 01/10/2018 - 07:11 пользователем grunmouse
+
0
-

МАКС и воздушный старт - это неперспективно.

Отвечу Вашей же цитатой.

если бы он был негоден, его бы никто не предлагал

Аватар пользователя Рейхс-маршал
Опубликовано ср, 01/10/2018 - 11:35 пользователем Рейхс-маршал
+
0
-

Неверная логика. Проект предложили, но не стали реализовывать, так как подробные расчеты показали его экономическую нерациональность. То же самое я думаю о проекте КОРОНА.

Skylon / SABRE - это проект продуманный, так как его двигатель имеет более высокий КПД, чем обычный ЖРД. Если для выхода на первую космическую скорость одноступенчатая ракета с обычным ЖРД должна иметь запас топлива ~ 93% от стартовой массы (в то время как на вес корпуса ракеты и полезную нагрузку будет всего 7%), то ракета с двигателями SABRE может обойтись всего 50-60% топлива. Если же это будет многоразовый ракетоплан, то при сокращении полезной нагрузки можно уменьшить тягу двигателей (чтобы сократить их износ), а для посадки предусмотреть использование запасов топлива для достижения более выгодного режима (что сократит нагрузки на конструкцию и стоимость межполетного обслуживания).

Можно выстроить себе трон на штыках, но нельзя на него сесть!

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано ср, 01/10/2018 - 15:16 пользователем grunmouse
+
0
-

Skylon / SABRE

Что-то тоже с реализацией всё вяло. Скорее всего его ждёт судьба всех подобных проектов, коих за полвека было с полдесятка точно.
Проблемы у него в общем те же, что и у воздушного старта.
 

 то ракета с двигателями SABRE может обойтись всего 50-60% топлива.

Вы серьёзно? А аэродинамические потери учли? Далее, мёртвый вес этого аппарата составляет резко большую долю от конечной массы, чем у ракеты с ЖРД. Т.е. он, подобно Шаттлу, тащит в космос кроме полезной нагрузки ещё овердофига тонн себя любимого.

Аватар пользователя Alex999
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 14:17 пользователем Alex999
+
0
-

[quote=Рейхс-маршал]

Про "Спираль" я могу сказать то, что ее проблемой был гиперзвуковой разгонщик, но это и сегодня - за пределами технологии, доступной в ближайшие годы. О Байкале я не в курсе, какой там двигатель. МАКС и воздушный старт - это неперспективно. О Фальконе я думаю скептически: это нужная самому Маску ракета, но в принципе неперспективное направление; тут работает хитрая комбинация (а возможно, что и не одна).

Это я к тому, что если сегодня начать вкладывать бабло в проект Скайлон / Сейбр, то лет через 5-7 можно будет сказать: перспективно это или же нет.

[/quote]

эйэйэй! я может не в теме! а как же наработки по х-35 ? и прочему гипрезвуку? очень свеженькие!

Разгадывай врага-оставаясь непонятым.Видь врага-невидимо.Побеждай-неуязвимо. Обманывай врага- и не будь обманут.

Аватар пользователя frog
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 14:46 пользователем frog
+
0
-

   ...при работе двигателя в ГПВРД-режиме воздух, который подается в камеру сгорания, должен быть сжат до 140 атмосфер. Что в свою очередь чревато таким увеличением температуры процесса, что любой из известных земных материалов не сможет справиться с данной температурой и просто расплавится.

 ...Инновационная разработка компании Reaction Engines позволяет в кратчайшие сроки (всего за 0,01 секунды) сбросить температуру поступающего атмосферного воздуха с 1000 ˚C до –150 ˚C. Это кажется невероятным, но инженеры смогли продемонстрировать подобную установку на прототипе. В камере предварительного охлаждения английские инженеры использовали двухступенчатую схему «газообразный гелий – жидкий азот». Специальный теплообменник, обладающий высокой эффективностью, действительно в состоянии за доли секунды охладить поступающий поток воздуха до необходимой температуры (ниже точки замерзания воды). Конечно, стоит признать, что подобные теплообменники существовали и раньше, но они обладали огромными размерами с настоящий завод,... 

   22 сентября 2016 года компания Reaction Engines сообщила, что перешла к окончательному этапу разработки полнофункционального прототипа двигателя SABRE . Изначально SABRE разрабатывался как двигатель для космолёта Skylon, однако позднее разработкой заинтересовались британская оборонная корпорация BAE Systems и правительство Великобритании, выкупившие часть акций Reaction Engines,... 

   Уже до конца 2017 г. разработчики планируют создать первый полнофункциональный прототип SABRE. Работая в атмосферном режиме, он сможет развивать скорость до 5-ти М , после чего будет переходить в ракетный режим. Первый прототип будет иметь размеры, схожие с габаритами двигателя F135, устанавливаемого на истребители F-35 Lightning II (длина – 5,6 м, диаметр – 1,2 м), и, работая в атмосферном режиме, сможет развивать тягу до 196 кН . При этом планируется, что полноразмерный двигатель сможет развивать тягу до 667 кН. Постройка полноразмерного двигателя SABRE запланирована на 2020 год

frog

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 16:49 пользователем grunmouse
+
0
-

 что любой из известных земных материалов не сможет справиться с данной температурой и просто расплавится.

Давайте охлаждать камеру сгорания, как это делается в ракетных двигателях.

Аватар пользователя Rocket Jam
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 18:17 пользователем Rocket Jam
+
-2
-

На турбо-ракетном движке с мультирежимом? Давайте не надо... Во-первых - не влезет, во-вторых - не поедет, принцип работы не тот.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 19:04 пользователем dragon.nur
+
0
-

ГПВРД работает примерно от М6. А что делать до этой скорости?

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя frog
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 19:44 пользователем frog
+
0
-

  Дык в той же педивики написаны буквы по поводу объезда сего казуса. А уж как оно на самом деле - овощ его знает... И "Буран" у нас летал типа с деревянной кабиной и лазером головы МБР чуть сбивать не научились, а уж аэропланы-то по-любасу валили... И поди пойми, где там перспектива, а где - тривиальный пилеж...

frog

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 20:58 пользователем dragon.nur
+
0
-

Не вполне понимаю Вас. Железка должна гнать тягу от нуля до пяти с половиной махов, строить многовариантный ВРД -- геморно. 

В своё время Р-7ВРД базировалась на пачках ТРДДФ с дополнительными эжекторами, впрыском воды и прочими ухищрениями заради гиперфорсирования. И то пришлось циклограмму сокращать до М3,5

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя frog
Опубликовано вт, 01/16/2018 - 21:12 пользователем frog
+
0
-

   Ключевой частью проекта является уникальная силовая установка — два многорежимных турборакетнопрямоточных двигателя ( гиперзвуковой комбинированный синергетический воздушно-реактивный/ракетный двигатель с предварительным охлаждением). То есть, это турборакетные двигатели с дополнительными прямоточными контурами. Принцип работы двигателей следующий. В основные (ракетные) камеры сгорания (их по 4 в каждом двигателе) подаются топливо (жидкий водород) и окислитель — либо атмосферный воздух, нагнетаемый турбокомпрессором и сильно охлаждаемый при прохождении через теплообменник (воздушно-реактивный режим), либо жидкий кислород из баков (ракетный режим). Турбокомпрессор приводится во вращение газовой турбиной, на которую в качестве рабочего тела подаётся нагретый гелий, получающий тепло от охлаждаемого в теплообменнике воздуха и дополнительно разогреваемый при охлаждении им сопел. Затем гелий охлаждается частью топлива — жидкого водорода (гелиевый цикл).

  Кроме того, двигатели оснащены вспомогательными прямоточными камерами сгорания, питаемыми воздухом из внешних обходных каналов и используемыми для сжигания излишков водорода, испаряющегося при охлаждении воздуха, не попавшего в теплообменники двигателей во время их работы в воздушно-реактивном режиме. Таким образом, прямоточный контур создаёт некоторую часть тяги, наиболее значительную при низких скоростях полёта (в отличие от турбопрямоточных двигателей, где прямоточный контур тем эффективнее, чем больше скорости полёта). Прямоточные камеры сгорания располагаются кольцеобразно вокруг ракетных.

   Легко предположить, что это - приснопамятная вики. Имеет ли написанное смысл, какое отношение оно имеет к реальности - увы... Но я так понял, что именно "многовариантный ВРД". Почему и интересно.

 

frog

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 07:46 пользователем dragon.nur
+
0
-

Жидкий водород имеет смысл подавать при скорости выше 7 М, это раз.

Во-вторых, "когда я слышу слово культура синергия, рука сама тянется к пистолету". Бред это, теоретические хотелки, а не инженерная мысль.

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя frog
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 08:52 пользователем frog
+
0
-

   Коллега, цитировать того самого немецкого писателя, оно, конечно, да, но.... Во-первых, это вики, во-вторых, априорно мы не знаем, есть ли сие дело чи это лесопилка(в данном случае - европилка). Я сразу об ентим и сказал, т.к. если у них с многорежимником выйдет какой-нито блинчик и не комком, подробностей, боюсь, не скоро будет. Как с той плазменной фигней, про которую много говорили, по случаю стелсов, но вот вживую...

frog

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 09:40 пользователем dragon.nur
+
0
-

Какой фигнёй? Плазмококон? идиоты не думали, что физический размер образовавшегося плазменного проводника будет характеристической длиной волны для "пеленгатора". Или ПРР :)

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя frog
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 09:52 пользователем frog
+
0
-

  Ну почему же сразу идиоты?

frog

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 10:51 пользователем dragon.nur
+
0
-

Потому что об этом мог догадаться любой радиоинженер

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Аватар пользователя grunmouse
Опубликовано ср, 01/17/2018 - 14:31 пользователем grunmouse
+
0
-

Так они небось и догадались.

От сантиметровых РЛС - спрячутся. А указанный Вами пеленгатор противник на вооружение не мгоновенно примет. Инициативное же использование имеющихся средств, вероятно, предполагалось и, наверняка они либо что-то придумали чтобы затруднить им работу, либо считают их недостаточно эффективными, чтобы заморачиваться.

Аватар пользователя dragon.nur
Опубликовано пт, 01/19/2018 - 12:01 пользователем dragon.nur
+
0
-

Пустяки. Упомянутый пеленгатор есть в составе ЛЮБОЙ ПРР. Противорадиолокационная ракета наведётся просто как на мощный (несколько мегаватт) источник широкополосного радиоизлучения 

С уважением, Эдуард К. aka dragon.nur http://fastshipblog.wordpress.com

Страницы