Одноразовые vs многоразовые

Bell> 1. Поперечные нагрузки, нехарактерные для вертикально стартующих ракет - требуется изначальное проектирование ступеней с расчетом на это и увеличивается масса самого блока.
Bell> 2. Дополнительная масса крыльев, двигателей, топлива.
Bell> Нифига не факт, что это будет дороже нескольких тонн топлива (ну может десятка)
Bell> А железная часть будет гарантированной дороже!

Блин, ну вешал же уже сравнительную табличку и пр. жевали на три страницы.

Fakir> Блин, ну вешал же уже сравнительную табличку и пр. жевали на три страницы.
ну не сочти за труд - дай ссылку

Bell>> 1. Поперечные нагрузки, нехарактерные для вертикально стартующих ракет - требуется изначальное проектирование ступеней с расчетом на это и увеличивается масса самого блока.
Bell>> 2. Дополнительная масса крыльев, двигателей, топлива.
Bell>> Нифига не факт, что это будет дороже нескольких тонн топлива (ну может десятка)
Bell>> А железная часть будет гарантированной дороже!
Fakir> Блин, ну вешал же уже сравнительную табличку и пр. жевали на три страницы.
Если ты не заметил (ну в прямом смысле) - идея навесить девайс на серийную ступень.

То есть если говорить о крыльях в таком разрезе, то тоже должен быть некий отдельный самостоятельный модуль с, предположим, силовой балкой, к которой крепятся раскладные крылья и хвостовое оперение, и которая воспринимает поперечную нагрузку. И еще модуль с шасси. И еще один - с ВРД и топливом к ним.

И с хрена ли это все будет весить меньше 20-25% сухой массы исходного блока? В смысле влияния на уменьшение ПН.
В плане стоимости дополнительного оборудования - тоже сомнительна экономия по сравнению с выше предложенным.


Короче, конкретно по теме претензии есть?

Fakir> Блин, ну вешал же уже сравнительную табличку и пр. жевали на три страницы.

Вот это что ли? Одноразовые vs многоразовые [Fakir#22.12.17 15:13]
Так там нет реактивной посадки. И "мю ц ц" это что?

Alexandrc>> Первое что приходит в голову: замена РД-171 на РД-191.
Bell> Не, это суть ересь.
Ничем не хуже посадки ступени вниз головой с задранным вверх ЦМ.

Bell> 1. предлагается брать ступень без изменений
Ступени переделываются в обоих случаях, а замена одного РД-171 на четыре РД-191 позволит снижать тягу не только дросселированием, но и парным отключением двух двигателей

Bell> 2. как садится с несимметрично расположенным двигателем? держать ступень под углом до момента касания? а не ..бнется?
Во-первых, "крылышки" - аэродинамические рули, плюс сам двигатель отклоняется до 8°.

Bell> 3. как работающий двигатель качать в направлении остальных камер?
Точно так же, как у работающего РД-171 качаются камеры. Т.е. "все вдруг"

Alexandrc>>> Первое что приходит в голову: замена РД-171 на РД-191.
Bell>> Не, это суть ересь.
Alexandrc> Ничем не хуже посадки ступени вниз головой с задранным вверх ЦМ.
Ой! Ты все неправильно понял! Нормальным образом садиться, на задницу!

Bell>> 1. предлагается брать ступень без изменений
Alexandrc> Ступени переделываются в обоих случаях,
не-а

Alexandrc> а замена одного РД-171 на четыре РД-191 позволит снижать тягу не только дросселированием, но и парным отключением двух двигателей
А, ну вот уже 2 двигателя...
Однако, как предлагаешь решить вопрос многократного запуска?

Bell>> 2. как садится с несимметрично расположенным двигателем? держать ступень под углом до момента касания? а не ..бнется?
Alexandrc> Во-первых, "крылышки" - аэродинамические рули, плюс сам двигатель отклоняется до 8°.
Двигатель не на продольной оси, ЦМ находится низко, сверху длинная и легкая каланча баков - чтоб перевесить необходимо сильно отклонить ступень от вертикали (вернее вектора силы)
Как будет выглядеть момент посадки такой кривой фиговины?

Bell>> 3. как работающий двигатель качать в направлении остальных камер?
Alexandrc> Точно так же, как у работающего РД-171 качаются камеры. Т.е. "все вдруг"
А привод рулевых машин откуда взять? Законцевать с посадочным двигателем?
Прям все проще и проще...

Alexandrc>> Ничем не хуже посадки ступени вниз головой с задранным вверх ЦМ.
Bell> Ой! Ты все неправильно понял! Нормальным образом садиться, на задницу!

Ну извини, только сейчас догадался, что у тебя реактивная струю шарашит из башки вдоль всей ступени. ИМХО, вариант не лучше, чем с сальто.
Кстати, получится длинный рычаг, болтать сильно не будет от управляющих воздействий?

Bell> Bell>> 1. предлагается брать ступень без изменений
Alexandrc>> Ступени переделываются в обоих случаях,
Bell> не-а
Тебе надо добавить свою вставку, это изменение силового набора, НЯП, плюс бронирование поверхности ступени, чтобы защитить от выхлопа.

Alexandrc>> а замена одного РД-171 на четыре РД-191 позволит снижать тягу не только дросселированием, но и парным отключением двух двигателей
Bell> А, ну вот уже 2 двигателя...
Это дополнительный бонус. ЕМНИП, в циклограмме Зенита РД-171 дросселируется на половину примерно. Мы же просто отключаем два двигателя и за счет снижения их тяги можем вообще выйти процентов на 15 от номинальной РД-171.

Bell> Однако, как предлагаешь решить вопрос многократного запуска?
Энергомаш обещал, что РД-191 многоразовый. Вот пусть и выполняют обещание.

Bell> Bell>> 2. как садится с несимметрично расположенным двигателем? держать ступень под углом до момента касания? а не ..бнется?
Alexandrc>> Во-первых, "крылышки" - аэродинамические рули, плюс сам двигатель отклоняется до 8°.
Bell> Двигатель не на продольной оси, ЦМ находится низко, сверху длинная и легкая каланча баков - чтоб перевесить необходимо сильно отклонить ступень от вертикали (вернее вектора силы)
Bell> Как будет выглядеть момент посадки такой кривой фиговины?
С чего кривой-то? Рулями и движком ступень приводится в вертикальное положение.

Bell> Bell>> 3. как работающий двигатель качать в направлении остальных камер?
Alexandrc>> Точно так же, как у работающего РД-171 качаются камеры. Т.е. "все вдруг"
Bell> А привод рулевых машин откуда взять? Законцевать с посадочным двигателем?
Электропривод, однако.

Bell> Прям все проще и проще...

Ну... если проще, то может в головной части ступени РДТТ разместить? Как в САС?

Fakir>> Ты себе представляешь электромотор на мегаватт? Более того - ты себе представляешь батарейки, которые смогут запитывать его хотя бы минуту?
Wyvern-2> Литий-тионилхлоридные батарейки 700 Вт*ч/кг, т.е. (700*3600 =) 2,52 МДж/кг. Что бы крутить насос мощностью 1 МВт в течении 200 секунд надо ~80килограммов батареек... Много?

Насколько возможно "отжать досуха" батарейку?
В какой момент крутить ЭД она уже не будет как надо, а энергии в ней еще будет достаточно от этих 700?

В общем, какой поправочный коэффициент используем?

Alexandrc>>> Ничем не хуже посадки ступени вниз головой с задранным вверх ЦМ.
Bell>> Ой! Ты все неправильно понял! Нормальным образом садиться, на задницу!
Alexandrc> Ну извини, только сейчас догадался, что у тебя реактивная струю шарашит из башки вдоль всей ступени. ИМХО, вариант не лучше, чем с сальто.
Кстати, сальто таки придется делать, но при входе в атмосферу. Потому что ЦМ оказывается где-то в середине пустой ступени - внизу 10-тонный РД-171, а на другом конце почти такой же массы тормозной блок.

Alexandrc> Кстати, получится длинный рычаг, болтать сильно не будет от управляющих воздействий?
так двигатели управления и ориентации всегда делают на как раз на верхнем конце!
и на Флаконе, и на каких-нибудь зенитных ракетах
это именно выгоднее!

Alexandrc> Тебе надо добавить свою вставку, это изменение силового набора, НЯП, плюс бронирование поверхности ступени, чтобы защитить от выхлопа.
Просто вставка, между первой и второй ступенями. Считай, что вместо переходной фермы. Никаких изменений в ступени, в этой части.
Теплозащиту можно просто навесить, это-то ерунда. Снаружи сталь, под ним какой-нить там асбест...

Bell>> Однако, как предлагаешь решить вопрос многократного запуска?
Alexandrc> Энергомаш обещал, что РД-191 многоразовый. Вот пусть и выполняют обещание.
Блин ты путаешь многократный запуск с многоразовостью. Это вообще никак друг к другу не относится.
Никто многократного запуска не обещал и делать не собирается.

Alexandrc> С чего кривой-то? Рулями и движком ступень приводится в вертикальное положение.
Когда приводить? все время торможения ступень будет под углом. В последний момент выравнивать?

Bell>> Прям все проще и проще...
Alexandrc> Ну... если проще, то может в головной части ступени РДТТ разместить? Как в САС?
Как в реактивной посадке ПТК НП, от которой отказались...
Там ряд неустранимых проблем РДТТ - однократность запуска, сложность регулирования тяги, малое время работы.

Bell> Там ряд неустранимых проблем РДТТ - однократность запуска, сложность регулирования тяги, малое время работы.

В ПТДУ ПТК НП ряда этих недостатков нету: там же 2 газогенератора + регулирование тяги в широких пределах за счет изменяемой критики. И повторный запуск тоже вполне можно организовать. Другое дело, что ЖРДэшная система будет легче и, наверное, заметно дешевле.

Alexandrc>> Кстати, получится длинный рычаг, болтать сильно не будет от управляющих воздействий?
Bell> так двигатели управления и ориентации всегда делают на как раз на верхнем конце!
Угу, там достаточно решетчатых рулей и газовых движков, чтобы вертеть ступенью, а ты предлагаешь дуть с силой 75тс. Кроме того без твоего набалдашника ступень за счёт гравитации будет ввести себя как воланчик для бадминтона, благодаря рулям. Много ты видел воланчиков летящих перьями вперёд? В отличии от гантелей, крутящихся вокруг центра масс, который у тебя будет примерно в геометрическом центре ступени. Может вообще придется прикладывать дополнительную силу, чтобы гравитация не развернула ступень "вставкой" вниз.


Alexandrc>> С чего кривой-то? Рулями и движком ступень приводится в вертикальное положение.
Bell> Когда приводить? все время торможения ступень будет под углом. В последний момент выравнивать?

Так посмотри видео посадки первой ступени Falcon-9. Идёт криво и только в конце пытается стать вертикально, Иногда так криво и плюхается, изображая в дальнейшем Пизанскую башню.
Для первого торможения тебе вообще не важно как ты это делаешь, хоть боком, особенно с учётом малой длительности импульса.
Посадка - второй и тоже короткий импульс.

Хотя если сделать ступень как ты хочешь и назвать её Горыныч, то выйдет знатный троллинг Маска

Alexandrc> Для первого торможения тебе вообще не важно как ты это делаешь, хоть боком, особенно с учётом малой длительности импульса.
Alexandrc> Посадка - второй и тоже короткий импульс.

Неверно.
Тормозной импульс один и длинный, прямо до момента посадки. Предварительно тормозится смысла нет - устоявшаяся скорость свободного падения в атмосфере порядка 200-250 м/с в зависимости от обтекаемости тела.
Посмотри ролик как садится НьюГленн на одном единственном маршевом двигателе. Из-за того, что тяга весьма большая, включать двигатель приходится на высоте метров 100-150. А до того он камнем падает. И торможение происходит очень быстро, считанные секунды. Чуть ошиблась СУ, ветром дунуло, какой-то сбой в двигателе - и хана.

Bell> Тормозной импульс один и длинный, прямо до момента посадки.
Т.е. ты ступень собираешься сажать там, куда она и так упала бы? То бишь в Караганде?
Ближе к космодрому, а в идеале обратно на него, не надо?

Bell> - блок реактивной посадки выполняется в виде цилиндрической вставки между 1-й и 2-й ступенями РН, в равном диаметре со ступенями;
Bell> - топливная пара – аналогичная компонентам топлива самой РН, ЖК и керосин;
Bell> - топливо для посадки в размере около 20% конечного веса ступени размещается в топливных баках автономного посадочного блока;
Bell> - в качестве основных тормозных двигателей применяются 2хРД-0110Р, с соплами развернутыми на небольшой угол относительно вертикали для уменьшения теплового воздействия на поверхность баков сажаемой ступени;
Bell> - блок оснащается двигателями стабилизации и ориентации на основных компонентах;
Bell> - система управления посадкой, включая источники питания так же устанавливается в блоке;
Bell> - масса заправленного блока - 9 т, сухая - 1,5 т.

Ну раз такая пьянка, то тады проще и надёжнее вкрячить посадочные двигатели на вонючке. Всё равно - отдельные баки и двигатели. Зато - многократность запуска обеспечивается легко, двигатели лёгкие, баки компактные и вообще могут быть выполнены в схеме наддува, без ГГ (что упрощает схему и добавляет надёжности).
Основное топливо жечь до упора, остатки стравливать через каналы теплового щита (фигли, тонны ЖК в качестве хладагента)
Посадочные ноги втыкать в грунт, аки копья . Пусть их и придётся отпилить потом, зато даже при кривой посадке ступень не шлёпнется.

Чёт меня понесло с недосыпу...

Naib> Посадочные ноги втыкать в грунт, аки копья .
Очень сложно будет сделать такую конструкцию, чтобы она одновременно и воткнулась надёжно, и не воткнулась слишком хорошо и глубоко, шлепнув об грунт движки.

Naib>> Посадочные ноги втыкать в грунт, аки копья .
Полл> Очень сложно будет сделать такую конструкцию, чтобы она одновременно и воткнулась надёжно, и не воткнулась слишком хорошо и глубоко, шлепнув об грунт движки.

но что-то в этом есть. нужно унифицироваться с марсианским лэндером

Naib>> Посадочные ноги втыкать в грунт, аки копья .
Полл> Очень сложно будет сделать такую конструкцию, чтобы она одновременно и воткнулась надёжно, и не воткнулась слишком хорошо и глубоко, шлепнув об грунт движки.

Отдай мою посадочную ногу!

Полл> Очень сложно будет сделать такую конструкцию, чтобы она одновременно и воткнулась надёжно, и не воткнулась слишком хорошо и глубоко, шлепнув об грунт движки.

Да и шайтан с ними. Ступень делает пируэт на 180 градусов и поднимает ценный керосинник попкой наверх. А садится на вонючках в голове, которые несравнимо дешевле (а для такой цели - ещё и проще и снова дешевле). Уцелеют - хорошо. Ну а нет, так нет. Несвезло.

что-то подумалось, а теплозащита выдавливанием топлива на тепловой щит не практикуется? По типу КС. Тепловые потоки там ещё и меньше, чем в КС, так что топливная завеса вполне может быть эффективна.

Naib> Ступень делает пируэт на 180 градусов и поднимает ценный керосинник попкой наверх.
Движки, и сама "попа" с ними - самая тяжелая часть ступени. Лететь ими кверху, то есть назад, имея перед собой "стабилизатор" пустых баков - как ты это представляешь?

Naib> что-то подумалось, а теплозащита выдавливанием топлива на тепловой щит не практикуется?
Площадь теплового щита намного больше площади КС. Расход топлива для эффекта завесного охлаждения должен быть большим.

Bell> Тут смысл в самой идее компоновки и расположения такого блока.

1) Факел будет передавать тепло в бак, тут небольшим кантом не отделаешься.
2) Ты рассмотрел аналогичный блок, сформированный в виде кольца, одеваемого на ХО? Можно с питанием из основных баков, это массу снизит. Можно даже гонять на АУ 1-й ступени, чтобы зря добро не пропадало.
3) Шасси куда будет крепиться? Как на Фальконе? Там октовеб воспринимает нагрузки, и есть ещё пояс где-то выше. В общем без модификаций не обойтись.
4) У Маска факел тормозного импульса выполняет функции теплозащитного щита. А у тебя? Всё добро внизу торчит прямо в гиперзвуковой поток. От РД-171 рожки да ножки останутся!

Полл> Движки, и сама "попа" с ними - самая тяжелая часть ступени. Лететь ими кверху, то есть назад, имея перед собой "стабилизатор" пустых баков - как ты это представляешь?
Полл>

Ну, на голове ступени ещё баки с посадочным топливом (до 10-15 тонн, правда, к финишу останется пусть тонна), двигатели (до тонны), ноги (до 3 тонн, если равняться на Ф-9) В общем, некий кривой противовес, но всё-таки есть. Кстати, в такой компоновке получается возможность изрядного управления небольшими крылышками на носу.

Naib>> что-то подумалось, а теплозащита выдавливанием топлива на тепловой щит не практикуется?
Полл> Площадь теплового щита намного больше площади КС. Расход топлива для эффекта завесного охлаждения должен быть большим.

Не больше, чем масса абляционной защиты аналогичного действия.

Naib> Кстати, в такой компоновке получается возможность изрядного управления небольшими крылышками на носу.
Они же - хвостовой стабилизатор ракеты.

Naib> Не больше, чем масса абляционной защиты аналогичного действия.
Не нужна для первой ступени абляционная теплозащита. Там обычного, может чуть усиленного, теплового щита, который защищает ракету от факела ее собственных движков, хватает.

Тебе вопрос: в жидкой смеси кислород-озон проблема в выкипании кислорода, отчего концентрация озона возрастает и начинается реакция. А если в смесь добавить кислородную шугу, может это помочь в поддержании необходимой концентрации озона? Жидкий кислород выкипел, средняя температура смеси поднялась, шуга стала интенсивней плавится - концентрация кислорода в растворе возросла.
Или не так?

И второй вопрос: мелкодисперсный бериллий образует суспензию или другую относительно равномерную смесь с углеродным горючим или нет?

Naib>> что-то подумалось, а теплозащита выдавливанием топлива на тепловой щит не практикуется?
Полл> Площадь теплового щита намного больше площади КС. Расход топлива для эффекта завесного охлаждения должен быть большим.
Нет, большим он не будет, там другая проблема - как его точно дозировать и правильно распределить?
Величина конвекционного теплопотока пропорциональна давлению в степени примерно 0,4. Т.е корень пятой степени из квадрата.
В камере условно 100 атмосфер, на тепловом щите условно 1/3 атмосферы. Разница давлений в 300 раз. Разница теплопотоков - примерно 10 раз. Разница расходов на единицу площади - тоже примерно 10 раз.

Полл> И второй вопрос: мелкодисперсный бериллий образует суспензию или другую относительно равномерную смесь с углеродным горючим или нет?
[моя любимая тема ]
Не образует. Точнее - образует, но суспензия неустойчива, и оседает. Кроме того, не удается получить суспензии в которых было бы больше 30-40% бериллия, что делает не совсем осмысленным ее применение. На этом Глушко "запнулся".

Мое мнение: надо делать гибридный РД на перекиси+гидриде бериллия. Как то считал, что если гидрид бериллия поместить в ПММА-микрокапсулы, связязать их тем же полибутадиеном HTPB, и взять перекись 92% то при 50 атм УИ в вакууме будет больше 5000м/сек...и это при плотности топлива почти 1!

А практически интересней пара перекись+пропан. Как ни странно УИ у нее - 3500м/сек. Причем пропан - условно криогенный, его надо охлаждать до +3-5⁰C что бы не кипел...

Wyvern-2> Не образует. Точнее - образует, но суспензия неустойчива, и оседает.
За какое время, в каких условиях? И что нужно для формирования таких суспензий?

Wyvern-2> Кроме того, не удается получить суспензии в которых было бы больше 30-40% бериллия, что делает не совсем осмысленным ее применение. На этом Глушко "запнулся".
30-40% бериллия?!
Ты в курсе, что весь мировой рынок его несколько сотен тонн?
А цена около 500 $/кг?
10-20% в заправке "блока ДМ" еще можно представить.
Остальное - не научная фантастика.

Wyvern-2> Мое мнение: надо делать гибридный РД на перекиси+гидриде бериллия.
Меня интересует пара из окислителя 80% кислород и 20% озон и горючего РГ-1 плюс 10-20% бериллия.