Одноступ. Холодная оценка.

Автор RadioactiveRainbow, 14.11.2008 23:56:27

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

RadioactiveRainbow

Сабж.

Задачи: оценить эффективность одноступа по сравнению с многоступом.

Вводная:
1) Компоненты: Кислород-водород.
2) Назначение: Космический носитель.
3) Двигатель одноступа - внешнего расширения. Следовательно - работа на расчетном режиме на протяжении всего полета. Нужны будут подробности - обеспечим.
4) Двигатель на многоступе - классический.
5) Стоимостью разработки пренебрегаем.

Возможно?

P.S.
"Холодная"- значит без эмоций.
P.P.S.
Пока одноразовый.
Глупость наказуема

Снусмумрик

ЦитатаСабж.
5) Стоимостью разработки пренебрегаем.


 :lol:  :lol:  :lol:

Если так, то это элементарно. Даёте инженерам задачу - сделать одноступ, который будет эффективнее любого существующего многоступа. Бюджет неограниченный.

Они будут работать 5-10-15 лет, потратят в районе триллиона долларов, и вы получите результат.

Через 100 лет эксплуатации он даже окупится.

А теперь вопрос на засыпку - нафига это надо, если запускать нечего?
В России три беды - дураки, дороги и "технологии, не имеющие аналогов в мире".

fireland

У такого носителя надо решить две проблемы.
1. Значительный переразгон на конечном участке полёта.
2. Применение сопла с одинаковой степенью расширения на атмосферном и безвоздушном участке полёта снижает удельный импуьс двигателя.

Peter

Первая проблема имеет место, да. А вторая - нет, по условиям задачи (сопло внешнего расширения).

fireland

А тогда можно подробности по соплу внешнего расширения.

fagot

Это сопло с центральным телом со свободной внешней границей потока (штыревое сопло), у него давление на срезе на атмосферном учатске вплоть до расчетной степени расширения равно внешнему и нет потерь на перерасширение, что делает выгодным использование высотного сопла прямо с земли.

fireland


fagot


RadioactiveRainbow

Цитата
ЦитатаСабж.
5) Стоимостью разработки пренебрегаем.


 :lol:  :lol:  :lol:

Если так, то это элементарно. Даёте инженерам задачу - сделать одноступ, который будет эффективнее любого существующего многоступа. Бюджет неограниченный.

Они будут работать 5-10-15 лет, потратят в районе триллиона долларов, и вы получите результат.

Через 100 лет эксплуатации он даже окупится.

А теперь вопрос на засыпку - нафига это надо, если запускать нечего?

C этим я не соглашусь.
Классическая ракеная техника подошла существенно близко к своему пределу развития. Качественных скачков для одноразовых носителей на химическом топливе с двигателями классической схемы быть не может (рад бы ошибиться, но...). Поэтому объем финансирования и время работы слабо влияют на реализуемость проекта.

Если его можно сделать - сделают. Если нельзя - не сделают. В принципе.
Я твердо убежден, что КВ-одноступ с соответствующим двигателем сделать можно, и мне бы хотелось оценить перспективы этого увлекательного занятия.

P.S.
Что касается 5-10-15 лет работы...
Как мы видим на примере Ангары - не так уж это и страшно )))


Цитата1. Значительный переразгон на конечном участке полёта.
Это правильный вопрос. Решать его можно либо глубоким дросселированием двигателя, что повлечет за собой известные проблемы с охлаждением, либо отключением части камер сгорания (работающих на одно сопло как на XRS-2200), что так же может осложнить ситуацию с охлаждением.

В принципе, т.к. по условию двигатель одноразовый, на проблему с перегревом и разрушением отключенных ячеек двигателя можно забить болт, обеспечив, разумеется, выживаемость остальной системы - свою роль они выполнили и нужды в них практически больше нет.
Кроме того, проблему с охлаждением можно решить, сделав существенную часть сопла неохлаждаемой... ну, с абляционным охлаждением, как на РДТТ - что позволит получить в свои руки ощутимый избыток хладоресурса компонентов топлива, который можно расходовать при дросселировании.
Конечно - такой двигатель будет тяжелее, но ведь за все надо платить, верно?

Дросселирование всего в несколько раз (вплоть до 10 и более) вкупе с падением давления окружающей среды вплоть до нуля обеспечит сравнительно небольшое падение удельного импульса по сравнению с недросселированной работой...


Собственно, я хотел попросить кого-нибудь из адептов спедшита, посодействовать, и провести оценку. В свою очередь готов предоставить любую интересующую информацию по двигательной части.
По ракетной (удельная масса баков и прочих элементов конструкции) части, я полагаю, специалистов тут найдется с избытком )))
Глупость наказуема

Дмитрий В.

А что значит, "эффективный"? Критерий эффективности какой?
На самом деле, приемлемый по массовой отдаче одноступ можно было бы сделать уже сейчас. И даже без ЖРД с соплом внешнего расширения (потери ХС на внешнее противодавление редко превышают 200 м/с, тогда как сам ЖРД будет тяжелее).
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

RadioactiveRainbow

Вопрос понял.
Эффективный с точки зрения массовой отдачи. Предположим, что стоимость носителя пропорциональна (с известными коэффициентами, разумеется):
- количеству ракетных блоков
- количеству двигателей
- массе пустой ракеты

То есть, грубо говря... носитель должен иметь отношение (масса ПН)/(сухая масса) как можно выше. Я понимаю, что дотянуть этот показатель до показателя многоступов невозможно, но хотелось бы получить представление - насколько этот показатель для одноступа будет меньше.
От этого, с учетом мЕньшего количества блоков, двигателей и т.п., можно будет отталкиваться при размышлениях об экономической эффективности.

P.S.
Насчет типа двигателя понял. Ну, пусть у нас будет небольшой запас бонусов в рукаве. Думаю, не помешает...
Глупость наказуема

Дмитрий В.

ЦитатаВопрос понял.
Эффективный с точки зрения массовой отдачи. Предположим, что стоимость носителя пропорциональна (с известными коэффициентами, разумеется):
- количеству ракетных блоков
- количеству двигателей
- массе пустой ракеты

То есть, грубо говря... носитель должен иметь отношение (масса ПН)/(сухая масса) как можно выше. Я понимаю, что дотянуть этот показатель до показателя многоступов невозможно, но хотелось бы получить представление - насколько этот показатель для одноступа будет меньше.
От этого, с учетом мЕньшего количества блоков, двигателей и т.п., можно будет отталциваться при размышлениях об удельной эффективности.

P.S.
Насчет типа двигателя понял. Ну, пусть у нас будет небольшой запас бонусов в рукаве. Думаю, не помешает...
В принципе, при использовании схемы с довыведением и с ЖРД уровня 14Д12, массовая отдача может достичь примерно 5%.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

KrMolot

Простите чайника, а со сбрасываемыми топливными баками РН будет считаться одноступом? :oops:

Дмитрий В.

Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Цитатаhttp://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=65
Можно и с таким ЖРД.

Интересная ИнДЕЙКА...
КАКТОТАК
----------------------------
Моделью ракеты можно достичь модели Марса

fireland

В общем человеку нужны формулы или готовое решение оценки эффективности носителя в зависимости от количества ступеней.

Дмитрий В.

Цитата
Цитатаhttp://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=65
Можно и с таким ЖРД.

Интересная ИнДЕЙКА...
И, самое главное, плодотворная для одноступенчатого носителя: можно ограничить осевые перегрузки, удлинить длительность АУТ (что актуально при выведении на замкнутые орбиты высотой свыше 150-180 км). И все это без потерь в УИ.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

duke

А почему не на http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=57 ?
Или он многоразовый?
"Программиста" тоже убейте!

Alex_II

ЦитатаА почему не на http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=57 ?
Или он многоразовый?
Ну, из многоразового одноразовый сделать проще чем наоборот. Вот только этого двигателя нету. Прототип на стенде правда прожигали...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

duke

ЦитатаНу, из многоразового одноразовый сделать проще чем наоборот. Вот только этого двигателя нету. Прототип на стенде правда прожигали...
Так он многоразовый или одноразовый? Мне-то многоразовый нужен.
P.S. Одноступенчатый трёхсоттонник :roll: :D
"Программиста" тоже убейте!