Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Средства выведения и другие технические вопросы => Тема начата: Yegor от 13.05.2009 23:09:04

Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 13.05.2009 23:09:04
Вот собственно, тема давно назрела.

Понятно что у американцев наклонение меньше, поэтому им легче на ГПО летать.
Дмитрий В. приводил данные две ступени vs три ступени на НОО. В том случае три ступени дают выигрыш в 10%. А на ГПО сколько? А надежность?
Вторая ступень, естественно, водородная.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 13.05.2009 22:13:47
ЦитироватьВот собственно, тема давно назрела.

Понятно что у американцев наклонение меньше, поэтому им легче на ГПО летать.
Дмитрий В. приводил данные две ступени vs три ступени на НОО. В том случае три ступени дают выигрыш в 10%. А на ГПО сколько? А надежность?
Вторая ступень, естественно, водородная.

Yegor, Вы этот вопрос несколько месяцев назад уже поднимали (к сожалению не помню, в какой теме), я тогда сделал кое-какие расчеты, которые показывают полный проигрыш двух ступеней против трех при запусках на ГПО или ГСО с территории России.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Старый от 13.05.2009 23:14:01
ЦитироватьДмитрий В. приводил данные две ступени vs три ступени на НОО. В том случае три ступени дают выигрыш в 10%. А на ГПО сколько? А надежность?
Если керосин то три ступени дают радикальную разницу.
ЦитироватьВторая ступень, естественно, водородная.
Счаззз!
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 13.05.2009 22:17:56
Это было в октябре 2008 г. В общем при выведении на ГПО 200*35900 км с наклонением 51,6 град, двухступенчатая схема типа Атлас-5 проигрывает схеме с РБ примерно в 1,5 раза по массе ПГ. Никакого смысла.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 13.05.2009 23:31:07
Да, обсуждали. Только пойди теперь найди где это.  :(

То есть, если скажем 2-х ступенчатая РН 660 тонн:
1 ст. 600 тонн, керосин.
2 ст. 60 тонн, водород.

а 3-х ступенчатая РН 660 тонн:
1 ст. 500 тонн, керосин.
2 ст. 100 тонн, керосин.
3 ст. 60 тонн, водород.

То 3-х ступенчатая РН выведет в 1.5 раза больше на ГПО?
Как то очень сомнительно.  :roll:
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Salo от 14.05.2009 00:20:31
Эта?
Две ступени vs три ступени – «наш ответ» hcube . (http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3219&postdays=0&postorder=asc&highlight=%E3%EF%EE&start=240)
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 07:47:04
Salo, да не вроде не эта - там расчетов на ГПО нету. Но все равно большое спасибо!  :D
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 07:52:48
Дмитрий вот у вас замечательная табличка для НОО есть:

(http://s51.radikal.ru/i132/0811/de/e9c301dae08e.jpg)

Ам можно такую же, но на ГПО из Восточного сделать, скажем 8 тонн на ГПО:
2-х ступенчатая РН:
1 ст. керосин (УИ 311, 337).
2 ст. водород (УИ 460).

3-х ступенчатая РН:
1 ст. керосин (УИ 311, 337).
2 ст. керосин  (УИ 359).
3 ст. водород (УИ 460).
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 14.05.2009 17:27:24
Я расчеты проводил при равных стартовых массах, параметрах ДУ и массового совершенства. То, что двухступ для выведения на ГПО (не говоря уже про ГСО) при старте с территории России, "дохлый номер" - очевидно. Чем больше потребная ХС, тем больше выгода от увеличения количества ступеней. Если бы речь шла о 10-25% проигрыша двухступа, то еще имело бы смысл его применять для ГПО из-за более простой конструкции. Но проигрыш в 40-50%... :roll:
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 18:29:35
ЦитироватьЯ расчеты проводил при равных стартовых массах, параметрах ДУ и массового совершенства. То, что двухступ для выведения на ГПО (не говоря уже про ГСО) при старте с территории России, "дохлый номер" - очевидно. Чем больше потребная ХС, тем больше выгода от увеличения количества ступеней. Если бы речь шла о 10-25% проигрыша двухступа, то еще имело бы смысл его применять для ГПО из-за более простой конструкции. Но проигрыш в 40-50%... :roll:
И это с водородом на последней ступене?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 14.05.2009 17:33:20
Цитировать
ЦитироватьЯ расчеты проводил при равных стартовых массах, параметрах ДУ и массового совершенства. То, что двухступ для выведения на ГПО (не говоря уже про ГСО) при старте с территории России, "дохлый номер" - очевидно. Чем больше потребная ХС, тем больше выгода от увеличения количества ступеней. Если бы речь шла о 10-25% проигрыша двухступа, то еще имело бы смысл его применять для ГПО из-за более простой конструкции. Но проигрыш в 40-50%... :roll:
И это с водородом на последней ступене?
Да, конечно. Первая ступень - ЖК+керосин, вторая - ЖК+ЖВ. РБ для второго варианта - тоже кислородно-водородный.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 18:57:38
ЦитироватьНо проигрыш в 40-50%... :roll:
50% это же в 2 раза меньше?  :shock:
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 19:18:14
ЦитироватьДа, конечно. Первая ступень - ЖК+керосин, вторая - ЖК+ЖВ. РБ для второго варианта - тоже кислородно-водородный.
Вот есть сомнения по поводу, того что вторая ступень в трехступенчатом варианте будет на водороде.
Возьмем реальный пример - "Русь-М" РН для ПТК НП (крайний левый вариант):

(http://s40.radikal.ru/i088/0905/32/773957fe5ecd.jpg)

Что-то я не представляю можно ли там ещё поставить водородный РБ? Что-то она очень длинной получается тогда, под 70м?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 14.05.2009 18:24:20
Цитировать
ЦитироватьНо проигрыш в 40-50%... :roll:
50% это же в 2 раза меньше?  :shock:

Смотря от чего считать проценты! :wink:  Грубо говоря, двухступ выводит на ГПО 200*35800 км наклонением 51,6 град около 7290 кг, а трехступ (двухступ +КРБ) 10900 кг
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 14.05.2009 20:09:41
Дмитрий, ещё раз большое спасибо за расчёты! :D

А вот можно рассмотреть и сравнить реальный вариант 3.8м РН для ПТК НП (Русь-М)?
Трехступ (вообще она не слишком длинная с водородом на 2-ой ступени будет?):
1-ая ст.: керосин, общая масса 600 тонн (3 РД-180)
2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (4 РД-0146)
3-ая ст.: водород, общая масса 20 тонн (1 РД-0146)
Двухступ:
1-ая ст.: керосин, общая масса 620 тонн (3 РД-180)
2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (1 РД-0146)

Тоже в трухступ 1.5 раза больше даст на ГПО?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: frigate от 15.05.2009 03:58:36
ЦитироватьДмитрий, ещё раз большое спасибо за расчёты! :D

А вот можно рассмотреть и сравнить реальный вариант 3.8м РН для ПТК НП (Русь-М)?
Трехступ (вообще она не слишком длинная с водородом на 2-ой ступени будет?):
1-ая ст.: керосин, общая масса 600 тонн (3 РД-180)
2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (4 РД-0146)
3-ая ст.: водород, общая масса 20 тонн (1 РД-0146)
Двухступ:
1-ая ст.: керосин, общая масса 620 тонн (3 РД-180)
2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (1РД-0146 )

Тоже в трухступ 1.5 раза больше даст на ГПО?
2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (1РД-0146 )
T/W 0.25  :oops:  :?:  :roll:
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 15.05.2009 17:35:33
Цитировать2-ая ст.: водород, общая масса 40 тонн (1РД-0146 )
T/W 0.25  :oops:  :?:  :roll:
Да, пожалуй вы правы, тогда два РД-0146.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 18.05.2009 19:41:21
Не получается в 1.5 раза больше для трех ступеней против двух ступеней, если использовать только РД-180 и РД-0146. Получается только где-то 15%.

Атлас-5-Этап-2 выводит 29 тонн на НОО - самое большое из того что видел (шесть РЛ-10 и 77 т Центавр):

(http://i017.radikal.ru/0905/a7/ccf790a04db6.jpg)

При этом на отлётную траекторию от Земли Атлас-5-Этап-2 выводит 9.6т (С3=0)

(http://s58.radikal.ru/i160/0905/01/0018858e2d74.jpg)

Это значит что к Луне будет где то 10 тонн (С3=-2)

Теперь предположим, что мы добавили третью ступень.

Табличка "Frigate" ПН к Луне с различными РБ:
(http://s42.radikal.ru/i098/0809/b5/d4f47b2f0d53.jpg)
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8622&postdays=0&postorder=asc&start=45

Если 21-тонник выводит где-то 8 тонн к Луне (КВСК), а 39-тонник выводит где-то 16 тонн к Луне (КВТК), то соотвественно 29-тонник с третьей ступенью будет выводить где 11.5 тонн к Луне.

Получается, что третья ступень добавит всего 15%.

Всё правильно?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 18.05.2009 20:15:53
ИМХО А в случае использования 3.8м баков выигрыша от использования трех ступеней будет ещё меньше (если использовать только РД-180 и РД-0146).
Так как вторая водородная 3.8м ступень может поместить всего четыре РД-0146 и соотвественно её общая масса должна быть всего где-то не более 45 тонн.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.05.2009 22:28:53
ЦитироватьИМХО А в случае использования 3.8м баков выигрыша от использования трех ступеней будет ещё меньше (если использовать только РД-180 и РД-0146).
Так как вторая водородная 3.8м ступень может поместить всего четыре РД-0146 и соотвественно её общая масса должна быть всего где-то не более 45 тонн.

А ктож Вас заставляет ограничиваться этим набором двигателей? :D
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.05.2009 22:34:50
ЦитироватьНе получается в 1.5 раза больше для трех ступеней против двух ступеней, если использовать только РД-180 и РД-0146. Получается только где-то 15%.

А разве я где-то говорил, что это соотношение - 150% - выполняется при всех условиях? Я рассмотрел ситуацию для РН равной Мст, с одинаковой тяговооруженностью 1-й ступени и равным УИ на 1-й и 2-й ступенях. В других ситуациях соотношение может быть иным. Но в любом случае, с ростом потребной ХС, выгодность увеличения количества ступеней возрастает.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Yegor от 19.05.2009 00:07:44
Цитировать
ЦитироватьИМХО А в случае использования 3.8м баков выигрыша от использования трех ступеней будет ещё меньше (если использовать только РД-180 и РД-0146).
Так как вторая водородная 3.8м ступень может поместить всего четыре РД-0146 и соотвественно её общая масса должна быть всего где-то не более 45 тонн.

А ктож Вас заставляет ограничиваться этим набором двигателей? :D
Экономическая целесообразность  :roll:

У того же Протона на второй и третьей ступени один и тот же двигатель. И у Сатурна-5 тоже. ИМХО ещё один тип двигателей значительно увеличит стоиомсть РН - в данном случа понадобится РД-0120. Да и большая вторая водородная ступень будет стоить как первая ступень - тогда стоимость РН выростет больше чем на 50%. А надежность у трехступенчатой РН ниже. Не, не случайно американцы даже на ГСО летают в две ступени.  :roll:
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: serb от 19.05.2009 01:19:10
Вот только у "Протона" двигатель первой ступени - 60 т тяги...
А тут всего 10.
Остро, остро не хватает движка в диапазоне 50-100 тонн...
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: SpaceR от 19.05.2009 00:51:55
ЦитироватьВот только у "Протона" двигатель первой ступени - 60 т тяги...
А тут всего 10.
Остро, остро не хватает движка в диапазоне 50-100 тонн...
:shock:
Вероятно, имелась в виду ТРЕТЬЯ ступень? ;)
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: SpaceR от 19.05.2009 01:15:18
ЦитироватьОстро, остро не хватает движка в диапазоне 50-100 тонн...
Да нет тут никакой остроты. И вообще нехватки нет - по причине отсутствия реальной потребности в такой РН. (Уточняю - реальной - это исходя из того, какой будет её фактическая себестоимость и какой объём финансовых затрат потребуется на создание всей цепочки, где искомый ЖРД - только одно из звеньев.)
Увы, такого скакуна России пока не прокормить - несмотря на всю его красоту и резвость.

Пока же (ИМХО) -  не хватает сейчас хоть одного практически эксплуатируемого КВРБ - с соответствующей инфраструктурой и специалистами, разумеется.
Когда это появится, можно будет уже говорить и о водородниках средней мощности.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: serb от 19.05.2009 12:59:10
Да, естественно, третьей ступени, впрочем, и втоой тоже (4х60)
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.05.2009 17:21:31
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьИМХО А в случае использования 3.8м баков выигрыша от использования трех ступеней будет ещё меньше (если использовать только РД-180 и РД-0146).
Так как вторая водородная 3.8м ступень может поместить всего четыре РД-0146 и соотвественно её общая масса должна быть всего где-то не более 45 тонн.

А ктож Вас заставляет ограничиваться этим набором двигателей? :D
Экономическая целесообразность  :roll:

У того же Протона на второй и третьей ступени один и тот же двигатель. И у Сатурна-5 тоже. ИМХО ещё один тип двигателей значительно увеличит стоиомсть РН - в данном случа понадобится РД-0120. Да и большая вторая водородная ступень будет стоить как первая ступень - тогда стоимость РН выростет больше чем на 50%. А надежность у трехступенчатой РН ниже. Не, не случайно американцы даже на ГСО летают в две ступени.  :roll:

Никто не запрещает в КРБ использовать тот же РД-0146. И зачем РД-0120, если мы ведем речь об исходном 23-тоннике? Тут все просто, пусть вместо корабля в головной части установлен КРБ, масса которого вместе с КА составляет 23 тонны. Тогда на ГПО будет выведен ПГ примерно на 30% более тяжелый, чем та же ракета выводит на 200*35800 км (наклонение 51,6 град). Это, конечно, не 50%, но прилично. Потом. Конечная цель ведь ГСО, а не ГПО. С водородным КРБ на ГСО выходит почти половина от того, что выведено на ГПО. Без разгонного блока чем будем довыводиться на ГСО? Правильно, с помощью собственного запаса КА. В результате, до ГСО дойдет масса, в несколько раз меньшая, чем выведенная с помощью КРБ. Простая арифметика. Американцы могут себе позволить полеты на ГПО в две ступени - у них широта старта кораздо меньше.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 17.03.2017 16:31:43
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
То, что двухступ для выведения на ГПО (не говоря уже про ГСО) при старте с территории России, "дохлый номер" - очевидно. 
Не факт. Трёхступенчатая полностью водородная РН выигрывает у двухступенчатой полностью водородной РН 15-20% по массе ПН на ГПО-1800 при запуске с Восточного/Байконура. Т.е. проигрыш невелик. Это важнейший плюс водородных РН.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: korund от 17.03.2017 18:16:38
ловите наркомана
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 09:06:55
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
То, что двухступ для выведения на ГПО (не говоря уже про ГСО) при старте с территории России, "дохлый номер" - очевидно.
Не факт. Трёхступенчатая полностью водородная РН выигрывает у двухступенчатой полностью водородной РН 15-20% по массе ПН на ГПО-1800 при запуске с Восточного/Байконура. Т.е. проигрыш невелик. Это важнейший плюс водородных РН.
Не совсем так (точнее, совсем не так). Если брать две водородные РН стартовой массой, например, 500 т с одинаковыми удельными и относительными параметрами (УИ, коэф-ты весового совершенства ДУ и отсеков), то картина следующая (старт из Байконура, выведение на ГПО 200х35780 кмх25 град):
- 2-хступенчатая РН с мнгогократным включением ДУ 2-й ступени выведет примерно 5,3 т
- 2-хступенчатая РН + КВРБ выведет 12,9 т.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 15:26:58
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Не совсем так (точнее, совсем не так). Если брать две водородные РН стартовой массой, например, 500 т с одинаковыми удельными и относительными параметрами (УИ, коэф-ты весового совершенства ДУ и отсеков), то картина следующая (старт из Байконура, выведение на ГПО 200х35780 кмх25 град):
- 2-хступенчатая РН с мнгогократным включением ДУ 2-й ступени выведет примерно 5,3 т
- 2-хступенчатая РН + КВРБ выведет 12,9 т.
Ну, что ж, «приступим, помолясь»!

Масса ПН на ГПО-1800 у обоих РН = 7 т.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Двухступенчатая РН:

Начальная масса 2 ступени: 35.762 т
Конечная масса 2 ступени: 3.218 т
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.09
deltaV: 6600 м/с

+ ГО (2000 кг, сброс одновременно с 1 ступенью)

Начальная масса 1 ступени: 180.460 т
Конечная масса 1 ступени: 18.046 т
УИ: 455 сек
Массовое совершенство: 0.1
deltaV: 5700 м/с

Стартовая масса : 225.222 т, суммарная deltaV = 12300 м/с
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Трехступенчатая РН: 

Начальная масса 3 ступени: 15.645 т
Конечная масса 3 ступени: 1.720 т
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.11
deltaV: 4400 м/с

Начальная масса 2 ступени: 53.190 т
Конечная масса 2 ступени: 5.319 т
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.1
deltaV: 4600 м/с

+ ГО (2000 кг, сброс одновременно с 1 ступенью)

Начальная масса 1 ступени: 113.110 т
Конечная масса 1 ступени: 11.311 т
УИ: 455 сек
Массовое совершенство: 0.1
deltaV: 3400 м/с

Стартовая масса: 190.945 т, суммарная deltaV = 12400 м/с.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Как видим, трехступенчатая РН выигрывает по стартовой массе всего лишь на ((225.222/190.945)-1)*100% = 17.95%. 

При расчётах были использованы данные об массовом совершенстве существующих водородных ступеней и разгонных блоков.

С уважением, Комодский Варан.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 15:28:03
Попытки расчета на пальцах, нередко приводят к неправильным результатам.
В качестве основы взяты:
- для 1-й ступени ДУ с удельными показателями близкими к РД0120 (удельная масса ДУ около 0,035, УИ 375/450 с
- для 2-й ступени и РБ ДУ с удельными параметрами близкими к РД0146 (удельная масса 0,05, УИ=462 с).
В результате расчета получены следующие оптимальные проектные параметры:
Вариант 2-хступенчатой РН с ДУ-2 многократного включения. Стартовая тяговооруженность: 1,48 для 1-й и 0,31 - для 2-й ступени, относительные конечные массы ступеней: 0,2 и 0,66 (выведение на НОО) соответственно . На НОО высотой 200х200х51,6 град выведен головной блок массой 28517 кг. На ГПО выведена масса 5329 кг. Расход топлива на выведение на  ГПО 18927  кг (затраты ХС 3200 м/с).
Параметры Варианта 1 при выведении на НОО:

Launch mass500000,0
Payload28517,3
III
Full mass453819,415163,3
Empty mass55085,066330
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)889,797871913,61342
Fuel consumption1977,32860429,46627
Throttle

Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150
Вариант 2. Оптимальные проектные параметры: тяговооруженность 1,45 и 0,74 - для 1-й и 2-й ступени соответственно, относительные конечные массы ступеней 0,305 и 0,426.
На орбиту выводится головной блок (КА+КВРБ) массой 32591 кг. На ГПО выводится ПГ массой 12960 кг при расходе топлива 12625 кг (ХС=3234 м/с). Конечная масса КВРБ 3010 кг.
Параметры варианта 2 при выведении на НОО:

Launch mass500000,0
Payload32591,8336
III
Full mass398204,458666703,71
Empty mass50503,553329752,03
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)868,658702573,33561
Fuel consumption1930,352672158,7351
Throttle-
Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 16:57:38
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Попытки расчета на пальцах, нередко приводят к неправильным результатам.
В качестве основы взяты:
- для 1-й ступени ДУ с удельными показателями близкими к РД0120 (удельная масса ДУ около 0,035, УИ 375/450 с
- для 2-й ступени и РБ ДУ с удельными параметрами близкими к РД0146 (удельная масса 0,05, УИ=462 с).
В результате расчета получены следующие оптимальные проектные параметры:
Вариант 2-хступенчатой РН с ДУ-2 многократного включения. Стартовая тяговооруженность: 1,48 для 1-й и 0,31 - для 2-й ступени, относительные конечные массы ступеней: 0,2 и 0,66 (выведение на НОО) соответственно . На НОО высотой 200х200х51,6 град выведен головной блок массой 28517 кг. На ГПО выведена масса 5329 кг. Расход топлива на выведение на ГПО 18927 кг (затраты ХС 3200 м/с).
Параметры Варианта 1 при выведении на НОО:
Launch mass500000,0
Payload28517,3
III
Full mass453819,415163,3
Empty mass55085,066330
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)889,797871913,61342
Fuel consumption1977,32860429,46627
Throttle

Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150
Вариант 2. Оптимальные проектные параметры: тяговооруженность 1,45 и 0,74 - для 1-й и 2-й ступени соответственно, относительные конечные массы ступеней 0,305 и 0,426.
На орбиту выводится головной блок (КА+КВРБ) массой 32591 кг. На ГПО выводится ПГ массой 12960 кг при расходе топлива 12625 кг (ХС=3234 м/с). Конечная масса КВРБ 3010 кг.
Параметры варианта 2 при выведении на НОО:
Launch mass500000,0
Payload32591,8336
III
Full mass398204,458666703,71
Empty mass50503,553329752,03
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)868,658702573,33561
Fuel consumption1930,352672158,7351
Throttle-
Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150
1. У РД-0120 УИ = 455 сек.
2. У РД-0146Д УИ = 470 сек.
3. ХС на ГПО составляет 3000 м/с, а не 3200 м/с.
4. Массовое совершенство ступеней взято с потолка и занижено почти в 2 раза. РН делают не хруники, примите при расчётах нормальные значения массового совершенства. Посчитайте РН с параметрами, указанными мною выше. 
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 16:13:16
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Попытки расчета на пальцах, нередко приводят к неправильным результатам.
В качестве основы взяты:
- для 1-й ступени ДУ с удельными показателями близкими к РД0120 (удельная масса ДУ около 0,035, УИ 375/450 с
- для 2-й ступени и РБ ДУ с удельными параметрами близкими к РД0146 (удельная масса 0,05, УИ=462 с).
В результате расчета получены следующие оптимальные проектные параметры:
Вариант 2-хступенчатой РН с ДУ-2 многократного включения. Стартовая тяговооруженность: 1,48 для 1-й и 0,31 - для 2-й ступени, относительные конечные массы ступеней: 0,2 и 0,66 (выведение на НОО) соответственно . На НОО высотой 200х200х51,6 град выведен головной блок массой 28517 кг. На ГПО выведена масса 5329 кг. Расход топлива на выведение на ГПО 18927 кг (затраты ХС 3200 м/с).
Параметры Варианта 1 при выведении на НОО:
Launch mass500000,0
Payload28517,3
III
Full mass453819,415163,3
Empty mass55085,066330
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)889,797871913,61342
Fuel consumption1977,32860429,46627
Throttle

Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150Вариант 2. Оптимальные проектные параметры: тяговооруженность 1,45 и 0,74 - для 1-й и 2-й ступени соответственно, относительные конечные массы ступеней 0,305 и 0,426.
На орбиту выводится головной блок (КА+КВРБ) массой 32591 кг. На ГПО выводится ПГ массой 12960 кг при расходе топлива 12625 кг (ХС=3234 м/с). Конечная масса КВРБ 3010 кг.
Параметры варианта 2 при выведении на НОО:
Launch mass500000,0
Payload32591,8336
III
Full mass398204,458666703,71
Empty mass50503,553329752,03
Isp (atm) (s)375300
Isp (vac) (s)450462
Thrust (vac) (t)868,658702573,33561
Fuel consumption1930,352672158,7351
Throttle-
Fairing mass2500
Fairing jettison (s)200
Sx4040
Sy420150
1. У РД-0120 УИ = 455 сек.
2. У РД-0146Д УИ = 470 сек.
3. ХС на ГПО составляет 3000 м/с, а не 3200 м/с.
4. Массовое совершенство ступеней взято с потолка и занижено почти в 2 раза. РН делают не хруники, примите при расчётах нормальные значения массового совершенства. Посчитайте РН с параметрами, указанными мною выше.
1)РД0120 заточен под работу в составе ЦБ пакета, и имеет коэффициент высотности сопла 1,288 (большие потери н статическое противодавление). А я взял ЖРД с высотностью 1,2 - считайте, что "обрезанный" РД0120 с уменьшенным УИ в пустоте и повышенным УИ у земли.
2)А у РД0146 порядк 462-466 с. Но это принципиально ничего не меняет.
3)Да какая разница? Пусть 3000 м/с: получается 6044 против 13747 кг.
4)Массовое совершенство от балды взято у Вас, а у меня - из статистики наших отечественных изделий. Хотите поспорить? Вот Вам пример реальности: масса группы "двигательная установка" для блока Ц составляла примерно 24 тонны. При тяге у земли 590 тс это соответствует удельной массе ДУ 0,04. Я взял 0,035 с учетом укорочения сопла.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Димитър от 18.03.2017 17:16:01
Интересно, что Маск выводит на ГПО 2-ступенчатой ракетой, причем на керосине! Он считать не умеет?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 16:21:21
ЦитироватьДимитър пишет:
Интересно, что Маск выводит на ГПО 2-ступенчатой ракетой, причем на керосине! Он считать не умеет?
С какой широты он стартует? ;)
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 17:30:29
ЦитироватьДимитър пишет:
Интересно, что Маск выводит на ГПО 2-ступенчатой ракетой, причем на керосине! Он считать не умеет?
Просто у Фалькона-9 нормальное массовое совершенство. Не такое, как у " наших отечественных изделий".
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 16:33:52
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДимитър пишет:
Интересно, что Маск выводит на ГПО 2-ступенчатой ракетой, причем на керосине! Он считать не умеет?
Просто у Фалькона-9 нормальное массовое совершенство. Не такое, как у " наших отечественных изделий".
И это тоже, конечно. Только "массовое совершенство Фалькона" мало кому известно в точности.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 16:34:33
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДимитър пишет:
Интересно, что Маск выводит на ГПО 2-ступенчатой ракетой, причем на керосине! Он считать не умеет?
Просто у Фалькона-9 нормальное массовое совершенство. Не такое, как у " наших отечественных изделий".
Ну, и при бесконечно высоком массовом совершенстве можно вообще все делать одноступом :D
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 17:54:01
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
4)Массовое совершенство от балды взято у Вас, а у меня - из статистики наших отечественных изделий. Хотите поспорить? Вот Вам пример реальности: масса группы "двигательная установка" для блока Ц составляла примерно 24 тонны. При тяге у земли 590 тс это соответствует удельной массе ДУ 0,04. Я взял 0,035 с учетом укорочения сопла.
Не напомните, сколько десятилетий назад летало последнее "наше отечественное изделие" на водороде?

Хорошо, смотрим первую ступень:

ЦитироватьStage 1. 1 x Ariane 5 EPC. Gross Mass: 186,000 kg (410,000 lb). Empty Mass: 12,700 kg (27,900 lb). Thrust (vac): 1,114.000 kN (250,437 lbf). Isp: 434 sec. Burn time: 650 sec. Isp(sl): 335 sec. Diameter: 5.46 m (17.91 ft). Span: 5.46 m (17.91 ft). Length: 30.50 m (100.00 ft). PropellantsLox/LH2No Engines: 1. EngineVulcain 2Other designations: H173. Status: In Production.
Выкидываем Вулкан нахрен, ставим модификацию RS-25 с тягой на уровне моря 250 тс и массой 4300 кг. Полная масса увеличивается до 188500 кг, пустая масса - до 15200 кг. Массу недозабора оценим в 2300 кг. Ещё 1300 кг пойдут на усиление конструкции из-за увеличения нагрузки. Итого массовое совершенство = (15200+2300+1300)/188500 = 0.1, о чём я и говорил. 

Массовое совершенство второй ступени чуть лучше, чем у Центавра благодаря большему РЗТ.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 17:06:12
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
4)Массовое совершенство от балды взято у Вас, а у меня - из статистики наших отечественных изделий. Хотите поспорить? Вот Вам пример реальности: масса группы "двигательная установка" для блока Ц составляла примерно 24 тонны. При тяге у земли 590 тс это соответствует удельной массе ДУ 0,04. Я взял 0,035 с учетом укорочения сопла.
Не напомните, сколько десятилетий назад летало последнее "наше отечественное изделие" на водороде?

Хорошо, смотрим первую ступень:
ЦитироватьStage 1. 1 x Ariane 5 EPC. Gross Mass : 186,000 kg (410,000 lb). Empty Mass : 12,700 kg (27,900 lb). Thrust (vac) : 1,114.000 kN (250,437 lbf). Isp : 434 sec. Burn time : 650 sec. Isp(sl) : 335 sec. Diameter : 5.46 m (17.91 ft). Span : 5.46 m (17.91 ft). Length : 30.50 m (100.00 ft). Propellants : Lox/LH2 . No Engines : 1. Engine : Vulcain 2 . Other designations : H173. Status : In Production.
Выкидываем Вулкан нахрен, ставим модификацию RS-25 с тягой на уровне моря 250 тс и массой 4300 кг. Полная масса увеличивается до 188500 кг, пустая масса - до 15200 кг. Массу недозабора оценим в 2300 кг. Ещё 1300 кг пойдут на усиление конструкции из-за увеличения нагрузки. Итого массовое совершенство = (15200+2300+1300)/188500 = 0.1, о чём я и говорил.

Массовое совершенство второй ступени чуть лучше, чем у Центавра благодаря большему РЗТ.
Эххх, Варан, Вам бы профильное образование получить и хоть чуть-чуть опыта реальной работы..
Во-первых, ЕРС - это вторая ступень Ариан-5, первая - это два СТУ.
Во-вторых, ЕРС - это ЦБ пакета, у которого обычно конструктивная характеристика выше, чем у блока 1-й ступени близкой размерности тандема по 2-м причинам: залито больше топлива (та часть что расходуется на АУТ 1-й ступени), во-вторых из-за меньшей тяговооруженности.
В-третьих, ДУ состоит не только из двигателя, но и кучи всяких подсистем: узлов крепления двигателя, трубопроводов, арматуры, системы УВТ, системы аварийной защиты), поэтому Массу РС-25 надо брать не 4300 кг, а как минимум 5000 кг (с учетом залитого двигателя). Остатки незабора и газов наддува как минимум. А поскольку по условиям задачи Вы еще и ГО скинули вместе с 1-й ступенью, извольте приплюсовать к конечной массе блока его массу, а также массу межступенчатого переходника. И что там у Вас от того "массового совершенства" останется? :D  
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дем от 18.03.2017 18:22:06
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Как видим, трехступенчатая РН выигрывает по стартовой массе всего лишь на ((225.222/190.945)-1)*100% = 17.95%.
А по цене она будет минимум на 20-25% дороже.

А если посчитать вариант со сбрасываемым баком второй ступени?
Да ещё разместить этот бак спереди, вместо обтекателя.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 18:30:27
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Во-первых, ЕРС - это вторая ступень Ариан-5, первая - это два СТУ.
Зажигание СТУ происходит одновременно с EPC. Поэтому СТУ+EPC можно считать за 1.5 ступени (как у Союза), либо можно считать СТУ за 0 ступень, а EPC за 1 ступень. 

ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Во-вторых, ЕРС - это ЦБ пакета, у которого обычно конструктивная характеристика выше, чем у блока 1-й ступени близкой размерности тандема по 2-м причинам: залито больше топлива (та часть что расходуется на АУТ 1-й ступени), во-вторых из-за меньшей тяговооруженности.
Уменьшенную тяговооружённость я парировал установкой более мощного двигателя. 
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
В-третьих, ДУ состоит не только из двигателя, но и кучи всяких подсистем: узлов крепления двигателя, трубопроводов, арматуры, системы УВТ, системы аварийной защиты), поэтому Массу РС-25 надо брать не 4300 кг, а как минимум 5000 кг (с учетом залитого двигателя). 
Хорошо, пусть будет так.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: Остатки незабора и газов наддува как минимум.

Недозабор учтён (2300 кг), масса газа наддува 164 кг.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: А поскольку по условиям задачи Вы еще и ГО скинули вместе с 1-й ступенью, извольте приплюсовать к конечной массе блока его массу, а также массу межступенчатого переходника.
Масса ГО учтена отдельно, он конструктивно не относится к 1 ступени. Массу переходника оценим в 1200 кг.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: И что там у Вас от того "массового совершенства" останется?  :D
0.1-0.11. Для хруников недостижимо? 
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 18:34:04
ЦитироватьДем пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Как видим, трехступенчатая РН выигрывает по стартовой массе всего лишь на ((225.222/190.945)-1)*100% = 17.95%.
А по цене она будет минимум на 20-25% дороже.

А если посчитать вариант со сбрасываемым баком второй ступени?
Да ещё разместить этот бак спереди, вместо обтекателя.
Масса топливного бака 2 ступени - около тонны. В лучшем случае получим +500 кг к ПН на ГПО. Овчинка выделки не стоит, ИМХО.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 17:41:56
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Во-первых, ЕРС - это вторая ступень Ариан-5, первая - это два СТУ.
Зажигание СТУ происходит одновременно с EPC. Поэтому СТУ+EPC можно считать за 1.5 ступени (как у Союза), либо можно считать СТУ за 0 ступень, а EPC за 1 ступень.
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Во-вторых, ЕРС - это ЦБ пакета, у которого обычно конструктивная характеристика выше, чем у блока 1-й ступени близкой размерности тандема по 2-м причинам: залито больше топлива (та часть что расходуется на АУТ 1-й ступени), во-вторых из-за меньшей тяговооруженности.
Уменьшенную тяговооружённость я парировал установкой более мощного двигателя.
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
В-третьих, ДУ состоит не только из двигателя, но и кучи всяких подсистем: узлов крепления двигателя, трубопроводов, арматуры, системы УВТ, системы аварийной защиты), поэтому Массу РС-25 надо брать не 4300 кг, а как минимум 5000 кг (с учетом залитого двигателя).
Хорошо, пусть будет так.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: Остатки незабора и газов наддува как минимум.

Недозабор учтён (2300 кг), масса газа наддува 164 кг.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: А поскольку по условиям задачи Вы еще и ГО скинули вместе с 1-й ступенью, извольте приплюсовать к конечной массе блока его массу, а также массу межступенчатого переходника.
Масса ГО учтена отдельно, он конструктивно не относится к 1 ступени. Массу переходника оценим в 1200 кг.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: И что там у Вас от того "массового совершенства" останется?  :D  
0.1-0.11. Для хруников недостижимо?
Варан, Вы меня пугаете! Количество ступеней - всегда число натуральное, т.е. (если Вы забыли) целое и положительное. Поэтому Ариан-5 вполне себе двухступенчатая РН пакетной схемы с параллельной работой ступеней и разгонным блоком. Кстати, заметьте, что даже при пуске почти с экватора французы выбрали именно такую схему.


ГО конструктивно да, выполнен отдельно, но при расчете энергетики должен быть отнесен к конечной массе 1-й ступени. Равно как и межступенчатый переходник.
0,1-0,11 малодостижимо для первых водородных ступеней вообще, а не для "хруников", "энергетиков", макеевцев и т.п. Гораздо реальнее цифры 0,16-0,12
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 19:20:29
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Варан, Вы меня пугаете! Количество ступеней - всегда число натуральное, т.е. (если Вы забыли) целое и положительное. 
Объясните это Старому. Ускорители работают параллельно с ЦБ, поэтому их можно считать за 0.5 ступени.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: Поэтому Ариан-5 вполне себе двухступенчатая РН пакетной схемы с параллельной работой ступеней и разгонным блоком.
Верхнюю ступень Ариана-5 корректнее называть просто ступенью, а не РБ, ибо у неё всего лишь одно включение.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: Кстати, заметьте, что даже при пуске почти с экватора французы выбрали именно такую схему.
Ну выбрали, и что? А у нас вон Ангару выбрали, всё никак не нарадуемся. 

ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
ГО конструктивно да, выполнен отдельно, но при расчете энергетики должен быть отнесен к конечной массе 1-й ступени. Равно как и межступенчатый переходник.
Я так и сделал.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
0,1-0,11 малодостижимо для первых водородных ступеней вообще, а не для "хруников", "энергетиков", макеевцев и т.п. Гораздо реальнее цифры 0,16-0,12
Вполне достижимо. ЦБ Энергии с шестью двигателями вместо четырёх (теоретически), а также с коэффициентом безопасности 1.3 вместо 1.4 имел бы массовое совершенство примерно 0.1
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 18:21:58
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Варан, Вы меня пугаете! Количество ступеней - всегда число натуральное, т.е. (если Вы забыли) целое и положительное.
Объясните это Старому. Ускорители работают параллельно с ЦБ, поэтому их можно считать за 0.5 ступени.
И как Вы это учтёте в Формуле Циолковского, например? :D
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 18:25:05
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Верхнюю ступень Ариана-5 корректнее называть просто ступенью, а не РБ, ибо у неё всего лишь одно включение.

отнесение ступени к РБ не зависит от количества включений.

ЦитироватьКомодский Варан пишет: Вполне достижимо. ЦБ Энергии с шестью двигателями вместо четырёх (теоретически), а также с коэффициентом безопасности 1.3 вместо 1.4 имел бы массовое совершенство примерно 0.1

Для Блока "Ц" - да, вполне реально, а для -1й - не вполне. 6 двигателей - это масса ДУ примерно 36 т. Масса сухих баков (пусть та же проектная) - 20 т,  масса ХО - 8 т, масса МБО - 2500 кг, масса ПхО 2500 кг, остатки топлива и газов 10 т. Итого конечная масса блока 79 т. Масса ГО - ну, пусть 5 т  Итого 84 т. Масса топлива710 т. Итого масса блока  794 т. 84/794=0,106. Уже не дотягиваем. А что с тягой? Тяга 6 РД0120 в номинале 885 тс. Явно маловато, если учесть, что только блок 1-й ступени тянет почти на 800 т. Так что надо еще 1-2 двигателя накинуть, и... прощай 0,1!
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 19:34:30
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Варан, Вы меня пугаете! Количество ступеней - всегда число натуральное, т.е. (если Вы забыли) целое и положительное.
Объясните это Старому. Ускорители работают параллельно с ЦБ, поэтому их можно считать за 0.5 ступени.
И как Вы это учтёте в Формуле Циолковского, например?  :D
Строительством заборов занимаются хруники. А у нас тут моноблок.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 18:42:49
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Варан, Вы меня пугаете! Количество ступеней - всегда число натуральное, т.е. (если Вы забыли) целое и положительное.
Объясните это Старому. Ускорители работают параллельно с ЦБ, поэтому их можно считать за 0.5 ступени.
И как Вы это учтёте в Формуле Циолковского, например?  :D  
Строительством заборов занимаются хруники. А у нас тут моноблок.
Ладно, замнём для ясности. Но минусик напротив пункта "знание терминологии" я поставил.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 19:50:21
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Верхнюю ступень Ариана-5 корректнее называть просто ступенью, а не РБ, ибо у неё всего лишь одно включение.

отнесение ступени к РБ не зависит от количества включений.
Ну пускай будет РБ, если Вам так легче.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
ЦитироватьКомодский Варан пишет: Вполне достижимо. ЦБ Энергии с шестью двигателями вместо четырёх (теоретически), а также с коэффициентом безопасности 1.3 вместо 1.4 имел бы массовое совершенство примерно 0.1

Для Блока "Ц" - да, вполне реально, а для -1й - нет.

Я и предложил сделать блок Ц первой ступенью, не уменьшая РЗТ.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 18.03.2017 18:55:55
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Верхнюю ступень Ариана-5 корректнее называть просто ступенью, а не РБ, ибо у неё всего лишь одно включение.

отнесение ступени к РБ не зависит от количества включений.
Ну пускай будет РБ, если Вам так легче.
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет: Вполне достижимо. ЦБ Энергии с шестью двигателями вместо четырёх (теоретически), а также с коэффициентом безопасности 1.3 вместо 1.4 имел бы массовое совершенство примерно 0.1

Для Блока "Ц" - да, вполне реально, а для -1й - нет.

Я и предложил сделать блок Ц первой ступенью, не уменьшая РЗТ.
Только 0,1 никак не получается, вот беда :D
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 18.03.2017 20:23:44
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Только 0,1 никак не получается, вот беда  :D  
Вполне получается.
ЦитироватьStage 1. 1 x Energia Core. Gross Mass: 905,000 kg (1,995,000 lb). Empty Mass: 85,000 kg (187,000 lb). Thrust (vac): 7,848.124 kN (1,764,328 lbf). Isp: 453 sec. Burn time: 480 sec. Isp(sl): 354 sec. Diameter: 7.75 m (25.42 ft). Span: 7.75 m (25.42 ft). Length: 58.77 m (192.80 ft). PropellantsLox/LH2No Engines: 4. EngineRD-0120Status: Out of Production.
Масса блока Ц без двигателей - около 70 тонн. Снижаем коэффициент безопасности с 1.4 до 1.3 - масса падает на 5 тонн, до 65 тонн. Изготавливаем блок Ц из алюминий-литиевого сплава 2014 или 2024. Масса упадёт на 12-15%, до 55-57 тонн. Масса залитого РД-0120 = 3.7 т, масса семи РД-0120 = 26 тонн. Недозабор+газ наддува = 10 тонн. 
(55+26+10)/901 = 0.101. Так что, массовое совершенство 0.1 вполне достижимо, даже для ЦБ Энергии.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 08:49:14
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Только 0,1 никак не получается, вот беда  :D  
Вполне получается.
ЦитироватьStage 1. 1 x Energia Core. Gross Mass : 905,000 kg (1,995,000 lb). Empty Mass : 85,000 kg (187,000 lb). Thrust (vac) : 7,848.124 kN (1,764,328 lbf). Isp : 453 sec. Burn time : 480 sec. Isp(sl) : 354 sec. Diameter : 7.75 m (25.42 ft). Span : 7.75 m (25.42 ft). Length : 58.77 m (192.80 ft). Propellants : Lox/LH2 . No Engines : 4. Engine : RD-0120 . Status : Out of Production.
Масса блока Ц без двигателей - около 70 тонн. Снижаем коэффициент безопасности с 1.4 до 1.3 - масса падает на 5 тонн, до 65 тонн. Изготавливаем блок Ц из алюминий-литиевого сплава 2014 или 2024. Масса упадёт на 12-15%, до 55-57 тонн. Масса залитого РД-0120 = 3.7 т, масса семи РД-0120 = 26 тонн. Недозабор+газ наддува = 10 тонн.
(55+26+10)/901 = 0.101. Так что, массовое совершенство 0.1 вполне достижимо, даже для ЦБ Энергии.
Замечу, что сплавы 2014 и 2024 - не российские. 2024 применить не получится, т.к. его российский аналог Д16 не предназначен для соединения сваркой. Речь можно вести о сплавах серии 0146Х.
Потом: Вы снова путаете блок Ц Энергии (где в принципе реально получить 0,0825-0,1) и блок 1-й ступени гипотетического тандема, в конечную массу которого надо включать массу межступенчатого ПхО и т.д.
Вы снва неверно считаете массу ДУ. Я уже писал, что масса ДУ блока Ц составляла около 24 т. Для ЦБ Энергии-М масса ДУ составляла 6700 кг (один РД0120). Т.е. ДУ из 7 РД0120 будет иметь массу порядка 40 т.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 12:43:33
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Замечу, что сплавы 2014 и 2024 - не российские. 
И шо? Может тогда вообще из стали делать будем?

ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Потом: Вы снова путаете блок Ц Энергии (где в принципе реально получить 0,0825-0,1) и блок 1-й ступени гипотетического тандема, в конечную массу которого надо включать массу межступенчатого ПхО и т.д.
Цитировать
Масса четырех залитых ЖРД составит 4*3,7 т = 14,8 т. Но ДУ, кроме двигателей, включает в себя различные трубопроводы, систему аварийной защиты, элементы крепления к корпусу и т.п. Примем, что масса этих элементов составляет 30% от массы залитых ЖРД.
0.3*(3*3.7)=3,33 т. Массу ПхО оценим в 1 т.

(55+26+10+3.33+1)/(901+3.33+1) = 0.105. А если компоненты переохладить?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 12:07:44
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Замечу, что сплавы 2014 и 2024 - не российские.
И шо? Может тогда вообще из стали делать будем?
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Потом: Вы снова путаете блок Ц Энергии (где в принципе реально получить 0,0825-0,1) и блок 1-й ступени гипотетического тандема, в конечную массу которого надо включать массу межступенчатого ПхО и т.д.
ЦитироватьМасса четырех залитых ЖРД составит 4*3,7 т = 14,8 т. Но ДУ, кроме двигателей, включает в себя различные трубопроводы, систему аварийной защиты, элементы крепления к корпусу и т.п. Примем, что масса этих элементов составляет 30% от массы залитых ЖРД.
0.3*(3*3.7)=3,33 т. Массу ПхО оценим в 1 т.
 (55+26+10+3.33+1)/(901+3.33+1) = 0.105. А если компоненты переохладить?
 Я Вам уже сказал:
- из чего делать баки (для юлока Ц планировалось перейти на 01460, а не на 2014.
- сколько на самом деле весит двигательная установка отечественной водородной ступени: ДУ из 7 двигателей - около 40 т
- массу ПхО для ступени такой размерности можно оценить по поверхностной плотности порядка 13-15 кг/кв. м.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 14:00:30
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Замечу, что сплавы 2014 и 2024 - не российские.
И шо? Может тогда вообще из стали делать будем?
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Потом: Вы снова путаете блок Ц Энергии (где в принципе реально получить 0,0825-0,1) и блок 1-й ступени гипотетического тандема, в конечную массу которого надо включать массу межступенчатого ПхО и т.д.
ЦитироватьМасса четырех залитых ЖРД составит 4*3,7 т = 14,8 т. Но ДУ, кроме двигателей, включает в себя различные трубопроводы, систему аварийной защиты, элементы крепления к корпусу и т.п. Примем, что масса этих элементов составляет 30% от массы залитых ЖРД.
0.3*(3*3.7)=3,33 т. Массу ПхО оценим в 1 т.
 (55+26+10+3.33+1)/(901+3.33+1) = 0.105. А если компоненты переохладить?
Я Вам уже сказал:
- из чего делать баки (для юлока Ц планировалось перейти на 01460, а не на 2014.
- сколько на самом деле весит двигательная установка отечественной водородной ступени: ДУ из 7 двигателей - около 40 т
- массу ПхО для ступени такой размерности можно оценить по поверхностной плотности порядка 13-15 кг/кв. м.
Хорошо, пусть будет так. Согласны на массовое совершенство водородной первой ступени 0.12?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 13:05:01
ЦитироватьКомодский Варан пишет: 
Хорошо, пусть будет так. Согласны на массовое совершенство водородной первой ступени 0.12?
Канэшна! Но мы ушли от главного: ракета с РБ по грузоподъемности на ГПО/ГСО кроет как бык овцу аналогичную РН но без РБ. 
ЗЫ, Я о пусках с территории России, ессно.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 14:21:34
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Хорошо, пусть будет так. Согласны на массовое совершенство водородной первой ступени 0.12?
Канэшна! Но мы ушли от главного: ракета с РБ по грузоподъемности на ГПО/ГСО кроет как бык овцу аналогичную РН но без РБ.
ЗЫ, Я р пусках с территории России, ессно.
Далеко не факт. Посчитайте двухступенчатую РН, на первой ступени 14Д12 (УИ = 462 сек, Мсов = 0.12), на второй РД-0146Д (УИ = 470 сек, Мсов = 0.1). Естественно с нормальной тяговооружённостью.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 13:55:49
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
Хорошо, пусть будет так. Согласны на массовое совершенство водородной первой ступени 0.12?
Канэшна! Но мы ушли от главного: ракета с РБ по грузоподъемности на ГПО/ГСО кроет как бык овцу аналогичную РН но без РБ.
ЗЫ, Я р пусках с территории России, ессно.
Далеко не факт. Посчитайте двухступенчатую РН, на первой ступени 14Д12 (УИ = 462 сек, Мсов = 0.12), на второй РД-0146Д (УИ = 470 сек, Мсов = 0.1). Естественно с нормальной тяговооружённостью.
Я нормальную тяговооруженность уже подсчитал - оптимальная для схемы с повторным запуском 0,3-0,4 (понятно почему такая низкая?). Но и потом, распространив эти параметры на двухступенчатую РН с КРБ, результат будет примерно тот же: превосходство схемы с РБ в разы.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 15:35:56
ЦитироватьДмитрий В. пишет: превосходство схемы с РБ в разы.
Отнюдь. Даже при массовом совершенстве первой ступени 0.12 двухступенчатая РН проигрывает трехступенчатой по массе ПН примерно на 25%. Кстати, РЗТ 3 ступени водородной РН с массой ПН на ГПО-1800 = 7 тонн составляет примерно 13 тонн. Массовое совершенство ступени будет плохим, не забудьте это учесть.

ЦитироватьДмитрий В. пишет: оптимальная для схемы с повторным запуском 0,3-0,4 (понятно почему такая низкая?)
Из-за большой скорости в момент разделения нету потребности в большой тяге, увеличение массы ДУ не компенсируется увеличением массы ПН.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 14:41:08
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет: превосходство схемы с РБ в разы.
Отнюдь. Даже при массовом совершенстве первой ступени 0.12 двухступенчатая РН проигрывает трехступенчатой по массе ПН примерно на 25%. Кстати, РЗТ 3 ступени водородной РН с массой ПН на ГПО-1800 = 7 тонн составляет примерно 13 тонн. Массовое совершенство ступени будет плохим, не забудьте это учесть.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: оптимальная для схемы с повторным запуском 0,3-0,4 (понятно почему такая низкая?)
Из-за большой скорости в момент разделения нету потребности в большой тяге, увеличение массы ДУ не компенсируется увеличением массы ПН.
Я Вам вчера уже привел расчет: 6 против 14 т, и при улучшении массовых характеристик соотношение измениться слабо.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 16:02:08
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет: превосходство схемы с РБ в разы.
Отнюдь. Даже при массовом совершенстве первой ступени 0.12 двухступенчатая РН проигрывает трехступенчатой по массе ПН примерно на 25%. Кстати, РЗТ 3 ступени водородной РН с массой ПН на ГПО-1800 = 7 тонн составляет примерно 13 тонн. Массовое совершенство ступени будет плохим, не забудьте это учесть.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: оптимальная для схемы с повторным запуском 0,3-0,4 (понятно почему такая низкая?)
Из-за большой скорости в момент разделения нету потребности в большой тяге, увеличение массы ДУ не компенсируется увеличением массы ПН.
Я Вам вчера уже привел расчет: 6 против 14 т, и при улучшении массовых характеристик соотношение измениться слабо.
Я тоже Вам вчера приводил расчет: 225 тонн против 191 тонны.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 15:06:24
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьКомодский Варан пишет:
ЦитироватьДмитрий В. пишет: превосходство схемы с РБ в разы.
Отнюдь. Даже при массовом совершенстве первой ступени 0.12 двухступенчатая РН проигрывает трехступенчатой по массе ПН примерно на 25%. Кстати, РЗТ 3 ступени водородной РН с массой ПН на ГПО-1800 = 7 тонн составляет примерно 13 тонн. Массовое совершенство ступени будет плохим, не забудьте это учесть.
ЦитироватьДмитрий В. пишет: оптимальная для схемы с повторным запуском 0,3-0,4 (понятно почему такая низкая?)
Из-за большой скорости в момент разделения нету потребности в большой тяге, увеличение массы ДУ не компенсируется увеличением массы ПН.
Я Вам вчера уже привел расчет: 6 против 14 т, и при улучшении массовых характеристик соотношение измениться слабо.
Я тоже Вам вчера приводил расчет: 225 тонн против 191 тонны.
Ну, между Вашим и моим расчетами есть некоторая "разница": я решение получаю путем интегрирования  уравнений движения с оптимизацией проектных параметров. А Вы, судя по всему, пользуетесь, дай Бог, формулой Циолковского.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 15:07:43
ЦитироватьКомодский Варан пишет: 
Из-за большой скорости в момент разделения нету потребности в большой тяге, увеличение массы ДУ не компенсируется увеличением массы ПН.
Да, нет, проще все: тащить тяжелый двигатель аж на ГПО/ГСО - накладно.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 16:16:50
ЦитироватьДмитрий В. пишет: 
Ну, между Вашим и моим расчетами есть некоторая "разница": я решение получаю путем интегрирования уравнений движения с оптимизацией проектных параметров. А Вы, судя по всему, пользуетесь, дай Бог, формулой Циолковского.
А что, формула Циолковского даёт огромную погрешность? Залейте вашу программу на файлообменник, посмотрю на ваши проектные параметры.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: korund от 19.03.2017 16:59:03
Что Варан, носишся со своими еб...ми проверками, как наркоман с коноплей, а тяжелую тяжелую артиллерию в кустах и не заметил. Вот досада...
Ну и что ты понял из этой проверки? Что ты дятел?
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 18:01:37
Итак, сравниваем две РН: http://silverbirdastronautics.com/LVperform.html

Cтартовые массы обоих = 191.5 тонны. На переход с ГПО-2400 до ГПО-1800 нужно 600 м/с. Переход уменьшит массу ПН+ступени в 1.139 раза.

Двухступенчатая РН:
(http://meson.ad-l.ink/8YkCK9tZH/image.png)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/121229.jpg)

Масса на ГПО-2400 = 5549+4150 = 9699 кг.
(9699/1.139)-4150 = 4365 кг на ГПО-1800.

Трехступенчатая РН: 
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/121225.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/121231.jpg)

Масса на ГПО-2400 = 6760+1400 = 8160 кг.
(8160/1.139)-1400 = 5764 кг на ГПО-1800.

Разница = (5764/4365) = 32%. Ни о каких "разах" речи не идёт.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Дмитрий В. от 19.03.2017 17:48:24
Вот обновление с улучшенными параметрами ДУ (УИ на 1-й ступени повышен до 462 с, на 2-й и РБ - до 470 с, уменьшены удельные массы ДУ).
Разница почти не изменилась:
- 2-хступенчатая выводит на ГПО (недобор 1800 м/с) 8134 кг
- РН с РБ выводит 16270 кг.
С преимуществом 2:1 выигрывает традиционная схема с РБ. Недомерок с повторным включением ДУ 2-й ступени перемещается в дворовую лигу.
Название: Две ступени vs три ступени на ГПО – «наш ответ» Атласу-5
Отправлено: Комодский Варан от 19.03.2017 20:21:16
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
Вот обновление с улучшенными параметрами ДУ (УИ на 1-й ступени повышен до 462 с, на 2-й и РБ - до 470 с, уменьшены удельные массы ДУ).
Разница почти не изменилась:
- 2-хступенчатая выводит на ГПО (недобор 1800 м/с) 8134 кг
- РН с РБ выводит 16270 кг.
С преимуществом 2:1 выигрывает традиционная схема с РБ. Недомерок с повторным включением ДУ 2-й ступени перемещается в дворовую лигу.
500 тонник так 500 тонник, хорошо.
(http://polariton.ad-l.ink/7Xfyc6qkV/image.png)

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/122972.jpg)


Двухступенчатый 500-тонник выводит на ГПО-2400 19977 кг (14977 кг ПН + 5000 кг 2-я ступень). На ГПО-1800 будет выведено (19977/1.139)-5000 = 12540 кг.