Зачем такие сложности с многоступенчатыми ракетами?

[LG]

Зачем делают такие сложные ракеты? Фактически две-три ракеты одна на другой, у каждой свои двигатели, системы управления и проч. Почему нельзя просто сделать большую ступень и избавляться от ненужной массы по ходу полета? Ведь фактически не нужны только части топливных баков, из которых выработано топливо. Почему нельзя их просто отбрасывать? Ну, к примеру, сделать сверху бака перемещающуюся вдоль бака крышку, а ненужные уже части стенок бака отрезать по спирали чем-то типа консервного ножа или лазера?

Вы будете смеяться, но эта идея была выдвинута в НПО Энергия в 1980-х гг. и была защищена авторским свидетельством . Только там предполагалось перемещать нижнее днище, к которому крепился двигатель

Схему где последовательно отбрасываются
ненужные элементы сделал еще Циолковский. Даже формулу нарисовал.

[astrokot]

Да к чему городить огород?
Представьте ракету с вашими модернизациями стартовой массой, к примеру 300 тонн, и начальной тягой ЖРД 500 тонн. Во время разгона ЖРД съели 250 тонн топлива, и ускорение превысило 10 Жэ. Оно Вам это нужно, и это при огромном потреблении топлива. В реальном случае выгоднее вовремя избавиться и от пустых баков и от излишних движков, а выгоднее это делать, избавившись целиком от отработавшей ступени, и меньше гемороя с дополнительной механизацией.

А что - нельзя уменьшить тягу двигателей (и, заодно, потребление топлива), чтобы не разгоняться со всей дури? А выражение "излишние движки" мне кажется диким. Сколько каждый такой движок стоит? Сколько топлива теряется на то, чтобы затащить "излишние движки" на высоту их включения? Сколько стоят прочие механизмы ступеней? Зачем это все нужно, если проблема решается одним ходовым винтом и плотно притертой крышкой? Сложно? Да любой топливный насос устроен сложнее всего этого  самоукорачивающегося бака. Просто отработано за десятилетия до выдающейся надежности.

[Boris R]

... до "интерфейса" не дотянешся.

Простите, если огорчил Вас, топик шутейный, да я и смайл прилепил в сообщение.

[НИИзнайка]

А что - нельзя уменьшить тягу двигателей (и, заодно, потребление топлива), чтобы не разгоняться со всей дури? А выражение "излишние движки" мне кажется диким. Сколько каждый такой движок стоит? Сколько топлива теряется на то, чтобы затащить "излишние движки" на высоту их включения? Сколько стоят прочие механизмы ступеней? Зачем это все нужно, если проблема решается одним ходовым винтом и плотно притертой крышкой? Сложно? Да любой топливный насос устроен сложнее всего этого  самоукорачивающегося бака. Просто отработано за десятилетия до выдающейся надежности.

.
Действительно безобразие!
Надо бы сообщить в органы безопасности, советского и партийного контроля о длительной вредительской деятельности разарботчиков ракетной техники.

[Штуцер]

А что - нельзя уменьшить тягу двигателей (и, заодно, потребление топлива), чтобы не разгоняться со всей дури?

Коль скоро мы взялись обсуждать азы архитектуры РКН, специально для astrokot отметил бы следующее.
  Изменение тяги двигателя в процессе полета называется дросселированием. Особенностью ЖРД, в отличие от некоторых других машин преобразования энергии, является относительно небольшой диапазон дросселирования. Кроме того, любой другой режим работы ЖРД, кроме расчетного, ведет к снижению удельных характеристик (КПД в конечном счете). Геоиметрия камеры, сопла ЖРД а также ТНА соответствуют (при прочих равных условиях) величине тяги двигателя и величине внешнего давления (высотность).
В связи с тем что кардинально изменяющих геометрию ЖРД еще не изобрели (разве что сопловые насадки), проще оказывается отбросить один двигатель и запустить другой, более соответствующий следующему участку полета.

[SFN]

А что - нельзя уменьшить тягу двигателей (и, заодно, потребление топлива), чтобы не разгоняться со всей дури?

Тогда следующее предложение. На верхней крышке стоит ПН и КрышкоЛУР, внизу к днищу прикреплена силовая установка и ДнищеЛУР. Сама силовая установка : несколько двигателей + ДУРА (двигательное устройство резания активное). При превышении допустимого уровня ускорения ДУРА отрезает лишний двигатель.

[Гусев_А]

Да к чему городить огород?
Представьте ракету с вашими модернизациями стартовой массой, к примеру 300 тонн, и начальной тягой ЖРД 500 тонн. Во время разгона ЖРД съели 250 тонн топлива, и ускорение превысило 10 Жэ. Оно Вам это нужно, и это при огромном потреблении топлива. В реальном случае выгоднее вовремя избавиться и от пустых баков и от излишних движков, а выгоднее это делать, избавившись целиком от отработавшей ступени, и меньше гемороя с дополнительной механизацией.

А что - нельзя уменьшить тягу двигателей (и, заодно, потребление топлива), чтобы не разгоняться со всей дури? А выражение "излишние движки" мне кажется диким. Сколько каждый такой движок стоит? Сколько топлива теряется на то, чтобы затащить "излишние движки" на высоту их включения? Сколько стоят прочие механизмы ступеней? Зачем это все нужно, если проблема решается одним ходовым винтом и плотно притертой крышкой? Сложно? Да любой топливный насос устроен сложнее всего этого  самоукорачивающегося бака. Просто отработано за десятилетия до выдающейся надежности.

Если ракета заведомо одноразовая, то какая разница сколько стоит движек, если он свою задачу выполнил. Ведь не в память об его непосильной работе, его в качестве баласта стоит еще тащить на орбиту (где создать музей отработанных ЖРД  :wink:  )

Пока космическая техника построена по такому принципу: Отработало -- за борт (все : баки, движки....), чтоб за место этого этих килограммов, лучше взять лишний килограмм полезного груза. Единственное, что этому мешает, это только поля падений .

[astrokot]

В связи с тем что кардинально изменяющих геометрию ЖРД еще не изобрели (разве что сопловые насадки), проще оказывается отбросить один двигатель и запустить другой, более соответствующий следующему участку полета.

Да, про сложности управления тягой двигателей был не в курсе. Тогда, конечно, затея теряет заметную часть привлекательности. Утяжелять конструкцию, чтобы выдерживала 10g смысла не имеет. Жаль. А то-бы давно на Марс на одноступенчатых ракетах летали. Ну может разве когда какие ионники или антиматерники делать научатся.

[pkl]

Ионники уже есть, а с антиматерией другая засада - её не так то просто получить и хранить.

[Иван57]

...
Пока космическая техника построена по такому принципу: Отработало -- за борт (все : баки, движки....), чтоб за место этого этих килограммов, лучше взять лишний килограмм полезного груза. Единственное, что этому мешает, это только поля падений .

Угм. Так что тут два момента:
1. Если без полей падения не обойтись, то хорошо бы, чтобы они были поменьше (управляемый спуск);
2.Если управляемый спуск слишком дорого, то хотя бы спасти самые дорогие части ракеты. (Тут на форуме кто-то предлагал в качестве амортизаторов-спасателей применять пустые топливные баки ракеты...)

Опять же чтобы искать металлолом было легче - метить его радиомаяками, к примеру. Правда, для этого надо, чтобы он упал более или менее целым, а не в виде мелких обломков.

Или наоборот, сжечь лишние конструкции без остатка в атмосфере.

[Lamort]

Для достижения нужного эффекта необходимо сделать ракету, которая по ходу работы растворяется в сгорающем потом топливе и окислителе.

[Uriy]

Иван57 пишет:
 

...
Пока космическая техника построена по такому принципу: Отработало -- за борт (все : баки, движки....), чтоб за место этого этих килограммов, лучше взять лишний килограмм полезного груза. Единственное, что этому мешает, это только поля падений .

Угм. Так что тут два момента:
1. Если без полей падения не обойтись, то хорошо бы, чтобы они были поменьше (управляемый спуск);
2.Если управляемый спуск слишком дорого, то хотя бы спасти самые дорогие части ракеты. (Тут на форуме кто-то предлагал в качестве амортизаторов-спасателей применять пустые топливные баки ракеты...)

Опять же чтобы искать металлолом было легче - метить его радиомаяками, к примеру. Правда, для этого надо, чтобы он упал более или менее целым, а не в виде мелких обломков.

Или наоборот, сжечь лишние конструкции без остатка в атмосфере.


 А если так блоки спасать?
 Не знаю,откроются рисунки.


http://foto.rambler.ru/users/batrakov-juriyy/photos/?a=  
   

[Иван57]

Для достижения нужного эффекта необходимо сделать ракету, которая по ходу работы растворяется в сгорающем потом топливе и окислителе.

Возни много 10% массы жечь с непонятным результатом.
Проще сбросить.
И, кстати, двигатели не горят. Так что выигрыш от сжигания в топливе еще меньше будет.

[Иван57]

Не знаю,откроются рисунки.


http://foto.rambler.ru/users/batrakov-juriyy/photos/?a=  
   

Не открываются