Опять новый проjект: "Трехгранник"

[Гусев_А]

Разрешите представить мою новую фантазию на тему: «Ракета-носитель с многоразовыми блоками 1-й ступени». Получается некий «Трёхгранник».



3-х ступенчатая РН состоит: из центрального блока (2-я ступень), которая с низу несколько шире, чем  с верху. К ней с трех сторон крепятся боковые многоразовые блоки (1-я ступень). С верху 3-я ступень с ПН. Предположительно блоки 1-й и 2-й ступени  оснащены ЖРД РД-170. 3-я ступень все таки желательно (в последствии водородная).



Существенное отличие от других РН Трехгранника в том, что в самом теле многоразового блока 1-й ступени находится только бак с кислородом, а керосин находится в пластиковом контейнере, в пространствах между крыльями (закрашен в желтый цвет). Там где контейнер прижат к стенке кислородного бака проложена теплоизоляция. Прочные крылья не большого удлинения позволяют выдерживать давление наддува. При отделении боковых блоков топливные контейнеры отбрасываются и целиком догорают в атмосфере вместе с остатками керосина. Многоразовые блоки имеют ТРД достаточные не только  для совершения самолетной посадки, но и для перелета обратно к месту старта (при этом монтируются внешние баки).



Центральный блок, так же на протяжении части совместного с 1-й ступенью полета пользуется керосином из топливных контейнеров, а затем переходит на собственный бак. Сопла ЖРД 3-й ступени не упираются во вторую ступень и по этому ее двигатели могут запуститься еще до окончания работы 2-й ступени. Возможен вариант конструкции, когда ЖРД 2-й ступени расположены не под блоком, а три по бокам, но есть свои плюсы и минусы.
Если предположить,  что 1-я ступень работает 130 секунд, 2-я – 210 секунд, то если 3-я ступень водородник, то можно будет на низкую орбиту закинуть и более 50 тонн. Если керосинка, то 40-ка тонник.

Готов выложить много мыслей, но или по ходу, или разложу по порядку и выложу в своем сайте.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Уберите пластиковый контейнер и... можно будет обсуждать по существу.  

[Frontm]

либо без центрального блока, либо схема Протона))

[Старый]

Байкал.

[Гусев_А]

Уберите пластиковый контейнер и... можно будет обсуждать по существу.  

Конечно я не знаю примеров такого примитивного решения, но я преследовал цель, несколько уменьшить размер многоразовых блоков, за счет исключения керосинового бака.

Большую часть поверхности топливного контейнера окружают крылья боковых блоков, прочности которых предостаточно для удержания давления наддува, остаются только не очень большие участки с верху и с низу. В итоге думаю, что стоимость и надежность таких контейнеров будет вполне достаточное.

[Гусев_А]

либо без центрального блока, либо схема Протона))

Без центрального блока, это глупо: тогда три блока легче заменить одним и будет дешевле и проще. Центральный блок и боковушки энергетически значительно выгоднее.

Думал, что за место центрального блока целиком поместить топливный контейнер, даже пытался прорисовать, но почему то так мне нравится больше.

[Гусев_А]

Байкал.

Байкал, это применительно к Ангаре. :roll: А схема Ангары, это пакет практически одинаковых по размерности блоков. Мне это не очень нравится. (но это лирика)

Размерность моих блоков больше, основную часть корпуса составляет один бак, и все системы межбакового отсека находятся в носовой части, сзади практически только ЖРД. По этому несколько легче создать переднюю центровку. Крылья меньшего удлинения, по всей длине соединены с корпусом, что механически гораздо жестче и надежнее, а значит в месте с силовыми соединениями будут весить меньше. Хотя подъемная сила будет наверно поменьше, зато не каких раскладушек. ТРД два и по мощнее, чтоб хватило на самостоятельный перелет, и при том во время старта они в отличии от Байкала могут работать в максимальном режиме, и хоть не так уж много, но добавлять тяги, а в первые секунды эта тяга на вес золота.

[Saul]

В данной схеме боковушкам необязательно иметь цилиндрический фюзеляж, сделать V образное летающее крыло.Пусть планирует в район приводнения. А если плоский бак-крыло, пусть как кленовое семя, на авторотации снижается. Давление наддува внутренними растяжками компенсировать.
 А в месте соединения крыльев, на радость Бродяге - ЗУБЧАТЫЕ РЕЛЬСЫ.

[Гусев_А]

В данной схеме боковушкам необязательно иметь цилиндрический фюзеляж, сделать V образное летающее крыло.Пусть планирует в район приводнения. А если плоский бак-крыло, пусть как кленовое семя, на авторотации снижается. Давление наддува внутренними растяжками компенсировать.
 А в месте соединения крыльев, на радость Бродяге - ЗУБЧАТЫЕ РЕЛЬСЫ.

В цилиндрическом, ну пусть слегка конусообразном фюзеляже легче располагается бак с внутренним давлением, что удобно для создания прочного корпуса с минимальными проблемами.

А в крыльях бак наверно лепить не нужно. В нем для ЖРД слишком мало объема, а для ТРД лучше не большой бак разместить на носу, что позволит улучшить переднюю центровку при входе в плотные слои атмосферы на гиперзвуковой скорости.

[Гусев_А]

Если просто сравнить конструкцию Трехгранника и Ангары с Байкалами, то мне представляется такая раскладка:

1) У трехгранника большая разность времени работы 1-й и 2-й ступени.

2) Конструкция крыла, не смотря на большую площадь значительно проще и менее напряженная, из за меньшего удлинения и отсутствия шарнира. И вернее всего и легче.

3) Конструкция корпуса так же значительно проще. Главное нет механически очень усиленного пояса, где крепится крыло. В Трехграннике все крыло равномерно посажено на скользячки по всей длине и не создаёт изламывающих усилий на корпус.

4) В корпусе 1-й ступени Трехгранника из основных баков для ЖРД только кислородный, что так же упрощает и делает более жесткой конструкцию. Все агрегаты, баллоны и системы кроме ЖРД расположены в носовой части, что улучшает центровку.

5) При возвращении Байкала он раздвигает крыло, переворачивается спиной вниз, чтоб при торможении крыло прижимало к корпусу, потом снова делает бочку и крыло оказывается над корпусом и работает уже на отрыв. В Трехграннике ступень сразу ориентируется нормально и корпус очень равномерно ложится на крыло, и больше не выполняет сложных маневров.

6) Масса возвращающейся ступени Трехгранника в процентном отношении (на количество израсходованного ЖРД топлива) на пятую часть меньше за счет отсутствия керосинового бака, А чем меньше летательный  аппарат, тем он дешевле.

7) Крылья 1-ых ступеней Трехгранника в сборе образуют прекрасные замкнутые ниши, в которых механически усилив только верхние и нижние проемы прочными заглушками, в них можно без труда поместить топливные контейнеры для керосина. Думаю вся эта в сборе конструкция будет не на много тяжелее тех керосиновых баков, которые она заменяет.

Вторая (центральная) ступень Трехгранника так же имеет в два с лишним раза  меньший бак для керосина, так как во время совместного с 1-й ступенью полета она берет керосин из контейнеров.

9) Третья ступень Трехгранника может запустить ЖРД, еще до момента окончания работы 2-й ступени, без немедленного ее уничтожения т.к. сопла ее  ЖРД направлены мимо корпуса 2-й ступени. И не прийдется делать ПУСК в невесомости, что упростит конструкцию.

10) ТРД 1-й ступени Трехгранника могут соучаствовать в работе при старте РН, добавляя тягу, которая на начальном участке полета всегда в дефиците.

В принципе конструкцию Трехгранника можно применить под различные керосиновые  ЖРД, например НК-33. Но мне пока просто интереснее представить его с РД 170 -- 171, и получить приличненький 40-ка тонник.

[Луноход]

А на когда намечен первый полет РН Ангара с Байкалом?

[Дмитрий В.]

А на когда намечен первый полет РН Ангара с Байкалом?

Видимо, на "бесконечность" (или на "неопределенный срок"), поскольку "Ангары" с "Байкалом" не планируется уже несколько лет. :wink:

[Виктор Левашов]

Чем-то мне напомнило проект "Мастард":

Здесь:
http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/bono/persp/01.html

[Виктор Левашов]

Помню в какой-то оооочень старой книге в мягких обложках я видел компоновку "Мастарда" треугольником.
Название забыл.

[pkl]

Помню в какой-то оооочень старой книге в мягких обложках я видел компоновку "Мастарда" треугольником.
Название забыл.

Да-да, было такое. Как же она... "Многоразовые транспортные космические системы" что-ли?.. :roll: 1964 г.

[Виктор Левашов]

Да-да, было такое. Как же она... "Многоразовые транспортные космические системы" что-ли?.. :roll: 1964 г.

Наверное: мягкая обложка полноцвет, формат покетбук. Брал в библиотеке в изрядно потрёпанном виде.

[саша]

Да-да, было такое. Как же она... "Многоразовые транспортные космические системы" что-ли?.. :roll: 1964 г.

это он с 64г по книжкам кочует... однако неожиданно :?

[Yra Napr]

Зато идея пластиковых контейнеров совсем новая    

[Saul]

В первом советском НФ фильме "Космический рейс", где консультантом был сам Циолковский, корабль вроде тоже трёхгранный.

[RadioactiveRainbow]

Какова масса блока первой ступени?
Какова площадь крыла и, соответственно, нагрузка на крыло?
У вас есть информация по работоспособности подобного типа крыльев? Было бы неплохо продуть блок первой ступени хоть во фловорксе, посмотреть аэродинамическое качество в зависимости от скорости и угла атаки на дозвуке.

В чем рисовались картинки? Солидовской модели нету?