"Смерть Кощея Бессмерного"

[Бродяга]

Господа, я-то имел в виду некриогенную ракету вообще.
 Если не брать водород, то криогенность нужна только по "экологическим соображениям".
 В этом смысле целесообразно убрать гептил, заменив его керосином.

 Мы же видим, что "криогенный Союз" даже Хуже по УИ "некриогенного Протона".
 Если создаётся недорогая "портативная" система запуска - от криогенности надо уходить.

[Бродяга]

Что касается баков с одним днищем - топливо расходуется, и на днище начинает давить сверху окислитель, выламывая его.

С какой стати выламывать-то? Без всяких проблем, как нижнее днище в любом цилиндрическом баке. Ба, может, Вы имеете в виду плоскую перегородку между окислителем и топливом? Это ж делается не так. Представьте два цилиндрических бака с полусферическим днищами. У нижнего уберите верхнеее днище, и соедините оба бака. Вуаля!
Макеевцы сто лет так делают.

Эта проблема решается повышенным давлением в баке топлива, но такое решение ведёт к утяжелению всего бака топлива.

Никакого повышения давления не надо. Бак топлива остается таким, какой был. Единственная проблема по сравнению с раздельными баками - это забор окислителя из нижней точки промежуточного днища (магистраль проходит через бак топлива). Ну, это решаемо. И, конечно, термоизоляция в случае криогеники. Поэтому и применяют это только для высококипящих компонентов.

 Ничего я не имею в виду, читаем Губанова - http://www.buran.ru/htm/15-3.htm - "Представляют интерес конструкции кислородно-водородной ступени С-2, в которой кислородный и водородный баки имеют совмещенное днище, выполненное в виде двух тонкостенных днищ из алюминиевого сплава, между которыми находится теплоизоляция, изготовленная из сотового стеклопластика с пенопластовым наполнителем. Конструктивная прочность днища обеспечивается и относительно высоким давлением бака с вогнутой стороны."

 Находящееся сверху топливо или окислитель будет выдавливать днище, его надо "подпереть" или делать прочным.
 Кроме того - "как делать"?
 Моя идея в чём - делается Единый Большой Бак, без всяких силовых "вставок". Просто большая оболочка.
 В него вставляется гибкая ёмкость с топливом и всё.
 Эта ёмкость "плавает" потому вообще не нагружена.

[Бродяга]

Да, если развивать эту идею дальше - А ПОЧЕМУ НЕ СДЕЛАТЬ ГИБКИМ И ВНЕШНИЙ БАК?
 

[VK]

"...Конструктивная прочность днища обеспечивается и относительно высоким давлением бака с вогнутой стороны."

Хе, так это с точностью наоборот!  Поскольку давление с выпуклой стороны (снизу) тоже присутствует, то, чтобы оно - днище, не хлопнуло, сверху приходится давить - не допустить нагружения с выпуклой стороны! То есть, нагружать сверху, добавляя к весу окислителя еще и давление. "Выламывать" это днище будет нагрузка СНИЗУ! Вы же писали:

Что касается баков с одним днищем - топливо расходуется, и на днище начинает давить сверху окислитель, выламывая его.

То есть все правильно, но наоборот.

Что касается Вашей идеи о мешке с топливом внутри окислителя, то начните считать с архимедовой силы. Дальше попробуйте понять нагрузки на заборную магистраль - одним концом она будет держаться за гибкий мешок, другим - за днище основного бака. Причем, надо взять все расчетные случаи - старт, когда и бак, и мешок полные; дальше по мере расходования окислителя мешок начнет опускаться - что будет с магистралью? Ну и, наконец, к концу выработки компонентов: сколько топлива останется в незаборе? Как будет себя чувствовать заборная магистраль горючего? Как осуществится раномерный, без кавитации и хлопков, забор горючего придергании мешка по всему баку?

Теперь, а какой выигрыш Вы хотите получить? Запихивая топливо в окислитель, суммарный объем Вы получаете тот же самый. То есть бак-матрешка становится больше, соответственно - толще и тяжелее. На конструктивных мероприятиях по борьбе с теми минусами, что я Вам обрисовал сейчас (и в более раннем посте), Вы потратите много килограммов, и еще неизвестно, какая конструкция будет легче. А вот с надежностью и управляемостью - Ваша однозначно хуже.

[VK]

Еще пять копеек в тему гибких баков-мешков.
1. Забор ВСЕГДА должен осуществляться из нижней точки, как бы мешок не колыхался.
2. Если (как обычно) топливо легче окислителя, то мешок  стремится всплыть, то есть, оказаться ВЫШЕ окислителя, а НЕ ВНУТРИ его.
3. Мешок, даже частично погруженный в окислитель, вытесняет часть объема, повышая тем самым уровень окислителя. Это приводит к бОльшему давлению гидростолба, то есть, к увеличению нагрузки на оболочку бака. Бак надо делать в результате ТОЛЩЕ.

В общем, рано кричать "Эврика" и бегать голым по Сиракузам...

[Бродяга]

Я вообще не совсем понял, разглядывая фотографию этой S-II у Хлынина, но, вроде бы, во-первых кислород Внизу - вторая ступень, однако; во-вторых днище выгнуто вверх, в сторону водородного бака и подпирается давлением Снизу.
 Но, возможно ошибаюсь.

 Логично подпирать днище со стороны "пустого места" избыточным давлением в ту сторону, откуда давит внешняя, непустая часть бака.

 Что касается гибкого бака - я сказал выше "мешок" просто коаксиальная с основным баком мягкая труба сверху до низу бака и Всё. Забор топлива делается снизу, без всяких проблем.
 По мере опорожнения бака он сжимается давлением наддува основного бака.

 Что "двойной бак" будет Больше это понятно, но внешний бак будет "одной бочкой".

 Далее, Вопрос - Почему Вообще Топливный Бак, и внешний тоже, должен быть Жестким?
 Он у нас будет жестким под действием наддува, а до того, он будет в сложенном состоянии.

 Зачем "всё это" - появляются новые тканые материалы, которые прочнее металла. Идут разговоры о тех же нановолокнах.
 Идея в том, что "надувной бак" может быть Легче и Прочнее жесткого.

[VK]

вроде бы, во-первых кислород Внизу - вторая ступень, однако; во-вторых днище выгнуто вверх, в сторону водородного бака и подпирается давлением Снизу.

Ну, что сверху, что снизу - это непринципиально, сгласны? Вопрос терминологии, не больше. Что касается вогнутости - если выпуклость вверх, то все правильно, согласен. Возможно, разработчики сочли случай нулевого давления наддува в нижнем баке невероятным, тогда становится ясным их выбор.

Прав всегда тот, кто сделал работающее изделие.

Что касается гибкого бака - я сказал выше "мешок" просто коаксиальная с основным баком мягкая труба сверху до низу бака и Всё. Забор топлива делается снизу, без всяких проблем.
 По мере опорожнения бака он сжимается давлением наддува основного бака.

Хм... Что-то в этом есть. Только внутри гибкой трубы-мешка придется поставить перфорированную жесткую трубу до самого верха. Иначе более плотный окислитель сдавит мешок так, что забор перестанет идти.

А по массовому выигрышу/проигрышу надо просчитывать два (как минимум) варианта. Интуитивно трудно оценить, мне, во всяком случае.
Если будет как-нибудь время и силы - посчитаю...

[VK]

Далее, Вопрос - Почему Вообще Топливный Бак, и внешний тоже, должен быть Жестким?
 Он у нас будет жестким под действием наддува, а до того, он будет в сложенном состоянии.

А как нагрузки от того, что выше, будут замыкаться на ДУ? Или наддув такой, что при любых сжимающих нагрузках в оболочке - растяжение?

[Бродяга]

Далее, Вопрос - Почему Вообще Топливный Бак, и внешний тоже, должен быть Жестким?
 Он у нас будет жестким под действием наддува, а до того, он будет в сложенном состоянии.

А как нагрузки от того, что выше, будут замыкаться на ДУ? Или наддув такой, что при любых сжимающих нагрузках в оболочке - растяжение?

 А не знаю пока.

 Что до сжимающих-растягивающих нагрузок - если есть наддув, который обеспечивает устойчивость оболочки, она будет работать и на сжатие точно так же.

 Причём, мне кажется, не могу сказать точно, что в существующих ракетах так и есть - бак тоже "сложится" без наддува. Он и сейчас имеет только "видимость жесткости".

[Бродяга]

Хм... Что-то в этом есть. Только внутри гибкой трубы-мешка придется поставить перфорированную жесткую трубу до самого верха. Иначе более плотный окислитель сдавит мешок так, что забор перестанет идти.

А по массовому выигрышу/проигрышу надо просчитывать два (как минимум) варианта. Интуитивно трудно оценить, мне, во всяком случае.
Если будет как-нибудь время и силы - посчитаю...

 Да, есть проблема "разной плотности" - того что топливо будет "всплывать в трубе", оно легче.

 Я тоже думал про "топливозаборную трубу" с дырками, но её не надо делать до самого верха, такой ситуации что "всё топливо вверху" не получится - уровень окислителя опускается.

[Бродяга]

А что это Старый ничего не говорит по поводу сему?

 Как вам, Старый, идея Ракеты С Надувными Ткаными Баками?

[Старый]

Как вам, Старый, идея Ракеты С Надувными Ткаными Баками?

За надувные баки не скажу. А вот гибкий бак по оси это бред сивой кобылы в безлунную ночь.    Идея настолько нелепа что не нуждается в моём вмешательстве.

[Старый]

Да и некогда мне. Приехал тут на пару дней и опять уезжать в Город Невест.

[Бродяга]

Как вам, Старый, идея Ракеты С Надувными Ткаными Баками?

За надувные баки не скажу. А вот гибкий бак по оси это бред сивой кобылы в безлунную ночь.    Идея настолько нелепа что не нуждается в моём вмешательстве.

 Там же, у Хлынина, написано, что "за счёт общего днища" экономия массы составила 4,9 тонны.

 Я предлагаю, для начала, делать единый большой общий бак и соосную трубу для топлива.

 Экономия будет "технологическая", если будет, разумеется.

 "Так никто не делал"?
 

[Бродяга]

Да, ещё относительно "что Бред, а что Нет".

 Есть одна такая общеизвестная ракета, на ней 6 (!) баков горючего первой ступени, причём эти баки расположены параллельно большому баку окислителя, имея ту же длину.

 Ракета эта - "летучая", её все видели и видят постоянно.

 Потому Старый и не "вопит", что это бред, "Так Сделали" и Сказать Ему Нечего.

[Старый]

Да, ещё относительно "что Бред, а что Нет".
 Есть одна такая общеизвестная ракета, на ней 6 (!) баков горючего первой ступени, причём эти баки расположены параллельно большому баку окислителя, имея ту же длину.
 Ракета эта - "летучая", её все видели и видят постоянно.
 Потому Старый и не "вопит", что это бред, "Так Сделали" и Сказать Ему Нечего.

Это ещё фигня. Была такая ракета хоть и не очень летучая но известная и 100% успешная, у ей был один толстый бак посредине и 8 (восемь) тонких вокруг. И 8 моторов в заднице. Вобщем всего чуть побольше чем у Протона. Дык может перенять?

 А вы в своём агрегате защитайте в экономию отсутствие трубопровода от верхнего бака к двигателю.

[МиГ-31]

А что это Старый ничего не говорит по поводу сему?

 Как вам, Старый, идея Ракеты С Надувными Ткаными Баками?

Или просто Надувная Тканая Ракета.

[Бродяга]

А вы в своём агрегате защитайте в экономию отсутствие трубопровода от верхнего бака к двигателю.

 А ещё и общая система наддува для "обоих баков", который Один.
 

[VK]

Я тоже думал про "топливозаборную трубу" с дырками, но её не надо делать до самого верха, такой ситуации что "всё топливо вверху" не получится - уровень окислителя опускается.

Только до самого верха - для фиксации верхнего конца, чтоб не обломилась, и не вибрировала.

[VK]

Что до сжимающих-растягивающих нагрузок - если есть наддув, который обеспечивает устойчивость оболочки, она будет работать и на сжатие точно так же.

Очень хитрая динамика получится. С одной стороны - это же амортизатор, ПН будет вообще как (даже без "как") на мягкой подушке. С другой стороны, порвать нежесткую оболочку в местах приложения нагрузок очень уж легко. Интересно бы попробовать нарисовать такую схему, чтоб не на пальцах, а хотя бы на бумаге.