Спираль

[Asgard]

Новости со стройплощадки АКС

Вывел 14 т на орбиту 289 х 395 км. Правда, пришлось подключить вращение Земли (широта 51.6 градуса).

До вывода 15т на 200км не хватает 30 м/с

Провел тесты АКС на статический потолок. (плоское тонкое крыло)
 - с рабочей загрузкой 150т и расходом на подъем 20т топлива - 5605м
 - пустой, с резервом на посадку 10т топлива - 12 000м

Подъемная сила - только за счет угла атаки. В обоих случаях наилучший - 12 - 12.5 град.

Ну и пополнение в коллекции монстриков.
http://zhurnal.lib.ru/img/s/shumil_p/graf/akc-7-ok.jpg

Слева направо (в одном масштабе):
Каспийский монстр (540т)
ТУ-144Д (207т)
Мрия (630т)
ТУ-160(275т)
АКС (моя) (640т)
Энергия-Буран (2400т)
Лунь (380т)

Можно добавить еще А-380. Длиной и толщиной корпуса она практически совпадает с моей АКС. Полезная нагрузка тоже 150т.

--
Shumil

Я думал АКС-ка на 10 тонн НОО, будет весить тонн 300. Всё еще хуже чем я предполагал.  :roll:  Интересно было взглянуть на расчеты.
ИМХО, пока не ужать до 150 тонн, в железе её не увидеть. Нужен или иной двигатель или топливо.

[Shumil]

Новости со стройплощадки АКС

Вывел 14 т на орбиту 289 х 395 км. Правда, пришлось подключить вращение Земли (широта 51.6 градуса).

До вывода 15т на 200км не хватает 30 м/с

Провел тесты АКС на статический потолок. (плоское тонкое крыло)
 - с рабочей загрузкой 150т и расходом на подъем 20т топлива - 5605м
 - пустой, с резервом на посадку 10т топлива - 12 000м

Подъемная сила - только за счет угла атаки. В обоих случаях наилучший - 12 - 12.5 град.

Ну и пополнение в коллекции монстриков.
http://zhurnal.lib.ru/img/s/shumil_p/graf/akc-7-ok.jpg

Слева направо (в одном масштабе):
Каспийский монстр (540т)
ТУ-144Д (207т)
Мрия (630т)
ТУ-160(275т)
АКС (моя) (640т)
Энергия-Буран (2400т)
Лунь (380т)

Можно добавить еще А-380. Длиной и толщиной корпуса она практически совпадает с моей АКС. Полезная нагрузка тоже 150т.

--
Shumil

Я думал АКС-ка на 10 тонн НОО, будет весить тонн 300. Всё еще хуже чем я предполагал.  :roll:  Интересно было взглянуть на расчеты.
ИМХО, пока не ужать до 150 тонн, в железе её не увидеть. Нужен или иной двигатель или топливо.

Одноразовый Союз на 7 тонн весит больше 300 тонн.
А одноразовый Протон на 20 тонн весит 700 тонн

У меня сейчас выводит 14.5 тонн. По плану намечено 15. А весит на старте 640 тонн. Так что все совсем не плохо.

Какие расчеты вы хотите увидеть? Развесовку, траекторию старта с параметрами? Если пороетесь в последних 15-20 страницах, то все найдете.

Цель проработки - доказать, что такую систему можно было сделать в 70-х годах прошлого века.
На сегодня авиационные движки пришлось взять современные, да еще буржуинские. Родные Д-18 не потянули. Впрочем, работа не закончена.

--
Shumil

[hcube]

1. Не думайте о сверхзвуке. Его не будет, так как вся сила движков уйдет в скороподъемность. Мах будет 1000-1050 км/ч. Не больше.

2. Движки от Мига для меня слабенькие. Сейчас стоят 6 х Trent 980 тягой по 37.75 тс каждый. Для посадки пустой машины достаточно работы двух движков.

3. Если я по топливу не уложусь в 35т на набор высоты 9км, старая схема будет экономически выгодней.

4. Да, Мрия поднималась при 630т стартогово веса. Да, Мрия забиралась на 10км. Но я нигде не видел данных, что она на эти 10 км забиралась с массой 600т. В 350т охотно поверю.

----------------

Для земной атмосферы и силы тяжести с хорошей точностью действует эмпирическое правило: При изменении высоты на 5км плотность воздуха меняется вдвое.

На высоте 10км плотность воздуха ниже в 4 раза. Соответственно, подъемная сила ниже в 4 раза и тяга движков ниже в 4 раза.

--
Shumil

Мин херц, а что, что-то мешает получить нужный скоростной напор путем повышения скорости? ро вэ квадрат, помните? ;-) Подняли скорость вдвое - скоростной напор вырос в 4 раза. Скорость на форсажных движках поднять МОЖНО - 31-е же летают, то есть у них качество самое большее 10, и при массе в 40 тонн тяга движков на _сверхзвуке_ - не менее 2 тонн на штуку. Скорее несколко больше, в районе 3, иначе бы самолет не мог разгоняться. Да и слухов о превышении на Миг-25 3.5М не было бы. И Ту-160 летает - там, правда, сверхзвук пониже - но тоже - 2.3 М, не хухры-мухры ;-) Причем летает именно так - на дозвуке набирает 10 км, и дальше на высоте уже переходит на сверхзвук.

То есть все упирается в способность движков выдавать тягу на высоте. Давайте посмотрим, как они это делают :-)

В двигатель попадает некий объем воздуха. Смешивается с топливом и поджигается. Полученный бОльший объем сбрасывается через сопло со скоростью истечения, зависящей от температуры, но в целом - близкой к скорости звука при ДАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ.

Грубо говоря, можно считать, что тяга двигателя минус лобовое сопротивление двигателя же равна работе тепловой машины на данном соотношении объема воздуха и массы топлива.

Короче, блин, считаем, что движок близок к идеалу (в смысле преобразования энергии топлива в тягу), и соотвественно, тяга с ростом скорости падает как исходная тяга * (скорость истечения - скорость) / скорость истечения. А расход топлива равен (тяга * скорость истечения).

Считается, что УИ углеводородных ТРДФ находятся в районе 40 км/c для дозвука и 20-15 км/с для сверхзвука. В районе 10 М для углеводородных и 15М для водородных двигателей становится выгоднее использовать водородные ЖРД с собственным кислителем - то есть УИ падает до 4.5 км/c.

У Мрии ШТАТНАЯ ПН - 250 тонн. То есть на 10-11 Км с массой в 500 тонн самолет штатно может взлететь по самому Т.З. на его проектирование. И пролететь кажется то ли 3, то ли 4 тысячи км. Кажется, при полете на рекорд, Мрию гоняли по кругу в 1000 км с 4 или 5 танками внутри.

Берите прототип - Валькирию, XB-70. Точно реальна, точно летала, с современными достижениями в аэродинамике АК можно подрастить еще процентов на 20 - до 12-14 единиц. И компоновка 'как раз та'.

Технические характеристики

Экипаж: 2 пилота
Длина: 56,63 м
Размах крыла: 32,0 м
Высота: 9,36 м
Площадь крыла: 585,0 м

[Valerij]

Я думал АКС-ка на 10 тонн НОО, будет весить тонн 300. Всё еще хуже чем я предполагал.  :roll:  Интересно было взглянуть на расчеты.
ИМХО, пока не ужать до 150 тонн, в железе её не увидеть. Нужен или иной двигатель или топливо.

Ну, во первых, этот проект "живет" в семидесятых. Во вторых, в следствии этого "во первых", не используются ракетно-прямоточные двигатели и современные материалы. В теме есть просьба hcube просчитать "Гиперкуб", проект, использующий современные технологии, но пока Shumil занят своим проектом.

Используя ракетно-прямоточный двигатель можно разогнаться сильнее и забраться значительно выше, используя кислород воздуха. Но для старта такой АКС нужен носитель или разгонная тележка. Было бы очень интересно смоделировать взлет "Гиперкуба".

З.Ы.
Возможно я что-то пропустил и в проекте Shumil-а вторая и третья ступени керосиновые (надо посмотреть). У "Гиперкуба" орбитер (вторая ступень, если старт с тележки) на водороде.

З.З.Ы.
Shumil, может быть вы поделитесь с hcube своей программой? Если, конечно, не жалко, и если пользоваться ею может кто-то кроме автора. Заранее спасибо.

[hcube]

Керосиновые, керосиновые. 300-тонная водородная двухступенчатая РН имела бы ПН в 15 тонн просто с земли, безо всякого разгонщика. А вот если на керосине - то там да, не более 10-11 тонн. Союз выводит 9, но там движки очень уже ненагруженные. Получается, что процентов 30 ДАЖЕ такой разгонщик экономит.

[LG]

Вот если от Спирали отнять невменяемый разгонник и пересадить Спираль на РН - чо-то завязывается под Союз-2-3
Лапоть под 10-11 тонн на Союзе - что-то нормальное и даже летающее в косос получается

[Александр Ч.]

Керосиновые, керосиновые. 300-тонная водородная двухступенчатая РН имела бы ПН в 15 тонн просто с земли, безо всякого разгонщика. А вот если на керосине - то там да, не более 10-11 тонн. Союз выводит 9, но там движки очень уже ненагруженные. Получается, что процентов 30 ДАЖЕ такой разгонщик экономит.

Чисто теоретически: вполне можно уложиться и в 388т на керосине, три ступени и 15т ПН, ХС 8983м/с. Вот только нет подходящих движков для первой ступени, с тягой 134т и импульсом у Земли порядка 305с.

[hcube]

Ну, все-таки 388 и 300 (305 у Союза, кажется) - это некоторая разница :-). В 388, если ужиматься по полной - да, можно. Но там уже и Зенит недалеко :-).

Разгонщик же Спирали - вполне вменяемый. Надо просто его несколько по другому делать - ставить туда часть движков - обычные ТРДФ, а часть - прямоточники типа тех же стругджетов. И обязательно с выпрыгом :-)

[Александр Ч.]

Ну, все-таки 388 и 300 (305 у Союза, кажется) - это некоторая разница :-). В 388, если ужиматься по полной - да, можно. Но там уже и Зенит недалеко :-).

Разгонщик же Спирали - вполне вменяемый. Надо просто его несколько по другому делать - ставить туда часть движков - обычные ТРДФ, а часть - прямоточники типа тех же стругджетов. И обязательно с выпрыгом :-)

Только что из Куру передали, что 313т

Да, можно. Есть только один вопрос, какое новое качество мы получим, чтобы могли отказаться от Союза с Зенитом? Но это далеко за рамками попыток Павла, однако.

[Зомби. Просто Зомби]

Новое качество - вопрос принципиальный.

Цель создания АКС добиться "дешевого полета" при быстрой и не особо трудоемкой подготовке к нему.

И пусть при этом будет дорогая разработка и даже (относительно) дорогое "изделие".

Главное - чтобы была "высокая готовность" и ДЕШЕВЫЙ отдельный полет.

"Самолетный", типа.

Уплатил за билет (умеренно, тож по самолетному, ну пусть по VIP-самолетному) - и вперед.

То, что ОБЕЩАЛИ для Шаттлов, хотя и знали заранее, что никогда не сделают, так как выбираемые технические решения этого не обеспечивают.
Поэтому с т.зр. "освоения космоса" Шаттл это фэйк.
Сознательная подделка, предназначенная для обмана.

На самом деле единственным средством добиться соответствующего качества является использование ВРД на разгонщике.

[Дмитрий В.]

Главное - чтобы была "высокая готовность" и ДЕШЕВЫЙ отдельный полет.

"Самолетный", типа.

Уплатил за билет (умеренно, тож по самолетному, ну пусть по VIP-самолетному) - и вперед.

Фантазеры, блин. :lol:  Хотя, если туризм развитие получит, есть шанс :roll:

[Shumil]

Есть только один вопрос, какое новое качество мы получим, чтобы могли отказаться от Союза с Зенитом? Но это далеко за рамками попыток Павла, однако.

1. Дешевый старт первой ступени.
2. Очень большой объем под обтекателем
3. Тяжелый транспортный самолет для перевозки негабаритных грузов.

--
Shumil

[Зомби. Просто Зомби]

Главное - чтобы была "высокая готовность" и ДЕШЕВЫЙ отдельный полет.

"Самолетный", типа.

Уплатил за билет (умеренно, тож по самолетному, ну пусть по VIP-самолетному) - и вперед.

Фантазеры, блин. :lol:  Хотя, если туризм развитие получит, есть шанс :roll:

Это не "туризм", а развитие по линии "освоения космоса".

Вот с точки зрения данной "идеи", это давно назревший очередной шаг.

А всякие "практические" "как бы идеи", в т.ч. и "космического туризма", могут породить только монстров, подобных Шаттлу.

[LG]

Теоретически наследника Спирали можно поставить на Союз 2-3 и получаетчя очень даже неплохо.

[Зомби. Просто Зомби]

Получается даже еще хуже, чем плохо.
Хотя это, может быть, и трудно вообразить.

[Shumil]

З.З.Ы.
Shumil, может быть вы поделитесь с hcube своей программой? Если, конечно, не жалко, и если пользоваться ею может кто-то кроме автора. Заранее спасибо.

Ну, выложить-то могу. Но писал я ее для себя, поэтому без меня разобраться, где что на что завязано, будет сложно. Там накопилось очень много исторических наслоений, которые лень чистить.
А кусок, который атмосферу считает, давно лежит в открытом доступе на моем сайте как пример. (с минимальными изменениями, вычищенный и с огромным количеством комментариев.
http://samlib.ru/s/shumil_p/data.shtml (в самом конце)
Чистить программу АКС до такого читабельного состояния нет смысла, пока она не отлажена. (а потом будет лень, так как она свою задачу выполнила! :)

--
Shumil

[Дмитрий В.]

1. Дешевый старт первой ступени.

... дорогой ступени, я бы добавил

2. Очень большой объем под обтекателем

Под чьим?

3. Тяжелый транспортный самолет для перевозки негабаритных грузов.
--
Shumil

Дозвуковой самолет с аэродинамикой, оптимизированной для сверхзвука? Ужасно!

[LG]

Получается даже еще хуже, чем плохо.
Хотя это, может быть, и трудно вообразить.

Ну - если отбросить неадекват пр ВКС то соединение лаптя с РН Союз - очень даже неплохой вариант

[Зомби. Просто Зомби]

Освоение космоса - это применение ВРД на атмосферном участке.
Потому что это шаг вперед и новая технология с ясной задачей.

Все остальное - пустая трата денег, если это не обусловлено конкретной экономически обоснованной потребностью.

В последнем случае это было бы только "использованием" космоса, но не освоением.
То есть, с идеологически выдержанной линии - топтанием на месте.

[Shumil]

Мин херц, а что, что-то мешает получить нужный скоростной напор путем повышения скорости? ро вэ квадрат, помните? ;-) Подняли скорость вдвое - скоростной напор вырос в 4 раза.

Только сопротивление от скорости растет тоже квадратично.
Физику не обмануть. Мощность двигателей идет или на повышение M*g*H, или на преодоление сопротивления воздуха. Мне нужна высота, а не скорость. Скорость - это хорошо и здорово, но не самоцель.

Скорость на форсажных движках поднять МОЖНО - 31-е же летают, то есть у них качество самое большее 10, и при массе в 40 тонн тяга движков на _сверхзвуке_ - не менее 2 тонн на штуку.

Движки от 31-го мне придется ставить штабелями в несколько рядов. У меня масса больше на полтора порядка. И брюхо у машины пузатенькое - около 7 метров. То есть, на обтекаемый Ту-144 АКС совсем не похожа.

По сравнению с валькирией у меня больше нагрузка на кв.метр крыла. Но не это главное. Сейчас у меня крыло плоское как блин, и я не знаю, как сделать его аэродинамическим из-за формы машины.
А данные по валькирии противоречивые. Указана скороподъемность больше 100м/с, но на 6000м она забирается со скороподъемностью 28.5 м/с. Этой цифре я верю больше. (Хотя у меня тяговооруженность больше, и такого не получается... :(

И второе. мне желательно использовать те движки, которые РЕАЛЬНО существовали. Желательно, в семидесятых. А не те, которые можно сделать в принципе, если очень постараться.

Да, насчет водорода. Уже писал пару раз. Никак НИ-ЗЯ!!! Гремучий газ в грузовом отсеке народу не нужен!!!

--
Shumil