SpaceX Falcon Heavy

[Hrono]

vlad7308 пишет:
с экономикой реального производства, Вы, похоже, дела никогда не имели

 Всё время с ней имею дело, зачем вам знать себестоимость единицы продукции?

[Дмитрий В.]

Hrono пишет:

Дмитрий В. пишет:
Откуда взялась нагрузка 740 тс?

Приблизительно столько будет весить верхняя ступень с полезной нагрузкой в конце работы первой ступени. У первой ступени тяга 840 тонн. Разумеется, это если перегрузка не ограничивается и выработано практически всё топливо первой ступени.

Бак окислителя второй ступени будет нагружен продольной силой массово-инерционного характера от КГЧ: m*g*Nxmax или примерно 65000*9,81*7,4 = 4718610 Н или 481 тс. Межступенчатый переходник будет нагружен продольной силой примерно 1310 тс. Но поскольку в конце АУТ двигатель дросселируется, то силы, конечно будут меньше. (изгибающим моментом можно в первом приближении пренебречь). 

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
Межступенчатый переходник будет нагружен продольной силой примерно 1310 тс.

  Вы имеете в виду Falcon Heavy? Я говорил про одномодульную ракету, откуда может взяться сила больше тяги?

Дмитрий В. пишет:
Но поскольку в конце АУТ двигатель дросселируется, то силы, конечно будут меньше.

 А какая разница-то если рассматривать относительную нагрузку ступеней? Уменьшится перегрузка и все силы, кроме давления наддува, уменьшатся.

[Дмитрий В.]

Hrono пишет:

Дмитрий В. пишет:
Межступенчатый переходник будет нагружен продольной силой примерно 1310 тс.

Вы имеете в виду Falcon Heavy? Я говорил про одномодульную ракету, откуда может взяться сила больше тяги?

Дмитрий В. пишет:
Но поскольку в конце АУТ двигатель дросселируется, то силы, конечно будут меньше.

А какая разница-то если рассматривать относительную нагрузку ступеней? Уменьшится перегрузка и все силы, кроме давления наддува, уменьшатся.

Да, ошибся в расчете перегрузки в конце работы 2-й ступени. Она примерно вдвое меньше: (774/207.5=3.74). Соответственно, нагрузка на верхнюю часть бака О не выше 243 тс, а на межступенчатый переходник не более 664 тс. Это для Хэви. Для Ф9 нагрузки на 2-ю ступень будут, конечно, ниже.

[Дмитрий В.]

А зачем, кстати, рассматривать "относительную нагрузку" ступеней? Она практически никак не связана с их "относительной стоимостью".

[Дмитрий В.]

Если память не изменяет, стоимость 1-й ступени - примерно 70% от стоимости пуска Ф-9. С учетом того, что есть еще ГО, а также затраты на пусковые операции, долю стоимости второй ступени можно оценить в 15-20% от стоимости пуска.

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
Для Ф9 нагрузки на 2-ю ступень будут, конечно, ниже.

 Я выше приводил данные, согласно которым верхняя ступень весит 111,5 тонн, если полезная нагрузка как обещали 22,8 тонны, да обтекатель 1,7 тонны, то при нормальной силе тяжести получается 136 тонн, а при конечной перегрузке 4 получается 544 тонны.
 Выше я был не прав, дросселирование в конце меняет соотношение нагрузок на ступени, поскольку максимальная нагрузка на первую ступень без дросселирования.

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
А зачем, кстати, рассматривать "относительную нагрузку" ступеней? Она практически никак не связана с их "относительной стоимостью".

 Как это не связана? У вас есть, грубо говоря, "условная бочка" которая держит одно давление и "условная бочка", которая держит другое давление, если давление на единицу массы у одной из них выше, то она, наверно, качественней сделана?

[ExDi]

Hrono пишет:
 Это не сопромат. Вы никогда не сталкивались с тем, что вес ракеты перераспределяется в процессе выработки топлива?

я про деление нагрузки на массу ступени. возьмите балку длиной 1 метр, наргуженную на сжатие. возьмите точно такю же балку, но длиной 10 метров, и нагрузите ее так же. вторая балка в 10 раз тяжелее. вы полагаете, что ее предел прочности будет в 10 раз выше?

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
Если память не изменяет, стоимость 1-й ступени - примерно 70% от стоимости пуска Ф-9.

 Это кто сказал? Кто-то из SpaceX? Разумеется, они будут это говорить, даже если верхняя ступень стоит половину ракеты.

[Дмитрий В.]

Hrono пишет:

Дмитрий В. пишет:
А зачем, кстати, рассматривать "относительную нагрузку" ступеней? Она практически никак не связана с их "относительной стоимостью".

Как это не связана? У вас есть, грубо говоря, "условная бочка" которая держит одно давление и "условная бочка", которая держит другое давление, если давление на единицу массы у одной из них выше, то она, наверно, качественней сделана?

Не забываем, что конструкции всех баков Ф9 одинаковы-гладкие, за исключением бака Г 1-й ступени (имеющего стрингерную конструкцию). Каких-либо оснований считать, что они сделаны с разным уровнем качества нет.
Что касается "держат", то баки разгружены от сжатия внутренним давлением.

[Hrono]

DiZed пишет:
я про деление нагрузки на массу ступени. возьмите балку длиной 1 метр, наргуженную на сжатие. возьмите точно такю же балку, но длиной 10 метров, и нагрузите ее так же. вторая балка в 10 раз тяжелее. вы полагаете, что ее предел прочности будет в 10 раз выше?

  Нет, не будет, но бак с топливом под давлением это не балка. В нулевом приближении масса ёмкости для жидкости или газа пропорциональна произведению давления и объёма, а давление пропорционально весу топлива.

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
Не забываем, что конструкции всех баков Ф9 одинаковы-гладкие, за исключением бака Г 1-й ступени (имеющего стрингерную конструкцию).

 Вы хотите сказать, что в баке окислителя первой ступени нет вертикального силового набора? Я не могу сказать точно.

Дмитрий В. пишет:
Каких-либо оснований считать, что они сделаны с разным уровнем качества нет.

 Как это нет, когда у них такая совершенная вторая ступень, она совершенней первой, обычно наоборот.

Дмитрий В. пишет:
Что касается "держат", то баки разгружены от сжатия внутренним давлением.

 Тогда их разрывает этим самым давлением.

[Hrono]

 Вот, вроде бы, та самая "Тесла".

[Дмитрий В.]

Hrono пишет:
Вы хотите сказать, что в баке окислителя первой ступени нет вертикального силового набора? Я не могу сказать точно.

Да по Вашей же ссылке на предыдущей странице http://spaceflight101.com/spacerockets/falcon-9-ft/
написано, что бак О - монококовый (гладкий) а бак Г стрингерный

Hrono пишет:
Как это нет, когда у них такая совершенная вторая ступень, она совершенней первой, обычно наоборот.

А Вам не приходила мысль, что это совершенство обеспечено банально, в основном, меньшей относительной массой двигательной установки?

Hrono пишет:
Тогда их разрывает этим самым давлением.

С какой стати, если гладкие баки рассчитываются на внутреннее избыточное давление.

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
написано, что бак О - монококовый (гладкий) а бак Г стрингерный

 Там это есть? Спасибо.

Дмитрий В. пишет:
А Вам не приходила мысль, что это совершенство обеспечено банально, в основном, меньшей относительной массой двигательной установки?

 Разумеется, и я вычел массу двигательной установки в обоих случаях.

Дмитрий В. пишет:
С какой стати, если гладкие баки рассчитываются на внутреннее избыточное давление.

 Да, разумеется, но от увеличения давления они тоньше не станут. Примерная толщина стенки второй ступени около 10 миллиметров, если те самые данные верны.

[Дмитрий В.]

Hrono пишет:
 Да, разумеется, но от увеличения давления они тоньше не станут. Примерная толщина стенки второй ступени около 10 миллиметров, если те самые данные верны.

Какая-то "бронетанковая" толщина!  
Давайте прикинем по безмоментной теории. Давление наддува в баке О пример 0,3Мпа (гидростатикой пока пренебрежем), радиус бака 1,83 м, предел временной прочности 500 Мпа. Коэф-т безопасности 1,4. Тогда толщина обечайки в верхней части 1,53 мм. С учетом возможных технологических ограничений - не более 2 мм. Даже если расчет велся не по пределу временной прочности а по "Сигма 0,2), то и тогда толщина обечайки не превысит 3 мм.

[Hrono]

Дмитрий В. пишет:
Какая-то "бронетанковая" толщина!    

  Это если вся масса второй ступени кроме двигателя это стенки и днища бака. Может прикинуть то же самое для 90-тонной второй ступени Зенита, которая имеет массу конструкции 8,5 тонны.

Дмитрий В. пишет:
предел временной прочности 500 Мпа.

 Это как у идеального цельного алюминиевого изделия?

[Hrono]

 -

[Дмитрий В.]

 Это как у идеального цельного алюминиевого изделия?

Это как не у идеального алюминий-литиевого сплава (у которого с учетом криоупрочнения может и 650 МПа быть и, возможно, выше).