Многоразовые

[avmich]

Во-первых помимо полетов, нужны ещё межполетные прожиги на стенде, чтобы убедиться что в двигателе во время полета ничего сне сломалось от вибраций и т. п.
Причем прожигают обычно на полную длительность полета.

Во-вторых двигатель нельзя использовать в реальных полетах до полной выработки ресурса - иначе в последних полетах его надежность будет непредсказуема.

Хм. Самолёты и автомобили между перевозками на стенд не ставят... Ну хорошо, прожиги на стендах максимум вдвое ресурс уменьшат. Но ресурс исходно может быть и на 200 полётов. Если нет - хотелось бы узнать, почему.

[avmich]

...
Думаю за  гораздо меньшие деньги можно сделать ЖРД с гарантированным ресурсом порядка часа работы, с возможностью выдержать без переборок несколько полетов и прожигов на стенде.

Это легко можно сделать с водородным двигателем,причем,очень большим,если использовать высоконапорную щелевую завесу из криптона в камере сгорания и нормальную водородную турбину ТНА.

Криптон-то зачем? :) Чем, скажем, неон не подходит?

[Наперстянка]

...
Думаю за  гораздо меньшие деньги можно сделать ЖРД с гарантированным ресурсом порядка часа работы, с возможностью выдержать без переборок несколько полетов и прожигов на стенде.

Это легко можно сделать с водородным двигателем,причем,очень большим,если использовать высоконапорную щелевую завесу из криптона в камере сгорания и нормальную водородную турбину ТНА.

Криптон-то зачем? Чем, скажем, неон не подходит?

Для использования его относительно высокой плотности и малой теплопроводности .... кстати,совсем в небольших колличествах.

[Зомби. Просто Зомби]

Выше я предложил нечто, что должно удовлетворить всех в полной мере, если не считать того, что у этой штуковины нет пробега по полосе перед стартом, она стартует вертикально, а уж потом может лететь по пологой траектории с использованием подъёмной силы, так как она может быть у любого тела кроме шара.

И на мой взгляд, это хороший вариант как минимум для начала - потому что сделать многоразовую ракетную ступень проще, чем АКС.

Осталось выяснить, почему Валькирию не сделали ракетопланом.
Может быть, просто не догадались?

[Shestoper]

По-моему, нет. ЖРД, например, давно многоразовые по умолчанию. Ни 20 лет, ни 20 миллиардов на двигатель, даже самый серьёзный, не нужны - если судить по F-1 и РД-170.

Многоразовые в том смысле, что ресурс намного больше одного полета. Но гарантированный ресурс порядка нескольких полетов.
И те двигатели, которые используют многократно (шатловские) после каждого полета снимали с носителя и перебирали. Это очень затратная многоразовость.
К тому же для верхних ступеней наличие теплозащиты баков и средств посадки серьёзно уменьшает ПН. ИМХО нужно в первую очередь спасать первую ступень. Она самая большая, а спасти её проще всего и на величину ПН это влияет минимально.

Например для супертяжа моей конструкции первая ступень с вытеснительными ЖРД хорошо подходит для многоразовости.
Двигатели простейшие, поэтому сломаться мало что может и межполетная диагностика упрощается.
ТТУ тоже простые, но у них каждая заливка заряда это сложная операция, намного сложнее заправки ступени с ЖРД.

Ступени можно изготовлять в Комсомольске и на специальнйо барже везти на космодром на берегу океана.
И тут же баржу использовать для спасения первой ступени.
Она должна выходить в океан, и ступень садится на неё. Для защиты от тормозного импульса двигателей баржа притапливается в полупогруженное положение с образованием слоя воды порядка метра над центральной частью палубы.  

Если стартовать из южной части Сахалина, ступень будет падать возле Курил, там ледовая обстановка обычно нескложная, можно спасать ступень и зимой.

Такая схема спасения практически не повлияет на величину ПН.

[Asgard]

По-моему, нет. ЖРД, например, давно многоразовые по умолчанию. Ни 20 лет, ни 20 миллиардов на двигатель, даже самый серьёзный, не нужны - если судить по F-1 и РД-170.

Многоразовые в том смысле, что ресурс намного больше одного полета. Но гарантированный ресурс порядка нескольких полетов.
И те двигатели, которые используют многократно (шатловские) после каждого полета снимали с носителя и перебирали. Это очень затратная многоразовость.
К тому же для верхних ступеней наличие теплозащиты баков и средств посадки серьёзно уменьшает ПН. ИМХО нужно в первую очередь спасать первую ступень. Она самая большая, а спасти её проще всего и на величину ПН это влияет минимально.

Например для супертяжа моей конструкции первая ступень с вытеснительными ЖРД хорошо подходит для многоразовости.
Двигатели простейшие, поэтому сломаться мало что может и межполетная диагностика упрощается.
ТТУ тоже простые, но у них каждая заливка заряда это сложная операция, намного сложнее заправки ступени с ЖРД.
.

А где твой супертяж?
Ну а так согласен. Спасение первой ступени без баков самое выгодное. Но и вторая тоже вполне спасается. Просто у шатлов концепция, мягко говоря хреновая. Помимо того что там космонавты так еще и ПН внутри. По моему вполне разумным будет вынести её за пределы теплозащиты, под одноразовый обтекатель. Таким образом останутся собственно только движки, и некоторая электроника.

[Игнатий Даладов]

у шатлов концепция, мягко говоря хреновая. Помимо того что там космонавты так еще и ПН внутри. По моему вполне разумным будет вынести её за пределы теплозащиты, под одноразовый обтекатель. Таким образом останутся собственно только движки, и некоторая электроника.

тогда, по-моему, что-то похожее на гибрид концепций шаттла-с и Энергии-2 получается:)

[Asgard]

тогда, по-моему, что-то похожее на гибрид концепций шаттла-с и Энергии-2 получается:)

Я не знаком с концепцией шатла-с.
Да и шатла как такового не получается. Остаются движки и электроника. Баки сбрасываются.

[Lamort]

Кстати Валера почему так мало распространены ракеты на ПВРД?

ПВРД целесообразно ставить на ракету для получения хорошей дальности, однако ПВРД очень плохо работает на больших углах атаки.

 Если даже вся эта возня с ВРД и целесообразна теоретически, то практически быстрее обойтись без неё.

[Lamort]

Одна небольшая сноска о том как надо и можно работать, при желании, разумеется.

 http://www.walkinspace.ru/blog/2010-12-22-485

Оценив предложения компаний, летом 1991 г. УСОИ заключило с компанией «McDonnell Douglas» двухлетний контракт стоимостью 59 млн долл. на разработку и проведение летных испытаний масштабной модели будущей транспортной системы. Новому аппарату, представлявшему собой уменьшенный примерно втрое прототип МТКС, было дано название «Delta Clipper-Experimental» (DC-X).

 http://www.walkinspace.ru/blog/2010-12-22-486

Подобная практика стала возможной благодаря свободе, предоставленной компании «McDonnell Douglas» заказчиком. В рамках проекта «Delta Clipper» У СОИ применило новые организационные методы управления разработкой и закупками военной технике. Поэтому в работе головного отдела по программе участвовало только два офицера, остальные 15 сотрудников были представителями компании «McDonnell Douglas» и субподрядчиков.

Примененная практика оправдала себя в полной мере — аппарат DC-X был разработан и передан заказчику через 18 месяцев после подписания контракта.

[Saul]

ПВРД хорош своей невзрывоопасностью. "Гном" бы на ускоритель.

Здесь немного по теме!

http://forums.airbase.ru/2009/02/t66198,21--poluvozdushnyj-start.html

[Lamort]

ИМХО, если пойти на незначительное снижение удельного импульса и незначительное повышение массы двигателя, то можно получить необходимый двигатель значительно быстрее и дешевле, используя существующие технологии и материалы.

Ладно, насчет 20 миллиардов я вероятно погорячился.
Думаю за  гораздо меньшие деньги можно сделать ЖРД с гарантированным ресурсом порядка часа работы, с возможностью выдержать без переборок несколько полетов и прожигов на стенде.

Моё мнение таково, что все существующие ЖРД за полёт вырабатывают 10% потенциального ресурса непрерывной работы и после полёта или вообще не требуют специального восстановления, или их состояние может быть восстановлено с минимальными затратами.

[Valerij]

Моё мнение таково, что все существующие ЖРД за полёт вырабатывают 10% потенциального ресурса непрерывной работы и после полёта или вообще не требуют специального восстановления, или их состояние может быть восстановлено с минимальными затратами.

С этим согласен, но ИМХО, этот запас необходим, даже сейчас возникают проблемы с одноразовыми двигателями. Но на базе одноразового двигателя можно сделать многоразовый ценой незначительного ухудшения его параметров и увеличения массы. При этом многоразовый двигатель должен быть штатно оснащен значительно большим количеством контрольно-измерительной аппаратуры и весь этот массив данных должен анализироваться и записываться в процессе всего полета. Поэтому есть большая вероятность засечь первые признаки неисправности еще до возникновения аварии. Возможные сценарии аварий должны быть проработаны заранее, и заранее разработаны способы парировать их развитие, предупредить наступление катастрофических последствий.

Первое время, до получения статистики безаварийной работы, ресурс между регламентами ДУ орбитера может составлять, например, всего пять полетов. Но в это время проверяется и, при необходимости, отрабатывается многоразовая теплоизоляция, как внешняя, так и криогенного топливного бака. Так что необходимости для орбитера пройти полноценные регламентные работы через пять полетов никто не отменял. Я вообще-то думаю, что в первые полеты регламент с переборкой будет после каждого полета но это вполне нормально. Постепенно ресурс между регламентами орбитера будет увеличен, возможно и до десяти полетов.

Но авиационная ступень с самого начала плановой эксплуатации будет иметь ресурс до регламента 20-30 полетов. Эта проблема должна решаться во время испытаний.

[Valerij]

Что касается схемы многоразового средства, о котором я говорю, ещё раз приведу ссылку, там всё рассказано.

 http://www.walkinspace.ru/blog/2010-12-22-485

 Однако, я считаю, что сделать одноступенчатый аппарат такого типа сейчас технически невозможно или крайне сложно, потому надо использовать двухступенчатую схему.

С последним утверждением я не спорю, но, если я по вашему рецепту я буду придумывать ваш проект, а потом его критиковать, то это будет похоже на шизофрению. Поэтому вы уж потрудитесь описать свой проект самостоятельно и более подробно, тогда и поговорим.

Добавлю также, подчеркну это обстоятельство ещё раз, по такой схеме можно сделать многоразовую систему доставки груза на орбиту с любой стартовой массой, с которой вообще целесообразно делать ракету.
 Если взлётная масса самолёта менее 700 тонн это предел для современных дозвуковых самолётов, то 2000 тонн для ракеты это уже давно достигнутая стартовая масса.

С этим тоже никто не спорит. Проблема в том, что АКС со взлетной массой 400-700 тонн - это смена экипажа на ОС, обеспечение ОС и запуск до 90% разнообразной ПН, а ракета в 2000 тонн - это запуск крупного модуля ОС. Согласитесь, что модули запускаются намного реже грузовиков с припасами.

[Shestoper]

С этим тоже никто не спорит. Проблема в том, что АКС со взлетной массой 400-700 тонн - это смена экипажа на ОС, обеспечение ОС и запуск до 90% разнообразной ПН, а ракета в 2000 тонн - это запуск крупного модуля ОС. Согласитесь, что модули запускаются намного реже грузовиков с припасами.

Это при современной структуре грузопотока. Но современный объем грузопотока такой, что АКС вообще невостребован.
При резком росте грузопотока точно его структура не изменится?

Туризм мы уже обсуждали. Туристов в самом лучшем случае будет несколько сотен в год - это несколько десятков пусков среднего носителя или АКС.
Сейчас во всем мире в год делают порядка 50-100 пусков. Так что самый оголтелый туризм примерно удвоит нынешний грузопоток, не более.

[Lamort]

С последним утверждением я не спорю, но, если я по вашему рецепту я буду придумывать ваш проект, а потом его критиковать, то это будет похоже на шизофрению. Поэтому вы уж потрудитесь описать свой проект самостоятельно и более подробно, тогда и поговорим.

Delta Clipper довольно хорошо описан, вот представьте, что это не моноступень, а пакет с двумя модулями первой ступени построенными по тому же принципу, что и моноступень, но, разумеется, без грузового отсека.

 Ещё одна деталь, посадка также вертикальная, но на специализированных ВРД.

С этим тоже никто не спорит. Проблема в том, что АКС со взлетной массой 400-700 тонн - это смена экипажа на ОС, обеспечение ОС и запуск до 90% разнообразной ПН, а ракета в 2000 тонн - это запуск крупного модуля ОС. Согласитесь, что модули запускаются намного реже грузовиков с припасами.

Под обе эти задачи многоразовые средства выведения на орбиту не нужны.
 Экипаж ОС меняется редко, скорее целесообразнее сделать многоразовую ракету в 2000 тонн чтобы каждый раз не выбрасывать такое огромное изделие.

[Shestoper]

Ещё одна деталь, посадка также вертикальная, но на специализированных ВРД.

Нерационально. После торможения в атмосфере громадной ступени с пустыми баками (большая парусность) конечный тормозной импульс должен погасить порядка 100-200 м/c.
Допустим пустые ступени 2000-тонного носителя весят тонн 200. Значит нужны в вашей схеме ВРД такой тяги. Это в 2 раза больше, чем тяга двигателей Ту-160. Авиадвигатели дорогие.
Кроме того, им нужны воздухозаборники - это дополнительная масса, их нужно прикрывать крышками с теплозащитой на этапе спуска с орбиты.
Тяга авиадвигателей примерно в 10 раз больше их массы. Двигатели тягой 200 тонн будут весить 20 тонн.
А на ЖРД с УИ 350 с погасить скорость 200 м/c потребует только 6% конечной массы ступени. Против 10% массы ВРД.
Вариант с ВРД и тяжелее и дороже.

[Зомби. Просто Зомби]

Но современный объем грузопотока такой, что АКС вообще невостребован.

АКС сегодня не является строго необходимым, но может быть эффективно использован.
При этом он обеспечивает мощный сдвиг в плане прогресса средств выведения и качественного изменения состояния с доступом к ближнему космосу, так что разработка его более, чем оправдана.
В случае его появления вся ситуация с эксплуатацией ОС изменилась бы радикально.

[Lamort]

Ещё одна деталь, посадка также вертикальная, но на специализированных ВРД.

Нерационально. После торможения в атмосфере громадной ступени с пустыми баками (большая парусность) конечный тормозной импульс должен погасить порядка 100-200 м/c.
Допустим пустые ступени 2000-тонного носителя весят тонн 200. Значит нужны в вашей схеме ВРД такой тяги. Это в 2 раза больше, чем тяга двигателей Ту-160. Авиадвигатели дорогие.
Кроме того, им нужны воздухозаборники - это дополнительная масса, их нужно прикрывать крышками с теплозащитой на этапе спуска с орбиты.
Тяга авиадвигателей примерно в 10 раз больше их массы. Двигатели тягой 200 тонн будут весить 20 тонн.
А на ЖРД с УИ 350 с погасить скорость 200 м/c потребует только 6% конечной массы ступени. Против 10% массы ВРД.
Вариант с ВРД и тяжелее и дороже.

Вы прочитали статью про DC-X? Там описаны трудности приземления на ЖРД в нештатном месте, ЖРД вырыли яму в которую чуть не свалился аппарат.

 По расходу топлива, да ВРД тяжелые, это бесспорно и гасить скорость ЖРД вроде бы выгоднее, но тут есть два "но" помимо того, что на ЖРД технически неудобно садиться на неподготовленную площадку.

 1. Вам нужен повторный запуск маршевых ЖРД.

 2. Расход топлива меньше только если просто гасить скорость мгновенно и прямо у поверхности, а практически у вас так не получится или вы будете "играть в русскую рулетку" постоянно рискуя разбить аппарат.
 А если запускать ЖРД заранее, то 10 секунд работы ЖРД это "гашение скорости 100 м/с" и соответствующее вылетание топлива в трубу.

 Помимо этого неплохо бы и рулить в процессе приземления чем-то, если мы используем для этого ЖРД, то опять же топливо и масса вылетают в трубу.

 Далее, что касается массы самих ВРД.
 Можно снизить их ресурс и уменьшить массу, я думаю, раза в два, это не самолёт.

[us2-star]

Можно снизить их ресурс и уменьшить массу, я думаю, раза в два, это не самолёт.

ИМХО, ресурс можно снизить и 10 раз... , а вот  массу, едва-ли больше чем на 10-15% ...