Гибридные ступени ракет-носителей с прямоточными двигателями

[Посторонний]

То есть взамен классическим ракетным двигателям Вы предлагаете поставить турбореактивный двигатель? Действительно, он не требуед окислителя, а будет исполдьзовать атмосферный кислород.
На какую высоту тогда будет поднимать ракету турбореактивный двигатель? Сколько времени, по Вашему мнению, он должен будет работать? Из какого положения должен производиться старт: горизонтального или вертикального?

Ваша мысль заслуживает внимания!
Действительно, турбореактивный бвигатель можно использовать для отрыва от поверхности Земли и разгона до указанных Вами скоростей с последующим переключением на прямоточные двигатели. Но турбореактивные двигатели можно будет использовать только на первой ступени.

Не будет ли турбореактивный двигатель дороже классического ракетного двигателя?

Первая ступень это будет несколько многоразовых модулей с ТРДД, они будут разгонять ракету до высоты километров 15-20, при этом траектория уже должна быть достаточно наклонной, - какие параметры не могу сейчас сказать, если хотите, могу попробовать оценить позднее.
 Модули с ТРДД многоразовые.

 Дальше используется одноступенчатая одноразовая или многоразовая ракета, - "в зависимости от интересов".

 Проблема в том, что для обеспечения достаточно большой тяговооруженности современные ТРДД "тяжеловаты", если бы отношения тяги к массе было 15-20, то всё бы отлично получалось, но сейчас этот показатель около 10.

Вы предлагаете использовать самолёт в качестве первой ступени.

[Lamort]

Вы предлагаете использовать самолёт в качестве первой ступени.

Это не самолёт, ракета будет взлетать вертикально.

[Посторонний]

Вы предлагаете использовать самолёт в качестве первой ступени.

Это не самолёт, ракета будет взлетать вертикально.

Тогда разделение первой и второй ступеней придётся производить не на высоте 70 км, как это делается в случае "Зенита", а на высотах от 20 до 30 км.
В другом случае, если ступени разделяются на бОльших высотах, применения ракетных двигателей не избежать, так как в сильно разрежённом воздухе турбореактивный двигатель и прямоточный двигатель работать уже не смогут.

[Lamort]

Вы предлагаете использовать самолёт в качестве первой ступени.

Это не самолёт, ракета будет взлетать вертикально.

Тогда разделение первой и второй ступеней придётся производить не на высоте 70 км, как это делается в случае "Зенита", а на высотах от 20 до 30 км.
В другом случае, если ступени разделяются на бОльших высотах, применения ракетных двигателей не избежать, так как в сильно разрежённом воздухе турбореактивный двигатель и прямоточный двигатель работать уже не смогут.

Я же сказал, разделение на высоте 15-20 километров, если не ниже. Эти модули с ТРДД просто разгонный блок с высоким удельным импульсом для остальной одноступенчатой ракеты.

[Посторонний]

Вы предлагаете использовать самолёт в качестве первой ступени.

Это не самолёт, ракета будет взлетать вертикально.

Тогда разделение первой и второй ступеней придётся производить не на высоте 70 км, как это делается в случае "Зенита", а на высотах от 20 до 30 км.
В другом случае, если ступени разделяются на бОльших высотах, применения ракетных двигателей не избежать, так как в сильно разрежённом воздухе турбореактивный двигатель и прямоточный двигатель работать уже не смогут.

Я же сказал, разделение на высоте 15-20 километров, если не ниже. Эти модули с ТРДД просто разгонный блок с высоким удельным импульсом для остальной одноступенчатой ракеты.

Одноступенчатая не получится, так как диапазон высот большой. Тянуть на себе всю ракету в верхних слоях атмосферы - значит увеличить площадь поврехности, соприкасающейстя с воздухом.

[Crionis]

Сомневаюсь что ТРД потянут вертикальный старт, а вот с гиперзвуковыми двигателями, крылатая ракета с горизонтального старта может быть довольно успешной.

[Посторонний]

Сомневаюсь что ТРД потянут вертикальный старт, а вот с гиперзвуковыми двигателями, крылатая ракета с горизонтального старта может быть довольно успешной.

Чтобы гиперзвуковой двигатель заработал, ракету придётся сначала разогнать до гиперзвуковых скоростей. Тут ещё появится одна пакость - ракета расплавится в плотных слоях атмосферы в этом случае. Самолёт SR-71 Blackbird летал со скоростью не более 3,5 М.
А вот на второй ступени это возможно.

[Посторонний]

Всё-таки настаиваю на совместной работе классических ракетных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных. Это не настолько фантастично и, возможно, технически осуществимо. Кроме того, не нужно существенно менять ныне существующую инфраструктуру.
Хотя, возможно, через десять лет ракеты будут заменены на другие летательные аппараты, так как прогресс не стоит на месте.

[Pretiera]

Всё-таки настаиваю на совместной работе классических ракетных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных. Это не настолько фантастично и, возможно, технически осуществимо. Кроме того, не нужно существенно менять ныне существующую инфраструктуру.
Хотя, возможно, через десять лет ракеты будут заменены на другие летательные аппараты, так как прогресс не стоит на месте.

Тонна-другая алюминия и десяток-полтора почти бесплатного кислорода много дешевле вашей идеи, а экономия массы РН на старте дает малый выйгрыш для ПН (много меньше, чем экономия массы на второй и далее ступенях) но массу Вам все равно почти не сэкономить:(

[Pretiera]

Всё-таки настаиваю на совместной работе классических ракетных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных. Это не настолько фантастично и, возможно, технически осуществимо. Кроме того, не нужно существенно менять ныне существующую инфраструктуру.
Хотя, возможно, через десять лет ракеты будут заменены на другие летательные аппараты, так как прогресс не стоит на месте.

никаких обозримых перспектив на ближайшие лет 40-60, разве что чудо...

[Посторонний]

Всё-таки настаиваю на совместной работе классических ракетных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных. Это не настолько фантастично и, возможно, технически осуществимо. Кроме того, не нужно существенно менять ныне существующую инфраструктуру.
Хотя, возможно, через десять лет ракеты будут заменены на другие летательные аппараты, так как прогресс не стоит на месте.

Тонна-другая алюминия и десяток-полтора почти бесплатного кислорода много дешевле вашей идеи, а экономия массы РН на старте дает малый выйгрыш для ПН (много меньше, чем экономия массы на второй и далее ступенях) но массу Вам все равно почти не сэкономить:(

Вы имеете в виду алюминиевую пудру ("серебрянку")?
Алюминий окислится и превратится в оксид алюминия. Что тогда будет рабочим телом, которое должно под нагревом создать разность давлений?

[Посторонний]

На страницах Википедии нашёл фотографию гиперзвукового прямоточного двигателя.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D1%83%D1%88%D0%BD%D0%BE-%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C

Надпись под рисунком: "Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель летающей лаборатории ГЛЛ-АП на МАКС-2009"

А что, если такой двигатель поставить на боковую стенку второй ступени ракеты?

Вот тут двигателестроители могли бы отработать конструкцию двигателя и найти ему применение. Надеюсь, что сама идея применения на ракете-носителе непорочна.
Доработать можно любую вторую ступень с керосином в качестве горючего и с жидким кислородом в качестве окислителя.
Способ работы тот же самый. После отделения первой ступени запускается классический ракетный двигатель, а через 20 секунд после достижения необходимой для работы скорости включается гиперзвуковой прямоточный двигатель. Работать двигатель будет до тех пор, пока разрежение воздуха не достигнет критической величины, после которой двигатель перестаёт быть работоспособным. Двигатель нужно будет отключить вовремя до прекращения работы по естественным причинам. Ракетный двигатель не останавливается вплоть до следующего разделения ступеней.
_____________________________________
Это не по теме, но интересно: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/6224/

[Pretiera]

Всё-таки настаиваю на совместной работе классических ракетных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных. Это не настолько фантастично и, возможно, технически осуществимо. Кроме того, не нужно существенно менять ныне существующую инфраструктуру.
Хотя, возможно, через десять лет ракеты будут заменены на другие летательные аппараты, так как прогресс не стоит на месте.

Тонна-другая алюминия и десяток-полтора почти бесплатного кислорода много дешевле вашей идеи, а экономия массы РН на старте дает малый выйгрыш для ПН (много меньше, чем экономия массы на второй и далее ступенях) но массу Вам все равно почти не сэкономить:(

Вы имеете в виду алюминиевую пудру ("серебрянку")?
Алюминий окислится и превратится в оксид алюминия. Что тогда будет рабочим телом, которое должно под нагревом создать разность давлений?

Вы о чем?
Я о конструкциях баков для ЖК

[Pretiera]

Это не просто движок, это весь ЛА, на данный момент ГПВРД делают заодно с корпусом, так как корпус определенной геометрии есть часть двигателя, ГО и корпус ракеты выше ваших "ГПВРД" будут препятствовать их работе, время же нахождения второй ступени в достаточно плотной атмосфере слишком мало - это не позволит сэкономить достаточно массы ЖК. Кроме того работающих, а не эксперементальных ГПВРД пока нет и все они имеют очень малые размеры

[АниКей]

http://fotki.yandex.ru/users/videofotostudia/view/361611/

[Посторонний]

Это не просто движок, это весь ЛА, на данный момент ГПВРД делают заодно с корпусом, так как корпус определенной геометрии есть часть двигателя, ГО и корпус ракеты выше ваших "ГПВРД" будут препятствовать их работе, время же нахождения второй ступени в достаточно плотной атмосфере слишком мало - это не позволит сэкономить достаточно массы ЖК. Кроме того работающих, а не эксперементальных ГПВРД пока нет и все они имеют очень малые размеры

Вы правы.
Разделение первой ступений происходит на высоте от 70 до 80 км.
Гиперзвуковые двигатели способны работать на высотах менее 50 км. ( http://www.testpilot.ru/russia/tsiam/igla/igla.htm )

[Посторонний]

Выводы:
1) дешевле и надёжнее использовать отработанные в техническом плане решения с классическими ракетными двигателями, хотя носить на себе окислитель не очень правильно, согласитесь, особенно, если этого можно не делать;
2) прямоточные двигатели можно установить только на первой ступени ракеты-носителя при условии изменения траектории полёта на гораздо более пологую.

Прямоточные двигатели можно было бы использовать на первых ступенях ракет, стартующих с самолёта, так как сразу после старта ракеты участок траектории при разгоне будет пологим, следовательно, время пребывания в нижних слоях атмосферы будет продолжительным.

[pkl]

Помнится, Старый как-то писал, что всё, что предназначено для длительного полёта в атмосфере /самолёты, крылатые ракеты/ имеет крылья и воздушно реактивные двигатели; всё для короткого энергичного полёта /МБР, РН, ЗУР/ имеет жидкостные или твердотопливные ракетные двигатели и никаких крыльев. Везде и всегда. Это закон.

[Lamort]

Помнится, Старый как-то писал, что всё, что предназначено для длительного полёта в атмосфере /самолёты, крылатые ракеты/ имеет крылья и воздушно реактивные двигатели; всё для короткого энергичного полёта /МБР, РН, ЗУР/ имеет жидкостные или твердотопливные ракетные двигатели и никаких крыльев. Везде и всегда. Это закон.

Дело вот в чём, для "АКСов", - крылатых аппаратов с ВРД на первой ступени "не было временного периода существования".
 Где-то до 80-х годов продолжалась тенденция "увеличения размера стандартной серийно ракеты", Шаттл и РН "Энергия" являются завершающим этапом этого развития.
 Ракеты стали размером около 2000 тонн, а для таких размеров "самолётная конструкция" становится слишком тяжелой.

 Потом выяснилось, что часто летать в космос вообще нет необходимости и разного рода варианты "АКСов" остались не востребованы.

[pkl]

Да даже когда и наступит время, когда летать надо будет часто, то и в этом случае, скорее, построят электромагнитную эстакаду в Гималаях или на Андах, нежели свяжутся с АКС.