Гибридные ступени ракет-носителей с прямоточными двигателями

[Fed]

Валерий, в свое время я этого начитался до ряби в глазах. Все эти системы реализуемы, но дают отдачу только если летать каждую неделю. от 300 стартов система становится рентабельной.

реально сильной экономии не получается поскольку массовое совершенство системы не улучшается даже не смотря на восьми-десятикратное увеличение удельного импульса двигателей атмосферной ступени. просто масса используемого топлива уменьшается, но благодаря существенно возрастающим аэродинамическим нагрузкам масса конструкции растет практически в той же пропорции.

а насколько мне известно, тонна керосина или кислорода стоит несколько дешевле тонны способного летать алюминия и титана.

все разумеется ИМХО.

[Valerij]

Валерий, в свое время я этого начитался до ряби в глазах. Все эти системы реализуемы, но дают отдачу только если летать каждую неделю. от 300 стартов система становится рентабельной.

Ну, если летать каждую неделю, то это будет 52 полета в год. Но, в принципе вы правы, для АКС считается необходимо порядка 100 полетов в год. Но нужно помнить, что это полеты первой ступени. Вторых ступеней несколько и они летают в разы меньше, а иногда может использоваться условно одноразовая ступень.

Кроме того есть и другие варианты - разработка на тех же принципах межконтинентального гражданского или боевого самолета, или использование первой ступени для суборбитальных полетов.

На самом деле проблемой для АКС является высокая цена разработки, хотя сейчас продолжают разрабатывать Скайлон......

реально сильной экономии не получается поскольку массовое совершенство системы не улучшается даже не смотря на восьми-десятикратное увеличение удельного импульса двигателей атмосферной ступени. просто масса используемого топлива уменьшается, но благодаря существенно возрастающим аэродинамическим нагрузкам масса конструкции растет практически в той же пропорции.

Цхе, а это уже совсем другая проблема. Вот здесь: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12935 я пытался обсудить один интересный анализ Кузнечика по сравнению с Фальконом9 (как я понимаю, старой его версии).

И, судя по этому анализу, у одноразовой ракеты с конечной массой первой ступени 5% от стартовой, ПН составит 3,278% от стартовой массы ракеты.
Для ракеты с многоразовой первой ступенью, которая имеет в момент отделения удельную массу в два раза хуже (10%), чем одноразовая, масса  ПН составляет 2,818%
Если масса многоразовой первой ступени в момент разделения в три раза хуже, чем у одноразовой, и составляет 15% от стартовой массы ступени, то масса ПН ракеты-носителя будет 2,359% от взлетной массы ракеты.

Причем этот расчет не говорит не говорит ничего о том, какой должна быть эта ступень - крылатой или бескрылой, и как она будет тормозить и возвращаться.

Но продолжить обсуждение этого анализа, мне кажется лучше там http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12935&start=0

[Fed]

Валерий, из 180 тонн стартовой массы первой ступени союза на железо приходится только 14 тонн (8%), а из 275 тонн стартовой массы Ту-160 на железо приходится уже 110 тонн (40%).

я не представляю как можно сделать первую воздушно-реактивную ступень с лучшими весовыми показателями.

кста, масса пустого шаттла - 80 тонн (грузоподъемность 25)

[Fed]

кста, я не сказал, что система окупится за год. мой тезис - частота еженедельно и минимум 300 полетов до получения первой прибыли если сравнивать с конвенциональными носителями.

[Fed]

"Но нужно помнить, что это полеты первой ступени. Вторых ступеней несколько и они летают в разы меньше, а иногда может использоваться условно одноразовая ступень."

а какое отношение имеет цвет штанов космонавтов к воздушному старту? ИМХО он, одинаков в обоих случаях. особенно если плотно покушать перед стартом :-)

если мы сравниваем воздушный старт с конвенциональным, то это в основном влияет только на первую ступень. на вторую - постольку поскольку.

ИМХО

[Fed]

"Кроме того есть и другие варианты - разработка на тех же принципах межконтинентального гражданского или боевого самолета, или использование первой ступени для суборбитальных полетов."

Так я именно от этого варианта и отталкивался - ту144/ту160 плюс прямоточники до 6М и 35 км.

[Valerij]

Валерий, из 180 тонн стартовой массы первой ступени союза на железо приходится только 14 тонн (8%), а из 275 тонн стартовой массы Ту-160 на железо приходится уже 110 тонн (40%).

я не представляю как можно сделать первую воздушно-реактивную ступень с лучшими весовыми показателями.

кста, масса пустого шаттла - 80 тонн (грузоподъемность 25)

А вы по ссылке сходили? Хотя бы ради любопытства.

кста, я не сказал, что система окупится за год. мой тезис - частота еженедельно и минимум 300 полетов до получения первой прибыли если сравнивать с конвенциональными носителями.

это очень круто, если окупится за три года (по сто полетов в год), тем более сравнению с конверсионными носителями
Простите, я в это не верю.

[Lamort]

да мне как раз больше не нужно :-).

вы обращаете внимание на несущественные детали - ПВРД, керосин.

я брал ПВРД и керосин, так как для технической и экономической оценки параметров системы они вполне подходят. если вам не нравится ПВРД, заменим на какую-то прямоточную хрень, а керосин на горючее.

фраза звучит так - самолетный взлет на ТРДД, набор высоты до 15 000 м и разгон до 2М - примерно 10 тонн керосина (аналог Ту-160). разгон на какой-то прямоточной хрени до 6М и высоты 35 000 м примерно 12-15 тонн горючего. далее старт второй ракетной ступени.

если вы предлагаете другую комбинацию, то выложите ее здесь и мы оценим ее на экономику и технику.

Обыкновенная двухступенчатая водородная крылатая ракета стартующая с дозвукового самолёта на высоте около 10000 метров.
 Двигатель, - ЖРД с соплом внешнего расширения, вакуумный удельный импульс 485 секунд.

 Что-то вроде этого, но использовать водород.

 http://aeronavtika.com/news/Krupnejshaja-sistema-vozdushnogo-starta-v-kosmos

[октоген]

Эх, где такая трава знатная?  

У ЖРД с соплом внешнего расширения есть веселая фундаментальная проблема: или хороший импульс с плохими массовыми показателями, или хорошие( нормальные) массовые показатели с несколько меньшим импульсом.  Большая поверхность омываемая горячими газами просто так не дается. Для ее снижения супостат даже пытался конус обрезать и из обрезанной вершины конуса выпускать газы ТНА. Но в резултате проседал УИ.


Что же до крылатой ступени, то вес крыльев и усиления корпуса для поперечных нагрузок съедят массовое совершенство сильно. Неверующие смотрят как развалилась Ариан-5 при превышении поперечных перегрузок. Так что выбираем либо высокое совершенство+вертикаль, либо низкое совершенство + участок горизонтального полета.


Да, что-то я обычных летающих движков с УИ 485 не припомню... А тут хотелки на 485 с весьма сомнительным техническим решением совмещают  

[Alexandr_A]

http://aeronavtika.com/news/Krupnejshaja-sistema-vozdushnogo-starta-v-kosmos

Тут много раз смеялись над подобными проектами. Но помоему этот двухфюзеляжный самолёт просто создан для демонстрации тупиковости концепции. Смотрим как подвешена ракета и осознаем, что это не игрушка, а реальная конструкция. Если бы они взяли обычную одноразовую, она бы разломилась в таком положении. Значит нужна конструкция которая нормально держит еще и боковую нагрузку. Потери в массом совершенстве отнимут больше ПН чем прибавит подъем старта на 10 км. Расчетов нет но думаю и так понятно.

[Dmitri]

Посторонний.Для  задач вывода полезного груза ваша схема с ПВРД не подходит, как велосипед для путешествия из вашего города(ayлa) до Антарктиды.

[Lamort]

Эх, где такая трава знатная?  

У ЖРД с соплом внешнего расширения есть веселая фундаментальная проблема: или хороший импульс с плохими массовыми показателями, или хорошие( нормальные) массовые показатели с несколько меньшим импульсом.  Большая поверхность омываемая горячими газами просто так не дается. Для ее снижения супостат даже пытался конус обрезать и из обрезанной вершины конуса выпускать газы ТНА. Но в резултате проседал УИ.

Что же до крылатой ступени, то вес крыльев и усиления корпуса для поперечных нагрузок съедят массовое совершенство сильно. Неверующие смотрят как развалилась Ариан-5 при превышении поперечных перегрузок. Так что выбираем либо высокое совершенство+вертикаль, либо низкое совершенство + участок горизонтального полета.

Да, что-то я обычных летающих движков с УИ 485 не припомню... А тут хотелки на 485 с весьма сомнительным техническим решением совмещают  

Был прототип такого двигателя "вместо SSME", однако предпочли традиционное решение.
 Двигатель с соплом внешнего расширения лучше всем кроме одного, - он значительно сложнее обычного.

 Что касается поверхности, - тут есть совершенно другое мнение, что поверхность у аэроспайка мала и недостаточна для того, чтобы ТНА крутить водородом.
 Вы там между собой решите, что правильно, Bell высказывал такую точку зрения.

 Относительно "наличия крыльев", - можно использовать несущее тело, сперва ракета провалится в атмосферу до необходимого скоростного напора, зато нет утяжеления конструкции.

[Lamort]

http://aeronavtika.com/news/Krupnejshaja-sistema-vozdushnogo-starta-v-kosmos

Тут много раз смеялись над подобными проектами. Но помоему этот двухфюзеляжный самолёт просто создан для демонстрации тупиковости концепции. Смотрим как подвешена ракета и осознаем, что это не игрушка, а реальная конструкция. Если бы они взяли обычную одноразовую, она бы разломилась в таком положении. Значит нужна конструкция которая нормально держит еще и боковую нагрузку. Потери в массом совершенстве отнимут больше ПН чем прибавит подъем старта на 10 км. Расчетов нет но думаю и так понятно.

Есть видео с аварией, по-моему, ракеты Delta 2, где она кувыркается во время полёта, однако не разваливается.
 Так что ваши опасения наверняка сильно преувеличены.

 Собственно вот это видео, обратите внимание, что даже ускорители отлетели не сразу.

 

[Дем]

Но помоему этот двухфюзеляжный самолёт просто создан для демонстрации тупиковости концепции. Смотрим как подвешена ракета и осознаем, что это не игрушка, а реальная конструкция. Если бы они взяли обычную одноразовую, она бы разломилась в таком положении.

Баки, когда наддуты - очень прочные. Попробуй поломать бутылку с газировкой.
Тут, как понимаю, подвес за середину бака.

Валерий, из 180 тонн стартовой массы первой ступени союза на железо приходится только 14 тонн (8%), а из 275 тонн стартовой массы Ту-160 на железо приходится уже 110 тонн (40%).

я не представляю как можно сделать первую воздушно-реактивную ступень с лучшими весовыми показателями.

Ступени не нужна кабина, изменяемая геометрия крыла и бомболюк. А также прочность, позволяющая выдерживать близкие разрывы снарядов.

[Fed]

Есть видео с аварией, по-моему, ракеты Delta 2, где она кувыркается во время полёта, однако не разваливается.
 Так что ваши опасения наверняка сильно преувеличены.

 Собственно вот это видео, обратите внимание, что даже ускорители отлетели не сразу.

 

новое слово в авиастроении. и нахрены было майстрячить 110-тонный ту-160 если 15-20 могут делать то же самое :-)

[Fed]

Ступени не нужна кабина, изменяемая геометрия крыла и бомболюк. А также прочность, позволяющая выдерживать близкие разрывы снарядов.

Ден, если взялись троллить, то под мостом самое место.

зачем останавливаться на кабине, стреловидности и бомболюке. по мере развития техники предлагаю так же убрать крылья вообще, шасси, баки, двигатели и горизонтальный старт. так победим

вообще если по ТРИЗу, то ИКР развития системы - ракеты нет, но груз на орбите.

[Lamort]

Есть видео с аварией, по-моему, ракеты Delta 2, где она кувыркается во время полёта, однако не разваливается.
 Так что ваши опасения наверняка сильно преувеличены.

 Собственно вот это видео, обратите внимание, что даже ускорители отлетели не сразу.

 

новое слово в авиастроении. и нахрены было майстрячить 110-тонный ту-160 если 15-20 могут делать то же самое :-)

Ни коим образом не могут "делать то же самое", никто и не предлагает "делать то же самое", Ту-160 долгие годы самостоятельно летает часами в сложных метеорологических условиях и прочее, и прочее, что требуется для самолёта, а ракета воздушного старта должна быть прочной "в надутом состоянии" во время доставки до места разделения и в процессе выведения на орбиту.

 Вот вам пример, - пластиковая бутылка может служить много раз, и под давлением она прочнее стеклянной и даже металлической тары, но за пару лет материал деградирует и сотрётся при постоянном использовании.

[Дем]

зачем останавливаться на кабине, стреловидности и бомболюке. по мере развития техники предлагаю так же убрать крылья вообще, шасси, баки, двигатели и горизонтальный старт. так победим

А я вообще противник горизонтального старта
Но раз уж обсуждают...

[Lamort]

зачем останавливаться на кабине, стреловидности и бомболюке. по мере развития техники предлагаю так же убрать крылья вообще, шасси, баки, двигатели и горизонтальный старт. так победим

А я вообще противник горизонтального старта
Но раз уж обсуждают...

Сделайте вертикальный старт "с футбольного поля" и "нет проблем", пока везде городят специализированные сооружения для вертикального старта.
 И то проблемы будут, к "футбольному полю" надо подогнать инфраструктуру, а в случае воздушного старта мы имеем возможность взлетать с аэродрома, который находится рядом с объектами этой самой нужной нам инфраструктуры.

[Fed]

Ни коим образом не могут "делать то же самое", никто и не предлагает "делать то же самое", Ту-160 долгие годы самостоятельно летает часами в сложных метеорологических условиях и прочее, и прочее, что требуется для самолёта, а ракета воздушного старта должна быть прочной "в надутом состоянии" во время доставки до места разделения и в процессе выведения на орбиту.

 Вот вам пример, - пластиковая бутылка может служить много раз, и под давлением она прочнее стеклянной и даже металлической тары, но за пару лет материал деградирует и сотрётся при постоянном использовании.

мы что здесь обсуждаем - воздушный старт или стабильность дельты? не нужно уводить дискуссию в сторону.

наддув баков до состояния бутылки с газировкой будет играть существенную роль только в случае с ракетой, где весь объем занят топливом. в самоле наддув баков для придания системе механической устойчивости не сработает.

мы ведь хотим топливо сэкономить :-)

значит первая ступень воздушного старта должна быть самолем, а не летающей цистерной и должна иметь конструктивные решения, черты и параметры самолей на 5М (пусть и экспериментальных), а у них до 50% стартовой массы занимает конструкция.

и хоть надувайте вы ее, хоть обоями обклеивайте, меньше не будет поскольку физика.

IMHO