"двойной" самолетный запуск

[dmdimon]

Возникла следующая извращенная идея:
самолет-носитель (обычный) поднимается на 10-12 км и летит на своей штатной скорости. К нему прицеплен гиперзвуковой аппарат, который стартует с этих 10-12 км , разгоняется до 8-10-12 М и более, поднимаясь при этом до например 40-50 км и оттуда пуляет традиционной третьей ступенью. Возможно, перед пулянием делает "горку", чтобы 3-я ступень пошла повертикальнее, а может и нет - не знаю. Сам естественно возвращается и садится.
В плюсе - нормальный самолет-носитель, нормальный горизонтальный пуск, приличная многоразовость и длинный участок работы С/ГПВРД

Хотелось бы услышать минусы ну кроме того, что этого всего пока нет.
В чем подвох если такая фиговина используется для небольших ПН?

Может ли кто-нибудь прикинуть а) верхнюю планку высоты полета для ГПВРД-аппарата и его скорость на этой высоте
б) характеристики традиционной третьей ступени для старта на LEO из пункта а) ?

[Дмитрий В.]

А чем это отличается от существующих АКС? Тот же Пегасус: стартует с обычного самолета, разгоняется до гиперзвука, затем от него отделяется вторая и третья ступень. Разве что ВРД нет и одноразовый. Сама идея не нова (см. например первые проекты сверхзвукового двухступенчатого самолета-разведчика Fish с ПВРД, стартующего с борта В-58).

[dmdimon]

отличие - реюзабельность и (предположительно эффективное) неиспользование окислителя вплоть до (предположительно) 3-3,5 км/с скорости и 40-50 км высоты.

На то, что это я это придумал первым отнюдь не претендую )

[Старый]

10-маховый ГПВРД не будет работать с дозвуковой скорости.

[SFN]

10-маховый ГПВРД не будет работать с дозвуковой скорости.

Значит нужно добавить ступень околозвукового разгонщика (от 0,8 до 2М).

[октоген]

Идею буксировки 2-й ступени АКС за нормальным транспортным самолетом уже обсуждали. Даже нашлись утверждения, что буксировка крупногабаритных аппаратов не то считалась, не то продувалась на моделях и это дело признано возможным. Причем это советские данные. Мне эта идея нравится, хотя прекрасно понимаю, что там своих подводных камней много будет. Ведь по сути придется тягать на буксире аппарат весом так 200-300 тонн. А если делать маленький, то попадаем в заведомо убыточный сегмент малых нагрузок, где рынок конкурентный дохнет и есть куча денпинговых предложений от всяких нуворишей от космоса.

3-я ступень непременно должна быть водородной и ее вторая ступень должна отделять в условиях минимальных поперечных нагрузок, дабы весовое совершенство не изгадить.

[dmdimon]

10-маховый ГПВРД не будет работать с дозвуковой скорости.

Значит нужно добавить ступень околозвукового разгонщика (от 0,8 до 2М).

ясно. Добавление еще одного разгонщика делает и так сомнительную идею совсем стремной.

А если наоборот? вот так:
старт как у пегасуса - 10 км высоты, 0,8 М скорости, с подвеса а не буксировка.
Запускаемый девайс - двухступенчатый, первая ступень - твердотопливная одноразовая, разгоняет до 2,5-3 М по пологой траектории.
вторая ступень - как-бы нормальная, водородная, но "обернутая" целиком или снизу в цилиндрический/полуцилиндрический ГПВРД с распределенным внешним соплом (скрамджет или как он там зовется), который питается от основного водородного бака. поначалу она полого разгоняется на ГПВРД, с таким расчетом чтобы одновременно выйти на потолок его работы по высоте и скорости, допустим 45 км и 10 М.
На подходе к потолку девайс делает "горку", зажигает основной ЖРД и отстреливает ПВРД - остается традиционная 3-я ступень, которая и дорабатывает до орбиты.

При этом естественно РН делается с несущим фюзеляжем, Собственно, ГПВРД, обернутый вокруг нормальной ступени и формирует несущий фюзеляж.

Соответственно, ГПВРД после отстрела по идее будет обладать возможностью к некоторому атмосферному маневрированию и сможет вернуться куда-нибудь и быть реиспользуемым - если он прилично стоит, в чем я не уверен.

А если делать маленький, то попадаем в заведомо убыточный сегмент малых нагрузок, где рынок конкурентный дохнет и есть куча денпинговых предложений от всяких нуворишей от космоса.

Очевидным образом чтобы эта фигня имела хоть какие-то шансы на реализацию должны максимально использоваться имеющиеся наработки. То-есть в частности реально имеющийся неуникальный самолет-носитель (ну или не сильно дорогая модификация). Это (ламерское имхо) приводит именно в сегмент небольших ПН, однако _может_ оказаться, что такое выведение существенно дешевле чем иные варианты (при каком-то количестве пусков). За счет большой степени повторного использования (самолет, ГПВРД-модули) и (надеюсь) эффективного использования атмосферного кислорода.

Собственно, вопрос - на какой скорости/высоте начинает работать третья ступень традиционных РН (ну хотя-бы порядок)?

[instml]

Собственно, вопрос - на какой скорости/высоте начинает работать третья ступень традиционных РН (ну хотя-бы порядок)?

Какая такая 3-я ступень? Нет никакой ступени

[dmdimon]

Посмотрел на пегасус и примерно стало понятно. Первая ступень у них отваливается на 60 км на гиперзвуке, то-есть где-то рядом с тем, о чем я написал. В целом наверное прямо сейчас это бессмысленно (по причине экспериментальности ГПВРД), однако народ явно думает в эту сторону, причем основные спонсоры - военные, с доктриной быстрой доставки. Так что вероятно прогресс будет, а там и гражданский сектор получит бонусы...
Вот даже более красиво:

http://www.cs.odu.edu/~mln/ltrs-pdfs/NASA-aiaa-96-4591.pdf

да и другой народ не спит:
http://hapb-www.larc.nasa.gov/Public/Documents/Japan_paper_1.21.pdf
http://techdigest.jhuapl.edu/TD/td2604/VanWie.pdf
http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc?AD=ADA373370


Вот кстати - X-43, который реально летал 9,6 М - имеет я так понимаю воздушный дозвуковой старт? Как они разрулили вопрос?

[G.K.]

Собственно, вопрос - на какой скорости/высоте начинает работать третья ступень традиционных РН (ну хотя-бы порядок)?

Какая такая 3-я ступень? Нет никакой ступени

Союз, Протон  

[октоген]

[ТЭто (ламерское имхо) приводит именно в сегмент небольших ПН, однако _может_ оказаться, что такое выведение существенно дешевле чем иные варианты (при каком-то количестве пусков). За счет большой степени повторного использования (самолет, ГПВРД-модули) и (надеюсь) эффективного использования атмосферного кислорода.

Это не ламерское имхо, а бред. Вопрос как присобачить ГПВРД к ракете тут наверное уже с десяток раз обсуждался. Всегда выходило, что идея негодная. И прирост грузоподъемности можно намного дешевле получить увеличив запас топлива и мощность движка классической раеты.Судьба МБР Гном ни о чем не говорит?

[dmdimon]

Это не ламерское имхо, а бред.

возможно, но я какбы не настаиваю, а спрашиваю - в чем проблемы и минусы.

Вопрос как присобачить ГПВРД к ракете

мне вообще неинтересен - имхо слишком короткий рабочий участок даже для "идеального" двигателя

И прирост грузоподъемности

я вообще не рассматривал

Судьба МБР Гном ни о чем не говорит?

абсолютно ни о чем. Другая задача, не исключено политическое решение. Обратите внимание на ссылки в моем предыдущем посте, как-бы военные довольно интенсивно интересуются гиперзвуковой доставкой на базе ВРД.

[Andrey]

Вот кстати - X-43, который реально летал 9,6 М - имеет я так понимаю воздушный дозвуковой старт? Как они разрулили вопрос?

Пегасом разогнали.

[Старый]

Дмдимон, вторая проблема, даже скорее первая, более важная: попытки использовать воздух для полёта в космос несостоятельны в принципе. Воздух не даёт ничего кроме лишней массы конструкции и аэродинамического сопротивления. Это долго объяснять, это надо понять. Если сложно понять то надо просто запомнить.
 Идея пользоваться "халявным" окружающим кислородом для ламеров. Окружающий кислород отнюдь не халявный, попытка загнать его в двигатель и использовать для создания тяги обходится слишком дорого. Взять кислород с собой в готовом жидком виде гораздо дешевле и эффективнее.
 Опять же это долго объяснять, это надо понять.  Если сложно понять то надо просто запомнить.
 
В космос летают на ракетных двигателях не потому что заговор или никто просто не додумался применить ВРД, а потому что летать на ракетном двигателе дешевле и эффективнее. Специалисты в отличие от ламеров выбирают то что дешевле и эффективнее.
 Если это сложно понять то это надо просто запомнить.
 
Итак почему ракеты не используют воздух?
Потому что
1. Сложно, дорого и неэффективно
2. Не даёт ничего кроме потерь.

[Старый]

Вот кстати - X-43, который реально летал 9,6 М - имеет я так понимаю воздушный дозвуковой старт? Как они разрулили вопрос?

Вы не поверите - разогнали ракетой. И так со всеми аппаратами с ГПВРД.

[SFN]

А на Х-43 еще нужно поставить мааааленькую орбитальную ступень))

[dmdimon]

Воздух не даёт ничего кроме лишней массы конструкции и аэродинамического сопротивления. Это долго объяснять, это надо понять.

то-есть если грубо - то подготовленный на земле кислород транспортировать эффективнее, чем на ходу его готовить к употреблению из атмосферы в тех режимах, при которых происходит взлет космических аппаратов - я правильно понял суть? Тогда вопросов нет.

[Старый]

то-есть если грубо - то подготовленный на земле кислород транспортировать эффективнее, чем на ходу его готовить к употреблению из атмосферы в тех режимах, при которых происходит взлет космических аппаратов - я правильно понял суть?

Да. Причём не только в тех режимах на которых летают космические РН но и во всех случаях когда требуется быстро но на короткое время набрать большую скорость и высоту. Во всех этих случаях ракеты вне конкуренции. Например балистические ракеты, зенитные ракеты, метеоракеты, авиационные ракеты, ПТУРСы, реактивные снаряды и т.д. и т.п.

[mihalchuk]

Сама по себе идея очевидная и здравая - если мы делаем АКС/ВКС массой тонн под 200, то устанавливая его на дозвуковой самолёт типа Руслана/Мрии, мы имеем поюсы: в массе крыльев, массе шасси, меньшей характеристической скорости и меньшей потребной тяги ВРД раза в 3-4. Это очень существенно. Зато получаем систему, полностью неприемлемую военными. Ну и у системы есть недостаток - нужно чем-то разогнаться от дозвука (0,8 М) до сверхзвука (хотя бы 1,5М). Этот участок короткий, но он всё портит. Приходится ставить ВРД, либо доразгонять ракетным двигателем, потом выключать его. Либо уж делаем сверхзвуковой разгонщик, и тогда затея точно становится неподъёмна финансово. Ценное зерно в идее - использовать многоцелевой самолёт-носитель.

[Старый]

Зато получаем систему, полностью неприемлемую военными.

Боюсь что гражданские пошлют вас лесом ещё быстрее чем военные. В отличие от военных гражданские вынуждены считать деньги.