ВПВ, ЖК, АТ - компоненты на любителя

[Вернер П.]

Первая ступень Зенита (по данным небезызвестного спредшита ) набирает 3200м/с
Если ей задать УИ 200/280, то наберет 2200 м/с. А чтобы вернуться к 3200, то потребуется примерно в полтора раза больше и топлива и тяги

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет:
Первая ступень Зенита (по данным небезызвестного спредшита ) набирает 3200м/с
Если ей задать УИ 200/280, то наберет 2200 м/с. А чтобы вернуться к 3200, то потребуется примерно в полтора раза больше и топлива и тяги

Я же предоставил вам подробные расчёты, неужели что-то не понятно?
Допустим, ступень Зенита набирает 3200 м/с. Вам не пришло на ум, что бОльшую часть своей deltaV ступень тратит в вакууме, с высоким УИ? Именно поэтому я разбил участок работы 1-й ступени на 2 части: 
1) до достижения высоты 20 км и выдвижения соплового насадка, deltaV 1140 м/с (среднетраекторный УИ = 245 сек).
2) после достижения высоты 20 км и выдвижения соплового насадка, когда УИ уже стал 336 сек, пускай deltaV будет 2060 м/с.
УИ РД-171 в вакууме и УИ ЖРД на вытесниловке практически одинаков (337 сек против 336 сек), поэтому вторую часть участка работы первой ступени следует игнорировать при расчётах.
 

Соотношение массы заправленной ракеты к массе РН с остатками топлива на момент достижения высоты 20 км для вытесниловки будет равно 1.6 
Соотношение массы заправленной ракеты к массе РН с остатками топлива на момент достижения высоты 20 км для классичесой РН будет равно 1.47 
Разница = 9%. 

Вот так.

[Вернер П.]

В чем проблема, пожалуйста, ставьте в спредшите УИ не 200/280 а 200/330. Получите не 2200 м/с  а 2400м/с. Так же далеко от 3200. 
Никакими 9% даже не пахнет

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет:
В чем проблема, пожалуйста, ставьте в спредшите УИ не 200/280 а 200/330. Получите не 2200 м/с а 2400м/с. Так же далеко от 3200.
Никакими 9% даже не пахнет

У меня нету этого спредшита. Свой обоснованный расчёт я привёл выше.

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет:

Плейшнер пишет:
В чем проблема, пожалуйста, ставьте в спредшите УИ не 200/280 а 200/330. Получите не 2200 м/с а 2400м/с. Так же далеко от 3200.
Никакими 9% даже не пахнет

У меня нету этого спредшита. Свой обоснованный расчёт я привёл выше.

За относительной величиной УИ стоят вполне абсолютные значения тяги и расхода.
Допустим двигатель тратит топливо 2т/сек. 
При УИ 300 сек, тяга двигателя составит 600т
а при УИ 200 сек только 400т
Т.е  чтобы ракета массой 450т взлетела, двигателя №2  просто не хватит, а чтобы все-таки взлетела, двигатель 2 для обеспечения тяги 600 должен 
иметь расход топлива в 1,5 раза выше и соответственно за одинаковое время израсходует в полтора раза больше топлива.

Спредшит же просто считает уменьшение массы ракеты и набор скорости "посекундно".

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет: 

Комодский Варан пишет: 

Плейшнер пишет: 
В чем проблема, пожалуйста, ставьте в спредшите УИ не 200/280 а 200/330. Получите не 2200 м/с а 2400м/с. Так же далеко от 3200. 
Никакими 9% даже не пахнет

У меня нету этого спредшита. Свой обоснованный расчёт я привёл выше.

За относительной величиной УИ стоят вполне абсолютные значения тяги и расхода.
Допустим двигатель тратит топливо 2т/сек. 
При УИ 300 сек, тяга двигателя составит 600т
а при УИ 200 сек только 400т

Стоп, стоп, при чём тут тяга вообще? ЖРД создаётся с учётом его УИ на начальном этапе работы, в нашем случае - на взлёте РН.

Плейшнер пишет: двигатель 2 для обеспечения тяги 600 должен 
и соответственно за одинаковое время израсходует в полтора раза больше топлива.

Нет. Двигатель будет иметь расход в 1.5 раза больше только на начальном этапе полёта, лишь в первые его секунды. В нашем случае УИ вытесниловского движка меняется очень быстро, примерно +1 сек УИ каждую секунду, и так примерно до 60-й секунды полёта. По достижению 20 км высоты, после выдвижения соплового насадка расход топлива сравняется с расходом топлива РД-171 т.к. УИ на такой высоте практически одинаков.

А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет:
А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

Самое корректное (что и делает спредшит) исходить из того что расход двигателя постоянен, а при работе двигателя в атмосфере происходит потеря тяги.

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет:

Комодский Варан пишет:
А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

Самое корректное (что и делает спредшит) исходить из того что расход двигателя постоянен, а при работе двигателя в атмосфере происходит потеря тяги.

Мы здесь считаем потери м/с, а не тягу ЖРД. 
Потери на противодавление у Сатурна-5 составляли 170 м/с.
Дмитрий В. оценил потери на противодавление для одноступа на РД-0120 в 265 м/с. У РД-0120 разница между атмосферным и вакуумным УИ - около 102 секунд. Но у нас не одноступ и разница между приземным и вакуумным УИ - около 73 секунд. Соответственно потери будут намного меньше 265 м/с. Даже лишние 100-200 м/с deltaV не смогут значительно уменьшить массу ПН.

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет: 

А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

В каких расчетах?

[pkl]

А что насчёт ГРД? Здесь их можно обсуждать?

[avmich]

pkl пишет:
А что насчёт ГРД? Здесь их можно обсуждать?

Ну как Вам сказать? Если очень хочется...

[Сергей Капустин]

pkl, а что ГРД?

с их у.и и массовым совершенством их ниша, как я понимаю 1 ступени или ускорители, подпитываемые окислителем из бака 1 ступени - ибо камеры сгорания у них массивны. Тут проскальзывало про расширенный SSTO "на подставке" - тоже наверно может пригодиться.

на верхние же ступени ЖРД лучше ставить ибо легче да и у.и. выше.

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет:

Комодский Варан пишет:

А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

В каких расчетах?

В расчётах ХС, необходимой для полёта на высоту 20 км.

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:

Дмитрий В. пишет:

Комодский Варан пишет:

А по сему, использовать для расчётов приземное значение УИ (204 сек.) некорректно. Нужно использовать средний УИ - 245 сек.

В каких расчетах?

В расчётах ХС, необходимой для полёта на высоту 20 км.

А зачем рассчитывать ХС для полета на высоту 20 км.
Кстати, ни в одном документе не виде ни:
- среднего УИ
- - среднетраекторного УИ
- среднеинтегрального УИ и т.п.

Это все какие-то местечковые выдумки, не имеющие отношения к практике баллистических расчетов.

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: А зачем рассчитывать ХС для полета на высоту 20 км.

Чтобы доказать одному человеку, что потери на противодавление довольно малы, даже для РН на вытесниловке.

Дмитрий В. пишет: 
Кстати, ни в одном документе не виде ни:
- среднего УИ
- - среднетраекторного УИ
- среднеинтегрального УИ и т.п.    

И шо?

Дмитрий В. пишет: Это все какие-то местечковые выдумки, не имеющие отношения к практике баллистических расчетов.

Я при расчётах вытесниловки на 1-й ступени использую только вакуумный УИ, прибавляя к потребной ХС 100-200 м/с (на противодавление). В данном случае я был вынужден считать через средний УИ, дабы доказать Плейшнеруего неправоту.

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет:
дабы доказать Плейшнеру его неправоту.

Это очень просто сделать, достаточно в спредшите с данными Зенита вместо УИ 311/337 поставить 200/280 (или даже 200/330 ) и показать что ПН упала всего на 9%

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет:
Чтобы доказать одному человеку, что потери на противодавление довольно малы

Вы думаете  Вы первый, кто "догадался" что  устанавливать на первую ступень земное сопло не нужно, ведь эффективно работает оно всего до 15-25 км?

[pkl]

Сергей Капустин пишет:
pkl , а что ГРД?

Они кажутся самыми простыми. Как раз для любителя. В качестве топливной пары предлагаю жидкий кислород + резина. Низкий у.и. можно компенсировать многоступенчатостью.

Сам по себе ЖРД представляется очень сложным для группы энтузиастов. Буквально на пределе, а то и за пределом.

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет:

Комодский Варан пишет:
дабы доказать Плейшнеру его неправоту.

Это очень просто сделать, достаточно в спредшите с данными Зенита вместо УИ 311/337 поставить 200/280 (или даже 200/330 ) и показать что ПН упала всего на 9%

Я подозреваю, что в ваш "спредшит" не вводится информация об топливной паре, давлении в КС и степени расширения. Поэтому спредшит тупо разбрасывает УИ 200/330 по высоте в 100 км, из-за чего выходят неверные данные.

Плейшнер пишет:

Комодский Варан пишет:
Чтобы доказать одному человеку, что потери на противодавление довольно малы

Вы думаете Вы первый, кто "догадался" что устанавливать на первую ступень земное сопло не нужно, ведь эффективно работает оно всего до 15-25 км?

Земное сопло незаменимо для 1-й ступени вытесниловской РН.

[Валерий Жилинский]

А я бы для малой коммерческой ракеты от фирмы, подобной Лин Индастрил, предложил всё же использовать классическую пару - керосин/жидкий кислород. Во всяком случае на первой ступени. Наддув окислителя газообразным кислородом, подогретым в двигателе вытеснительной системы, наддув горючего - гелием из баллона. Емкости для жидкого кислорода сейчас доступны, и стоят вовсе не запредельно. Бак окислителя, ИМХО, можно обернуть теплоизоляцией из покрытой фольгой "пенки" (фольгированный пенополиуретан), которая останется на старте или слетит в полёте. Сам бак из углепластика, возможно на тонкостенном алюминиевом лейнере, если ребята смогут его сделать.
   
Но денег всё равно нужно больше, чем было у ребят. И нужно более или менее постоянное место для испытаний.