Стартовый ускоритель вытеснительной схемы.

[октоген]

Как всем ( кроме строителей ангары        ) известно самая лучшая по параметрам и стоимости ракета-это все же моноблок. Моськ нам доказал, что удлинение 15 и даже больше-это не помеха делу. Да и навесные баки на 1 ст вовсе не криминал. Тем более что под керосин их легко и дешево сделать углепластиковыми.

Из имеющихся в наличии движков только 171-й относительно пригоден, остальные в 4.1 м диаметр плоховато компонуются или не дают никаких преимуществ(180-й). Рд-175,увы,  пока фантазия даже на стенд не попавшая.

Выходит что для условного 25-тонника при мю пн хотелок ангары( куда уж хуже)  3.16% у нас не достаточно тяги движка. Один движок по условию сборки на заводе и транспортировке Русланом.

Положение могут спасти ТТУ. Но они не для нашего климата. Или пара недозаправленных УРМ от ангары. Но они дороги и привносят ненадежности за счет перенапряженных движков.

Для наших условий как мне кажется спасением от недостатка тяги на моноблоке могут стать ускорители вытеснительной схемы.

Ранее эта идея выдвигалась форумчанином Сало.

Предлагаю обсудить как может выглядеть( тяга и время работы)  такой ускоритель на вытесниловке, чем его заправлять и все прочие моменты. Благо последние веяния в плане аддитивных технологий и мотанных композитных баков  позволят сделать такой ускоритель не дорогим и надежным.

[Комодский Варан]

Похожая тема: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic7906/

Давно я ждал такую тему. Сейчас представлю мой вариант двухступенчатой РН с вытесниловкой на обоих ступенях:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Масса ПН на НОО: 25 тонн
Масса ПН на ГПО-1800 при старте с Байконура/Восточного: 5.83 тонны
Стартовая масса на НОО: 620827 кг
Мю ПН на НОО: 4.02%
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ступень 2:
Топливная пара: ЖК+ЖВ
Масса заправленной ступени: 72391 кг
РЗТ: 63342 кг
Коэффициент заполнения: 0.9
Масса недозабора: 316 кг
Масса газа наддува (гелия, 500 К): 201 кг
Масса пустой ступени: 8532 кг
УИ: 430 сек
Давление в КС: 7 атм
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Масса ГО: 2000 кг, сброс одновременно с 1-й ступенью
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ступень 1:
Топливная пара: ЖК+ЖМ
Масса заправленной ступени: 521436 кг
РЗТ: 469292 кг
Коэффициент заполнения: 0.92
Масса недозабора: 2346 кг
Масса газа наддува (гелия, 500 К): 1350 кг
Масса пустой ступени: 48448 кг
УИ: 250-300-350 сек (ур. моря - вакуум - вакуум с сопловым насадком)
Давление в КС: 15-20 атм
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Будет эдакий Сатурн-1Б.

[Leonar]

Комодский Варан пишет:
Будет эдакий Сатурн-1Б.

?
или в диаметр 4.1 запихнем?

[Антон Матвеев]

октоген пишет:
Моськ нам доказал, что удлинение 15 и даже больше-это не помеха делу.

Может лучше с удлинением не перебарщивать? Раз уж рассматриваем вытеснительную подачу, то стоит подумать и о массе баков. Хотя по части прочности, раз внутри большое давление наддува, это не настолько критично, как для обычных ракет.

[Leonar]

а то понимаешь

Большой пишет:
Энергия 1К в сравнении с метановым Зенитом. Диаметры обеих 4,1 м, РЗТ метановой 1 ступени 360 т.

а то у Вас РТЗ 470т, а это в 1,3 раза длиннее будет первая ступень
+ еще не короткая водородная...
примерно как  УРМ 3В еще 25м
+ ГО длиннее надобно , бо ПН 25т

Комодский Варан пишет:

РЗТ: 469292 кг

[Антон Матвеев]

Leonar пишет:
или в диаметр 4.1 запихнем?

А возить это чем? Если первую ступень делать неразъемной, то общая длина выйдет под 50 метров, плюс надо еще габариты двигателей оценить, раз там давление в камере 21 атмосфера - они вообще влезут в 4,1 с учетом необходимости качания для обеспечения управления? Она же тогда даже в "Руслан" не поместиться.

[Комодский Варан]

Leonar пишет: 
или в диаметр 4.1 запихнем?

В габариты Ан-124 запихнем. С трудом, но запихнем.

[Leonar]

Комодский Варан пишет:

Leonar пишет:
или в диаметр 4.1 запихнем?

В габариты Ан-124 запихнем. С трудом, но запихнем.

как?    покажите право дело

[Антон Матвеев]

Комодский Варан пишет:
В габариты Ан-124 запихнем. С трудом, но запихнем.

Там всего 41,5 метр длины грузового отсека. Даже с совмещенными днищами не пройдет. Там чисто длина баков выйдет больше 44 метров.

[Комодский Варан]

Антон Матвеев пишет: 
Там всего 41,5 метр длины грузового отсека. Даже с совмещенными днищами не пройдет. Там чисто длина баков выйдет больше 44 метров.

При плотности топливной пары 830 кг/м3, коэфф-те заполнения 0.92 и диаметре 4.35 м длина ступени без двигателя составит 41.3 метра. Можно возить отдельно двигатель, а лучше немного перекомпоновать РН: увеличить РЗТ 2-й ступени, и уменьшить РЗТ 1-й. Тогда ступень с двигателем поместится без проблем.

[Комодский Варан]

Антон Матвеев пишет: плюс надо еще габариты двигателей оценить, раз там давление в камере 21 атмосфера - они вообще влезут в 4,1 с учетом необходимости качания для обеспечения управления?

При степени расширения сопла = 5, De = 4210.55 mm. Ну а неохлаждаемый сопловой насадок можно хоть возить вертолетом, хоть сваривать на месте.

Антон Матвеев пишет: с учетом необходимости качания для обеспечения управления?

Можно просто впрыскивать топливо за критическое сечение КС.

[Leonar]

Комодский Варан пишет:
диаметре 4.35 м

вы по 25мм оставите для впихивания 41.3м в Ан124?  

примерно габариты поделия со схожим РТЗ
правда вторая тоже метановая

[Leonar]

Комодский Варан пишет:
увеличить РЗТ 2-й ступени, и уменьшить РЗТ 1-й. Тогда ступень с двигателем поместится без проблем.

а общая длинна более 100м не настораживает?

[Антон Матвеев]

Комодский Варан пишет:
Можно просто впрыскивать топливо за критическое сечение КС.

А разве так получиться по крену управлять? Двигатель там ведь один на ступень, так?

[Комодский Варан]

Антон Матвеев пишет:

Комодский Варан пишет:
Можно просто впрыскивать топливо за критическое сечение КС.

А разве так получиться по крену управлять? Двигатель там ведь один на ступень, так?

Так. Поэтому придется поставить небольшие двигатели для управления по крену.

[Дмитрий В.]

Какое давление наддува в баках?
Из чего сделаны баки?
Да, и кстати, остатки незабора для лучших РН - примерно 1,2-1,5% от массы РЗТ.

[Антон Матвеев]

Leonar пишет:
а общая длинна более 100м не настораживает?

А откуда там сотня метров? У кислород-водородного топлива средняя плотность 0,33 т/м3 - так что вторая ступень там существенно меньше первой выходит. Ну на обтекатель еще метров 15, да и с диаметром его хорошо бы определиться - 4,35 или все-таки чуть больше 5?

[Комодский Варан]

Leonar пишет:

Комодский Варан пишет:
увеличить РЗТ 2-й ступени, и уменьшить РЗТ 1-й. Тогда ступень с двигателем поместится без проблем.

а общая длинна более 100м не настораживает?

Настораживает. А что мы заладили про эту транспортабельность? Постройка вытесниловской РН - не столь сложный технический процесс, завод по производству можно и нужно построить около космодрома.

Тогда при диаметре 5.5 м длина РН составит не более 55 метров (с учётом 10-метрового ГО). Вот вам и Сатурн-1Б.

[Leonar]

Комодский Варан пишет:
Тогда при диаметре 5.5 м длина РН составит не более 55 метров (с учётом 10-метрового ГО). Вот вам и Сатурн-1Б.

тогда зачем нам 25т?
даешь 80...100   

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет: 
Настораживает. А что мы заладили про эту транспортабельность? Постройка вытесниловской РН - не столь сложный технический процесс, з

Ничуть не проще чем для РН с насосной подачей.