Экономически эффективная одноразовая РН

Автор pkl, 19.03.2017 00:19:39

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Комодский Варан

19.03.2017 09:29:10 #20 Последнее редактирование: 19.03.2017 09:38:04 от Комодский Варан
Мое видение оптимальной ракеты: 

Первая ступень: ЖК+ЖВ, 14Д12 с увеличенной тягой.
Диаметр: 4.3 м
Длина: 40 м
УИ: 462 сек
Массовое совершенство: 0.12 (чтобы Дмитрий В. не возмущался)
Начальная масса: 183 т
Конечная масса: 22 т

Вторая ступень: ЖК+ЖВ, 2ХРД-0146Д
Диаметр: 4.3 м
Длина: 13 м
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.1
Начальная масса: 46 т
Конечная масса: 4.6 т

ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте: 7 тонн
ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте + КВРБ: 10 тонн
ПН на ГСО с Восточного, 2 ступени + КВРБ: 6.2 тонны

Транспортировка на Ан-124.

ZOOR

ЦитатаКомодский Варан пишет:
ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте + КВРБ: 10 тонн
На 230 тонн (даже водородных) сверху КВРБ лепить ........... Свежая мысль, надо ее подумать
Инженеру не положено знать цифровые значения (с) Старый
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. (с) Neru - Старому

Alex_II

Цитатаоктоген пишет:
До описанной выше ситуации еще оооооочень далеко, так что у многоразовых еще долго НННШ.
Многоразовые судя по всему просто появятся намного раньше. Будут ли экономически выгодными - поглядим...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Apollo13

ЦитатаКомодский Варан пишет:
Мое видение оптимальной ракеты:

Первая ступень: ЖК+ЖВ, 14Д12 с увеличенной тягой.
Диаметр: 4.3 м
Длина: 40 м
УИ: 462 сек
Массовое совершенство: 0.12 (чтобы Дмитрий В. не возмущался)
Начальная масса: 183 т
Конечная масса: 22 т

Вторая ступень: ЖК+ЖВ, 2ХРД-0146Д
Диаметр: 4.3 м
Длина: 13 м
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.1
Начальная масса: 46 т
Конечная масса: 4.6 т

ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте: 7 тонн
ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте + КВРБ: 10 тонн
ПН на ГСО с Восточного, 2 ступени + КВРБ: 6.2 тонны

Транспортировка на Ан-124.
Есть такая ракета. Называется Дельта-4 Медиум. Только она при большей стартовой массе, размерах и тяге двигателя 1-й ступени выводит на ГПО-1800 с Канаверала 4400 кг. При этом ее закрывают из за того что она дороже Атласа.

Комодский Варан

ЦитатаApollo13 пишет:
ЦитатаКомодский Варан пишет:
Мое видение оптимальной ракеты:

Первая ступень: ЖК+ЖВ, 14Д12 с увеличенной тягой.
Диаметр: 4.3 м
Длина: 40 м
УИ: 462 сек
Массовое совершенство: 0.12 (чтобы Дмитрий В. не возмущался)
Начальная масса: 183 т
Конечная масса: 22 т

Вторая ступень: ЖК+ЖВ, 2ХРД-0146Д
Диаметр: 4.3 м
Длина: 13 м
УИ: 470 сек
Массовое совершенство: 0.1
Начальная масса: 46 т
Конечная масса: 4.6 т

ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте: 7 тонн
ПН на ГПО-1800 с Восточного в двухступенчатом варианте + КВРБ: 10 тонн
ПН на ГСО с Восточного, 2 ступени + КВРБ: 6.2 тонны

Транспортировка на Ан-124.
Есть такая ракета. Называется Дельта-4 Медиум. Только она при большей стартовой массе, размерах и тяге двигателя 1-й ступени выводит на ГПО-1800 с Канаверала 4400 кг. При этом ее закрывают из за того что она дороже Атласа.
Кажется, Дмитрий В. неоднократно объяснял причины малой грузоподъёмности Дельты-4. 

Цитата
1)Низкий УИ RS-68.
2)Крайне низкая тяговооруженность обеих ступеней (следствие оптимизации по критерию «максимум ПГ при заданной тяге ДУ ступеней»), что обуславливает довольно высокие гравитационные потери ХС. Кроме того, при таком подходе к проектированию, масса топлива перераспределяется, в основном, в пользу ступени с бОльшей тяговооруженностью, а не с бОльшим УИ (как при оптимизации по мюПГ).
А также: низкое массовое совершенство ступеней, низкий УИ второй ступени и неоптимальное распределение ХС по ступеням.

Павел73

На данный момент лучшее, на мой взгляд, средство выведения: двухступенчатый моноблочный Сункар + КВТК. Есть двигатель, есть вся необходимая оснастка и технологии, есть стартовый комплекс и не один, есть перспектива увеличения грузоподъёмности и прменения во всех мыслимых космических проектах, включая пилотируемые: околоземные, лунные и марсианские.
НАТО - Четвёртый Рейх.

Apollo13

19.03.2017 10:58:52 #26 Последнее редактирование: 19.03.2017 10:59:40 от Apollo13
Комодский Варан, это был намек на то, что ваши параметры нереальны. Тот же РЗТ.

Первая ступень:

Ваша РН:

Диаметр: 4.3 м 
Длина: 40 м 
Начальная масса: 183 т 
Конечная масса: 22 т 
РЗТ: 161 т

Дельта-4:

http://www.b14643.de/Spacerockets_2/United_States_5/Delta_IV/Description/Frame.htm

Диаметр: 5,1 м 
Длина: 40,8 м 
Начальная масса: 226 т 
Конечная масса: 27 т + остатки
РЗТ: 199 т - остатки

Объем ступени у Дельты больше в 1,4 раза, а РЗТ всего в 1,24. Но как?

Вторая ступень:

Ваша РН:

Диаметр: 4.3 м
Длина: 13 м
Начальная масса: 46 т
Конечная масса: 4.6 т

DCSS:

Диаметр: 5 м
Длина: 13 м
Начальная масса: 30 т
Конечная масса: 3.5 т + остатки

УИ двигателя сторой ступени 470 секунд? Легко. Только несовместимо с массовым совершенством 0,1 потому что нужен огромный сопловый насадок.

И тд и тп. Подобные прожекты возможны только на бумаге не имеют ничего общего с реальностью и тем более экономической эффективностью. Когда проектировали Дельту-4 конструкторы могли легко осуществить вашу мечту, поставив на 1-ю ступень RS-25, а наверх два RL-10. Но почему-то стали делать RS-68 и диаметр 5 метров. Наверно они что-то знали.

Комодский Варан

ЦитатаApollo13 пишет:
Комодский Варан , это был намек на то, что ваши параметры нереальны. Тот же РЗТ.

Первая ступень:

Ваша РН:

Диаметр: 4.3 м
Длина: 40 м
Начальная масса: 183 т
Конечная масса: 22 т
РЗТ: 161 т

Дельта-4:

 http://www.b14643.de/Spacerockets_2/United_States_5/Delta_IV/Description/Frame.htm

Диаметр: 5,1 м
Длина: 40,8 м
Начальная масса: 226 т
Конечная масса: 27 т + остатки
РЗТ: 199 т - остатки

Объем ступени у Дельты больше в 1,4 раза, а РЗТ всего в 1,24. Но как?
В моём варианте увеличена степень переохлаждения, вплоть до "шугообразности", использованы совмещённые днища, увеличен коэффициент заполнения. Всё реально.

ЦитатаApollo13 пишет:
УИ двигателя сторой ступени 470 секунд? Легко. Только несовместимо с массовым совершенством 0,1 потому что нужен огромный сопловый насадок.
Легко. Берём Centaur IIIB:

ЦитатаThrust: 198.32 kN (44,584 lbf). Gross mass: 22,960 kg (50,610 lb). Unfuelled mass: 2,130 kg (4,690 lb). Specific impulse: 451 s. Burn time: 460 s. Height: 11.68 m (38.32 ft). Diameter: 3.05 m (10.00 ft). Span: 3.05 m (10.00 ft).
Выкидываем два RL10A-4-2, масса падает на (167*2) = 334 кг. Ставим вместо них один РД-0146Д, масса увеличивается на 242 кг. Изменение массы = -(167*2)+242 = -92 кг.

Полная масса: 22868 кг
Пустая масса: 2038 кг
РЗТ: 20830 кг
Недозабор: 20830*0.012 = 250 кг

Массовое совершенство: (2038+250)/22868 = 0.1, что и требовалось доказать.

Apollo13

ЦитатаКомодский Варан пишет:
Всё реально.
Ага... А главное дешево. :)

Apollo13

http://tnenergy.livejournal.com/97511.html

ЦитатаВажные решения о будущем развитии атомной энергетики часто приходится принимать людям, которые вовсе не обязательно близко знакомы с техническими аспектами реакторов. Тем не менее, этим людям интересно, что этот реактор даст им, во сколько он обойдётся, сколько времени займёт его постройка, и насколько долго и хорошо он будет работать. Когда они пытаются узнать всё это, они узнают и о путанице, существующей в реакторном бизнесе. Представляется, что нерешённые проблемы имеются практически в каждой области.
Я уверен, что эта путаница происходит из неумения различать академическое и практическое. Эти очевидные противоречия обычно можно объяснить только при разделении всех разнообразных аспектов проблемы на их академическую и практическую составляющие. Общее определение этих характеристик, позволяющих отличать одно от другого, может оказаться полезным для подобного разделения.
"Академические" реакторы или станции почти всегда имеют следующие основные характеристики:
[LIST=1]
[/li][li]их конструкция проста;
[/li][li]их размеры невелики;
[/li][li]они дешевы;
[/li][li]они имеют небольшую массу;
[/li][li]их можно построить очень быстро;
[/li][li]их легко приспособить для различных целей (многоцелевой реактор);
[/li][li]они практически не требуют НИОКР и используют в основном уже имеющиеся "на складе" компоненты;
[/li][li]они находятся на стадии исследований;
[/li][li]сейчас они не строятся.
[/li][/LIST]С другой стороны, "реальные" реакторы можно отличить по следующим характеристикам:
[LIST=1]
[/li][li]они строятся сейчас;
[/li][li]их строительство отстаёт от графика;
[/li][li]они требуют огромного объёма НИОКР в областях, казалось бы, тривиальных - в частности, одной из проблем здесь является коррозия;
[/li][li]они очень дороги;
[/li][li]их постройка занимает очень много времени из-за инженерных проблем;
[/li][li]они имеют большие размеры;
[/li][li]они тяжелы;
[/li][li]их конструкция сложна.
[/li][/LIST]Инструменты конструктора академического реактора - лист бумаги, карандаш и ластик. Если допущена ошибка, её всегда можно стереть и исправить. Если ошибается конструктор реального реактора, его ошибка висит камнем у него на шее, и её не сотрёшь. Она видна всем.
Конструктор академического реактора - это любитель. Ему никогда не приходилось нести никакой реальной ответственности за свои проекты. Он может наслаждаться элегантными идеями, любые практические недостатки которых можно отнести в категории "мелких технических деталей". Конструктор же реального реактора должен жить с этими "техническими деталями". Хотя эти проблемы трудно и неудобно решаются, решить их необходимо, причём не откладывая на завтра. И это требует значительных усилий, времени и денег.


Комодский Варан

ЦитатаApollo13 пишет:
http://tnenergy.livejournal.com/97511.html 
ЦитатаС другой стороны, "реальные" реакторы можно отличить по следующим характеристикам:
 они строятся сейчас;
 их строительство отстаёт от графика;
 они требуют огромного объёма НИОКР в областях, казалось бы, тривиальных - в частности, одной из проблем здесь является коррозия;
 они очень дороги;
 их постройка занимает очень много времени из-за инженерных проблем;
 они имеют большие размеры;
 они тяжелы;
 их конструкция сложна.
Прямо какая-то характеристика Ангары получается!

ZOOR

19.03.2017 13:12:41 #31 Последнее редактирование: 19.03.2017 13:17:11 от ZOOR
Apollo13 , Вы зря так пространно и длинно пишите. Надо коротко считать.

ДельтаВ 1800 получается, например, с круга 25000 и наклонением 30
С круга 200 наклонением 52 (Восточный) на 25000 х 30 надо 4 км/с ХС
При УИ 470 и Мсух2 4,6т на это потребно 16 тонн РЗТ.
Таким образом масса ОБ на НОО 200км х 52 град составляет 27,6 тонны
Стартовая масса РКН 183+46+7+2(ГО) = 238 тонн
Мюпг = 27,6/238 = 11,6%

С такими "Экономически эффективными одноразовыми РН" я советую Варану обращаться к Морозову. Он такие проекты любит и финансирует.
Для остальных это даже не чистая вода им.Петрика, а чистый водородный трансглюкатор.
Инженеру не положено знать цифровые значения (с) Старый
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. (с) Neru - Старому

pkl

ЦитатаСергей Капустин пишет:
ЦитатаПросто потому, что нет таких грузопотоков на орбиту либо с орбиты, которые бы в любом обозримом будущем оправдали многоразовый носитель.
ошибочка. если на рынке нет сегмента - он создается, впаривается. посмотрите на Маска и его проекты спутникового интернета. или айфоны. вот так нынче устроена спекулятивная экономика.

капиталист не будет ждать рынок, создать его - вот его задача.
Без проблем! Создайте нам платёжеспособный спрос на многоразовый носитель - и он появится! :)
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Комодский Варан

19.03.2017 13:31:12 #33 Последнее редактирование: 19.03.2017 13:32:20 от Комодский Варан
ЦитатаZOOR пишет: 
Apollo13 , Вы зря так пространно и длинно пишите. Надо коротко считать.

ДельтаВ 1800 получается, например, с круга 25000 и наклонением 30
С круга 200 наклонением 52 (Восточный) на 25000 х 30 надо 4 км/с ХС
При УИ 470 и Мсух2 4,6т на это потребно 16 тонн РЗТ.
Таким образом масса ОБ на НОО 200км х 52 град составляет 27,6 тонны
Стартовая масса РКН 183+46+7+2(ГО) = 238 тонн
Мюпг = 27,6/238 = 11,6%

С такими "Экономически эффективными одноразовыми РН" я советую Варану обращаться к Морозову. Он такие проекты любит и финансирует.
Для остальных это даже не чистая вода им.Петрика, а чистый водородный трансглюкатор.
ХС 1-й ступени 5200 м/с, второй 7000 м/с. ХС на НОО 9200 м/с. Масса 2-й ступени с ПН на момент отделения = (46+7) = 53 тонны. После израсходования 4000 м/с ХС масса 2-й ступени на НОО с ПН и остатками топлива составит 22.25 т. Остаток ХС = 3000 м/с.

Мю ПГ = 22.25/238 =  9.3%.

Да, и 4.6 т это не Мсух, а конечная масса, с учётом недозабора и газа наддува.

pkl

ЦитатаЮрий Темников пишет:
Не знаю как с жидким водородом ,обычный Н2 применяется чуть не мегатоннами в производстве азотных удобрений.В Союзе предполагалось в связи с Энергией многим другим производство 10 000 т ЖВ ежегодно ,с развалом ессно похерили.Технология мало отличается от производства ЖК так что сбрасывать его со счетов я бы не советовал.
Нам нужен именно жидкий. Это раз. Оборудование для работы с ним явно сложнее и дороже, чем для работы с керосином. Это два.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

ZOOR

19.03.2017 13:35:10 #35 Последнее редактирование: 19.03.2017 13:39:07 от ZOOR
ЦитатаКомодский Варан пишет:
масса 2-й ступени на НОО с ПН и остатками топлива составит 22.25 т. Остаток ХС = 3000 м/с.
А надо 4000, как я показал. Где еще километр наскребете?

ЦитатаКомодский Варан пишет:
Да, и 4.6 т это не Мсух, а конечная масса, с учётом недозабора и газа наддува.
да и фиг с ним. Тут это несущественно.
ЦитатаКомодский Варан пишет:
Мю ПГ = 22.25/238 =9.3%.
К Васе, к ВАСЕ !!!!!!
Или в школу.
Инженеру не положено знать цифровые значения (с) Старый
Если болит сердце за народные деньги - можно пойти в депутаты. (с) Neru - Старому

pkl

ЦитатаКомодский Варан пишет:
Водородные и керосиновые РН имеют одинаковую сухую массу, но стартовая масса водородной РН в 2 раза ниже, чем у керосиновой при равной массе ПН на НОО. Меньше стартовая масса -> меньше потребная тяга ДУ -> меньше стоимость ДУ. А основная часть стоимости ракетной ступени - именно ДУ.

Так что не стоит списывать водород раньше времени.
Если это так, то почему Дельта-4, Н-2 и Ариан-5 такие дорогие? Не говоря уже об SLS.

Жидкий водород имеет раз в 10 меньшую плотность, чем керосин. Соответственно, требует огромных баков. Что сразу порождает проблемы с их транспортировкой. Кроме того, водородным бакам нужна теплоизоляция. Наконец, где производить и как транспортировать жидкий водород?
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl

ЦитатаЮрий Темников пишет:
Цитатаpkl пишет:
Т.е. 2 - 3 ступени и 1 ЖРД на каждой.
Корона!ОДНА ступень один ЖРД+ многоразовость!Там еще простейший старт предполагается в виде бетонированной площадки.Кстати там где то заводик для япошек,Для производства ЖВ то ли строят, то ли уже построили!
Ну да, которую надо всего лишь построить. И не один там ЖРД - должны быть ещё рулевые.
ЦитатаЮрий Темников пишет:
Ну и главная мысль :Нужно не догонять ,а перегонять ,там где мы можем.Тогда никакие санкции нам не страшны
Не надо ни за кем гоняться. Наша задача - снизить до минимума затраты на изготовление РН и её запуск. Чему и посвящена настоящая тема.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Комодский Варан

ЦитатаZOOR пишет: 
ЦитатаКомодский Варан пишет: 
масса 2-й ступени на НОО с ПН и остатками топлива составит 22.25 т. Остаток ХС = 3000 м/с.
А надо 4000, как я показал. Где еще километр наскребете?
С хрена ли? Повышение апогея до высоты ГСО это 2400 м/с, изменение наклонения и одновременно повышение перигея это ещё примерно 600 м/с. Итого для полёта на ГПО-1800 с НОО нужно 3000 м/с.

ЦитатаZOOR пишет: 
ЦитатаКомодский Варан пишет:
Мю ПГ = 22.25/238 =9.3%.
К Васе, к ВАСЕ !!!!!!
Или в школу.

Вам плохо?

pkl

19.03.2017 14:46:40 #39 Последнее редактирование: 19.03.2017 14:07:46 от pkl
ЦитатаAlex_II пишет:
Многоразовая РН начнет окупаться при той частоте запусков, при которой начнет окупаться... Потому что это зависит от кучи вещей, начиная собственно с самой стоимости многоразовой ступени - точнее её отличии от стоимости аналогичной одноразовой. И от частоты полетов. Так что называть какие-то цифры я бы поостерегся. Ну не настолько первая ступень Ф9 в многоразовом исполнении дороже себя самой в исполнении одноразовом, чтоб ей понадобилось для рентабельности 30 раз летать...
СпейсХ обещает снижение стоимости выведения только на 30%, не более. Этого можно добиться и более простыми средствами. Так что грамотно спроектированной дешёвой одноразовой РН Фалконы конкуренцию не составят.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан