Форум переехал. Регистрация пользователям прежнего форума не требуется, достаточно ВОССТАНОВИТЬ ПАРОЛЬ ПРИ ВХОДЕ. Короче, жмите сюда и вводите свой почтовый адрес. Не получается восстановить пароль - пишите на noreply (собака) novosti-kosmonavtiki.ru

Экономически эффективная одноразовая РН

Автор pkl, 19.03.2017 00:19:39

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Дмитрий В.

Цитатаpkl пишет:
Цитата Наша задача - снизить до минимума затраты на изготовление РН и её запуск. Чему и посвящена настоящая тема.
А на разработку?
Lingua latina non penis canina

pkl

ЦитатаСергей Капустин пишет:
pkl , не спешите с 1 жрд на каждой.

у нас вообще есть оснастка для камер диаметром более полуметра? а больше 6 камер вроде никто не впихивал.
Не знаю. Если нет - надо искать варианты, как их делать. Идеи есть:




 http://www.ixbt.com/news/2017/03/19/na-vypusk-3dprintera-gravera-i-frezerovalnogo-stanka-s-chpu-snapmaker-uzhe-sobrano-bolee-polumilliona-dollarov.html#comments_block




 http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/in-the-urals-developed-multilateral-powder-3d-printer/

Вариант с одним ЖРД /однокамерным, само собой/ имеет два серьёзных преимущества:
1. Простота двигательной установки.
2. Простота компоновки такого двигателя внизу ракетного блока.
Что благоприятно сказывается на стоимости ракеты и её подготовки к пуску.
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)

pkl

ЦитатаДмитрий Инфан пишет:
Идеальная одноразовая ракета - твердотопливная. По возможности, с высоким УИ (300 с., как у японцев). Нужно ещё немного повысить УИ (секунд на 40-60), и ЖРД можно спокойно отправлять в музей.
Твердотопливные ракеты в среднем заметно дороже жидкостных при той же массе ПН. Приготовление твёрдого топлива - сложный технологический процесс. Высокоэнергетическое твёрдое топливо ещё дороже. И более взрывоопасно. Не надо. Лучше уж ГРД.
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)

Apollo13

Цитатаpkl пишет:
Вариант с одним ЖРД /однокамерным, само собой/
Однокамерный двигатель первой ступени съедает длину. Если габарит ограничен это уменьшает РЗТ и ПН.

Комодский Варан

Цитатаpkl пишет: 
Если это так, то почему Дельта-4, Н-2 и Ариан-5 такие дорогие? Не говоря уже об SLS.
Во-первых, это неполноценные водородные РН, почему - написано выше. 
Во-вторых, Дельту 4 делает ULA, которая занимается пожиранием бюджета. 
И дельта 4 и H-2 имеют весьма низкую частоту запусков, поэтому и цена соответствующая.
А Ариан-64 обещает быть вполне конкурентоспособным. 

Цитатаpkl пишет: 
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?
Средняя плотность топливной пары ЖК/ЖВ в 3 раза меньше, чем средняя плотность ЖК/керосин.

Интересный феномен: 
При запуске ПН одинаковой массы на НОО продвинутая водородная РН имеет объём на 60-80% больше, чем у керосиновой РН.
При запуске ПН одинаковой массы на ГПО продвинутая водородная РН имеет объём 25-40% больше, чем у керосиновой РН.
При запуске ПН одинаковой массы на ГСО продвинутая водородная РН имеет примерно такой-же объём, как керосиновая РН. 

И всё это при несравненно меньшей массе водородной РН.

Max Andriyahov

Японцы за новую Н-III обещают цену 44-46 млн емнип. Там примерно такая конструкция

pkl

19.03.2017 15:51:34 #46 Последнее редактирование: 19.03.2017 15:09:41 от pkl
ЦитатаДмитрий В. пишет:
Цитатаpkl пишет:
ЦитатаНаша задача - снизить до минимума затраты на изготовление РН и её запуск. Чему и посвящена настоящая тема.
А на разработку?
И на разработку тоже. Поэтому я считаю, необходимо опираться максимально простые и проверенные решения. Но, с учётом современных достижений в технологиях. Таким образом: никакой многоразовости, никакого водорода и СПГ. Только освоенные керосин и кислород. Максимально простые двигатели: открытый цикл, одна камера, закреплённая неподвижно. Управление ракетой осуществляется качанием двух выхлопных патрубков газогенератора, расположенных по бокам, как у старых "Атласов":



Причём я предлагаю использовать для качания патрубков не гидравлику, а электромоторы. Сейчас научились делать компактные и мощные электродвигатели, которых не было в 50-х. Так что я за консерватизм, но в разумных пределах. Энергию для них /и для других целей, о чём - ниже/ должен давать электрогенератор на валу того же самого ТНА.

Далее. Баки. Мне никогда не нравились фрезерованные вафельные панели - очень уж они не технологичные и неудобные для массового производства. Поэтому я считаю надо вернуться к гладким бакам под наддувом, как у того же "Атласа". И заменить алюминиево-магниевые сплавы сталью - просто потому, что её удобнее сваривать /алюминий горит в кислороде/. Только - никаких совмещённых днищ!!! Это сложно, баки должны быть отдельными для горючего и окислителя. Баллоны наддува - тоже и располагаться снаружи баков, в переходнике между баками и ступенями. Трубопроводы также должны идти снаружи. Теперь наддув. Наддув бака с кислородом организовать проще всего, испаряя сам этот жидкий кислород. Для этого в баке надо разместить электронагревательное устройство, типа спирали, энергию для которого будет вырабатывать тот же генератор /см. выше/. С керосином так не получится. В принципе, туда можно и генераторный газ запустить, но мне больше нравится идея с наддувом сжатым азотом из баллонов, которые размещаются в переходнике между баками. Вот так, пока что всё. :)
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)

Дмитрий В.

Цитатаpkl пишет:
ЦитатаДмитрий В. пишет:
Цитатаpkl пишет:
ЦитатаНаша задача - снизить до минимума затраты на изготовление РН и её запуск. Чему и посвящена настоящая тема.
А на разработку?
И на разработку тоже. Поэтому я считаю, необходимо опираться максимально простые и проверенные решения. Но, с учётом современных достижений в технологиях. Таким образом: никакой многоразовости, никакого водорода и СПГ. Только освоенные керосин и кислород. Максимально простые двигатели: открытый цикл, одна камера, закреплённая неподвижно. Управление ракетой осуществляется качанием двух выхлопных патрубков газогенератора, расположенных по бокам, как у старых "Атласов":

 

Причём я предлагаю использовать для качания патрубков не гидравлику, а электромоторы. Сейчас научились делать компактные и мощные электродвигатели, которых не было в 50-х. Так что я за консерватизм, но в разумных пределах. Энергию для них /и для других целей, о чём - ниже/ должен давать электрогенератор на валу того же самого ТНА.
Тут есть ряд проблем. 
Во-первых ЖРД открытой схемы на ЖК-керосине давно не делали, и не факт, что их разработка окажется дешевле и быстрее. 
Во-вторых, у Атласа все двигатели были качающиеся. На 2-й ступени управление по крену осуществлялось верньерными двигателями.
Lingua latina non penis canina

Max Andriyahov

19.03.2017 11:20:15 #48 Последнее редактирование: 19.03.2017 15:20:48 от Max Andriyahov
И этот утюг вытащил 6500 кг на ГПО?

pkl

ЦитатаДмитрий В. пишет:
Во-первых ЖРД открытой схемы на ЖК-керосине давно не делали, и не факт, что их разработка окажется дешевле и быстрее.
Большие камеры тоже. Поэтому делать ракету должен кто-то другой. В смысле - НЕ какая-то из контор Роскосмоса. Вообще, похоже, традиционные ракетчики, что у нас, что за рубежом, явно находятся в плену старых технических решений. Что и является одной из причин застоя.

К слову, ракета, даже несмотря на керосин, получится явно не меньше "Протона". Потому для изготовления баков и двигателей нужен новый завод. Где-то на побережье. Чтобы можно было возить ракетные блоки на кораблях на стартовый комплекс. Который тоже должен быть или на побережье, или плавающим, как Морской старт.

Потому и кооперация предприятий должна включать предприятия авиационной /они сейчас как раз работают над заменой в самолётах гидравлики на электрику/ и судостроительной промышленности.

ЦитатаВо-вторых, у Атласа все двигатели были качающиеся. На 2-й ступени управление по крену осуществлялось верньерными двигателями.
Ещё раз: маршевые двигатели должны быть неподвижными - так мы здорово сэкономим на рулевых машинах. Я не предлагаю копировать "Атлас", а только взять пару - тройку решений. Управление - качающимися выхлопными патрубками ТНА.
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)

Комодский Варан

Цитатаpkl пишет: 
Причём я предлагаю использовать для качания патрубков не гидравлику, а электромоторы. Сейчас научились делать компактные и мощные электродвигатели, которых не было в 50-х. Так что я за консерватизм, но в разумных пределах. Энергию для них /и для других целей, о чём - ниже/ должен давать электрогенератор на валу того же самого ТНА.

Далее. Баки. Мне никогда не нравились фрезерованные вафельные панели - очень уж они не технологичные и неудобные для массового производства. Поэтому я считаю надо вернуться к гладким бакам под наддувом, как у того же "Атласа". И заменить алюминиево-магниевые сплавы сталью - просто потому, что её удобнее сваривать /алюминий горит в кислороде/. Только - никаких совмещённых днищ!!! Это сложно, баки должны быть отдельными для горючего и окислителя. Баллоны наддува - тоже и располагаться снаружи баков, в переходнике между баками и ступенями. Трубопроводы также должны идти снаружи. Теперь наддув. Наддув бака с кислородом организовать проще всего, испаряя сам этот жидкий кислород. Для этого в баке надо разместить электронагревательное устройство, типа спирали, энергию для которого будет вырабатывать тот же генератор /см. выше/. С керосином так не получится. В принципе, туда можно и генераторный газ запустить, но мне больше нравится идея с наддувом сжатым азотом из баллонов, которые размещаются в переходнике между баками. Вот так, пока что всё.  :)
И от массового совершенства ничего не останется.

pkl

ЦитатаMax Andriyahov пишет:
И этот утюг вытащил 6500 кг на ГПО?
Зависит от стартовой массы. Может и 65 000 кг на ГПО, если понадобится. В любом случае разница в +/- 50 т топлива и металлоконструкций гораздо меньше, чем между ЖРД замкнутой и открытой схемы.
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)

pkl

ЦитатаКомодский Варан пишет:
И от массового совершенства ничего не останется.
А Вы в курсе, что "Атлас" /керосиновый!!!/ мог выходить одной ступенью на орбиту? Да, это единственный до сих пор одноступ! Но я такой подвиг не планирую - ракета будет двух- либо трёхступенчатой.
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)

Комодский Варан

Цитатаpkl пишет:
ЦитатаКомодский Варан пишет:
И от массового совершенства ничего не останется.
А Вы в курсе, что "Атлас" /керосиновый!!!/ мог выходить одной ступенью на орбиту? Да, это единственный до сих пор одноступ! Но я такой подвиг не планирую - ракета будет двух- либо трёхступенчатой.
Он полутораступенчатый был. А толку с его одноступенчатости, если мю ПН около 1%?

А вот его баки:


Alex_II

Цитатаpkl пишет:
А Вы в курсе, что "Атлас" /керосиновый!!!/ мог выходить одной ступенью на орбиту?
Он по моему пару двигателей сбрасывал... А так да, дивный был аппарат...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Дмитрий В.

Цитатаpkl пишет: 
Ещё раз: маршевые двигатели должны быть неподвижными - так мы здорово сэкономим на рулевых машинах. Я не предлагаю копировать "Атлас", а только взять пару - тройку решений. Управление - качающимися выхлопными патрубками ТНА.
Беда в том, что выхлопа ТНА хватит, в лучшем случае, на управление по крену (и то не факт). А для упроавления по тангажу-рысканью нужно создать нехилый момент, аналогичный получаемому при отклоненении основного двигателя на 7-10 градусов. Т.е. если основной двигатель имеет тягу 1000 тс, то управляющая сила должна быть примерно 100*sin(10) или примерно 174 тс. Рулевик, отклоняющийся на 45 град должен иметь тягу 174/sin (45)=246 тс. При 4-х рулевиках тяга единичного должна быть не менее 246/4=61,5 тс. Так что сильно сэкономить на рулевых приводах не получится. К тому же их влияние на стоимость пуска если не ничтожно, то очень мало.
Lingua latina non penis canina

Дмитрий В.

Цитатаpkl пишет:
ЦитатаКомодский Варан пишет:
И от массового совершенства ничего не останется.
А Вы в курсе, что "Атлас" /керосиновый!!!/ мог выходить одной ступенью на орбиту? Да, это единственный до сих пор одноступ! Но я такой подвиг не планирую - ракета будет двух- либо трёхступенчатой.
Двухступенчатый он был. Даже, как ни удивительно, это признавали американцы: http://www.astronautix.com/a/atlasd.html

    [/li]
  • Stage 0. 1 x Atlas MA-2. Gross Mass: 3,050 kg (6,720 lb). Empty Mass: 3,050 kg (6,720 lb). Thrust (vac): 1,517.422 kN (341,130 lbf). Isp: 282 sec. Burn time: 135 sec. Isp(sl): 248 sec.Diameter: 4.90 m (16.00 ft). Span: 4.90 m (16.00 ft). Length: 0.0000 m ( ft).PropellantsLox/KeroseneNo Engines: 2. EngineXLR-89-5Status: Out of Production.
    [/li]
  • Stage 1. 1 x Atlas D. Gross Mass: 113,050 kg (249,230 lb). Empty Mass: 2,347 kg (5,174 lb). Thrust (vac): 363.218 kN (81,655 lbf). Isp: 309 sec. Burn time: 303 sec.Isp(sl): 215 sec. Diameter: 3.05 m (10.00 ft). Span: 4.90 m (16.00 ft). Length: 21.20 m (69.50 ft). PropellantsLox/KeroseneNo Engines: 1. EngineXLR-105-5.Status: Out of Production.
Lingua latina non penis canina

Дмитрий В.

Цитатаpkl пишет: 

Причём я предлагаю использовать для качания патрубков не гидравлику, а электромоторы. Сейчас научились делать компактные и мощные электродвигатели, которых не было в 50-х. Так что я за консерватизм, но в разумных пределах. Энергию для них /и для других целей, о чём - ниже/ должен давать электрогенератор на валу того же самого ТНА.

Далее. Баки. Мне никогда не нравились фрезерованные вафельные панели - очень уж они не технологичные и неудобные для массового производства. Поэтому я считаю надо вернуться к гладким бакам под наддувом, как у того же "Атласа". И заменить алюминиево-магниевые сплавы сталью - просто потому, что её удобнее сваривать /алюминий горит в кислороде/. Только - никаких совмещённых днищ!!! Это сложно, баки должны быть отдельными для горючего и окислителя. Баллоны наддува - тоже и располагаться снаружи баков, в переходнике между баками и ступенями. Трубопроводы также должны идти снаружи. Теперь наддув. Наддув бака с кислородом организовать проще всего, испаряя сам этот жидкий кислород. Для этого в баке надо разместить электронагревательное устройство, типа спирали, энергию для которого будет вырабатывать тот же генератор /см. выше/. С керосином так не получится. В принципе, туда можно и генераторный газ запустить, но мне больше нравится идея с наддувом сжатым азотом из баллонов, которые размещаются в переходнике между баками. Вот так, пока что всё.  :)
Тонкую нержавейку удобнее варить? :D  Да ну нафик, фрезеровка вафли и сварка алюминиевых панелей по-моему гораздо индустриальнее. Кстати, экономмии на отказе от совмещенных днищ не предвидится - взамен одного, пусть и сложного днища, придется делать два + межбаковый отсек, который тоже трудоёмкий и небесплатный.
Lingua latina non penis canina

Юрий Темников

19.03.2017 16:40:12 #58 Последнее редактирование: 19.03.2017 16:50:36 от Юрий Темников
Цитатаpkl пишет:
Ну да, которую надо всего лишь построить. И не один там ЖРД - должны быть ещё рулевые.
В отличие от ваших хотелок ,там есть более или менее проработанный проект.С весьма интересным ЖРД.И кой каким экономическим обоснованием.Многоразовость,перспективы развития,ибо карасин это вчерашний день космонавтики.Дабы не заморачиваться добавить 2-4 ТТУ.Небольших ,многоразоых с парашютной посадкой.М б конверсионные 1-е;2-е ступени.Для увеличения ПН.

pkl

ЦитатаКомодский Варан пишет:
Он полутораступенчатый был. А толку с его одноступенчатости, если мю ПН около 1%?

А вот его баки:

Толку мало. Потому я хочу две ступени, а не одну.

За фото баков спасибо.
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)