Моделирование "Ангары"

[Андрей Уваров]

Песец пишет:
УРМ2 с заправкой 36т - для ПН до 24т (цифры для Плесецка) (можно 24.5т, но пусть будет резерв...)
Сухой вес 4.2т Полный - 40.2т

УРМ2-2 с двойной тягой (60тс) и заправкой 56т для ПН от 24 до 27т
Сухой вес~5.2т. Полный ~61.2т

УРМ2-3 с тройной тягой (90тс) и заправкой 74т для ПН 28т (типа, А5-ХЭВИ)
Сухой вес ~6т Полный ~80т

А не кажутся ли значения сухой массы для ступеней слишком оптимистичными.
Если брать данные с Союз-5 то для УРМ2-2 более реалистично 6,0-6,2т, а для УРМ2-3   8-9т (по аналоги с Зенитом). И тогда УРМ 2-3 не будет давать существенного прироста ПН.

Очень интересно было бы узнать данные аналогичного моделирования для Союза - 5 с аналогичным составом ступеней. И рассмотреть еще вариант Союза 5 с тремя ступенями (2 ступень УРМ2-3), где 3 ступень по параметрам аналогично третьей ступени Союза 2.1б.  И конечно Ангара А5М с РД-191М.

[Василий Ратников]

Песец, может помогут реальные цифры  от А5
 
Модифицированная "Ангара-А5М" по сравнению с ракетой "Ангара-А5" сможет выводить на низкую околоземную орбиту 24,8–25 тонн груза, а не 22,3 тонны. Такие массы заложены в проектируемые под данную ракету полезные нагрузки.

http://tass.ru/opinions/interviews/4503111

[Apollo13]

Песец пишет:
На два блока из четырех ставим вместо РД-191 двигатель РД-180.

Сколько раз уже на форуме пытались улучшить Ангару - в итоге всегда получается Атлас

[Песец Пушистый]

Василий Ратников пишет:
Песец , может помогут реальные цифры от А5
 
Модифицированная "Ангара-А5М" по сравнению с ракетой "Ангара-А5" сможет выводить на низкую околоземную орбиту 24,8–25 тонн груза, а не 22,3 тонны . Такие массы заложены в проектируемые под данную ракету полезные нагрузки.

 http://tass.ru/opinions/interviews/4503111

Спасибо, приблизительно такие цифры я и взял за основу.
(у меня 24.5т выводит не на 200 х 200, а на 201 х 337 км.)

[Песец Пушистый]

Андрей Уваров пишет:

Песец пишет:
УРМ2 с заправкой 36т - для ПН до 24т (цифры для Плесецка) (можно 24.5т, но пусть будет резерв...)
Сухой вес 4.2т Полный - 40.2т

УРМ2-2 с двойной тягой (60тс) и заправкой 56т для ПН от 24 до 27т
Сухой вес~5.2т. Полный ~61.2т

УРМ2-3 с тройной тягой (90тс) и заправкой 74т для ПН 28т (типа, А5-ХЭВИ)
Сухой вес ~6т Полный ~80т

А не кажутся ли значения сухой массы для ступеней слишком оптимистичными.
Если брать данные с Союз-5 то для УРМ2-2 более реалистично 6,0-6,2т, а для УРМ2-3 8-9т (по аналоги с Зенитом). И тогда УРМ 2-3 не будет давать существенного прироста ПН.

Очень интересно было бы узнать данные аналогичного моделирования для Союза - 5 с аналогичным составом ступеней. И рассмотреть еще вариант Союза 5 с тремя ступенями (2 ступень УРМ2-3), где 3 ступень по параметрам аналогично третьей ступени Союза 2.1б. И конечно Ангара А5М с РД-191М.

Возьмем для сравнения центральный блок Союза-2.

Сухой вес ~6.6т. "Мокрый" - 100т. Заправка - больше 90т.
А у меня заправка - всего 74т.

По Союзу-5. Торопиться не будем. Пусть у них сначала цифры устаканятся...

[Песец Пушистый]

Штуцер пишет:

Песец пишет:
Иначе еще в 80-х из Протона сделали бы 40-тонник.

Зачем и как?

На "зачем" я отвечу. Затем же, зачем и 37-тонную Ангару5В.

А "Как?" - это к Шумилу. Его сайт легко найти через Википедию. (Павел Шумил там один)

Еще у него есть авторские разделы в Библиотеке Мошкова ( lib.ru ) и на СамИздате (тоже Мошкова)

[Песец Пушистый]

Дмитрий В. пишет:

Песец пишет:
А 30-тонную керосиновую А5 на этом форуме видели?

Нет, и не увидим, поскольку Вы сами сказали, что у А5 - неизменный пакет (тяги и заправки неизменны), а в этом конструктиве получить свыше 27-28 т крайне проблематично. Хотя можно и проверить.

Не надо мне переписывать то, чего я не говорил.
Я просто сказал - пакет из 5 УРМов.

Как пакет может быть неизменным, если хруники на наших глазах переделывают УРМ1 и меняют на нем движок?

[Дмитрий Инфан]

Дмитрий В. пишет:
Увы, не получается 30 т. Тяговооруженность пакета выходит слишком малой. Как минимум, надо рассматривать РД-191М.

Сделайте пакет из семи УРМов, и будет вам 30 тонн.

[Песец Пушистый]

Взял последнюю модель А5 (которая 30т вывела),
 - добавил 1т ПН (ПН стала 31т)
 - долил 5т топлива в 3-ю ступень

И вывел 31т на орбиту 194 х 224 км.

Сойдет такая орбита за опорную?  :)  

p.s.

Подкрутил управление. Есть орбита 200 х 213 км ! Вес взят! 31т на НОО.

p.p.s.

Еще подкрутил управление. Получил круговую орбиту 205.210 х 206.319 км

Я обещал керосиновой А5 поднять 30т. Подял 31т.
Тема закрыта. Всем спасибо.

[октоген]

Apollo13 пишет:

Песец пишет:
На два блока из четырех ставим вместо РД-191 двигатель РД-180.

Сколько раз уже на форуме пытались улучшить Ангару - в итоге всегда получается Атлас  

О, я  это еще год назад предлагал. Но тогда полная разунификация и в 5-унитазный старт не лезет. Нужен однокамерный 180-й с горшком на 400 т.

[Дмитрий В.]

Песец пишет:

Дмитрий В. пишет:

Песец пишет:
А 30-тонную керосиновую А5 на этом форуме видели?

Нет, и не увидим, поскольку Вы сами сказали, что у А5 - неизменный пакет (тяги и заправки неизменны), а в этом конструктиве получить свыше 27-28 т крайне проблематично. Хотя можно и проверить.

Не надо мне переписывать то, чего я не говорил.
Я просто сказал - пакет из 5 УРМов.

Как пакет может быть неизменным, если хруники на наших глазах переделывают УРМ1 и меняют на нем движок?

Тю! Тогда надо выкинуть из названия темы слово "Ангара" ибо пакет из 5 любых УРМ может быть любым.

[Дмитрий В.]

Песец пишет:
Взял последнюю модель А5 (которая 30т вывела),
 - добавил 1т ПН (ПН стала 31т)
 - долил 5т топлива в 3-ю ступень

И вывел 31т на орбиту 194 х 224 км.

Сойдет такая орбита за опорную?    

p.s.

Подкрутил управление. Есть орбита 200 х 213 км ! Вес взят! 31т на НОО.

p.p.s.

Еще подкрутил управление. Получил круговую орбиту 205.210 х 206.319 км

Я обещал керосиновой А5 поднять 30т. Подял 31т.
Тема закрыта. Всем спасибо.

А где "модель"-то?

[Дмитрий В.]

Песец пишет:
Вчера я показал, что нужно сделать, чтоб А5 подняла на НОО 28т ПН.
Для тех, кто пропустил / забыл - напомню. Вместо одного УРМ2 создать ряд из трех УРМов, отличающихся заправкой и тягой двигателя.

УРМ2 с заправкой 36т - для ПН до 24т (цифры для Плесецка) (можно 24.5т, но пусть будет резерв...)
Сухой вес 4.2т Полный - 40.2т (Это то, что есть сейчас)

УРМ2-2 с двойной тягой (60тс) и заправкой 56т для ПН от 24 до 27т
Сухой вес ~5.2т. Полный ~61.2т

УРМ2-3 с тройной тягой (90тс) и заправкой 74т для ПН 28т (типа, А5-ХЭВИ)
Сухой вес ~6т Полный ~80т

И вчера я обещал показать, как поднять 30т на НОО керосиновой Ангарой-5. Настал такой момент.

Всем ясно, что у имеющейся А5 на 30т не хватает энергетики первой ступени. Значит, нужно усилить энергетику первой ступени. На два блока из четырех ставим вместо РД-191 двигатель РД-180.

Установить вместо односоплового двухсопловый движок на УРМ диаметром 2.9м - задача не то, чтобы ОЧЕНЬ сложная, но нетривиальная. Диаметр УРМа - 2.9м, а амеры любят сажать РД-180 на кольцо диаметром 3.2м. Такое кольцо упрется в бок центрального блока. Да и сам движок грозит упереться...
Вывод с посадочного кольца нужно срезать сегмент и заменить его хордой. Или даже хордой с вырезом под ЦБ.

Как располагать сам РД-180.
Рассмотрим, как он лежит в транспортном контейнере. Горизонтально, и оба сопла касабтся пола контейнера. Назовем это положение "лежит на спине". Двигатель несимметричный, спина у него плоская, а "брюшко" выпуклое. Так вот, в УРМе бокового блока нужно располагать РД-180 спиной к центральному блоку. Тогда он впишется, никому не мешая.
Сопла будут выступать за габариты 2.9м. Их надо прикрыть обтекателем-"штанами". "Брюшко" тоже прикрыть.
Штаны-обтекатель - это добавочный вес, это добавочное аэродинамическое сопротивление, но дополнительные 200т тяги того стоят!

Сухой вес УРМа-180 увеличится на 4т. (сюда входит разница веса РД-180 и РД-191, веса крепежа и обтекателя)

Итак, строим пакет. На боковые блоки идут два УРМ-180 и два УРМ1. Центральный блок на основе УРМ1. Третьей ступенью идет УРМ2-3 из предыдущего варианта Ангары на 28т. Напомню:
УРМ2-3 с тройной тягой (90тс) и заправкой 74т для ПН 28т (типа, А5-ХЭВИ) Сухой вес ~6т Полный ~80т

Ставим сверху 30т ПН. Носитель собран!

Заправка всех пяти УРМов пакета одинаковая. 132.5т. Остаток тоже одинаковый - 1.5т. Но расходы движков разные. РД-180 сожрет топливо приблизительно за 100с, РД-191 продержится вдвое дольше. Дросселированный движок центрального блока растянет удовольствие на 335с.

Два УРМ180, которые отделятся первыми, назовем нулевой ступенью. Два боковых УРМ1 - первой ступенью. Центральный блок - второй ступенью, УРМ2-3 - третьей ступенью.


Ну а теперь - цифры.

А5 на старте - 827.295т

РД-0124
Тяга в. 30тс. Расход 0.0836т. УИ в. 359с. Масса 0.52т.

РД-180
Сухая масса 5.48т. Высота 3.6м. Диаметр 3.2м. Время работы 270с.
Тяга ум 390.2тс. Тяга в 423.4тс.
Уи 311.8 ум / 337.8 в

РД-191
Сухая масса 2.2т. Высота 3.78м. Диаметр 2.1м. Время работы 270с.
Тяга ум 196тс. Тяга в 212.6тс
Уи 311.5с ум / 337.4с в

Ступени

Нулевая ступень
MC0=2*(4+7.75+0.71+0.50); MM0=2*(4+140.75+0.71);

Первая ступень
MC1=2*(7.75+0.71+0.50); MM1=2*(140.75+0.71);

Вторая ступень
MC2=1+7.75+0.71+0.50; MM2=141.75+0.71;

Третья ступень
MC3=6.0; MM3=80.0;

ГО 0.995т
ПН 30т

Модель полетела практически сразу. (с 3-й попытки) Вывела 30т ПН на орбиту 209 х 509 км.
Я даже чиститьтраекторию / управление не стал. Как полетела - так и оставил. Со всем историческим хламом, оставшимся от запуска 28т.

Код Выделить Развернуть


 

А! Вот она "модель"! 4 ступени вместо 3-х и РД-180 позволяют смело исключить из названия темы слово "Ангара" и заменить его на "Альтернативную Ангару" (и такая тема, кстати, уже есть).

[Штуцер]

Россия прекратит выпуск ракет-носителей «Протон-М», так как переходит на производство ракет нового типа «Ангара-А5». С таким заявлением выступил вице-премьер России Дмитрий Рогозин. 

Ну вот, уже и решения пошли. Благодаря Вашей модели Ангара-А5Пес

[naunau]

Я же ещё 22 августа предлагал гробить ангару до 22 тонн на НОО 

[ZOOR]

naunau пишет:
Я же ещё 22 августа предлагал гробить ангару до 22 тонн на НОО    

Эт понятно  
Уменьшение массы последней ступени (или массы не вырабатываемых остатков топлива) напрямую переносится в Мпн

Интересней понять - куда ушли 1,5 тонны ПН на участке от техпроекта до первого пуска.

[naunau]

ZOOR пишет:

naunau пишет:
Я же ещё 22 августа предлагал гробить ангару до 22 тонн на НОО    

Эт понятно    
Уменьшение массы последней ступени (или массы не вырабатываемых остатков топлива) напрямую переносится в Мпн

Интересней понять - куда ушли 1,5 тонны ПН на участке от техпроекта до первого пуска.

Есть масса вариантов как довести модель ангары до 22,3 тонны на НОО. Главное то, что мы так и не знаем истинных параметров УРМов ангары. 
Скорей всего не уложились в заданные сухие массы, а в инет выкладывали желаемые значения, которые мы и моделировали.

[Дмитрий В.]

naunau пишет:

ZOOR пишет:

naunau пишет:
Я же ещё 22 августа предлагал гробить ангару до 22 тонн на НОО    

Эт понятно    
Уменьшение массы последней ступени (или массы не вырабатываемых остатков топлива) напрямую переносится в Мпн

Интересней понять - куда ушли 1,5 тонны ПН на участке от техпроекта до первого пуска.

Есть масса вариантов как довести модель ангары до 22,3 тонны на НОО. Главное то, что мы так и не знаем истинных параметров УРМов ангары.
Скорей всего не уложились в заданные сухие массы, а в инет выкладывали желаемые значения, которые мы и моделировали.

Как-то так (программа дросселирования непосредственно внесена в лист симуляции):

Стартовая масса, кг		761 087,14
Payload		22 294,14
		I	II
Начальная масса блока, кг		556700	139675	40418
Конечная масса блока, кг		46000	12475	5255
Isp (atm) (s)		309	307,3394495	359
Isp (vac) (s)		337	335	359
Тяга в вакууме, тс		850	212,6	30
Расход топлива, кг/с		2 522,26	634,63	83,57
Дросселирование	0,00		100%
Fairing mass		2 000,00
Fairing jettison (s)		340,00

[ZOOR]

Дмитрий В. пишет:
Fairing jettison (s) 340,00

А если сбросить ГО на 225 s (положить в РП-1) - сколько ПН выйдет?

[naunau]

Насколько сильно дросселирование влияет на УИ ? Двигатель работает на не оптимальных параметрах.
Потери ПН также в том, что дросселируемый двигатель слишком долго тащит свой немаленький вес слишком маленькой тягой.