РН Корона

[Raul]

а ракетный блок массой в сотнЮ тонн. Вся Корона весит 300 тонн  а мы её разгоняем на 800 м/с, тут даже с простейшим вытеснительным бустером и УИ 270сек больше сотни тонн не нужно

Сотня тонн ОК, но вытеснительная подача топлива - это такой прадедовский метод... ЭНА на электродвигателях с китайскими батарейками аккумуляторами. При небольшом стартовом участке аккумуляторы будут весить немного.

[garg]

Для двухступенчатой одноразовой РН Атлас-5 пара стартовых ускорителей Gem 63 дают ~50% роста Мпг на низкой орбите при 30% увеличении Мст. А теперь предположим, что масса многоразовой верхней ступени относится к массе ПН, как 2:1 (у шаттла было 2,8:1, у Старшипа, когда его нарисовали - 1,2:1 , истина, как всегда, где-то посередине). Тогда при увеличении Мст на 30% вместо 2+1=3 мы получим 2+2,5=4,5, т.е. рост Мпг в 2,5 раза. Это при наличии нижней ступени.

Вперёд - к двухступу! А одноступенчатую Корону не трожьте.

Ну почему. Если рассмотреть как опцию к одноступу - то вполне. Как средство повышение кванта моногруза. И будет линейка ПН -корона 6 тонн - корона в 2 пуска 11 тонн (первый с тратой топлива в 0) и корона с навесными стартовыми ускорителями.
Плюс если что это спасение проекта, если конструкция на первых порах получится слишком тяжелой или тяги не хватать будет и ПН будет сильно не хватать - т.е. сначала паллиативные средства для хоть какой то эксплуатации, а потом доводка до проектных норм. Уж слишком все на пределе и амбициозно, тем более что наша школа ракетостроения не показывает рекордов легковесности.

[Дмитрий В.]

Для двухступенчатой одноразовой РН Атлас-5 пара стартовых ускорителей Gem 63 дают ~50% роста Мпг на низкой орбите при 30% увеличении Мст. А теперь предположим, что масса многоразовой верхней ступени относится к массе ПН, как 2:1 (у шаттла было 2,8:1, у Старшипа, когда его нарисовали - 1,2:1 , истина, как всегда, где-то посередине). Тогда при увеличении Мст на 30% вместо 2+1=3 мы получим 2+2,5=4,5, т.е. рост Мпг в 2,5 раза. Это при наличии нижней ступени.

Вперёд - к двухступу! А одноступенчатую Корону не трожьте.

Ну почему. Если рассмотреть как опцию к одноступу - то вполне. Как средство повышение кванта моногруза. И будет линейка ПН -корона 6 тонн - корона в 2 пуска 11 тонн (первый с тратой топлива в 0) и корона с навесными стартовыми ускорителями.
Плюс если что это спасение проекта, если конструкция на первых порах получится слишком тяжелой или тяги не хватать будет и ПН будет сильно не хватать - т.е. сначала паллиативные средства для хоть какой то эксплуатации, а потом доводка до проектных норм

Бессмысленность подобных опций - по наращиванию Мпг - определяется ограниченными размерами грузоотсека при принятой компоновке короны. 

[cross-track]

Так вы ж говорите "прирост будет мизерный", хотя ПН поднимется процентов на 30 точно! И ускоритель-то тоже многоразовый, причём с простейшей посадкой (строго вниз безо всяких манёвров).

Раз посадка "строго вниз", то и взлет ускорителя с Короной "строго вверх". После отделения Короны от ускорителя ее горизонтальная скорость=0, и это значит, что Корона должна набрать горизонтальную 1-ю косм.скорость на некоторой высоте. С увеличением высоты орбиты первая космическая скорость уменьшается.
 Так,
 на поверхности Земли она равна 7905 м/с,
 на высоте 100 км она равна 7 844 м/с,
 на высоте 300 км — 7 726 м/с,
 на высоте 1000 км — 7 350 м/с.
 на высоте 1518 км — 7105 м/с
Заметим, что такую горизонтальную скорость Корона должна набрать во время свободного движения после отделения от ускорителя.

К чему все эти длинные рассуждения, если и так понятно что любой одноступ должен набрать около 9км/с. Разница между 2,8 и 2 км/с не очень велика. А вот разница между 9 и 8,2 огромная. При таких больших величинах ПН уже приближается к нулю. Соответственно какие-то жалкие 800м/с могут кардинально менять ситуацию: или у нас ПН будет или же её почти совсем не будет

Чтобы запустить спутник на орбиту МКС высотой 400 км, необходима ХС, равная 1-й КС на этой высоте 7669 м/с плюс затраты на гравитационные потери, атмосферное сопротивление, потери на управление, минус учет вращения Земли (пусть будет полная ХС=9000 м/с). Если запускать ракету так, что бустер обеспечивает ХС=800 м/с, и при этом до выключения бустера ракета взлетает вертикально, то в результате при выводе на конечную орбиту высотой 400 км понадобится меньше чем 9000 м/с, или больше?

[Prokrust]

Кстати если с вершины горы Эверест вырыть шахту глубиной в 5 км и взлетать снизу используя маглев (в вакууме конечно), то при 10g можно набрать вертикальную скорость в 1 км/с. И так вопрос!!!
Это будет считаться одноступом?

[cross-track]

Кстати если с вершины горы Эверест вырыть шахту глубиной в 5 км и взлетать снизу используя маглев (в вакууме конечно), то при 10g можно набрать вертикальную скорость в 1 км/с. И так вопрос!!!
Это будет считаться одноступом?

Если шахту углубить, и запускать маглевом прямо на орбиту, набирая 1 косм. скорость, то это и будет одноступ!

[garg]

Не надо извращаться с шахтами. Давно придумано все.
Рампу-ускоритель с трамплином чисто по поверхности возле Ла-Пас строим длинной 30-45 км. Вершина рампы на высоте до 5-5,5 км может быть. Умеренные ускорения 4-5G, удобное обслуживание. Разгон до 1,5-2 км/с

[blik]

Не надо извращаться с шахтами. Давно придумано все.
Рампу-ускоритель с трамплином чисто по поверхности возле Ла-Пас строим длинной 30-45 км. Вершина рампы на высоте до 5-5,5 км может быть. Умеренные ускорения 4-5G, удобное обслуживание. Разгон до 1,5-2 км/с

скоростной напор будет в 40 раз выше штатного. Суммарное сопротивление будет 75% от тяги двигателей. Угол вылета катастрофически неоптимальный. В результате, проиграете практически все, что набрали трамплином.

[Raul]

Бессмысленность подобных опций - по наращиванию Мпг - определяется ограниченными размерами грузоотсека при принятой компоновке короны. 

Никогда бы не подумал, что будущий одноступ будет таскать на орбиту помногу единоразово! Совсем наоборот, это способ задешево и оперативно возить на орбиту малые КА. Загрузили - заправили - полетели - отделили - прилетели. Больше, чем МКА, одноступ не доставит на орбиту по своим ТТХ, поэтому большой грузовой отсек ему не нужен. МюПН 1%, как у двухступенчатого Старшипа, при Мст 300 тонн Мпг 3 тонны на 200 км  - предел мечтаний. Стартовый ускоритель пригодится не для того, чтобы отвезти побольше, а для того, чтобы взлететь повыше и не тратить на это одноразовый РБ.

[cross-track]

Бессмысленность подобных опций - по наращиванию Мпг - определяется ограниченными размерами грузоотсека при принятой компоновке короны. 

Никогда бы не подумал, что будущий одноступ будет таскать на орбиту помногу единоразово! Совсем наоборот, это способ задешево и оперативно возить на орбиту малые КА. Загрузили - заправили - полетели - отделили - прилетели. Больше, чем МКА, одноступ не доставит на орбиту по факту, поэтому большой грузовой отсек ему не нужен. МюПН 1%, как у двухступенчатого Старшипа, при Мст 300 тонн Мпг 3 тонны - предел мечтаний. Стартовый ускоритель пригодится не для того, чтобы отвезти побольше, а для того, чтобы взлететь повыше.

При высокой тяговооруженности (TWR ≈ 2.0) высота отделения ускорителя, если не ошибаюсь, составит около 7 км, а при заложенной ХС=800 м/с реальная достигаемая скорость при учете гравпотерь будет ~450 м/с.

[Raul]

Бессмысленность подобных опций - по наращиванию Мпг - определяется ограниченными размерами грузоотсека при принятой компоновке короны. 

Никогда бы не подумал, что будущий одноступ будет таскать на орбиту помногу единоразово! Совсем наоборот, это способ задешево и оперативно возить на орбиту малые КА. Загрузили - заправили - полетели - отделили - прилетели. Больше, чем МКА, одноступ не доставит на орбиту по факту, поэтому большой грузовой отсек ему не нужен. МюПН 1%, как у двухступенчатого Старшипа, при Мст 300 тонн Мпг 3 тонны - предел мечтаний. Стартовый ускоритель пригодится не для того, чтобы отвезти побольше, а для того, чтобы взлететь повыше.

При высокой тяговооруженности (TWR ≈ 2.0) высота отделения ускорителя, если не ошибаюсь, составит около 7 км, а при заложенной ХС=800 м/с реальная достигаемая скорость при учете гравпотерь будет ~450 м/с.

Об этом и речь - 800 м/c в космосе по дороге не валяются, их надо обеспечить с помощью РБ, либо с помощью стартового ускорителя. Стартовый ускоритель весит много, но его можно сделать многоразовым. Что выйдет дешевле - вопрос экономики.

[Юрий Михайлович Темников]

Весёлая полемика.
Начнём с Мэтра:
С точки зрения ракетчика он почти прав.Если есть недоступень,получается недоракета. И РН тяжёлая,соотношение блоков -увы не соответствует,и ХС блока маловата.
С другой стороны блок лёгкий ,спасение чуть не на порядок дешевле,потери топлива на посадку меньше чем у "Порядочной" ступени. 800м\сек,плюс 20-40 км высоты,это весьма солидный довесок для ССТО. Это ещё минусом около 50 м\сек аэродинамических потерь. Не забудем весьма значительный рост УИ,увеличение тяги на 8-10 % в вакууме. Ну и т,что не все не всегда понимают.Растёт энергетический КПД использования топлива,Согласитесь ,что прибавка энергии РН на том же расходе топлива на увеличение скорости 1 м\сек при скорости 800 м\сек и 1-10 м сек,это просто несопоставимые вещи.
Ну и замечание про малый обьём грузового отсека. А оно нам надо? Я к тому,что %80 грузов  будет составлять топливо ,остальное попутным грузом. Крупногабариты на НОО можно будет собирать в водородном баке  рн КОРОНА.

[cross-track]

Весёлая полемика.
Начнём с Мэтра:
С точки зрения ракетчика он почти прав.Если есть недоступень,получается недоракета. И РН тяжёлая,соотношение блоков -увы не соответствует,и ХС блока маловата.
С другой стороны блок лёгкий ,спасение чуть не на порядок дешевле,потери топлива на посадку меньше чем у "Порядочной" ступени. 800м\сек,плюс 20-40 км высоты,это весьма солидный довесок для ССТО. Это ещё минусом около 50 м\сек аэродинамических потерь. Не забудем весьма значительный рост УИ,увеличение тяги на 8-10 % в вакууме. Ну и т,что не все не всегда понимают.Растёт энергетический КПД использования топлива,Согласитесь ,что прибавка энергии РН на том же расходе топлива на увеличение скорости 1 м\сек при скорости 800 м\сек и 1-10 м сек,это просто несопоставимые вещи.
Ну и замечание про малый обьём грузового отсека. А оно нам надо? Я к тому,что %80 грузов  будет составлять топливо ,остальное попутным грузом. Крупногабариты на НОО можно будет собирать в водородном баке  рн КОРОНА.

При вертикальном пуске из начальной ХС 800 м/с хорошо если останется 400-500 м/с в конце работы ускорителя. Соответственно, высота подъёма будет значительно меньше.

[Буцетам]

Чтобы запустить спутник на орбиту МКС высотой 400 км, необходима ХС, равная 1-й КС на этой высоте 7669 м/с плюс затраты на гравитационные потери, атмосферное сопротивление, потери на управление, минус учет вращения Земли (пусть будет полная ХС=9000 м/с). Если запускать ракету так, что бустер обеспечивает ХС=800 м/с, и при этом до выключения бустера ракета взлетает вертикально, то в результате при выводе на конечную орбиту высотой 400 км понадобится меньше чем 9000 м/с, или больше?

Да столько же и будет, 9000м/сек. По-факту чуть больше, но разница невелика. Корона с "жопным" ускорителем будет добирать 8200м/сек, а Корона без ускорителя - полные 9000м/сек. ПН с ускорителем вырастет, и значительно

[cross-track]

Чтобы запустить спутник на орбиту МКС высотой 400 км, необходима ХС, равная 1-й КС на этой высоте 7669 м/с плюс затраты на гравитационные потери, атмосферное сопротивление, потери на управление, минус учет вращения Земли (пусть будет полная ХС=9000 м/с). Если запускать ракету так, что бустер обеспечивает ХС=800 м/с, и при этом до выключения бустера ракета взлетает вертикально, то в результате при выводе на конечную орбиту высотой 400 км понадобится меньше чем 9000 м/с, или больше?

Да столько же и будет, 9000м/сек. По-факту чуть больше, но разница невелика. Корона с "жопным" ускорителем будет добирать 8200м/сек, а Корона без ускорителя - полные 9000м/сек. ПН с ускорителем вырастет, и значительно

Тогда поясните, что именно вы понимаете под 800 м/с? Это запас ХС ускорителя, или что-то другое?

[Буцетам]

Тогда поясните, что именно вы понимаете под 800 м/с? Это запас ХС ускорителя, или что-то другое?

Запас ХС ускорителя в составе ракеты. Ускоритель обеспечивает 800м/с из общей ХС при выведении. Так понятно?

[cross-track]

Тогда поясните, что именно вы понимаете под 800 м/с? Это запас ХС ускорителя, или что-то другое?

Запас ХС ускорителя в составе ракеты. Ускоритель обеспечивает 800м/с из общей ХС при выведении. Так понятно?

Не совсем. Если 800м/с - это часть общей ХС при выведении, то скорость ракеты в момент отделения ускорителя будет ощутимо меньше  800м/с, как я и писал выше?

[Буцетам]

Тогда поясните, что именно вы понимаете под 800 м/с? Это запас ХС ускорителя, или что-то другое?

Запас ХС ускорителя в составе ракеты. Ускоритель обеспечивает 800м/с из общей ХС при выведении. Так понятно?

Не совсем. Если 800м/с - это часть общей ХС при выведении, то скорость ракеты в момент отделения ускорителя будет ощутимо меньше  800м/с, как я и писал выше?

Скорость ракеты-то? Да нет, как раз 800м/сек и будет. Но это скорость вертикальная, дальше она начнёт уменьшаться до нуля.
UP. Забыл про аэродинамические потери. Да, скорость ракеты будет меньше 800м/сек на величину аэродинамических потерь

[cross-track]

Тогда поясните, что именно вы понимаете под 800 м/с? Это запас ХС ускорителя, или что-то другое?

Запас ХС ускорителя в составе ракеты. Ускоритель обеспечивает 800м/с из общей ХС при выведении. Так понятно?

Не совсем. Если 800м/с - это часть общей ХС при выведении, то скорость ракеты в момент отделения ускорителя будет ощутимо меньше  800м/с, как я и писал выше?

Скорость ракеты-то? Да нет, как раз 800м/сек и будет. Но это скорость вертикальная, дальше она начнёт уменьшаться до нуля

Если во время подъема ускорителя средняя тяговооруженность будет 2 (меняясь, к примеру, от 1.5 до 2.5), то среднее ускорение подъема будет 10 м/с2.Значит, за 40 секунд подъема ускоритель (с ракетой) досигнет скорости 400 м/с, и еще 400 м/с будут потеряны из-за грав.потерь. Т.е. общий расход ХС будет равен 800 м/с. А скорость в момент отделения ускорителя (через 40 секунд после пуска) будет 400 м/с, а не 800 м/с.

[Буцетам]

а ракетный блок массой в сотнЮ тонн. Вся Корона весит 300 тонн  а мы её разгоняем на 800 м/с, тут даже с простейшим вытеснительным бустером и УИ 270сек больше сотни тонн не нужно

Сотня тонн ОК, но вытеснительная подача топлива - это такой прадедовский метод... ЭНА на электродвигателях с китайскими батарейками аккумуляторами. При небольшом стартовом участке аккумуляторы будут весить немного.

Как раз-таки при небольшом времени работы аккумуляторы будут весить непропорционально много. Почему? Потому что аккумуляторы это вам не суперконденсаторы, разрядный ток максимум 20С. А при 20С время разряда будет 1/20 часа, то есть 180 секунд. Хотите работать 90 секунд и уполовинить акуумуляторы? А не получится, придётся брать полный запас
Да и в концептуальном плане ЭНА мне не нравится.  ЭНА привносит большую сложность, риски тоже
 большие. А результат какой? Всего лишь +20сек УИ. Ну и чего? Я лучше ту же самую массу (аккумуляторы, моторы) потрачу на толстую стенку бака, сделаю бак на 30атм. А 20 секунд УИ мне и нахрен не нужны. Вытеснительный kick stage это примитивная, дешёвая и надёжная бандура, то что нужно ракетчику-многоразчику