Семейство РН Союз-5, или Atlas V по-русски

[Salo]

Всем хорош Союз-5, но смотрю на картинку:
 
И вижу зазор между ПН в 17т у Союза-5 и ПН в 50т у Энергии-3.
Будет конечно Ангара А-5 с ПН в 25,5 т. И это всё.

И вот тут хочется вспомнить об этом предложении:
http://novosti-kosmonavtiki.ru/mag/2013/1004/13840/

Универсальный ракетный двигатель РД-193. Мнение инженера-разработчика
Автор: Огнев В.

Люди, связавшие свою трудовую деятельность с ракетно-космической техникой или просто интересующиеся данным направлением технического развития, хорошо осведомлены о продукции ОАО «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко» и той роли в деле исследования космоса, которую она сыграла и продолжает играть в нашей стране и в мире.

Надежные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) предприятия установлены на нижних, а в некоторых случаях и на верхних, ступенях отечественных РН «Союз», «Протон», «Зенит», американского Atlas 5 и ряда других. Мощные РД-170 обеспечили успешные полеты сверхмощного носителя «Энергия».

Сегодня «Энергомаш» серийно выпускает РД-171М, РД-180, РД-191 и осуществляет авторское сопровождение производства ранее созданных ЖРД. Наряду с этим ОКБ продолжает разработку новых двигателей с диапазоном тяги от 200 до 1000 тc, в том числе для вновь проектируемых многоразовых ракетно-космических систем (МРКС).

Одна из последних работ – двигатель РД-193, прототип-демонстратор которого успешно прошел серию огневых испытаний в октябре 2012 г. Это однокамерный кислородно-керосиновый ЖРД, выполненный по замкнутой схеме с дожиганием окислительного газа после турбины. РД-193 спроектирован по техническому заданию ГНПРКЦ «ЦСКБ – Прогресс». При испытаниях прототипа-демонстратора была воспроизведена циклограмма работы, соответствующая указанной в техзадании.

Основные характеристики РД-193:

Тяга двигателя:

    на уровне моря – 196 тс
    в пустоте – 212.6 тс

Удельный импульс тяги:

    на уровне моря – 311.2 кгс/кг
    в пустоте – 337.5 кгс/кг

Масса ~1900 кг
Диапазон дросселирования составляет от 100 до 40 %.

В настоящее время РД-193 рассматривается в качестве маршевого двигателя первой ступени легкой РН «Союз 2.1В», в которой управление вектором тяги осуществляется специальным рулевым двигателем с качающимися камерами.

Конструкции основных узлов и агрегатов заимствованы с двигателя РД-191, созданного для РН «Ангара». Основное отличие от прототипа – отсутствие узла качания камеры и связанных с ним других конструктивных элементов, что привело к упрощению конструкции, уменьшению габаритов, снижению массы примерно на 300 кг и удешевлению двигателя.

Идея создания такого двигателя возникла в 2003 г., когда предприятие рассмотрело возможность замены стартовых твердотопливных ускорителей (СТУ) носителя Atlas 5 на жидкостные, на базе РД-191. В ходе проработки было решено упростить исходный двигатель за счет исключения из конструкции узла качания и связанных с ним элементов, так как управление вектором тяги на этапе работы первой ступени ракеты Atlas 5 осуществляется качанием камер маршевого РД-180, а ускорители в этом процессе не участвуют.

Из статистики пусков американского носителя известно, что максимальный угол отклонения камер РД-180 составил около 3.5° (конструкция узла качания допускает поворот до 8.5°) в одном из пусков варианта v551, полностью укомплектованного СТУ (пять штук), в момент отрыва ракеты от стартового стола. Для справки: тяга одного ускорителя – 170 тс. Данный факт показывает достаточные запасы управляющих моментов, реализуемых РД-180, и заставляет вспомнить об идее использования ЖРД с неподвижной камерой в навесных стартовых ускорителях при наличии в центральном блоке достаточно мощного маршевого двигателя с управляемым вектором тяги.

[Salo]

Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.
Учитывая диаметр первой ступени Союза-5 в 4,1 м и диаметр УРМа-1 в 2,9 м, таковых может быть до шести.
Берём УРМ-1 и ставим на него РД-193 форсированный на 10% до 215,6 тс.

Семейство:

Союз-5 моноблок с ПН 17т.
Союз-5.1 с одним стартовым ускорителем с ПН 22т.
Союз-5.2 с двумя стартовыми ускорителями с ПН 25,8т.
Союз-5.3 с тремя стартовыми ускорителями с ПН 31т.
Союз-5.4 с четырьмя стартовыми ускорителями с ПН 37т.
Союз-5.5 с пятью стартовыми ускорителями с ПН 43т.
Союз-5.6 с шестью стартовыми ускорителями с ПН 48т.

Последний вариант видимо не понадобится, ибо он по ПН почти совпадает с Энергией-3.
Наибольший интерес представляют варианты с 2, 3 и 4 ускорителями.

[Bell]

Salo пишет:
Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.

РЗТ УРМа примерно в 1,3 раза больше четверти РЗТ 1-й ступени Союза-5 - ББ выгорят позже ЦБ  

[Искандер]

Bell пишет:

Salo пишет:
Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.

РЗТ УРМа примерно в 1,3 раза больше четверти РЗТ 1-й ступени Союза-5 - ББ выгорят позже ЦБ    

Что может быть проще чем слегка недолить?
Кроме того тягу в конце активного  участка всё равно придётся дросселировать за счёт центрального блока.

[Искандер]

Salo пишет:
Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.
Учитывая диаметр первой ступени Союза-5 в 4,1 м и диаметр УРМа-1 в 2,9 м, таковых может быть до шести.
Берём УРМ-1 и ставим на него РД-193 форсированный на 10% до 215,6 тс.

Семейство:

Союз-5 моноблок с ПН 17т.
Союз-5.1 с одним стартовым ускорителем с ПН 22т.
Союз-5.2 с двумя стартовыми ускорителями с ПН 25,8т.
Союз-5.3 с тремя стартовыми ускорителями с ПН 31т.
Союз-5.4 с четырьмя стартовыми ускорителями с ПН 37т.
Союз-5.5 с пятью стартовыми ускорителями с ПН 43т.
Союз-5.6 с шестью стартовыми ускорителями с ПН 48т.

Последний вариант видимо не понадобится, ибо он по ПН почти совпадает с Энергией-3.
Наибольший интерес представляют варианты с 2, 3 и 4 ускорителями.

Нравится. Я бы вообще ограничился вариантом с двумя ускорителями.
Боюсь что вариант с четырьмя ускорителями по стоимости догонит Энергию-3.
Ну, а ещё круче были бы совсем простые ускорители на двигателях вытеснительной схемы или ТТРД.

[Bell]

Искандер пишет:
Ну, а ещё круче были бы совсем простые ускорители на двигателях вытеснительной схемы или ТТРД.

4 боковушки от Союза

[Bell]

Искандер пишет:
Что может быть проще чем слегка недолить?
Кроме того тягу в конце активногоучастка всё равно придётся дросселировать за счёт центрального блока.

Ниче себе "слегка"! 30% как минимум.
Так ББ работающие до конца ЦБ сильно ухудшат ситуацию с тягой. Там хоть вообще отключай ЦБ...

[Дмитрий Инфан]

Стандартный УРМ использовать, понятно, бессмысленно. Нужен укороченный с меньшим объёмом баков.

[Seerndv]

Salo пишет:
Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.

- идея мегасосисочности овладевает массами 

[Leonar]

дубль.

[Leonar]

идея в виде ускорителей на основе переделанных боковушек Союза

НОО 200*200 км * 51 град. с Байконура:

С двумя: 20437 кг
С тремя: 21991 кг
С четырьмя: 23509 кг
С пятью: 24991 кг
С шестью: 26433 кг

На ГПО-1800 с Байконура:

С двумя: 6126 кг
С четырьмя: 7258 кг

[Артём Сухоев]

Про Союз. А стартовый стол, и конструкции. Какой запас прочности имеют?

[mihalchuk]

Искандер пишет:
Что может быть проще чем слегка недолить?

Одно из первых испытаний блока А (в Новостройке) закончилось сгоранием. Испытание было кратковременным, и нештатку списали на неполную заливку.

[Искандер]

Bell пишет:

Искандер пишет:
Что может быть проще чем слегка недолить?
Кроме того тягу в конце активногоучастка всё равно придётся дросселировать за счёт центрального блока.

Ниче себе "слегка"! 30% как минимум.
Так ББ работающие до конца ЦБ сильно ухудшат ситуацию с тягой. Там хоть вообще отключай ЦБ...

Смотря сколько их будет. Кроме того ни кто не запрещает укоротить,  это ж просто.

[Искандер]

Seerndv пишет:

Salo пишет:
Суть предложения в использовании УРМ-1 в качестве стартовых ускорителей для Союза-5.

- идея мегасосисочности овладевает массами  

Суть - "дотянуть за уши" Союз-5 до 25т+. И тем самым закрыть тему Протона и Ангары.

[Искандер]

Союз-5 

mihalchuk пишет:

Искандер пишет:
Что может быть проще чем слегка недолить?

Одно из первых испытаний блока А (в Новостройке) закончилось сгоранием. Испытание было кратковременным, и нештатку списали на неполную заливку.

Лучше конечно сделать боковушку  под РД-193 заново. Тем более что такой носитель (Союз-5+) хоронит Ангару.

[Искандер]

Bell пишет:

Искандер пишет:
Ну, а ещё круче были бы совсем простые ускорители на двигателях вытеснительной схемы или ТТРД.

4 боковушки от Союза  

Не-а! Не нравиться и не вытягивают. Это ж многососисочный монстр выходит.

[Bell]

Искандер пишет:

Bell пишет:

Искандер пишет:
Что может быть проще чем слегка недолить?
Кроме того тягу в конце активногоучастка всё равно придётся дросселировать за счёт центрального блока.

Ниче себе "слегка"! 30% как минимум.
Так ББ работающие до конца ЦБ сильно ухудшат ситуацию с тягой. Там хоть вообще отключай ЦБ...

Смотря сколько их будет. Кроме того ни кто не запрещает укоротить, это ж просто.

Знач так...
1. Если уж, то - да, вновь спроектированные блоки и не получится никаких серийных компонентов от других РН
2. Резко ограничена длина ускорителя - крепление в верхней части в районе межбака.
3. Необходимо предусмотреть передачу усилия в районе ХО

[Leonar]

Искандер пишет:
Лучше конечно сделать боковушкупод РД-193 заново

рд 193 - дорого и будет так же дорого, что и Ангара
а вот рд 107 - дешевле в разы

[Вернер П.]

Bell пишет:
РЗТ УРМа примерно в 1,3 раза больше четверти РЗТ 1-й ступени Союза-5 - ББ выгорят позже ЦБ

Классическая ошибка проектировщиков ракет из кубиков.
Невольно подразумевается что ускоритель д.б. послабее ЦБ. А у успешных ракет  как раз все наоборот - тяга ускорителей ( суммарная) значительно больше тяги ЦБ