Автономный ракетный блок для вертикальной посадки 1-й ступени РН Союз-5

[Артём Сухоев]

Bell пишет:

Артём Сухоев пишет:
А что если порашутами?

спрячься в ЧД, клоун

Прячусь

[Зловредный]

Astro Cat пишет:
Не лучше ли сразу делать Фалькон-9. Да, позорно, но другого пути нет.

Позорно по недомыслию пускать ракеты за бугор. А подсмотреть у конкурента хорошее решение и применить его у себя не позорно. Вот только действительно ли оно хорошее...

[Артём Сухоев]

Зловредный пишет:

Astro Cat пишет:
Не лучше ли сразу делать Фалькон-9. Да, позорно, но другого пути нет.

Позорно по недомыслию пускать ракеты за бугор. А подсмотреть у конкурента хорошее решение и применить его у себя не позорно. Вот только действительно ли оно хорошее...

А почему плюсы не работают,я бы чувака отметил?

[Saul]

Bell пишет:
Меня тут муза посетила  

 Автономный ракетный блок для вертикальной посадки 1-й ступени РН Союз-5

1. Бла-бла-бла обоснование экономической эффективности многоразового использования первых ступеней РН вообще и реактивной посадки в частности.

2. Как убедительно показывает предыдущий раздел, наиболее эффективным в плане массовой отдачи, является вертикальная реактивная посадка первых ступеней РН. Однако, использование маршевого двигателя РД-171 для этой цели технически труднореализуемо в связи с отсутствием возможности многократного включения и его большой мощностью (не менее 40% тяги). Решение первой проблемы требует существенных и дорогостоящих изменений конструкции двигателя. Второе приводит к малому времени выдачи необходимого тормозного импульса, то есть малому тормозному пути, что в реальных условиях (плотность атмосферы, погодные явления и пр. ) может привести к аварийной посадке из-за запаздывания или преждевременного торможения. Так же это повышает требования к быстродействию системы управления.
В связи с этим, предпочтительно использование двигателя меньшей мощности. Оценки показывают, что оптимальной является тяга тормозного двигателя примерно в 2 раза превышающая конечный вес ракетного блока, что для первой ступени РН Союз-5 составляет около 75 тс.

 Интересная мысль по клону "Зенита", Добавлю своего -

 Рулевые камеры ставим на лапках (на ступнях или коленках). Компоненты топлива подаем сквозь силовые трубы лапок в газообразном виде от основного двигателя (через пустотелые шарниры). По окончанию работы ступени газогенератор раскаленный, ТНА раскрученный. Прикрываем газы на основную камеру, тормозим и приземляемся на рулевики. Вроде новизна есть.

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic16288/message1767979/?result=edit#message1767979

[mihalchuk]

Bell пишет:

mihalchuk пишет:
Центр масс получится очень высоко - это ж какие опоры понадобятся?

После выработки топлива, то есть именно тогда, когда в дело вступят опоры, ЦМ опять будет далеко внизу, потому что уже только маршевый двигатель весит почти 10 т.
Дополнительные 1,5 т сверху сместят ЦМ совсем незначительно. И надо учитывать вес самих опор - они-то как раз в самом низу. Так что вообще все вернется к исходному положению ЦМ.

Всего одна фраза, которую я пропустил, говорит о посадке на хвост, а не на голову

[ааа]

Меня тоже подобная муза посещала: посадить на рулевике первую ступень "Союз-2.1в".
Много бобла на этом не заработаешь, но в качестве демонстратора и стенда уже почти готовое изделие.
Жаль Рогозин ушел, ему бы понравилось.

[freinir]

Bell пишет:
- топливо для посадки в размере около 20% конечного веса ступени размещается в топливных баках автономного посадочного блока;

Ну как-бы маловато топлива для всего цикла торможения и посадки. И в плане веса уже не всё так красиво получается с дополнительной массой, включая и вопрос стоимости.

[Nilk]

ааа пишет:
Меня тоже подобная муза посещала: посадить на рулевике первую ступень "Союз-2.1в".
Много бобла на этом не заработаешь, но в качестве демонстратора и стенда уже почти готовое изделие.
Жаль Рогозин ушел, ему бы понравилось.

Блин, давно уже такие мысли приходят, для "тренировки на кошках" Союз-2.1в самое оно!

[Старый]

Nilk пишет:

ааа пишет:
Меня тоже подобная муза посещала: посадить на рулевике первую ступень "Союз-2.1в".
Много бобла на этом не заработаешь, но в качестве демонстратора и стенда уже почти готовое изделие.
Жаль Рогозин ушел, ему бы понравилось.

Блин, давно уже такие мысли приходят, для "тренировки на кошках" Союз-2.1в самое оно!

К сожалению этот рулевик однократного включения. А то было бы оригинально - назло врагам сохранять запас НК-33.
Под Мурманском хоть есть где приземлиться? Или все ровные места уже заняты? 

[Apollo13]

Старый пишет:

Nilk пишет:

ааа пишет:
Меня тоже подобная муза посещала: посадить на рулевике первую ступень "Союз-2.1в".
Много бобла на этом не заработаешь, но в качестве демонстратора и стенда уже почти готовое изделие.
Жаль Рогозин ушел, ему бы понравилось.

Блин, давно уже такие мысли приходят, для "тренировки на кошках" Союз-2.1в самое оно!

К сожалению этот рулевик однократного включения. А то было бы оригинально - назло врагам сохранять запас НК-33.  
Под Мурманском хоть есть где приземлиться? Или все ровные места уже заняты?

Еще он слабоват для входа в атмосферу. Фалкон там 3 двигателя использует. 

А так уже много лет об этом на форуме говорят. Искандер кажется первый предлагал.

[Юрий Морозов]

Белл. Вы умница. 
Но, до автономного ракетного блока, я додумался раньше, но не стал распространяться.. Но вот то, что делать надо блок вверху. Это вы успели первым. Молодчина. Идея хорошая.
По тяге двигателя. Достаточно 150% массы, то есть 45тс, на уровне моря, а может и поменьше.
Но преимущество, верхнего положения не очевидна.
А вот воздушные рули как у Фалкон 9, это очень перспективное инженерное решение. А они хорошо работают именно с нижнем расположением автономного ракетного блока.
Расположить их можно сбоку. по обе стороны от бака.

[Старый]

Apollo13 пишет: 
А так уже много лет об этом на форуме говорят. Искандер кажется первый предлагал.

Ну я тоже давно предлагаю, правда на Союзе-5. 
 А на Союзе-2.в да, не додумался. 

[Юрий Морозов]

В России опробовать систему возвращения лучше всего опробовать на боковушках Союз-2. Это я предлагал в КБ Арсенал, еще года два назад. Иванову. Он схавал инженерную записку и "исчез"
А идея была очень простая, использовать для посадки ступени рулевые камеры.
Изначально в РД-108 был механизм отключения основных камер. И ступень работала на рулевиках.
При массе пустой ступени 4 тонны, тяга двух рулевиков боковушки около 6500 кгс.
Однако нужно было переставить два рулевика в новых местах по бокам ступени и добавить управление в еще одной плоскости. Также изменить некоторые механизмы управления двигателем. Но такие возможности имеются. Это и есть некоторое ноу-хау.
Увы эту идею не поддержали в НПО Энергомаш.
И знаете что там ответили, ха , многоразовость уменьшит заказ на производство РД-107. Типа не выгодно.

Вот в таком варианте путь развития многоразовости в России самый оптимальный.
Есть еще преимущество этого решения.
Скорость отделения боковых ступеней самая малая по сравнению с двухступенчатой схемы. А значит и спасать легче. И уменьшение ПН из-за многоразовости небольшое. легче тормозить. меньше нагрузки при торможении. 

[Дмитрий Инфан]

Bell пишет:
Таким образом, реализация вертикальной посадки не требует существенных изменений конструкции первой ступени (за исключением дополнительной тепловой защиты верхней части бака кислорода и установки посадочных опор) и может быть применена на серийном одноразовом изделии после незначительных доработок.

Специфика нашей космонавтики (старты располагаются в глубине материка, а не на побережье) рубят на корню всю эту замечательную идею - придётся строить много-много площадок для приземляющихся ступеней и содержать их.
Многоразовость у нас возможна только в двух вариантах - либо по типу "Байкала" (крылатая ступень, садящаяся на аэродром), либо по типу "Короны" (одноступ, возвращающийся с орбиты).

Единственно, чем может реально помочь автономный блок - уменьшит разброс при падении отработанной ступени и снизит площадь полей падения.

[Юрий Морозов]

Дмитрий Инфан пишет:

Bell пишет:
Таким образом, реализация вертикальной посадки не требует существенных изменений конструкции первой ступени (за исключением дополнительной тепловой защиты верхней части бака кислорода и установки посадочных опор) и может быть применена на серийном одноразовом изделии после незначительных доработок.

Специфика нашей космонавтики (старты располагаются в глубине материка, а не на побережье) рубят на корню всю эту замечательную идею - придётся строить много-много площадок для приземляющихся ступеней и содержать их.
Многоразовость у нас возможна только в двух вариантах - либо по типу "Байкала" (крылатая ступень, садящаяся на аэродром), либо по типу "Короны" (одноступ, возвращающийся с орбиты).

Единственно, чем может реально помочь автономный блок - уменьшит разброс при падении отработанной ступени и снизит площадь полей падения.

Не согласен.
При многоразовых первых ступенях Союза-2,резко уменьшаются размеры отдельной площадки спасения., так как спасать надо не 20 тонн а всего лишь 4 тонны, что можно вывезти и вертолетом и дирижаблем, и автомобильным транспортом по дорогам общего пользования.
Это резко упрощает посадку, и делает возможность сделать комплект оборудования посадки мобильным. А значит сделать много много мест для развертывания посадочной площадки  не предоставить труда. Это все равно будет меньше места , чем зоны падения которые выделяются сейчас.

[Василий Ратников]

Дмитрий Инфан пишет:
Специфика нашей космонавтики (старты располагаются в глубине материка, а не на побережье) рубят на корню всю эту замечательную идею - придётся строить много-много площадок для приземляющихся ступеней и содержать их.

я этого упорно не понимаю
Маск считает что сжать на землю это офигенно но просто дорого по энергетике
а баржа, ее размеры, качка, обратный путь это компромисс

люди типа вас наоборот упорно уверяют нас что посадка на землю это капец капец.
почему много много ? сколько там трасс ? тайминги когда остреливаются тоже обычно одинаковые.
в чем дороговизна забетонировать 5 площадок 100х100 метров ? а потом вертолетом вывезли если уж это совсем в тундре или фурой если до дороги недалеко ?

[Дмитрий В.]

Василий Ратников пишет:

Дмитрий Инфан пишет:
Специфика нашей космонавтики (старты располагаются в глубине материка, а не на побережье) рубят на корню всю эту замечательную идею - придётся строить много-много площадок для приземляющихся ступеней и содержать их.

я этого упорно не понимаю
Маск считает что сжать на землю это офигенно но просто дорого по энергетике
а баржа, ее размеры, качка, обратный путь это компромисс

люди типа вас наоборот упорно уверяют нас что посадка на землю это капец капец.
почему много много ? сколько там трасс ? тайминги когда остреливаются тоже обычно одинаковые.
в чем дороговизна забетонировать 5 площадок 100х100 метров ? а потом вертолетом вывезли если уж это совсем в тундре или фурой если до дороги недалеко ?

Осталось вертолет заиметь грузоподъемностью 30+ тонн. Не подскажешь, где взять? И заодно подскажи, сколько будет стоить годовое содержание летного отряда этих вертолетов , а также стоимость строительства площадок и их содержание?

[Alex_II]

Дмитрий В. пишет:
Осталось вертолет заиметь грузоподъемностью 30+ тонн.

Начать производство В-12 на современной технической базе... На базе Ми-26 должен выйти аппарат с грузоподъемностью до 40т. Ну пусть 35...

Дмитрий В. пишет:
И заодно подскажи, сколько будет стоить годовое содержание летного отряда этих вертолетов

Они еще и денег будут зарабатывать. Сколько стоит содержание активно работающих Ми-26? Насколько я знаю - они ни разу не убыточны... Цена летного часа - от 800т до 1,2 миллиона рублей...

[Bell]

Apollo13 пишет:
Еще он слабоват для входа в атмосферу. Фалкон там 3 двигателя использует.

Необязательно, там зависит от схемы посадки.
Собственно посадка там на одном.

[Neru]

Вертикально ... как у Маска ... это сильно просто.
Включаем фантазию. Вспоминаем БФР из мультиков - а конкретно две такие штуки на хвосте 2 ступени в виде хвостового оперения.
Вспоминаем что когда-то в 2001 году показывали УРМ для Ангары с самолетной посадкой "Байкал".
И фантазируем. На Байкале - ставили реактивный двигатель и шасси - тяжело, поэтому убираем. Сверху УРМа - поворачивающееся крыло... ну это круто конечно, но и его - убираем. И тут обращаем внимание на площадь этого крыла - почти длинна УРМа.
Что бы освежить память, о чем я говорю - смотрим фотки того Байкала. Описываю УРМ не в "ракетном" положении, а в том виде, как Байкал стоит на шасси.
Передняя часть - как обтекатель, после разделения со 2 ступенью никаких острых краев. Как обтекатель.
Нижнюю часть (там, где было шасси) делаем плоской - но вероятно и круглое сечение подойдёт. Вместо шасси снизу ставим выдвигающиеся опоры - как у Фалькона и как у Федерации, садиться будем без самолетного пробега и сразу "на бок", не вертикально.
В задней части ставим пару воздушных рулей как на БФР (только меньше) - когда ступень стоит на опорах "на боку" - рули с развалом в 90-120 градусов стоят над двигателем. Не по классической самолетной схеме, когда горизонтальный руль высоты и сверху - руль направления, а только два.
Используем научный задел по планированию ракетной посадки Федерации, и ставим аналогичный, но более мощный управляемый ТРД мягкой посадки в количестве 2-х штук - первый в районе передних двух опор, а второй - в районе задних.
Получившийся Союз-5 - УРМ после разделения со второй ступенью заставляем планировать - нижняя плоская часть вместо крыла, управляем рулями. Лишнее топливо - сливаем/сжигаем. 
При запуске с Восточного на 51,6 - район падения 1 ступени - середина Охотского моря (между Сахалином и Курильскими островами, ближе к Сахалину). Планируем или в сторону баржи (как у Маска) или до площадки на берегу и мягко садимся. Топлива и окислителя - нет, рвануть ничего не должно.
Масса опор и ТРД у ранее планируемой Федерации с "чисто ракетной посадкой" - 2,6 тонны на 8,5 тонны массы возвращаемой части. Прикидываем, что в случае, если ступень планирует, а не просто "управляемо падает", то усё может получиться значительно красивее, чем у Маска.
Нарисую - попрошу знакомого из самолетного КБ посчитать, как такая "сосиска с хвостиком" может планировать ... особенно при скорости 5-6 Махов.