И опять про Ангару (часть третья)

[Дмитрий В.]

утяжеление теплозащиты 1й ступени из-за более высокой скорости разделения
- увеличение запаса топлива на возвращение и тому подобные "частности".

Так ведь блок И и УРМ-2 почти одинаковые по массе, и скорость разделения изменится не сильно

УРМ-2 в полтора раза больше Блока И.
Но вообще мой пост был про идею увеличить первую многоразовую ступень и уменьшить вторую одноразовую

[Буцетам]

Почему УРМ-2 был сделан в диаметре 3,6м ? Массовое совершенство чечевицы разве не ниже чем у цилиндра? Конический переходник разве не тяжелей чем цилиндрический?
Насколько возрастёт ПН Ангары-5, если ей дать растянутую до 40 т РЗТ вторую ступень от Ангары-1?

[Старый]

Насколько возрастёт ПН Ангары-5, если ей дать растянутую до 40 т РЗТ вторую ступень от Ангары-1?

Ни насколько. Если на ступень рассчитанную на 2 тонны поставить 20 тонн то она переломится и до орбиты ничего не долетит. 

[Дмитрий В.]

Почему УРМ-2 был сделан в диаметре 3,6м ? Массовое совершенство чечевицы разве не ниже чем у цилиндра? Конический переходник разве не тяжелей чем цилиндрический?
Насколько возрастёт ПН Ангары-5, если ей дать растянутую до 40 т РЗТ вторую ступень от Ангары-1?

Почти ни насколько. Чтобы был эффект, надо увеличить не только РЗТ, но и тягу третьей ступени.

[Буцетам]

Почти ни насколько. Чтобы был эффект, надо увеличить не только РЗТ, но и тягу третьей ступени.

Так а сухая масса разве не уменьшится при переводе УРМ-2 на 2,9метра?

[Буцетам]

Повторю свой вопрос - из каких соображений УРМ-2 сделали в диаметре 3,6 метра?

[Просто Василий]

Хороший в Вики анализ, не видел. Но есть нюансы которые делают ситуацию ещё хуже.

• Неоптимальное распределение масс между ступенями. В период разработки проектировщикам был доступен только разрабатывашийся в то время двигатель РД-0124 в качестве маршевого двигателя третьей ступени. Его тяга составляет всего 30 тс, что значительно ниже, чем у аналогичной по назначению двигательной установки третьей ступени РН "Протон" - суммарная тяга маршевого РД-0213 и рулевого РД-0214 вдвое больше - 62,5 тс. В результате проектировщики были вынуждены ограничить массу и запас топлива третьей ступени УРМ-2, а так же перераспределить массу в пользу пакета из УРМ-1.

Основной причиной применения маленькой верхней ступени явилась суперидея "ракеты из кубиков Лего". По этой концепции третья ступень Ангары-5 должна была служить второй ступенью Ангары-1.2. И соответственно не могла быть очень большой так как оказалась бы слишком большой для Ангары-2.1. Таким образом УРМ-2 и оказался слишком маленьким для Ангары-5.

 Более того. Первоначально в рамках концепции "делать ракету из всего готового" ЦиХ предложил  в качестве УРМ-2 использовать блок "И" - третью ступень РН Союз-2.1б. Поэтому первоначально Ангару-5 в ЦиХ даже назвали "Ангара-5И". Эта концепция была официально озвучена и широко разрекламирована и в дальнейшем руководство ЦиХ уже не могло от неё отказаться и могло только модифицировать.
  Изначальное применение блока "И" повлияло и на размерность УРМ-1. Дело в том что Ангара-1.2 с блоком "И" по грузоподьёмности сильно уступала Циклону-3 которую она призвана была заменить. Пытаясь дожать грузоподъёмность техническая элита ЦиХ до предела увеличила стартовую массу РН путём увеличения стартовой массы УРМ-1. Таким образом УРМ-1 и приобрёл свою уникальную низкую стартовую тяговооружённость.
  В дальнейшем, когда концепция уже была широко разрекламирована и отказаться от неё стало невозможно, выяснилась и другая неприятная особенность о которой руководство ЦиХ первоначально не подумало. Оказалось что союзовский блок "И" диаметром 2.4 метра и рассчитаныый на ПН примерно 8 тонн не выдержит нагрузок от 24 тонн ПН Ангары-5 (в три раза больше чем у Союза) и изгибающих аэродинамических нагрузок от огромного обтекателя Ангары.
 Для преодоления этой проблемы было решено вместо блока "И" разработать новый УРМ-2 увеличенной прочности и диаметра. Это позволяло и увеличить запас топлива сделав его чуть более оптимальным, но унификация с Ангарой-1.2, уже выбранный двигатель РД-124 и низкая тяговооружённость УРМ-1 не позволяли сильно увеличить запас топлива.
 В результате диаметр УРМ-2 был увеличен настолько что он стал больше диаметра УРМ-1. Ангара стала единственной в мире ракетой у которой диаметр верхней ступени стал больше чем диаметр нижней. За это Ангару-1.2 прозвали "удавом проглотившим телёнка".  Сохраняющийся малый запас топлива при большом диаметре не позволил применить не только несущие но даже сферические баки. Пришлось применить плоские чечевицеобразные баки состоящие по сути из одних широких плоских днищ. Для интегравции их в силовую констирукцию ракеты пришлось делать большие несущие переходные и межбаковые отсеки. Отсюда уникальное, крайне низкое весовое совершенство УРМ-2.
 Вот как получились уникальные особенности УРМ-2 описанные в Педивикии.

Старый хорошо разжевал

[freinir]

Там всё просто. Для такой схемы РН третья ступень получается очень маленькой по заправке и поэтому в диаметр 4,1 метра не лезла, поэтому 3,6 метра.

[simple]

А не нужно было мощнее.

...191 не дотянул до тяги на которую рассчитывали, и то что имеем сейчас не совсем то что хотелось, не достигли той нужной мощности...

РД-191 вполне себе выдал расчётную тягу 196 тс. Проблем с этим не было.

лет 15 назад я слыхал что хотели 210

Основной причиной применения маленькой верхней ступени явилась суперидея "ракеты из кубиков Лего". По этой концепции третья ступень Ангары-5 должна была служить второй ступенью Ангары-1.2. И соответственно не могла быть очень большой так как оказалась бы слишком большой для Ангары-2.1. Таким образом УРМ-2 и оказался слишком маленьким для Ангары-5.

ага, вот почему не хватало РД-191, сделали бы как хотели, УРМ-2 былбы больше

[Дмитрий В.]

А не нужно было мощнее.

...191 не дотянул до тяги на которую рассчитывали, и то что имеем сейчас не совсем то что хотелось, не достигли той нужной мощности...

РД-191 вполне себе выдал расчётную тягу 196 тс. Проблем с этим не было.

лет 15 назад я слыхал что хотели 210

Основной причиной применения маленькой верхней ступени явилась суперидея "ракеты из кубиков Лего". По этой концепции третья ступень Ангары-5 должна была служить второй ступенью Ангары-1.2. И соответственно не могла быть очень большой так как оказалась бы слишком большой для Ангары-2.1. Таким образом УРМ-2 и оказался слишком маленьким для Ангары-5.

ага, вот почему не хватало РД-191, сделали бы как хотели, УРМ-2 былбы больше

РД-191 и так был несколько форсирован по давлению относительно камеры РД-170/1071, и выдавал поэтому 196, а не 185 тс. А 210 тс, скорее всего - некая оценка пустотной тяги.

[simple]

А 210 тс, скорее всего - некая оценка пустотной тяги.

Это больше похоже на стандартную пустотную тягу (она чуть выше - около 213 тс).

не именно с моря, в том и суть, и задолго до того как пошла инфа про 191м

[Дмитрий В.]

А 210 тс, скорее всего - некая оценка пустотной тяги.

Это больше похоже на стандартную пустотную тягу (она чуть выше - около 213 тс).

не именно с моря, в том и суть, и задолго до того как пошла инфа про 191м

Значит, это слухи ( в крайнем случае, результаты каких-то испытаний на форсированном режиме). Изначально-то у РД-191 были аккурат те самые 185 тс у земли, а позднее стало 196 тс.

[Старый]

ага, вот почему не хватало РД-191, сделали бы как хотели, УРМ-2 былбы больше

И какой тогда была бы Ангара-1.2? 

[Старый]

Я надеюсь читателям этого форума постепенно становится понятно почему несмотря на всю свою очевидность и кажущуюся привлекательность идея набирать тяжёлые РН из пакета лёгких РН так нигде в мире ни разу и не была реализована.

[Старый]

В дальнейшем ситуация продолжала ухудшаться. Новый УРМ-2 ещё менее подходил к Ангаре-1.2. Большая сухая масса и низкая тяговооружённость ещё сильнее уменьшили массу ПН.  Внешний вид "удава проглотившего телёнка" был настолько необычен что вызывал сомнения даже у руководства страны далёкого от ракетостроения, не говоря уж о заказчике.
 В конечном итоге руководство ЦиХ приняло решение разработать для Ангары-1.2 новую, уже третью по счёту вторую ступень. Эта ступень имеет тот же диаметр что и УРМ-1 и наконец то оптимизирована для размерности Ангары-1.2. Но увы - ступень перестала быть универсальной. Если по УРМ-1 ещё можно говорить что он "унифицирован по блоку баков" то новая ступень не унифицирована ни по чему. В её конструкции нет ни одной детали общей с УРМ-2. Тем не менее руководство ЦиХ продолжает называть УРМ-2 "универсальным". Так как УРМ-2 разунифицировали со 2-й ст Ангары-1.2 то потерялся всякий смысл в его маленькой размерности, которая, повторяю, была вызвана соображениями унификации с А-1.2.

Ну и наконец. Сделать двигателю РД-0124 повторный запуск не удалось. Поэтому Ангара-1.2 смогла хоть и теоретически с натяжкой заменить Циклон-2 но не Циклон-3. Чтобы заменить Циклон-3 как и Циклону потребовался дополнительный блок довыведения. Однако уникальная, нигде более не используемая 2-я ступень и уникальный нигде более не используемый блок довыведения производимые темпом 1-2 шт в год (а то и меньше) резко увеличили себестоимость производства. Ангара-1.2 стала дороже чем массовый серийный Союз-2 при в разы меньшей массе ПН. Заказчик не применул этим воспользоваться и заказал Союз-2 вместо Ангары-1.2.
 Повисла в воздухе и сама концепция - в лице Ангары-1.2 вместо "дешовой масовой РН из универсальных блоков" заказчик получил дорогую редкую РН из уникальных, нигде более не используемых блоков. При наличии в этом же сегменте массовых серийных Союзов-2. Обещания ЦиХ оказались соответствующими действительности с точностью до наоборот.

 В этой связи сразу вспоминается что и Циклон-3 в своё время относился к тому же сегменту что и Восток-2М. Многие ПН прямо пересаживались с Востока на Циклон. В те времена массовых запусков это было оправдано (завод Прогресс не успевал с производством семёрок а в Циклоны переделывались снятые с вооружения Р-36). В наше время редких запусков заказчик вряд ли будет платить за две разных РН в одном сегменте.

[simple]

ага, вот почему не хватало РД-191, сделали бы как хотели, УРМ-2 былбы больше

И какой тогда была бы Ангара-1.2?

видимо с толстым урм-2

[simple]

Я надеюсь читателям этого форума постепенно становится понятно почему несмотря на всю свою очевидность и кажущуюся привлекательность идея набирать тяжёлые РН из пакета лёгких РН так нигде в мире ни разу и не была реализована.

не, основная причина в том что не экономили, везде где хотели сэкономить появлялась многоблочность, чаще из тту

[Старый]

Я надеюсь читателям этого форума постепенно становится понятно почему несмотря на всю свою очевидность и кажущуюся привлекательность идея набирать тяжёлые РН из пакета лёгких РН так нигде в мире ни разу и не была реализована.

не, основная причина в том что не экономили, везде где хотели сэкономить появлялась многоблочность, чаще из тту

Многоблочность или трёхблочность? 

[Буцетам]

Там всё просто. Для такой схемы РН третья ступень получается очень маленькой по заправке и поэтому в диаметр 4,1 метра не лезла, поэтому 3,6 метра.

Диаметр 2,9 чем не подошёл? Зачем делать тяжёлые чечевичные баки и большие переходники, если можно было взять то, что сейчас стоит на 2й ступени А-1.2?

[Буцетам]

Я надеюсь читателям этого форума постепенно становится понятно почему несмотря на всю свою очевидность и кажущуюся привлекательность идея набирать тяжёлые РН из пакета лёгких РН так нигде в мире ни разу и не была реализована.

Нет, по-прежнему ничего непонятно. Неоптимальность конкретной ракеты Ангара вообще ничего не говорит о других ракетах