Союз-5 на максималках

[vissarion]

снижение массы конструкции за счёт новых конструкционных материалов и технологий

А где ещё есть резерв снижения конструкции?

у С5 и СТП и алюмоскандий и так планируется
или имеется ввиду масса двигателя?

[Sаlyutman]

Длина первой ступени Союза-5, он же боковой блок СТК, составляет 35 м.
Центрального блока около 47 метров.

А как их на космодром возить будут?

[Bell]

Длина первой ступени Союза-5, он же боковой блок СТК, составляет 35 м.
Центрального блока около 47 метров.

А как их на космодром возить будут?

Как ЦБ семерки

[Salo]

Одна только проблема - РД-176 пока существует только в смелых замыслах.

Сделают РД-191М, а там и до РД-176 руки дойдут. Можно впрочем и РД-171МВ ограничиться.

[Salo]

Это всё экстенсивный путь. Но есть, ведь, и интенсивный:
- снижение массы конструкции за счёт новых конструкционных материалов и технологий (ЖРД замкнутой схемы у нас, увы, дубовые)
- водород на КРБ.

Одно другому не помеха. И банальное переохлаждение компонентов туда же.

[Дмитрий Инфан]

Можно впрочем и РД-171МВ ограничиться.

А он 22 тонны ПН не вытянет.

[Salo]

Можно впрочем и РД-171МВ ограничиться.

А он 22 тонны ПН он вытянет.

При 5% форсировании и тяговооружённости 1,2 получаем стартовую массу 740*1,05/1,2 = 647,5 т.
Стартовая масса Союза-5 Иртыш 522,5т. ПН 17т. 
17/522,5= 3,25%

Получаем 647,5*3,25%/100% = 21т.
Если допилить напильником, будет 22 т.

[Bell]

1. Так прямо по процентам считать нельзя
Надо хотя бы по ступеням ХС по дедушке Ц. Например, прибавка массы почти вся идет на РЗТ и чуток на обечайку, т.е. прибавка ХС будет больше, чем просто пропорционально массе.
2. С другой стороны, увеличивается первая ступень, а не все целиком масштабируется. Так что там результат неочевиден.
3. 22 т на ЛЕО не самоцель, там важнее на ВЭО. А в этом случае больше рулит РБ.

[Дмитрий Инфан]

При 5% форсировании и тяговооружённости 1,2 получаем стартовую массу 740*1,05/1,2 = 647,5 т.

Вот только вряд ли он форсирован. Его модернизация, относительно РД-170, сводится к упрощению, удешевлению и некоторому снижению массы (килограмм на 500).

[Дмитрий В.]

При 5% форсировании и тяговооружённости 1,2 получаем стартовую массу 740*1,05/1,2 = 647,5 т.

Вот только вряд ли он форсирован. Его модернизация, относительно РД-170, сводится к упрощению, удешевлению и некоторому снижению массы (килограмм на 500).

При квалификационных испытания РД-171М прожигался в т.ч. на режиме 105% в течение 10 сек первых 20 сек циклограммы.

[Salo]

Он форсирован ещё в начале 2000. Смотрите историю Морского старта.

[Salo]

http://www.lpre.de/energomash/RD-170/index.htm

РД-173 и РД-171М

На завершающем этапе отработки двигателей В.П. Глушко инициировал разработку более совершенной конструкции двигателя, которая по сравнению с двигателем РД-170 (РД-171) обеспечивала более высокую тягу (форсирование на 5 %) и в которой должны быть реализованы мероприятия по снижению динамической напряженности работы агрегатов подачи. Соответствующая конструкторская документация была разработана и двигатель, в конечном итоге, получил название РД-173.

До 1996 г. было изготовлено 28 двигателей, которые прошли разноплановую отработку. В двигателях РД-173 используется более совершенная конструкция агрегатов подачи, в первую очередь основного ТНА. Серьезной переделке подверглась система регулирования двигателя РД-170. В процессе отработки РД-173 было подтверждено, что запуск двигателя, его работа на всех предусматриваемых режимах характеризуется устойчивой работой всех агрегатов и систем с обеспечением требуемых характера запуска и точности поддержания параметров без задействования дросселей окислителя. Исключение из состава двигателя дросселей окислителя и соответственно двух приводов упростило его конструкцию, повысило надежность и снизило массу двигателя. Была внедрена конструкция сильфонов узла качания из никелевого сплава, что также повысило надежность двигателя.

Накопленный опыт настройки системы управления двигателем в процессе контрольно-технологических испытаний с использованием внешних обратных связей позволил в процессе отработки двигателя РД-173 перейти к существенно более простой системе управления, состоящей из двух цифровых приводов, управляющих непосредственно регулятором тяги и дросселем СОБ. Упрощение системы регулирования увеличило надежность двигателя, снизило его массу.

В двигателе РД-173 с учетом большой положительной статистики работы газогенераторов смесительные головки выполнены приварными в отличие от фланцевого соединения в двигателях РД-170 (РД-171), где предусматривалась возможность оперативной замены головки после контрольно-технологического испытания. Это, а также другие решения, полученные при отработке двигателя РД-173, были использованы при разработке двигателя РД-180.

Заказы на изготовление двигателей РД-171 прекратились в 1995 г. Вместе с тем НПО Энергомаш продолжало изготавливать более совершенную модификацию двигателей РД-170 (РД-171) - двигатель РД-173. С 1995 г. НПО Энергомаш поставляло двигатели РД-171 для программы «Морской старт», которые дорабатывались из двигателей РД-170, ранее изготовленных для первых ступеней РН «Энергия». Данные двигатели создали задел для реализации программы до 2004 г. Для дальнейшего развития программы необходимым стало возобновление производства двигателей в НПО Энергомаш. Учитывая накопленный опыт отработки двигателей РД-173 и РД-180, в которых внедрены решения, направленные на повышение надежности и обеспечение форсирования на 5%, НПО Энергомаш предложило изготавливать двигатели РД-173 для программы «Морской старт». Данное предложение было поддержано головным разработчиком РН «Зенит» ГКБ «Южное» и одобрено заказчиком РН. Двигатель получил обозначение РД-171М. Сертификация двигателя РД-171М завершена 5 июля 2004 г. На сертификационном двигателе проведено 8 испытаний продолжительностью 1093,6 сек, причем последнее испытание (сверх плана) – на режиме 105%. Первый товарный двигатель РД-171М поставлен в Украину 25 марта 2004г после проведения КТИ продолжительностью 140 сек.

В 2006 г. двигатель РД-171М сертифицирован для применения в составе РН "Зенит-М" при реализации государственных программ РФ.

[Salo]

ЖРД замкнутой схемы у нас, увы, дубовые

В этой связи вопрос, что ещё можно сделать в плане снижения массы двигателей?
Из приходящего в голову это аддитивные технологии с новыми сплавами и применение НРО.
Что ещё? Композитная подмоторная рама?

[Salo]

Кстати, В РД-176 увеличение критического сечения КС приведёт к снижению давления, а значит можно поиграться со снижением массы агрегатов. Ещё ПИБ присадки в керосин могут позволить снизить напряженность и отыграть часть массы.

[Salo]

3. 22 т на ЛЕО не самоцель, там важнее на ВЭО. А в этом случае больше рулит РБ.

Снижение конечной массы ДМ и массы переходников конечно важный ресурс. Можно наконец допилить 11Д58МФ и перей ти на синтин/боктан. Может даже и на второй ступени.

[Старый]

Дорогие изобретатели! Если вместо 150%-го резерва вам наоборот, уже на этапе проектирования не хватает грузоподъёмности и вы вынуждены её дожимать, то у вас получится вторая Ангара. Независимо от конфигурации.

[Дмитрий Инфан]

Дорогие изобретатели! Если вместо 150%-го резерва вам наоборот, уже на этапе проектирования не хватает грузоподъёмности и вы вынуждены её дожимать, то у вас получится вторая Ангара. Независимо от конфигурации.

Грузоподъёмности-то как раз хватает. 15-17 тонн за глаза. Просто у кого-то горит желание закрыть "Ангару". Вот и натягивают сову на глобус.

[mihalchuk]

Сильно просятся стартовые ТТУ...

Просятся. Но ТТУ нынче не в тренде. На подходе технологиии, позволяющие сделать возвращаемые ускорители на метане. Или невозвращаемые. Идея, конечно, кажется притянутой за уши, но, возможно, она окажется более бюджетной. Тем более, что от ускорителей много не надо - разделение на дозвуке.

[Salo]

Две первые ступени от Союза-СПГ тоже вариант.

[Salo]

Дорогие изобретатели! Если вместо 150%-го резерва вам наоборот, уже на этапе проектирования не хватает грузоподъёмности и вы вынуждены её дожимать, то у вас получится вторая Ангара. Независимо от конфигурации.

Если не хватает, ставим ускорители. См. выше!