Просьба о помщи. Универсальная двигательная сборка.

[hcube]

Но я бы хотел заметить, что ТЯРД с такими параметрам - это пока научная фантастика. Тяговооруженность современных связок ЯР + ионник составляет САНТИМЕТРЫ в секунду при УИ порядка 50 км/с. А тут надо МЕТРЫ в секунду - не менее 0.2 от взлетного веса, лучше-больше. То есть надо поднять весовое совершенство конструкции примерно в 100 раз ;-). И это по самому оптимистичному варианту, когда мы осуществляем гиперзвуковой разгон 'с крыльев'.

Касательно ГПВРД - совместить его с ТРД никак не получится. Но можно сделать ГПВРД внешнего расширения - в виде специально профилированного корпуса. Затраты веса на него минимальны.

И относительно инжекционного ТЯРД - мысль вот какая - мы ВЫНУЖДЕНЫ сбрасывать рабочее тело из реактора. Иначе нам придется городить некий теплообменник, который катастрофически снизит весовое совершенство. Поэтому термоядерный двигатель даже с учетом инжекции в выхлоп дополнительно ускоренных ионов, будет способен работать с высоты не менее чем 80 км, при давлении 0.01 атмосферы. Ниже - только по замкнутому циклу. Учитывая размер холодильника для питания от ТЯР воздушных двигателей в замкнутом цикле, проще поставить водородные ТРД/ГПВРД. Они относительно легкие, их проще конструировать, они дают 'чистый' старт с поверхности... да и водорода там надо не так много - процентов 20-30 от взлетного веса для разгона до 18М.

А наработка жидкого водорода является побочным эффектом от наработки жидкой дейтериево-тритиевой смеси ;-).

[falanger]

А вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?

Хм... Флуггер, что ли?

Я не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.

[X]

Я не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.

Но если он малого радиуса действия - на кой там термоядерник??

[falanger]

Но я бы хотел заметить, что ТЯРД с такими параметрам - это пока научная фантастика. Тяговооруженность современных связок ЯР + ионник составляет САНТИМЕТРЫ в секунду при УИ порядка 50 км/с. А тут надо МЕТРЫ в секунду - не менее 0.2 от взлетного веса, лучше-больше. То есть надо поднять весовое совершенство конструкции примерно в 100 раз ;-). И это по самому оптимистичному варианту, когда мы осуществляем гиперзвуковой разгон 'с крыльев'.

Ну так я и пишу АИ-НФ.  
А вообще то это вроде смотрится довольно реалистично. И даже как бы вполне выполнимо. В будущем. И уж всяко лучше ЯРД даже с РВС.

Касательно ГПВРД - совместить его с ТРД никак не получится. Но можно сделать ГПВРД внешнего расширения - в виде специально профилированного корпуса. Затраты веса на него минимальны.

Тоесть применить специальный профиль корпуса аппарата для создания внешнего двигателя? Это довольно смелое и интересное предложение. Но вот реально его сделать, да и к тому же не теряя лётных характеристик аппарата на меньших скоростях... Ему то самому и садится надо. А если вспомнить мучения с первыми сверхзвуковыми машинами.... Начиная от того что у них высокая посадочная скорость была да и на низких скоростях их аэродинамика была хуже...

И относительно инжекционного ТЯРД - мысль вот какая - мы ВЫНУЖДЕНЫ сбрасывать рабочее тело из реактора. Иначе нам придется городить некий теплообменник, который катастрофически снизит весовое совершенство. Поэтому термоядерный двигатель даже с учетом инжекции в выхлоп дополнительно ускоренных ионов, будет способен работать с высоты не менее чем 80 км, при давлении 0.01 атмосферы. Ниже - только по замкнутому циклу. Учитывая размер холодильника для питания от ТЯР воздушных двигателей в замкнутом цикле, проще поставить водородные ТРД/ГПВРД. Они относительно легкие, их проще конструировать, они дают 'чистый' старт с поверхности... да и водорода там надо не так много - процентов 20-30 от взлетного веса для разгона до 18М.

Как я уже говорил, да и вы говорите тут опять - ТРД уже были изначально. Сейчас дополнительно приходится интегрировать ГПВРД. Что кстати тоже неплохо, они же могут использоватся не только для выхода на орбиту но и при атмосферных полётах на высотах.
А вот по ЖРД.... Их точно нельзя интегрировать ни в ТРД ни в ГПВРД?
И ещё - на мой непрофессиональный взгляд если в ТРД жёстко зафиксировать ступени осевого компрессора и повернуть лопатки параллельно набегающему потоку то его нельзя использовать в режиме ГПВРД? А то было бы заманчиво на одном движке реализовать режимы - ТРД-ГПВРД-ЖРД. Это же какая экономия массы и объёма. Но скорее всего дичайшая сложность конструкции. Да и материалы нужны с очень хорошими характеристиками.

А наработка жидкого водорода является побочным эффектом от наработки жидкой дейтериево-тритиевой смеси ;-).

Наработка смеси только на крупных двигателях и реакторах больших кораблей. На всякой мелочи до 1.000 тон сие не эффективно. Масса бланкета и сопутствующих систем и конструкций...

[falanger]

Но если он малого радиуса действия - на кой там термоядерник??

Малого радиусак в моё понимании - это до Луны минимум.
А большого радиуса - вся Солнечная система.
Средний ралиус - до соседней планеты.
Вот затем то ему и ТЯРД... На ЖРД он то до Луны точно не долетит, а вот на ТЯРД/ЯРД на РВС....

[hcube]

Нельзя. На гиперзвуке решающее значение имеют скачки уплотнения. идеальный гиперзвуковой двигатель - тонкостенная труба с выходным соплом. Ни в коем случае нельзя сначала тормозить поток, потом его разгонять обратно, все добавление ему энергии надо делать 'на лету'.

Мысль о корпусе играющем роль системы сжигания топлива совершенно не нова - проекты восходят аж к 60-м годам ;-)

[falanger]

Нельзя. На гиперзвуке решающее значение имеют скачки уплотнения. идеальный гиперзвуковой двигатель - тонкостенная труба с выходным соплом. Ни в коем случае нельзя сначала тормозить поток, потом его разгонять обратно, все добавление ему энергии надо делать 'на лету'.

Тоесть если подумать то ГПВРД можно встроить без особого ущерба для массы и сложности машины?

Тогда получается интересная сборка водородных движков:
ТРД.
ГПВРД.
ЖРД.
ТЯРД с "инжекционным" режимом.
 
Мда.... Хотя.... Довольно реалистично смотрится. Особенно если ГПВРД легкий и довольно простой. Вполне работоспособно на мой взгляд.  
Осталось решить как всё это утрамбовать в выросший до 50 тон С-47.  
Ну и надо додумывать ТЯРД, поскольку всё остальное по сути уже есть.

[Bell]

А вот в маленькой, размером с современный тяжёлый истребитель?

Хм... Флуггер, что ли?

Я не знаю что такое "флуггер". А у меня просто подросший до 50 примерно тон С-47....
В общем АКИ - Атмосферно Космический Истребитель малого радиуса действия.

Флуггеры это из Зорича. Попутал маленько

[carlos]

Тогда получается интересная сборка водородных движков:
ТРД.
ГПВРД.
ЖРД.
ТЯРД с "инжекционным" режимом.
 
Мда...

Имхо, сама идея нагромоздить на одно- (двух-) местный 50-тонный планер аж 4 типа двигателей вызывает интуитивное отторжение

[hcube]

А зря ;-). На самом деле ГПВРД почти ничего не весит - там кроме ТНА ничего и нету. ЖРД на 50 тонн тяги весит от силы тонну. ТРД - порядка 5 тонн на 2 штуки, ну и сколько-то реактор весит ;-). Далее, ЖРД работаю в довольно узком диапазоне скоростей (12-18М - это 2 км/с), т.е. запас топлива в них - порядка трети взлетного веса. Еще столько же водорода надо тащить для ТРД и ГПВРД.

[carlos]

Что же получается? Взлетаем, стало быть, выходим на орбиту  и начинаем выполнять боевую задачу. А именно: слетать на Луну, а то и на Марс (с посадкой), осуществить инспекцию подозрительного китайского спутника, отогнать от российского астероида нахальный американский крейсер... И все это время таскаем за собой (на себе) нужные только при взлете с Земли ТРД, ГПВРД и ЖРД? Фигня какая-то (имхо).

[falanger]

Что же получается? Взлетаем, стало быть, выходим на орбиту  и начинаем выполнять боевую задачу. А именно: слетать на Луну, а то и на Марс (с посадкой), осуществить инспекцию подозрительного китайского спутника, отогнать от российского астероида нахальный американский крейсер... И все это время таскаем за собой (на себе) нужные только при взлете с Земли ТРД, ГПВРД и ЖРД? Фигня какая-то (имхо).

а) АКИ летает МАКСИМУМ до Луны.
б) АКИ действует ПРЕИМУЩЕСТВЕННО в атмосфере.
Следовательно.
а) Нужен ТРД для взлёта, посадки и полётов на скоростях до 5 М.
б) Нужен и ГПВРД для полётов на скоростях от 5 до 12 М.
в) При высотных манёврах (горки и прочее) и нужен ЖРД, так же его можно пользовать для форсажа.
Вывод: - нужно всё.  
Вот такое моё ИХМО.
А гонять крейсеры будут космические истребители и более крыпные суда, которые кстати слетают и на Марс.
С инспекцией китайского спутника справится и АКИ, а так же если надо с его сбиванием.
Вот такая вот загогулина..... (с)...

[carlos]

Ну-у, так бы сразу и сказали! Кстати, боюсь показаться навязчивым, но тогда наверное не нужен термоядерник?
И еще раз кстати. Почему бы тогда (с учетом уточненных задач) не использовать комбинированные ДУ типа от NASP`а или HOTOL`а? Вот что писАлось про HOTOL в книге "Цель - 2001 год"

Правительство Великобритании объявило проект двигателя "Хотол" "засекреченным", но фактически основной принцип известен. Вместо жидкого кислорода, который содержится в баках на борту ВКС, двигатель использует атмосферный воздух. Только на большой высоте (возможно, 30 км) двигатель перейдет на режим работы с жидким кислородом.
"Хотол" имеет четыре двигателя RB.545. Они используют атмосферный воздух с помощью воздухозаборника изменяемой геометрии, а воздушный теплообменник понижает температуру поступающего воздуха. Во время набора высоты компрессоры, которые приводятся в действие турбинами, поднимают давление воздуха до такого уровня, который необходим для камеры ракетного двигателя, в то время как в камерах ракетного двигателя и предварительного сгорания сжигается жидкий водород (хранящийся на борту) вместе с воздухом. Рампы воздухозаборника при снижении зарываются, образуя ровный клин...

(там еще кое-что про конструкционные материалы есть)
Или про НАСП из детской книжки С.П. Уманского "Луна - седьмой континент":

... с момента старта и до числа М-6 двигательная установка будет работать в смешанном режиме. На этом участке бОльшую часть тяги обеспечит ЖРД. При числах М-6-16 основную тягу обеспечит воздушно-реактивный двигатель, а ЖРД продолжит работу в качестве дополнительного двигателя. При достижении числа М-16 самолет выйдет за пределы атмосферы, и поступление кислорода в двигательную установку прекратится. Дальнейший разгон до орбитальной скорости, соответствующей числу М-25, обеспечит ЖРД.

ЗЫ: Полностью полагаюсь на компетентность авторов цитируемых книг

[carlos]

в догонку:

[
а) АКИ летает МАКСИМУМ до Луны.

БЕЗ посадки на Луне?

[falanger]

С пасадкой на Луну.

ХОТОЛ - тока до орбиты, не далее. До Луны он не долетит ка не пыжся. Да и свободно наневрировать не сможет. Вообще ХОТОЛ в режиме АКИ смотрится довольно криво. Да он при желании может спутники выносить, но вот хорошо летать в атмосфере и на радиус АКИ в космосе - нет.

[carlos]

С пасадкой на Луну.

А взлетать как будете?

Что касается Хотола, он приведен лишь как пример комбинированной ДУ, не более.
Серийное производство, обслуживание и поддержание в режиме боеготовности четырехдвигательных (ТРД+ГПВРД+ЖРД+ТЯРД) монстров имхо утопия. Даже если предположить, что удалось создать вполне пригодные для данного случая ТРД, ГПВРД и ЖРД, то интеграция их на одном планере - это еще бабушка надвое сказала... Не проще ли построить три РАЗНЫХ самолета?

[X]

А если использовать ЖРД, только в атмосфере вместо окислителя использовать воздух. Ну где-то начиная с 3М.
В ЖРД мы давим на дно камеры, а когда скорость ЛА станет высокой - открываем понемногу дно, так чтобы давление воздуха было выше давления в камере сгорания.
Постепенно разгоняясь на высотах 20-50 км.
А когда жарко станет от скорости ЛА снова - окислитель, дно камеры сгорания закрываем  и в космос.  
ЖРД конечно нужен особый.

[falanger]

А взлетать как будете?

А взлетать с Луны соотвественно двигателями.
Маневровые ЖРД оттталкивают АКИ от поверхности Луны (благо как все помнят там гравитация меньше земной).
Далее те же маневровые ЖРД разворачивают АКИ двигателями вниз и даётся импульс ЖРД подрабсывающий машину вверх.
Далее включается ТЯРД и машина покидает лунный гравитационный колодец.
Можно конечно включить ТЯРД сразу после разворота машины движками вниз, но по моему лучше "подпрыгнуть" чтобы АКИ не окатило отразившимся от поверхности выхлопом.

Что касается Хотола, он приведен лишь как пример комбинированной ДУ, не более.
Серийное производство, обслуживание и поддержание в режиме боеготовности четырехдвигательных (ТРД+ГПВРД+ЖРД+ТЯРД) монстров имхо утопия. Даже если предположить, что удалось создать вполне пригодные для данного случая ТРД, ГПВРД и ЖРД, то интеграция их на одном планере - это еще бабушка надвое сказала... Не проще ли построить три РАЗНЫХ самолета?

Да, построить ТРИ разных ЛА проще, но их связка не сможет заменить АКИ. АКИ то действует во всех режимах этой связки машин один и более менее эффективно.
А эти три ЛА... Ну и к тому же ИХМО ЛА с ГПВРД и ТРД так и так придётся обьеденить. Потому что я себе не представляю взлёт с "бетонки" ЛА с ГПВРД, а уж его посадка....... Это вообще песня.
Ну и так далее.  
Хотя я не отрицаю сложностей совместного жительства на одном планере 4 типов ДУ.
Да, по ХОТОЛу. Его движки..... По сути ЖРД, а ЖРД потребляет топливо очень уж активно. Так что он бы скорее всего и не полетел. Просто по причине слишком быстрой растраты бортового запаса топлива.

А если использовать ЖРД, только в атмосфере вместо окислителя использовать воздух. Ну где-то начиная с 3М.
В ЖРД мы давим на дно камеры, а когда скорость ЛА станет высокой - открываем понемногу дно, так чтобы давление воздуха было выше давления в камере сгорания.
Постепенно разгоняясь на высотах 20-50 км.
А когда жарко станет от скорости ЛА снова - окислитель, дно камеры сгорания закрываем и в космос.
ЖРД конечно нужен особый.

Это по сути и есть ХОТОЛ, аппарат с 2х режимными ЖРД. Очент сложная, тяжёла и чрезвычайнор "прожорливая" машина. Проще уж сделаить машину с 3-4 двигателями.

[Fakir]

Джентльмены, об использовании термояда для старта с Земли, даже на высоте - забудьте на ближайшие десятилетия. Тут нужны гигаваттные мощности, а термоядерный реактор гигаваттного уровня, каким он ни будь, меньше сотни-другой тонн весить не будет, судя по всему.

[falanger]

Джентльмены, об использовании термояда для старта с Земли, даже на высоте - забудьте на ближайшие десятилетия. Тут нужны гигаваттные мощности, а термоядерный реактор гигаваттного уровня, каким он ни будь, меньше сотни-другой тонн весить не будет, судя по всему.

Ну так у меня 2050+....  
И скорее даже 2150.....