Водородная "Ангара"

[Дмитрий В.]

Да, и понятно происхождение такой большой ПН.
 Активный участок не 500-600 секунд, а 343.

 Потери, соответственно, меньше. Можно было не городить огород, а просто заявить, что надо укоротить активный участок.
 Если бы это было возможно, это давно бы сделали.

:lol: Да я только об этом и говорю - оптимальная тяговооруженность (уменьшение гравитационных потерь) , высокий УИ и т.п. Да, Вы видно мимо пробегаете!

[Дмитрий В.]

Можно было не городить огород, а просто заявить, что надо укоротить активный участок.
 Если бы это было возможно, это давно бы сделали.

Пардон :oops: , но как говориться "ржунимагу" :lol:  Это почему-же невозможно? Законы физики не позволяют? :wink:

[Дмитрий В.]

Ах, да, совсем забыл! Ведь для Водородной Ангары можно использовать готовую протоновскую оснастку и оба ее блока одного диаметра. Тогда как для Ангары-5 надо заново делать/восстанавливать оснастку на диаметр 2,9 м. Да еще и УРМ-2 другого диаметра... Так что не знаю, может Водородная Ангара и подешевле выйдет.

 Что, простите, использовать?

 Один водородный бак будет иметь длину около 30 метров.

 Так вот "взять и использовать"?

Во-первых, длина водородного бака ЦБ не более 24,3 м. Во!вторых, использовать протоновскую оснастку для изготовления днищ и цилиндрических секций обечаек баков, ферштеен? Так вот взять и использовать  :twisted:

[Дмитрий В.]

1)Ну вот оно.
 T=60 сек V= 627,1 м/с, H= 12893 м

 В момент максимальной неустойчивости ракеты, выработана почти половина топлива из боковых блоков, скоростной напор 5,5 тонн на квадратный метр.
2) Интересно, сорвёт обтекатель ПН или нет?

1)Чего оно? Вы счтать скоростной напор умеете? На 2 разделить не забыли? Уточните, плиз. И что там с устойчивостью? В чем проблема? Что Шаттлы не летают, или Р-7, а может с Ариан-5 какие-то непонятки? Кстати, у Зенита ничего не срывает, хотя тяговооруженность у него и повыше будет (а значит и скоростной напор)

[Roger]

2) Вы не можете выложить 20 точек по траектории?...

Вот результаты расчетов траектории Водородной Ангары (расчет по спредшиту ratman'a). Скорость указана в стартовой подвижной системе координат (без учета вращения Земли):
T=8 сек (окончание вертикального участка) V= 48 м/с, H= 125 м
T=30 сек V= 213,7 м/с, H= 2665 м
T=60 сек V= 627,1 м/с, H= 12893 м
T=90 сек V= 1304,6 м/с, H= 33000 м
T=144 сек (разделение ступеней окончание АУТ 1-й ступени) V= 3200,5 м/с, H= 98000 м
T=180 сек V= 3535,3 м/с, H= 140300 м
T=200 сек V= 3806,8 м/с, H= 156680 м
T=220 сек V= 4132,0 м/с, H= 168951 м
T=250 сек V= 4719,5 м/с, H= 180534 м
T=280 сек V= 5434,7 м/с, H= 185392 м
T=300 сек V= 5994 м/с, H= 185938 м
T=320 сек V= 6635,4 м/с, H= 185287 м
T=343 сек (окончание АУТ 2-й ступени) V= 7449 м/с (абсолютная скорость = 7741 м/с), H= 184495 м.
Полезная нагрузка массой 30740 кг выведена на переходную орбиту с апогеем = 185001 м, перигеем = -1,4 м (задано апогей 185 км, перигей 0 км). В процессе выведения максимальная осевая перегрузка первой ступени составила 5,2, а 2-й ступени 4 единицы. Возможно ограничение максимальной осевой перегрузки 1-й ступени величиной 4 единицы путем плавного дросселирования двигателей (снижение тяги не превышает 20% от номинала), начиная со 132с полета (в результате, из-за потерь УИ и некоторого роста гравитационных потерь ПН может уменьшиться, оценочно на 200 кг). Максимальный скоростной напор достигается на 50 сек полета и составляет около 36 кПа...

Немного не по основной теме, но в связи:
Дмитрий, пробовали ли Вы,  сделать подобный расчёт для семёрки в качестве тестовой проверки Ваших подходов к определению выводимой ПН, я имею ввиду учёт ГЗТ, невырабатываемых остатков, потерь на испарение и пр. ? По моим оценкам потери массы ПН при учёте указанных вещей для Р-7 составляют около 1 т.
Если такой расчёт проводился, то совпал ли результат с величиной реальной ПН?
Могли бы поделиться траекторией? Буквально в такой же форме, что и в цитате.
Буду благодарен за любой ответ.

[Дмитрий В.]

Нет, семерку не считал...

[Дмитрий В.]

2 Roger
Вообще-то у ratman'a в спредшите есть параметры Союза, но мне они кажутся не очень достоверными. Более точные характеристики РН семейства Р-7 у меня отсутствуют, увы. В отсутствие более-менее точных данных расчет будет некорректным.
А масса невырабатываемых остатков топлива, upn и газов наддува уже учтена в конечной массе блоков Водородной Ангары. С уважением, Дмитрий В.

[Roger]

2 Roger
Вообще-то у ratman'a в спредшите есть параметры Союза, но мне они кажутся не очень достоверными. Более точные характеристики РН семейства Р-7 у меня отсутствуют, увы. В отсутствие более-менее точных данных расчет будет некорректным.

Спасибо

А масса невырабатываемых остатков топлива, upn и газов наддува уже учтена в конечной массе блоков Водородной Ангары. С уважением, Дмитрий В.

Учитывать ГЗТ в конечной массе конечно можно, но тут кроется соблазн "назначить" его небольшим. Не сочтите за подозрение, скорее мысли вслух. Удачи.

[Новичок]

2 ЖРД опираются на торцевой силовой шпангоут ХО, тяга распределяется через лонжероны. ЖРД установлены в изолированных кожухах-обтеекателях-примерно, как на блоке Ц 11к25 или как F-1 на ХО Сатурн-5. Насчет выноса ЖРД не смотрел - набросок практически от руки. Если Вы опасаетесь увеличения шарнирного момента, то можно несколько увеличить обтекатели ЖРД и чуть сдвинуть их к центру блока.

В продолжении этой темы. Посмотрел на фотографии и эскизы Энергии на buran.ru  и засомневался, а можно ли вообше разместить два двигателя на диаметре 4,1 м. Чисто зрительно расстояние между двумя двигателями на блоке Ц весьма большое. Нет ли у вас данных. как близко можно распологать двигатели?

[Дмитрий В.]

Учитывать ГЗТ в конечной массе конечно можно, но тут кроется соблазн "назначить" его небольшим. Не сочтите за подозрение, скорее мысли вслух. Удачи.

По статистике (11к25, Протон-М, Вулкан), остатки топлив, включая гарантийные запасы, и газы наддува составляют 1,2-1,5% от массы рабочих запасов топлива. С уважением, Дмитрий В.

[Дмитрий В.]

В продолжении этой темы. Посмотрел на фотографии и эскизы Энергии на buran.ru  и засомневался, а можно ли вообше разместить два двигателя на диаметре 4,1 м. Чисто зрительно расстояние между двумя двигателями на блоке Ц весьма большое. Нет ли у вас данных. как близко можно распологать двигатели?

Зазор между ЖРД определяется из условия безударного их отклонения для управления. В моем варианте межосевое расстояние ЖРД составляет примерно 3,45 м, что обеспечивает зазор между ЖРД 950 мм. При максимальном отклонении не более 10 град, линейное отклонение при длине ЖРД 4520 мм не превысит 784 мм. Учитывая, что оба ЖРД на каждом ББ всегда отклоняются в одну сторону одновременно, соударение в принципе невозможно. И расстояние между двигателями можно уменьшить до 800 мм. С уважением, Дмитрий В.

[X]

Да, и понятно происхождение такой большой ПН.
 Активный участок не 500-600 секунд, а 343.

 Потери, соответственно, меньше. Можно было не городить огород, а просто заявить, что надо укоротить активный участок.
 Если бы это было возможно, это давно бы сделали.

:lol: Да я только об этом и говорю - оптимальная тяговооруженность (уменьшение гравитационных потерь) , высокий УИ и т.п. Да, Вы видно мимо пробегаете!

 По поводу удельного импульса тоже есть вопросы.
 Вы взяли максимальный удельный импульс в вакууме? Так это будет не режим максимальной тяги.

[X]

Можно было не городить огород, а просто заявить, что надо укоротить активный участок.
 Если бы это было возможно, это давно бы сделали.

Пардон :oops: , но как говориться "ржунимагу" :lol:  Это почему-же невозможно? Законы физики не позволяют? :wink:

 Не позволяет наличие атмосферы, маленькая такая помеха.

[X]

1)Ну вот оно.
 T=60 сек V= 627,1 м/с, H= 12893 м

 В момент максимальной неустойчивости ракеты, выработана почти половина топлива из боковых блоков, скоростной напор 5,5 тонн на квадратный метр.
2) Интересно, сорвёт обтекатель ПН или нет?

1)Чего оно? Вы счтать скоростной напор умеете? На 2 разделить не забыли? Уточните, плиз. И что там с устойчивостью? В чем проблема? Что Шаттлы не летают, или Р-7, а может с Ариан-5 какие-то непонятки? Кстати, у Зенита ничего не срывает, хотя тяговооруженность у него и повыше будет (а значит и скоростной напор)

 О, всё очень просто.
 Плотность на высоте 12900 метров - 0,271 кг/м**3.
 Скоростной напор - (0,271*(627,1)**2)/2 = 53286 Н/м**2 = 5432 кг/м**2.
 И это не самый худший режим, как мне кажется, несколько ниже скоростной напор будет ещё больше.

 Возмущающие факторы пропорциональны скоростному напору, потому будут проблемы с устойчивостью.

 Шаттлы, Ариан-5 и т. п. не летают по такой траектории, скоростной напор зависит ещё и от высоты. У вас и траектория пологая и тяговооруженность высокая. Естественно, ПН "получается" большая, если забыть про атмосферу.

[X]

Кстати, отношение площади поперечного сечения к массе у этой Водородной Ангары точно такое же, как у Дельты-4. Тяговооруженность Водородной Ангары больше, значит нагрузки на ракету будут больше.

[Дмитрий В.]

Вы взяли максимальный удельный импульс в вакууме? Так это будет не режим максимальной тяги.

Для 11д122 - максимальный.

[Дмитрий В.]

О, всё очень просто.
 Плотность на высоте 12900 метров - 0,271 кг/м**3.
 Скоростной напор - (0,271*(627,1)**2)/2 = 53286 Н/м**2 = 5432 кг/м**2.
 И это не самый худший режим, как мне кажется, несколько ниже скоростной напор будет ещё больше.

 Возмущающие факторы пропорциональны скоростному напору, потому будут проблемы с устойчивостью.

 Шаттлы, Ариан-5 и т. п. не летают по такой траектории, скоростной напор зависит ещё и от высоты. У вас и траектория пологая и тяговооруженность высокая. Естественно, ПН "получается" большая, если забыть про атмосферу.

Пожалуй, со скоростным напором Вы правы, надо покапаться в стандартной атмосфере. Уточню. Проблемы с учтойчивочстью давно и успешно решаются выбором параметров АС, конструктивно-компоновочными мерами и т.п. А траектория-таки не очень-то и пологая. Заметьте АУТ 1-й ступени у Шаттла заканчивается на высоте примерно 45 км, а у 11к25 на 51-52 км. А про атмосферу помним всегда :wink:

[X]

Вы взяли максимальный удельный импульс в вакууме? Так это будет не режим максимальной тяги.

Для 11д122 - максимальный.

 Этого просто быть не может.

[X]

Пожалуй, со скоростным напором Вы правы, надо покапаться в стандартной атмосфере. Уточню. Проблемы с учтойчивочстью давно и успешно решаются выбором параметров АС, конструктивно-компоновочными мерами и т.п. А траектория-таки не очень-то и пологая. Заметьте АУТ 1-й ступени у Шаттла заканчивается на высоте примерно 45 км, а у 11к25 на 51-52 км. А про атмосферу помним всегда :wink:

 А чудо-программа не учитывает атмосферу вообще?

[Дмитрий В.]

Вы взяли максимальный удельный импульс в вакууме? Так это будет не режим максимальной тяги.

Для 11д122 - максимальный.

 Этого просто быть не может.

:shock:  :lol:  :lol:  :lol:  :lol:  :lol: