Водородная "Ангара"

[Дмитрий В.]

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?

Если Вы про спредшит ratman'a, то учитывает (сейчас с ним уточняю, насколько точно) . Если про мою простенькую модель, то - тоже учитывает (в виде аэродинамических потерь ХС 1-й ступени).  

[X]

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:

 Максимальная тяга когда сгорает весь водород, а максимальный удельный импульс когда он сгорает не весь.

[X]

Если Вы про спредшит ratman'a, то учитывает (сейчас с ним уточняю, насколько точно) . Если про мою простенькую модель, то - тоже учитывает (в виде аэродинамических потерь ХС 1-й ступени).  

 Я думаю, "очень точно". Особенно, учитывая Cx несуществующей ракеты.

 Кстати, Дмитрий В. можно получить более детальную тракеторию от 0 до разделения? Через 5 секунд, составляющие скорости и угол тангажа ракеты?

[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:

 Максимальная тяга когда сгорает весь водород, а максимальный удельный импульс когда он сгорает не весь.

Что-то мне все это кого-то напоминает... Черт, на моей памяти на форуме был только один (может, других я просто не замечал?)человек, с апломбом изрекавший известные истины в ошибочной трактовке - Ворон. Гость, признавайтесь, Вы - Ворон? Или его реинкарнация? И, кстати, не Вы ли скрываетесь за ником Гайка - уж больно стиль у вас троих схожий?! :?:  :?:

[Дмитрий В.]

1)Я думаю, "очень точно". Особенно, учитывая Cx несуществующей ракеты.

 2)Кстати, Дмитрий В. можно получить более детальную тракеторию от 0 до разделения? Через 5 секунд, составляющие скорости и угол тангажа ракеты?

1) Учитывая то что аэродинамические потери составляют 1-2% от потребной ХС, точность Сх не имеет сколько-нибудь принципиального значения. А рассчитывать АДХ специально для "виртуального" проекта я не собираюсь.
2)Щаз! Мне что, делать нечего? Мне продукцию продавать надо, заказы оформлять, оплату контролировать- а Вы мне предлагаете траекторию выкладлывать с шагом 5 секунд! Начальство не поймет! Да и поменял я уже траекторию...

[Дмитрий В.]

Как вам такая идея: на ЦБ поменять местами баки кислорода и водорода. Баки будут дешевле в производстве и немного легче.

Это, ИМХО, неплохое решение для 2-й ступени моноблочного тандема. Для ЦБ расположение баков практически безразлично, так как весь топливный отсек и так разгружен от сжатия, а на АУТ 2-й ступени нагрузки не являются определяющими для массы конструкции, ну, только что магистральный трубопровод полегче. А на ББ бак ЖК размещен вверху из центровочных соображений.

[X]

Как вам такая идея: на ЦБ поменять местами баки кислорода и водорода. Баки будут дешевле в производстве и немного легче.

Это, ИМХО, неплохое решение для 2-й ступени моноблочного тандема. Для ЦБ расположение баков практически безразлично, так как весь топливный отсек и так разгружен от сжатия, а на АУТ 2-й ступени нагрузки не являются определяющими для массы конструкции, ну, только что магистральный трубопровод полегче. А на ББ бак ЖК размещен вверху из центровочных соображений.

 И управляемость ракеты станет ещё хуже...

[X]

Что-то мне все это кого-то напоминает... Черт, на моей памяти на форуме был только один (может, других я просто не замечал?)человек, с апломбом изрекавший известные истины в ошибочной трактовке - Ворон. Гость, признавайтесь, Вы - Ворон? Или его реинкарнация? И, кстати, не Вы ли скрываетесь за ником Гайка - уж больно стиль у вас троих схожий?! :?:  :?:

 Именно.

 (Если бы вы были внимательны, вы бы заметили где это написано.)

 Ваш проект попахивает подделкой и подгонкой данных.

[X]

1) Учитывая то что аэродинамические потери составляют 1-2% от потребной ХС, точность Сх не имеет сколько-нибудь принципиального значения. А рассчитывать АДХ специально для "виртуального" проекта я не собираюсь.
2)Щаз! Мне что, делать нечего? Мне продукцию продавать надо, заказы оформлять, оплату контролировать- а Вы мне предлагаете траекторию выкладлывать с шагом 5 секунд! Начальство не поймет! Да и поменял я уже траекторию...

 1) Это смотря для чего. Вы вознамерились запустить водородную ракету с высокой тяговооруженностью по пологой траектории, у вас эти потери будут значительно выше.
 Не говоря уже о том, что ракета, скорее всего, просто разрушится.

 2) Вот и выдавайте продукцию, а не имитацию проекта.
 В своё время эти вычисления делались на арифмометре.

[Дмитрий В.]

Ваш проект попахивает подделкой и подгонкой данных.

Процесс проектирования - это и есть "подгонка данных", т.е. их последовательное уточнение.

[Дмитрий В.]

1) Это смотря для чего. Вы вознамерились запустить водородную ракету с высокой тяговооруженностью по пологой траектории, у вас эти потери будут значительно выше.
 Не говоря уже о том, что ракета, скорее всего, просто разрушится.

 2) Вот и выдавайте продукцию, а не имитацию проекта.
 В своё время эти вычисления делались на арифмометре.

1) Доказательства разрушения - в студию, плиз!
2) Ну, на форуме все проекты участников - это "имитция"! Не хотите же Вы в самом деле потребовать на эти "изделия" выпуска КД ?!

[X]

Ваш проект попахивает подделкой и подгонкой данных.

Процесс проектирования - это и есть "подгонка данных", т.е. их последовательное уточнение.

 Да, только можно задаться вопросом, почему у существующих ракет примерно одинаковая траектория, примерно одинаковое время активного участка и массовая доля ПН отличается на 1-2%.
 Уточнять потребуется меньше.

[X]

1) Доказательства разрушения - в студию, плиз!
2) Ну, на форуме все проекты участников - это "имитция"! Не хотите же Вы в самом деле потребовать на эти "изделия" выпуска КД ?!

 1) Нет ничего проще. Она не существует, эта ракета, значит, можно считать, что она уже в разрушенном состоянии.

 2) Нет, разумеется. Но что-то вроде технического предложения можно было выдать. С учётом всех достаточно очевидных факторов.

[STEP]

1) Доказательства разрушения - в студию, плиз!
2) Ну, на форуме все проекты участников - это "имитция"! Не хотите же Вы в самом деле потребовать на эти "изделия" выпуска КД ?!

 1) Нет ничего проще. Она не существует, эта ракета, значит, можно считать, что она уже в разрушенном состоянии.

 2) Нет, разумеется. Но что-то вроде технического предложения можно было выдать. С учётом всех достаточно очевидных факторов.

Ребяты! В любом реальном проекте есть стадии, влючающие в себя и обсуждение, и защиту и доводку и т.д. Но там вроде не улюлюкают, не топают ногами и не подозревают автора в попытках смахинировать (по крайней мере так принято в культурном обществе).
У Вас есть вопросы. Так автор для того и выставил свою идею на обозрение.
Какие бы Вы задали вопросы, если бы идеи не было.
У вас есть претензии - автор отвечает расчетами. На эти расчеты Вы выдвигаете свое ИМХО и кроете автора. Это, по меньшей мере, некорректно.
Есть понятие "презумпция невиновности".  Человек не виноват, пока не доказано обратное. Т.е. доказывать должен не он сам, а оппонент.
А тут бред. Выдвинь идею, да еще сам своими расчетами докажи, что она не правильная.:shock:

Так вот, рекомендация. У Вас есть претензии к расчетам и к примененному математическому аппарату. Приведите свои расчеты с помощью своего математического аппарата. Сравните. Если обнаружилась разница, то попытайтесь разобраться, чем она вызвана. Такая работа будет полезна для всех. Появятся держатели нормальных программ, которые в дальнейшем смогут оценивать другие проекты.
А тут судом Линча попахивает.
Кстати. Я тут проводил некоторые параллельные расчеты, правда для других изделий, с помощью программы собственного сочинения, и сравнивал их с тем, что дает спредшит. Различие получилось менее 1%. Т.ч. лично я спорить с приведенными Дмитрием К. данными не берусь. Если Вы беретесь, то Ваши цифры в студию ...

[X]

Ребяты! В любом реальном проекте есть стадии, влючающие в себя и обсуждение, и защиту и доводку и т.д. Но там вроде не улюлюкают, не топают ногами и не подозревают автора в попытках смахинировать (по крайней мере так принято в культурном обществе).
У Вас есть вопросы. Так автор для того и выставил свою идею на обозрение.
Какие бы Вы задали вопросы, если бы идеи не было.
У вас есть претензии - автор отвечает расчетами. На эти расчеты Вы выдвигаете свое ИМХО и кроете автора. Это, по меньшей мере, некорректно.
Есть понятие "презумпция невиновности".  Человек не виноват, пока не доказано обратное. Т.е. доказывать должен не он сам, а оппонент.
А тут бред. Выдвинь идею, да еще сам своими расчетами докажи, что она не правильная.:shock:

Так вот, рекомендация. У Вас есть претензии к расчетам и к примененному математическому аппарату. Приведите свои расчеты с помощью своего математического аппарата. Сравните. Если обнаружилась разница, то попытайтесь разобраться, чем она вызвана. Такая работа будет полезна для всех. Появятся держатели нормальных программ, которые в дальнейшем смогут оценивать другие проекты.
А тут судом Линча попахивает.
Кстати. Я тут проводил некоторые параллельные расчеты, правда для других изделий, с помощью программы собственного сочинения, и сравнивал их с тем, что дает спредшит. Различие получилось менее 1%. Т.ч. лично я спорить с приведенными Дмитрием К. данными не берусь. Если Вы беретесь, то Ваши цифры в студию ...

 STEP, а я и спорить не собираюсь особо, потому что предмета спора как такового нету.
 "Проект" основан на примитивной идейке - уменьшении активного участка за счёт увеличения тяговооруженности. Кстати, совершенно непонятно, зачем в конце работы второй ступени тяговооруженность 4 единицы, после 5 км/с влияние силы тяжести снижается до 0,5*g - это то же самое, что у земли тяговооруженность 8.

 Увеличение тяговооруженности - очевидная идея, но мешает атмосфера.

[Дмитрий В.]

В принципе, я Гостю где-то даже благодарен. Благодаря Гостю тема Водородной Ангары живет и развивается! Ну, а теперь по существу.
1) Идея Водородной Ангары не заключается в «банальном» сокращении АУТ за счет высокой тяговооруженности РН. Исходная идея заключалась в поиске ответа на вопрос: «Имелась ли в начале 1990-х гг. у проектантов реальная альтернатива разрабатываемой «Ангаре»?». Соответственно, родилась мысль об использовании в проекте единого для всех ступеней водородного ЖРД 11д122. Двигатель был уже доведен, летал в составе 11к25. Обладая высоким УИ, данный ЖРД обеспечивает рост относительной  массы ПН, даже несмотря на некоторое увеличение (по сравнению с керосиновыми РН) потерь ХС на статическое противодавление и гравитационные потери.
2) Проектные параметры Водородной Ангары определились не сразу. Если кто помнит, изначально предлагалась РН с 4 ББ и 1 ЦБ с последовательной работой ступеней. При стартовой массе 435т ПН оценивалась величиной 27-30т. Выбор многоблочной компоновки 1-й ступени был обусловлен транспортными ограничениями (перевозка по ЖД, диаметр единичного блока 4,1 м). Моноблочная компоновка требовала применить диаметр блоков примерно 6,5-7 м. Данный диаметр не был освоен промышленностью. Применение такого диаметра приводило к необходимости авиационной транспортировки блоков, что резко удорожало проект, да и в условиях «разрухи» начала 90-х это было просто невозможно. Выбор же схемы с последовательной работой ступеней был обусловлен, как банальным отсутствием у меня под рукой математической модели для расчета пакетной схемы с параллельной работой ступеней, так и некоторым известным преимуществом в весовой отдаче РН такой схемы. Однако этот вариант компоновался плохо – 4 ББ получались слишком короткими, что создавало проблемы с передачей продольных усилий на ЦБ.
3) Когда я разработал (а вернее, восстановил) модель для РН с параллельной работой ступеней, проект был пересмотрен. Кроме того, заложенные в первоначальный вариант массовые характеристики блоков оказались завышенными. В результате внесенных изменений и уточнений стартовая масса РН была увеличена до 500т, а расчетная масса ПН получалась в районе 30-31 т. Следующим шагом стал переход от 4-х ББ к 2-м (по 2*11д122 на каждом ББ). Это позволило:
а)удлинить ББ и улучшить конструктивно-силовую схему за счет передачи продольных усилий на ЦБ через верхний переходник и полностью разгрузить ЦБ от сжимающих нагрузок;
б)улучшить «живучесть» РН – при отказе 1-го из 2-х ЖРД на ББ, полет мог быть продолжен (при дросселировании ЖРД противоположного ББ на 50%).
Кроме того, такое решение позволило максимально сблизить по габаритам ББ и ЦБ, применить совмещенные днища на всех блоках с выносом магистрали ЖК на наружную поверхность блоков (упрощение сборки и уменьшение массы конструкции за счет отказа от тоннельного трубопровода).
4)Если тяговооруженность 1-й ступени (1,56) была задана, исходя из стремления уменьшить гравитационные потери при заданной тяге 1-го 11д122, то тяговооруженность 2-й ступени получилась «автоматически» (опять же из-за «заданности» типа и тяги ЖРД!). И хотя эта тяговооруженность (1,489) и близка к оптимальной, тем не менее, она существенно сократила АУТ 2-й ступени. Следствием этого явился некоторый рост потерь ХС на программное управление 2-й ступенью (около 90 м/с). При этом потребная ХС всей РН составляет примерно 9247 м/с. Сама же по себе относительно небольшая продолжительность АУТ не играет существенной роли – орбита низкая (0*185 км, обеспечивает падение ЦБ в антиподную точку).
5)Сами по себе продольные перегрузки (примерно 5,2-5,5 в конце 1-й ступени и 4 в конце 2-й) не влекут каких-то катастрофических последствий (РН беспилотная), но естественно несколько увеличивают массу конструкции. Хуже  увеличение скоростного напора (здесь Гость абсолютно прав), т.к. это ведет к росту изгибающего момента от аэродинамических сил (а это дает бОльший прирост массы конструкции). Разумеется, снизить скоростной напор и продольные перегрузки за счет плавного дросселирования двигателей. Однако дросселирование ЖРД ведет к росту гравитационных потерь и некоторому снижению УИ, что, конечно, неизбежно ведет к уменьшению ПН. Компенсация этих потерь возможна за счет:
а) оптимизации траектории;
б) выведения РН не в апогей переходной орбиты, а в более «низкую» точку (например, на высоте 150 км, как это было с Энергией).
6)Значит ли все вышесказанное, что Водородная Ангара не имеет каких-либо недостатков? Разумеется, нет. Во-первых массу ПН=30-31 т надо рассматривать как максимально возможную теоретически при заданных параметрах ЖРД и массовых характеристиках блоков. В реальности, ПН вряд ли будет больше 29 т на переходной орбите (соответственно, 27-28 т на опорной орбите с Н=185 км). Во-вторых, возможности развития проекта ограничены: любая попытка увеличения ПН за счет роста Мст ведет к выходу габаритов блоков за пределы, допустимые условиями транспортировки. А членение блоков крайне затруднено из-за наличия совмещенных днищ (блоки-то получаются «неразъемными»). Можно, конечно применить 4 ББ, но при увеличении ПН не более чем до 45-50 т, это приведет к росту перегрузок и скоростного напора (стартовая тяговооруженность будет, при неизменном ЦБ, уже 1,7).
7) Несколько слов Гостю. Ваши соображения о том, что траектории всех современных ракет практически одинаковы, не имеют отношения к реальности. Форма траектории зависит от многих факторов (высота орбиты выведения; проектные параметры РН; ограничения на перегрузки, скоростной напор, районы падения блоков, угловые скорости и ускорения; форма программы изменения тангажа и т.п. и т.д.). Мысль, что существенно увеличить ПН можно только за счет изменения траектории для меня звучит абсурдно. Добиться высокой массовой отдачи можно только путем оптимизации основных проектных (относительные конечные массы ступеней, тяговооруженности и т.п.) и траекторных (углы наклона траектории, программы изменения тангажа на всех ступенях) параметров, а также конструктивно-силовой схемы РН. Наиболее же существенное влияние (как следует из формулы Циолковского) на ПН многоступенчатых РН оказывает УИ двигателей.
Так что, давайте относиться к проекту, как к альтернативной реальности. Т.е. могло бы быть, но реализовано уже вряд ли будет. И давайте не требовать друг от друга сверхточных расчетов – т.к. ни у кого из нас нет соответствующего матаппарата. Но если мы предъявляем оппонентам претензии к расчетам, то, ИМХО, должны подкреплять свои претензии своими же расчетами, а не голословными утверждениями (здесь я согласен с уважаемым STEP' Ом).
С уважением, Дмитрий В.

[X]

Дмитрий В. - в конце работы первой ступени, на высоте 98 км ракета должна иметь вертикальную скорость 1,5 км/с или даже больше. Она как-то с 33-х км попадает на 98 за 54 секунды.
 Я не могу понять куда она потом у вас девалась, дальше сила тяготения ослабевает. Как вы могли заметить, у третьих ступеней тяговооруженность может быть меньше 1, да и у второй около 1.

 Вообще, нежелание выложить траекторию поподробнее весьма подозрительно, особенно с чудесной программой, на которую все тут кивают.

 Вы "нарисовали" Дельту-4 уменьшенную в полтора раза, ПН у такой ракеты будет 10-15 тонн, не более.
 Ибо в Боинге не идиоты сидят.

 Что касается, "подкрепить расчётами", я вам такую "альтернативную реальность" нарисую, что вы будете год разбираться что к чему. И тоже попрошу сделать свои выкладки по поводу моего мифологического чудовища.

[X]

Кстати, "пепелац сей" должен иметь скорость 1300 м/с на высоте 33 км при скоростном напоре около 2 тонн.
 Кроме всего прочего это должно вызывать значительный нагрев ракеты. Кислород в баках не закипит, а?

[Дмитрий В.]

Н-да, это клиника :cry:  Вы хоть пытались (хотя бы для себя) разобраться в логике проектирования Дельты-4 (ну, там, критерии оптимизации, схема выведения, ограничения и т.п.) ? Думаю,
нет. Иначе бы не приводили эту РН в качестве эталона для сравнения.

[Дмитрий В.]

Кстати, "пепелац сей" должен иметь скорость 1300 м/с на высоте 33 км при скоростном напоре около 2 тонн.
 Кроме всего прочего это должно вызывать значительный нагрев ракеты. Кислород в баках не закипит, а?

Нет, не закипит. Как известно максимальная температура торможения достигается в критических точках (в данном случае на ГО), после чего t потока резко падает, ну а на поверхности температура заведомо ниже температуры торможения. В носовых частях ББ тоже имеются критические точки, но до подхода к ним поток уже заторможен в носовом скочке уплотнения, так что там t гораздо ниже чем на ГО (по моим прикидкам в критической точке ГО не более 1000-1100 К). Кроме того, баки ЖК и ЖВ покрыты теплоизоляцией. Да, еще. ЖК переохлажден, как на 11к25