Чёртов 40-тонник, окончательная версия

[Трилобит]

Занимательная логика, путь к постчеловечеству, роям Дайсона, мегахабитатам, искусственным маткам и прочему хайтеку и сингулярности лежит через примитивные чугуниевые вытеснительные ракеты. Ведь турбонасос газогенератора такой сложный и ненадежный по сравнению с нейроинтерфейсами.

[Шестопер239]

Обслуживать околоземные транспортные потоки космического человечества будут уже не чугуниевые ракеты (они не вытянут грузопотоки в миллиарды тонн в год), а увеличенная до окружности планеты петля Лофстрома (при некоторых модификациях она миллиарды тонн вывезет).
Вытеснительный чугуний - это только на ближайшие десятилетия, пока нам достаточно и жалких миллионов тонн ПН.
И пока у нас продвинутые нейроинтерфейсы и самовоспроизводящиеся роботы в стадии разработки - почему бы не использовать дубовый чугуний, если он годится? Дубовые и нетрудоемкие в крупносерийном производстве, как Форд-Т. Ведь пока для нас триллионы роботов еще не собирают поатомно мыслящие кристаллы из астероидных камней, и фактор трудоемкости мы еще вынуждены учитывать.

[Трилобит]

почему бы не использовать дубовый чугуний, если он годится?

Чем не годится газогенератор? Простая и проверенная схема, достаточно эффективная, но не такая переусложненная как закрытый цикл.
Турбина это не какая-то космическая магия, миллионы самолетов каждый день летают используя турбины и керосин. Может авиалайнеры стоит на простой и надежный прямоток или пульс перевести?
Так можно дойти совсем до абсурда с водяными ракетами а ля ARCA EcoRocket в погоне за простотой, игнорируя неэффективность.

[Шестопер239]

почему бы не использовать дубовый чугуний, если он годится?

Чем не годится газогенератор? Простая и проверенная схема, достаточно эффективная, но не такая переусложненная как закрытый цикл.
Турбина это не какая-то космическая магия, миллионы самолетов каждый день летают используя турбины и керосин. Может авиалайнеры стоит на простой и надежный прямоток или пульс перевести?
Так можно дойти совсем до абсурда с водяными ракетами а ля ARCA EcoRocket в погоне за простотой, игнорируя неэффективность.

В три ступени на вытеснилке с метаном надежно и запасом выводим на 200 км 2,5%, при консервативных параметрах стали баков, с давлением в КС первой ступени 2 МПа, 0,7 на второй и третьей.

При менее осторожных оценках можно вытянуть и 3%.

Это в два раза меньше, чем для ЖРД закрытой схемы. Которых на первую ступени при стартовой массе 10 кт нужно не меньше 15.

На будущее интересны детонационные двигатели, которые в принципе способны обеспечить высокий УИ при небольшом среднем по времени давлении в КС.

[Трилобит]

В три ступени на вытеснилке с метаном надежно и запасом выводим на 200 км 2,5%, при консервативных параметрах стали баков, с давлением в КС первой ступени 2 МПа, 0,7 на второй и третьей.

При менее осторожных оценках можно вытянуть и 3%.

Я так понимаю речь идёт о 400т гипертяже, а не о 40-60т ракете, которую вы также упоминали?
Простите мой скептицизм, но что-то мне не верится что в реальности, а не на бумаге полностью многоразовая система на вытеснительных двигателях даже с учётом масштабирования может достигнуть такого совершенства. У многих современных одноразовых ракет payload fraction 2,5-3%. А им не надо таскать огромные толстостенные ёмкости со сжатым газом в добавок к не самым лёгким криогенным бакам.
У сходного по ПН Boeing Space Freighter у которого как минимум на второй ступени планировались модифицированные SSME с на тот момент великолепными характеристиками на бумаге было что-то вроде 3,8%, хотя там конечно водород на второй ступени и огромные крылья явно не помогали в этом отношении.

А что у вашего аппарата в качестве теплозащиты второй и третьей ступени и какая модель спасения и посадки? Можете если не затруднит чуть подробнее описать свое видение, 40-60т ракета тоже любопытна.
Явно не веники Отрага и Морской Дракон с нереально огромным соплом насколько я понял.

[Шестопер239]

Поскольку вторая ступень разгоняется до 4,5 км/c, а корпус у нее стальной - возможно получится обойтись на ней без теплозащиты.
На третьей ступени теплозащита либо металлическая экранная (как планировалась на Спирали), либо из композитных плиток.

Спасение ступени за счет посадки в океан на плавучие платформы, с аэродинамическим торможением и вертикальной посадкой на двигателях. Траектория спуска минимально отличается от баллистической, чтобы минимизировать общий запас ХС у двигателей для возвращения.