Насколько большой может быть многоразовая первая ступень?

[Кот Бегемот]

которые с большой долей вероятности будут хуже на реально летающей ступени

Хайли-лайкли в чистом виде.
Можно предположить и обратное: "с высокой долей вероятности ступень еще доработают и показатели будут лучше".
Это как говорится стакан на половину пуст или на половину полон...

[Шлангенциркуль]

росто напишите, приблизительно на какой скорости эта ваша "маленькая" должна отделяться.

5 - 6 км/с я думаю.

Проблема в том, что будет либо неприемлемо высокий апогей первой ступени, либо большие аэродинамические потери.

[Дем]

Там ниже по вашей же ссылке есть табличка.Одноразовая ангара имеет грузоподъемность на НОО около 24т, с байкалом 18,4т.
Для сравнения фалькон в одноразовом варианте 22т в многоразовом 17.5т.Итого фалькон с возвращаемой ступенью выводит около 79% ПН от массы  одноразовой, с байкалом 76% ПН от массы однроразовой.Разница всего на 3 процента, зато ступень возвращается на космодром и никаких площадок в тайге и строительста дорог к ним.

Грузоподьёмность А5В - 35 тонн, так что всего 52% - потеряли половину ПН. И центральный блок расходуемый.
В принципе у FX с возвратом боковых ступеней к месту старта похожий результат - 60%
Но вот техническая сложность гораздо меньше

[Димитър]

Из темы про СпейсХ:
Маск: Хотим довести тягу Раптора до 330-335 тонн. Тяга на старте 10 000 тонн. Примерно в три раза больше, чем Сатурн-5. В долгосрочной перспективе можно вывести на орбиту 400 тонн одноразового использования.

[nonconvex]

Из темы про СпейсХ:
Маск: Хотим довести тягу Раптора до 330-335 тонн. Тяга на старте 10 000 тонн. Примерно в три раза больше, чем Сатурн-5. В долгосрочной перспективе можно вывести на орбиту 400 тонн одноразового использования.

Борьба квадрата с кубом продолжается Надо бы количество движков увеличить, да не влезают они в торец.

[telekast]

И созданную на его основе крылатую первую ступень "Байкал", сухая масса 17,8 т.

Там ниже по вашей же ссылке есть табличка.Одноразовая ангара имеет грузоподъемность на НОО около 24т, с байкалом 18,4т.
Для сравнения фалькон в одноразовом варианте 22т в многоразовом 17.5т.Итого фалькон с возвращаемой ступенью выводит около 79% ПН от массы  одноразовой, с байкалом 76% ПН от массы однроразовой.Разница всего на 3 процента, зато ступень возвращается на космодром и никаких площадок в тайге и строительста дорог к ним.
ПМСМ крылатая ступень для наших условий выглядит предпочтительней то, что она дороже и сложнее при 50 полетах перестает играть значение к тому же экономится ресурс двигателя в 2 раза на этой ступени (отстутствие лэндинг берн)

Это манипуляция. В упоминавшейся в предыдущих баталиях "пдф-ки от центра Хруничева" прямо говориться, что крылатая ступень потребует применения водорода на РБ для компенсации потерь. https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?action=dlattach;attach=33090;type=preview;file
Взяв оттуда цифры по первой ступени Ф9 имеем:
- одноразовая, неспасаемая ступень имеет массу конструкции 23,5т.
- доп оборудование для спасения -3,05т. Итого возвращаемая ступень имеет массу конструкции 26,55т.
Рост в 1,13 раза, +13%
Для возврата в точку старта требуется 30т топлива, или 113% от массы конструкции.
Применяем эти соотношения к рассматриваемой первой ступени Ангары:
При исходной массе конструкции УРМ-1 в 10,48т. масса спасаемой ракетной получается 11,48 * 1,13 = 11,8424т.
Масса топлива для возврата и посадки в точке старта 11,8424 * 1,13 = 13,381912т.
Общая масса 25,224312т.

Теперь посмотрим, что с "Байкалом":
Сухая масса 17,8т. Плюс топливо на возврат 5т.(с учётом аэронавигационного запаса: ветер, маневры, заход на посадку, возможность уйти на второй круг, етц)
Итого 22,8т
Соотношение полных масс 25,224312 / 22,8 = 1,10632947. Менее 11%.
Учитывая, что сравниваются массы реально летающей ступени с расчётными/макетными, которые заведомо лучше воплощённых в железе, можно вполне уверенно утверждать, что крылатая ступень в лучшем случае будет равноценна ракетной. Учитывая бОльшую стоимость, сложность и тд крылатая ступень бесперспективна.
Имху

[telekast]

которые с большой долей вероятности будут хуже на реально летающей ступени

Хайли-лайкли в чистом виде.
Можно предположить и обратное: "с высокой долей вероятности ступень еще доработают и показатели будут лучше".
Это как говорится стакан на половину пуст или на половину полон...

"...Самолет проходит скоростные испытания, причем максимальная скорость оказывается на 5 миль в час выше ожидаемой конструктором, но на 5 миль в час ниже той, которую он указал в предварительных технических условиях. Эта скорость на 10 миль в час больше той, которую ожидал получить инженер-расчетчик, и на 10 миль в час меньше той, которую он обещал президенту фирмы. Она на 15 миль в час больше ожидаемой управляющим торговым отделом и на 15 миль в час меньше указанной им в предварительной рекламе.
Именно эту скорость и ожидал получить президент фирмы, хорошо знающий свои предприятия."(с)Предисловие из книги К. Вуда "Проектирование самолетов" (русский перевод издан в 1940 г.)

[Кот Бегемот]

Грузоподьёмность А5В - 35 тонн, так что всего 52% - потеряли половину ПН.

В - возвращаемая в той табличке по ссылке telecast'a, а не водородная

Это манипуляция.

Я сослался на то же, на что и вы дальше простейшая математика.Как говорится, за что купил, за то и продаю.

Плюс топливо на возврат 5т.

Масса топлива для возврата согласно буран ру 2.9т и по вашей же ссылке она так же указана как 2.9т
http://www.buran.ru/htm/strbaik.htm

[Кот Бегемот]

И центральный блок расходуемый.

ЦБ у ангары вторая ступень.У фалькона вторая ступень тоже расходуемая. 

[Кот Бегемот]

Но вот техническая сложность гораздо меньше

Изготовить ступень нужно один раз.А вот таскать из тайги нужно после каждого полета.
И ресурс маршевого двигателя расходуется меньше так как нет лэндинг берна.
Но двигатели нужны другие.рд-0162 например.

[Кот Бегемот]

Учитывая, что сравниваются массы реально летающей ступени с расчётными/макетными, которые заведомо лучше воплощённых в железе, можно вполне уверенно утверждать, что крылатая ступень в лучшем случае будет равноценна ракетной

Натягивание совы на глобус.

Соотношение полных масс 25,224312 / 22,8 = 1,10632947. Менее 11%.

2.9 т на возврат получаем 25.22 / 20.7 = 21%
Хотя и 11% - это тоже результат!

[Димитър]

Борьба квадрата с кубом продолжается Надо бы количество движков увеличить, да не влезают они в торец.

Влезут. Просто ракета будет более толстой без существенного увеличения длины ступени. И нет закона квадрата-куба. 
Придется возвращаться к диаметру в 12 м ? Но это проблем Маска, пусть и решает.

[telekast]

Плюс топливо на возврат 5т.

Масса топлива для возврата согласно буран ру 2.9т и по вашей же ссылке она так же указана как 2.9т
http://www.buran.ru/htm/strbaik.htm

С чего бы? Планировался РД-33 https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%94-33
Тяга максимальная бесфорсажная - 5040 кГс.
Удельный расход на этой тяге - 0,77 кГс/(кг*ч)
На час работы/полета - 3880,8 кг.
На крейсере будет примерно 90% тяги, но удельный расход при этом вырастет, те часовой массовый расход топлива считай не изменится(такая особенность у ГТД есть). По заявленной дальности полета и крейсеру у Байкала как раз получается час примерно. Плюс, как писал, маневрирование, заход, и запас на всякий случай. Вот под 5 т и набежит.
Имху 

[telekast]

Учитывая, что сравниваются массы реально летающей ступени с расчётными/макетными, которые заведомо лучше воплощённых в железе, можно вполне уверенно утверждать, что крылатая ступень в лучшем случае будет равноценна ракетной

Натягивание совы на глобус.

Соотношение полных масс 25,224312 / 22,8 = 1,10632947. Менее 11%.

2.9 т на возврат получаем 25.22 / 20.7 = 21%
Хотя и 11% - это тоже результат!

Кто бы говорил.
Не будет там 2,9 т. Будет 5т.
И 11% не будет. А лучшем случае - паритет. Потому что 11% дают ПРОЕКТНЫЕ данные, которые чуть больше, чем никогда, не совпадают с реальными, воплощёнными в железяке.
Имху

[Кот Бегемот]

По заявленной дальности полета и крейсеру у Байкала как раз получается час примерно.

Не факт, что все время полета двигатель будет работать на 90% мощности.

Не будет там 2,9 т. Будет 5т.

В таблице на которую вы ссылаетесь русским по белому написано 2.9т топлива на возврат
Сколько будет работать двигатель и в каких режимах - неизвестно.В таблице есть конкретная цифра, а все остальное
ваши домыслы.

И 11% не будет. А лучшем случае - паритет. Потому что 11% дают ПРОЕКТНЫЕ данные, которые чуть больше, чем никогда, не совпадают с реальными, воплощёнными в железяке.

Порвете сову.
11% не будет.Простейшие расчеты дают 21% разницы в базовом случае (согласно таблице).Это весьма весомая цифра.
В худшем случае разница будет немного меньше 21%
Может будет хуже, а может будет ЛУЧШЕ.Это и есть натягивание бедной совы на глобус.
Даже в худшем случае при возврате к месту старта выигрыш за самолетной ступенью.
Все что есть - эти циферки вот на них и стоит опираться.Без попытки улучшить или ухудшить их.

сначала вы даете ссылку на таблицу, потом говорите, что данные там фигня притянутая за уши.
И начинаете спорить с данными на которые сами же и сослались.
Маразм какой-то.

[nonconvex]

Борьба квадрата с кубом продолжается Надо бы количество движков увеличить, да не влезают они в торец.

Влезут. Просто ракета будет более толстой без существенного увеличения длины ступени. И нет закона квадрата-куба.
Придется возвращаться к диаметру в 12 м ? Но это проблем Маска, пусть и решает.

Соответственно увеличатся вес и сопротивление воздуха. Опять нужно будет добавлять движки. Это и есть [комические куплеты] закон квадрата-куба.

[telekast]

По заявленной дальности полета и крейсеру у Байкала как раз получается час примерно.

Не факт, что все время полета двигатель будет работать на 90% мощности.

Не будет там 2,9 т. Будет 5т.

В таблице на которую вы ссылаетесь русским по белому написано 2.9т топлива на возврат
Сколько будет работать двигатель и в каких режимах - неизвестно.В таблице есть конкретная цифра, а все остальное
ваши домыслы.

И 11% не будет. А лучшем случае - паритет. Потому что 11% дают ПРОЕКТНЫЕ данные, которые чуть больше, чем никогда, не совпадают с реальными, воплощёнными в железяке.

Порвете сову.
11% не будет.Простейшие расчеты дают 21% разницы в базовом случае (согласно таблице).Это весьма весомая цифра.
В худшем случае разница будет немного меньше 21%
Может будет хуже, а может будет ЛУЧШЕ.Это и есть натягивание бедной совы на глобус.
Даже в худшем случае при возврате к месту старта выигрыш за самолетной ступенью.
Все что есть - эти циферки вот на них и стоит опираться.Без попытки улучшить или ухудшить их.

сначала вы даете ссылку на таблицу, потом говорите, что данные там фигня притянутая за уши.
И начинаете спорить с данными на которые сами же и сослались.
Маразм какой-то.

90% тяги - обычный крейсерский режим для ТРД. ТК для ГТД  выгоден наиболее высокий режим. Потому что больше тяга - больше температура Т3 перед турбиной - выше КПД - меньше удельный расход. И наоборот. Часовой расход практически постоянный. Можете глянуть, например, Климовский же гтдэ-117.

В таблице ошибка, либо хотелки. Т.к. самые оптимистичные расчеты из строк про крейсерский режим возврата дают чуть больше 3т.  Без учёта аэронавигационного запаса. Мои "домыслы" подкреплены цифрами и, хоть и элементарными, но расчетами. Приведите свои. Не можете? Я так и думал

Сове ничего не угрожает, разве что только от Вас 
На буран.ру прямо написанно, что это макет "слепленный на скорую руку". С тех пор ни слуху ни духу, одни "таблицы".В отличии от. В "пдф-ке от Центра Хруничева" про удвоение массы конструкции сказанно прямо в начале документа. Если я возьму этот тезис за основу, крылатая ступень сольет ещё на старте с массой конструкции 20,96т. Я же дал сознательно фору в этом вопросе. Потому и дал ссылку на таблицу. Если в ней есть данные, которые можно проверит по другим источникам, как с ТРД, я их проверяю, и если они разнятся, то имею право в них усомниться. Вот к данным по Ф9 у меня почти нет вопросов (есть сомнения в корректности цифр, ТК оные приводятся теми же хруничевцами, ну да ладно). Так про садисткую орнитологию это к Вам.
Имху

[Кот Бегемот]

В таблице ошибка, либо хотелки.

Чтобы закончить этот совершенно бесполезный и бессмысленный спор и не мучать бедную, несчастную сову напишу просто:
Если верить данным разработчиков (а других просто нет) крылатая ступень может быть выгоднее, при возврате к месту старта
И это прямо следует из таблички.
А если в табличке ошибки и хотелки (грубо говоря мусор) то и не надо тащить ссылки на этот мусор на форум в качестве аргумента.
За сим откланиваюсь.

[pkl]

Например, углепластиковое

И ГПВРД.

Нет, его не надо.

[pkl]

Например, углепластиковое крыло должно быть легче алюминиевого.

Возьмём, к примеру, УРМ-1 от Ангары, сухая масса 10,48 т. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B0_(%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82-%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9)
И созданную на его основе крылатую первую ступень "Байкал", сухая масса 17,8 т. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B9%D0%BA%D0%B0%D0%BB-%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B0
Рост массы конструкции в 1,7 раза. При том, что для "Байкала" указанны расчетные, макетные данные, которые с большой долей вероятности будут хуже на реально летающей ступени. Как раз рост массы конструкции где-то вдвое и будет по итогу. Плюс повышенное сопротивление на взлете. Во сколько дополнительных тонн топлива это выльется?

А у Байкала из какого материала было крыло?