Доступный для России разгонный блок

[cross-track]

Если уж говорить о новом разгонном блоке, почему не посмотреть в сторону электродвижков?
Дешёвые лёгкие плёночные батареи, с ограниченным ресурсом, умеренный УИ, чтобы тяга была большой, итп.
Может даже не ионник/плазменник, а просто рельсотрон...

Задумайтесь, почему для GEO спутников у которых есть только электродвижки, заказывают вывод c минимально возможной GTO ΔV. И даже иногда платят за это дополнительные деньги, например покупая запуск Falcon 9 Expendable. А спутники у которых есть химические двигатели спокойно запускают даже с GTO ΔV ~2200 м/с.

Ну и почему?

Наверное потому, что время - деньги.

[Дем]

А как?...

Просто берём банку металлических шариков и разгоняем электромагнитно. Такое кстати даже на кубосат можно ставить, ибо нет угрозы проблем при выводе, хотя конечно в его размерах сильно не разгонишь.
Металл лучше брать легкоиспаряющийся, чтобы космос не засорять.

Для сравнения
S5.92 (Фрегат)  УИ 333 с  тяга 19,900 N
Примерно в 25 тысяч раз разница с SPT-230.

Но за 6000 часов SPT-230 выдаст тот же импульс, что и Фрегат израсходовав всё топливо
Но на самом деле никто один движок ставить не будет.
Берём условно массу двигателей центнер. Суммарная тяга 3.3Н Мощность 53 кВт
Время работы 1440 часов = 2 месяца
Расход рабочего тела 350 кг
Вес солнечных батарей 530 кг (взял обычные плёночные из магазина)
Итого стартовый вес - тонна

[cross-track]

Просто берём банку металлических шариков и разгоняем электромагнитно.

Сделаем оценки.
Пусть длина рельсотрона L = 1 м, а конечная скорость шарика V = 10 км/с =10000 м/с.
Тогда время разгона будет t = 0.2 мсек, а ускорение a = 50 млн м/с2, или перегрузка 5 000 000.

[Дем]

или перегрузка 5 000 000.

А когда таким шариком стреляют в стальную стенку и он отскакивает - какая там перегрузка?
Ну и метр - маловато будет.

[cross-track]

или перегрузка 5 000 000.

А когда таким шариком стреляют в стальную стенку и он отскакивает - какая там перегрузка?
Ну и метр - маловато будет.

Ускорение (перегрузка) позволяет оценить силу. Если шарик массой 10 грамм, то сила, действующая на шарик, будет равна 500 000 Н, или 50 000 кГ, или 50 Тонн. По 3-му закону Ньютона такая же сила действует со стороны шарика на спутник.

[Дем]

Если шарик массой 10 грамм

Ну 10 грамм - дофига. Скорей 0.1 грамм

[cross-track]

Если шарик массой 10 грамм

Ну 10 грамм - дофига. Скорей 0.1 грамм

Тогда, может, и рельсотрон не нужен, а оставить плазменные движки на ксеноне-криптоне?

[B7BB]

А если делать двигатель малой тяги но с большим давлением в камере, правильно ли понимаю, что это намного сложнее будет чем в случае двигателя большой тяги. Т.к., допустим разница в 10 раз, соответственно расход насосов ТНА тоже примерно в 10 раз меньше. А единственный нормальный вариант у динамического насоса уменьшить расход при том же давлении-это вроде только через уменьшение высоты(ширины?) профиля лопаток, оставляя неизменными диаметр колеса и обороты. При этом сильно изменяется соотношение расход/зазоры, т.к. минимальные реально достижимые зазоры условно одинаковые, а влияние там очень нелинейное при больших уменьшениях расхода. Но другие варианты изменения расхода, например применения другой схемы(больше ступеней, меньше диаметр и обороты, как-то так короче комбинируя) вроде ещё хуже.

Есть ли схемы динамических машин, которые лучше подходят для малых расходов чем для больших, если смотреть только по КПД и для одинакового давления? Или это железное правило что у самых оптимальных схем под расход 0.1х будет намного хуже КПД чем у самых оптимальных схем под расход 1х, при одинаковом давлении?

[Дем]

Тогда, может, и рельсотрон не нужен, а оставить плазменные движки на ксеноне-криптоне?

ИМХО плазменные сложнее. А тут сразу и плазма образуется, и её выброс с нужной скоростью
Но можно и без плазмы, какой-нибудь гаусс или подобное. Но тогда надо будет думать в какую сторону выбрасывать, чтобы никуда не попасть.

[cross-track]

Тогда, может, и рельсотрон не нужен, а оставить плазменные движки на ксеноне-криптоне?

ИМХО плазменные сложнее. А тут сразу и плазма образуется, и её выброс с нужной скоростью

ИМХО плазменные проще. Плазменные уже существуют, и давно на спутниках применяются. Кроме того, рельсотроны требуют не только много энергии в импульсе, но и массивную и громоздкую систему, запасающую эту энергию. Так что шансов нет.

[Дем]

Кроме того, рельсотроны требуют не только много энергии в импульсе, но и массивную и громоздкую систему, запасающую эту энергию.

Так всё упирается в то, сколько энергии запасать. Для мелкосатов, которым запрещено иметь ЖРД - достаточно хоть сколько. Хоть килоджоуль.
А для крупного РБ можно и массивную, всё равно за счёт УИ выиграем.

[B7BB]

всё равно за счёт УИ выиграем.

Т.е. так предполагается получить больше УИ чем у ионных? Или больше тягу? УИ непонятно откуда больше так возьмётся, КПД тоже, и следовательно тяге бОльшей тоже неоткуда взяться.

[Дем]

Т.е. так предполагается получить больше УИ чем у ионных?

Чем у жрд на вонючке

[Бичпакет]

А я уже писал в Доступном для России супертяже, и сюда обязательно высрусь продублирую. Бриз-М - предельно чёткий, лучший российский блок👊👍
Вы только посмотрите как он совершенен и красив! И баки тут несущие, и днища совмещенные, и двигатель так утоплен, что за габарит не выступает, но при этом его ниша работает как силовой элемент и не утяжеляет бак. И двухступенчатость по высшему разряду.
России очень повезло что старые опытные черти хруники решились сделать такой чудесный блок. Новые хруники слабы, в подмётки не годятся. Теперь ванейшая задача - перевести Бриз на метан и кислород (чтобы днища совмещённые не изолировать) и выбрать достойный двигатель. РД-0146ДМ - плохой, негодный, слабый двигатель. При такой-то степени расширения и эффективном цикле, на метане он показывает всего 362 секунды. Это что за величина? Куда вы дели 10 секунд УИ?! Вот же...
11Д58МФ конечно с кислым газом, но разрабатывали-то не глушковцы, а королёвцы. В общем я считаю это двигатель надёжный и достойный. И в отличие от 0146ДМ он не использует завесу камеры и даже на керосине выдаёт 370 секунд (с огромным соплом впрочем). Что будет на метане и представить страшно, 380 сек. будет. Камера уже на кислородном охлаждении, перевести 11Д58МФ на метан долго времени не займёт.
С5.86 тоже достойный вариант, 370 секунд достойный результат, ДВГГ достойный аргумент, и двигатель уже готов к производству без переделок. Надо выбирать из этих двух и делать...
И далее на базе нового бризА уже и взлётно-посадочный модуль для Луны. Внешний бак очень хорошо сработает в качестве посадочных опор (хватит только коротких лап с амортизаторами, длинные лапц не нужны, экономия массы). Великолепный модуль будет! А то что бризы не летают, падают, это всё клеветники набрасывают и дезинформация. Криво собрали - бывает, а проектанты бриза тут не при делах.
Фрегат/дм - без перспектив, нагромождение каких-то фигур, дм так вообще оглобля позорная тяжёлая с кривым кислородным баком.
Бриз-М вперёд! Победа России! Земля над нами, Луна под ногами.

[Бичпакет]

Вот так же в будущем будет спускаться с Бриза вниз наш первый русский лунный космонавт!

[Astro Cat]

важнейшая задача - перевести Бриз не метан и кислород

Не протухнет он до Луны то? А до Марса? Что делать такими мелкими РБ, когда надо на десяток тонн на Луну толкать?

[Бичпакет]

Цитата: Astro Cat от 1/16/2025, 3:21:33 PM

Цитата: Страшный Суд Глушко от 1/16/2025, 2:50:22 PMважнейшая задача - перевести Бриз не метан и кислород


Не протухнет он до Луны то? А до Марса? Что делать такими мелкими РБ, когда надо на десяток тонн на Луну толкать?

Диаметр надо увеличить до 5м, как у самых обычных обтекателей ПГ. Бриз всё еще будет хорошо размещаться, на управляемость в атмосфере не повлияет. Да хоть 4 бриза паровозиком состыковать, они короткие и не требуют переходников между собой (в отличие от фрегата)

За счёт роста диаметра появляется возможность не только нарастить объём, но и закрыть внешний бак достаточным слоем экранно-вакуумной изоляции. Слой-то нужен небольшой, 5см будет достаточно. В толще изоляции поставить тонкий лёгкий алюминиевый экран с витыми трубками (намотка очень редкая, массы не много). По трубкам идёт испаряющийся из баков газ, снижает теплопотери.

Ну или микрокриогенные машины могут охлаждать например азот, прокачиваемый по этим трубкам, до 100-120К стабильной температуры. Тогда срок хранения бесконечный, а мощность машин я бы оценил в  <1000 Вт (мощность электрическая)

А можно диаметр и не увелиивать, по такой же схеме (с пассивным экраном, охлаждаемым парами топлива) переделать обычный бриз. Тоже протянет долго, суток 10 без сколько-нибудь заметного выкипания

[Бичпакет]

Вооот. Фрегат стоит под обтекателем как жалкий кусок ПГ и место занимает. А вот большой 5-метровый метановый Бриз стоял бы ПОД обтекателем, и обтекатель можно было бы подрезать, сэкономить 300 кг. Бриз - сила, остальные все РБ - могила.
Расчехляй свой С5.86, командир. Дайте стране Большой Метановый Бриз-МММ!

[Штуцер]

А вот большой 5-метровый метановый Бриз

Занятно.
Залить вместо гептила метан - и всё! Победа!

[Demir_Binici]

Бриз-М - предельно чёткий, лучший российский блок👊👍
Вы только посмотрите как он совершенен и красив!

Фрегат/дм - без перспектив, нагромождение каких-то фигур, дм так вообще оглобля позорная тяжёлая с кривым кислородным баком.

Он художник, он так видит! Не буду с этим спорить.

А то что бризы не летают, падают, это всё клеветники набрасывают и дезинформация. Криво собрали - бывает, а проектанты бриза тут не при делах.

Присоединюсь к хору клеветников.

Немного статистики. Число пусков: успешных/частично успешных/неудачных
Бриз-М (Протон-К/М, Ангара А5) 96 / 3 / 4
ДМ-2/(ДМ1)/2М(ДМ3/ДМ4) (Протон-К/М) 148 / 2 / 4
ДМ-03/Персей/Орион (Протон-М, Ангара А5) 8 / 0 / 1
Фрегат/-М/-МТ (Союз-2/ФГ, Зенит-3Ф) 107 / 1 / 2
В статистику не включены те пуски, в которых причиной неудачи была авария РН.

Странно, что криво собирают в основном Бриз-М. Может местность там такая. Экология может плохая или ещё что.

Вероятность полностью успешной работы РБ:
Бриз-М - 92.38% (86.4% - 96.9%)
ДМ-2/2М - 95.51% (91.6% - 98.4%)
Фрегат/-М/-МТ - 96.43% (91.9% - 99.4%)