Воссоздание РН СТК "Энергия" в том или ином виде. Реальность и перспективы

[Ивгениуш]

А чем не нравится много сосисок?

При количестве сосисок, стремящемся к бесконечности (например OTRAG) в какой то момент начинаем везти с собой не топливо, а практически одни стенки баков, которые на самом деле лишние. Т.е. получаем перевес по сухой массе.
Моноблок приблизительно такого же размера и с теми же двигателями окажется более грузоподъёмным благодаря закону квадрата-куба. Это же работает и в отношении дирижаблей, и морских/подводных судов.

... Может у той же Ангары, надо боковые урмы переделать, использовать первую ступень от союз-2.1в?

С какой целью?

С целью экономии.

[Искандер]

А чем не нравится много сосисок?

При количестве сосисок, стремящемся к бесконечности (например OTRAG) в какой то момент начинаем везти с собой не топливо, а практически одни стенки баков, которые на самом деле лишние. Т.е. получаем перевес по сухой массе.
Моноблок приблизительно такого же размера и с теми же двигателями окажется более грузоподъёмным благодаря закону квадрата-куба. Это же работает и в отношении дирижаблей, и морских/подводных судов.

... Может у той же Ангары, надо боковые урмы переделать, использовать первую ступень от союз-2.1в?

С какой целью?

С целью экономии.

С целью экономии проект Ангара нужно закрыть. Может кроме Ангара-1.
Подозреваю, что со временем к этому придут.

Спойлер

Если нужны бОльшие ПН, то просто доработать (дополировать) Союз-5.
Направлений может быть несколько:
1) Облегчение конструкции. Предел ~21т+ (облегчение первой ступени может добавить  <1т ПН)
2) Водород на 2-й ступени. ~24т+
3) Ускорители первой ступени - легкие (и многоразовые?), или дешевые (и одноразовые?) хоть и на РД-193. 
~21-25т
4) ТриСоюз-5 - для тяжелых нагрузок. ~45т

[свернуть]

[Мошкит]

С целью экономии проект Ангара нужно закрыть. Может кроме Ангара-1.
Подозреваю, что со временем к этому придут.

Так и будет скорее всего. А-1 кажется вполне неплохой лёгкий носитель. Возможно для удешевления и ещё большего облегчения ПН при необходимости можно приспособить 2.1В с РД-193 вместо НК-33. А если мелкие двигатели у частников взлетят, можно сделать из них многодвигательную ДУ на УРМ-1 подходящую для многоразового использования. Или же получится сделать ещё более легкую одноразовую модификацию УРМ-1 или 2.1В с дешёвым РД-108.
Хотя и вариант с утяжелением Ангары, с ростом УРМ-1 до диаметра УРМ-2, на первое время, до появления по настоящему тяжёлого носителя выглядит интересным.

Вот только ТриСоюз-5 будет как ФХ примерно, в том плане что всё ещё слишком дорогой и недостаточно многоразовый — ЦБ почти всегда будет расходуемым, да и как сделать многоразовым блок с одним 191/193/171?

В случае же с тяжёлым носителем использующим старт Энергии, близкий к ней по размерам, и её компоновку с одним ЦБ диаметром 7.7 метров и ББ диаметром 4.1м, где боковые ускорители это 1 ст. Амура/либо Союз-5, универсальность у него будет выше. 
Облегченная модификация из одного ЦБ, похожая на Дейтрон, с уменьшенным относительно базового варианта числом двигателей, но при этом всё ещё многоразовая. 30-40 т ПН.

Базовая модификация из одного ЦБ, где при желании добавляется 2ая водородная ступень. 45-60 тонн.
Ещё более тяжёлая модификация, использующая боковые блоки от 2 до 4 шт, 70-100 т, и затем в дальнейшем до 8 шт. 150-200т.

[Максон]

А чем не нравится много сосисок?

При количестве сосисок, стремящемся к бесконечности (например OTRAG) в какой то момент начинаем везти с собой не топливо, а практически одни стенки баков, которые на самом деле лишние. Т.е. получаем перевес по сухой массе.
Моноблок приблизительно такого же размера и с теми же двигателями окажется более грузоподъёмным благодаря закону квадрата-куба. Это же работает и в отношении дирижаблей, и морских/подводных судов.

... Может у той же Ангары, надо боковые урмы переделать, использовать первую ступень от союз-2.1в?

С какой целью?

С целью экономии.

С целью экономии проект Ангара нужно закрыть. Может кроме Ангара-1.
Подозреваю, что со временем к этому придут.

Спойлер

Если нужны бОльшие ПН, то просто доработать (дополировать) Союз-5.
Направлений может быть несколько:
1) Облегчение конструкции. Предел ~21т+ (облегчение первой ступени может добавить  <1т ПН)
2) Водород на 2-й ступени. ~24т+
3) Ускорители первой ступени - легкие (и многоразовые?), или дешевые (и одноразовые?) хоть и на РД-193.
~21-25т
4) ТриСоюз-5 - для тяжелых нагрузок. ~45т

[свернуть]

Если нужны бОльшие ПН, то просто доработать (дополировать) Союз-5.
Направлений может быть несколько:
1) Облегчение конструкции. Предел ~21т+ (облегчение первой ступени может добавить  <1т ПН)
2) Водород на 2-й ступени. ~24т+
3) Ускорители первой ступени - легкие (и многоразовые?), или дешевые (и одноразовые?) хоть и на РД-193. 
~21-25т
4) ТриСоюз-5 - для тяжелых нагрузок. ~45т

Немного не понял тему про водород. При исходных данных второй ступени пн может наоборот просесть. УИ водорода хорош, но плотность! Она отличается от керосина чуть ли не в 10 раз. УИ рд-0124мс меньше того же рд-0124 примерно на 20-25%. Это очень грубо говоря, но относительно наглядно. А это надо ещё учитывать криогенную систему, которая тоже значительно весит. 
А если делать увеличенную ступень, то нужно по факту всю ракету переделывать. 
Ускорители на рд-193 вообще убили. Я понимаю ещё на твёрдом топливе, но насколько я знаю у нас не предвидится аналогов gem-63. А просто так выкидывать рд-193 - ни чем не хуже ангары. 
Пусть летает союз-5. Главное чтоб было чему летать

[Ивгениуш]

С целью экономии проект Ангара нужно закрыть. Может кроме Ангара-1.
Подозреваю, что со временем к этому придут.

В что вместо Ангары? И чем она хуже союз-5? 

[Искандер]

Немного не понял тему про водород. При исходных данных второй ступени пн может наоборот просесть. УИ водорода хорош, но плотность! Она отличается от керосина чуть ли не в 10 раз. УИ рд-0124мс меньше того же рд-0124 примерно на 20-25%. Это очень грубо говоря, но относительно наглядно. А это надо ещё учитывать криогенную систему, которая тоже значительно весит. 
А если делать увеличенную ступень, то нужно по факту всю ракету переделывать. 
Ускорители на рд-193 вообще убили. Я понимаю ещё на твёрдом топливе, но насколько я знаю у нас не предвидится аналогов gem-63. А просто так выкидывать рд-193 - ни чем не хуже ангары. 
Пусть летает союз-5. Главное чтоб было чему летать

Ну да, объём ступени совсем другой, но если взять водородную ступень той же «мокрой» массы, то, по моим ламерским прикидкам, ЕМНИП, получалось примерно 24 т. Сама реализация, насколько она возможна, - это не ко мне, тут есть специалисты или бывшие специалисты, которые на порядки квалифицированнее в вопросах реализуемости. Думаю, в «надкалиберном» формате и с увеличенной длиной это вполне реализуемо, но вряд ли целесообразно.
Ну нет РДТТ-ускорителей. Из того, что можно было бы использовать, - это наследие МБР советских ЖД-комплексов, но их нет... И, скорее всего, производить уже нельзя.
Дешёвых, но современных ЖРД для ускорителей тоже нет. Вытеснительные двигатели при масштабировании тяги до 200т и более неэффективны. Двигателей открытого цикла, кроме реликтов РД-107/108, тоже нет.
Поэтому почему бы не РД-193? Зачем их выкидывать, может, они многоразовые? При вменяемом (небольшом) размере баков и раннем сбросе их вполне можно спасать даже парашютом с вертолётным подхватом. Размерность УРМ «Ангары» не проходит, тогда придётся ставить РД-180. А это золотая железка будет!

Пусть летает союз-5. Главное чтоб было чему летать!!!

[Мошкит]

Поэтому почему бы не РД-193? Зачем их выкидывать, может, они многоразовые? При вменяемом (небольшом) размере баков и раннем сбросе их вполне можно спасать даже парашютом с вертолётным подхватом. Размерность УРМ «Ангары» не проходит, тогда придётся ставить РД-180. А это золотая железка будет!

Придумал как прикрутить многоразовость к 1ой ступени Союз-5, заодно и увеличить грузоподъёмность всей ракеты.
Нужно сделать как у Протона, тот же самый центральный блок диаметром 4.1 м оставляем только для окислителя, и добавляем несколько боковых блоков, жёстко закреплённых с центральным. По сути речь идёт снова о жёстком пакете 1ой ступени, как для Ангары. 
Можно воткнуть 4-6 боковых баков с горючим, и на каждом ББ использовать РД-193. А на центральном блоке один РД-191 многократного запуска для посадки всей ступени. 
В общем, утяжеление Союза-5 с жёстким пакетом первой ступени это путь к её многократному использованию. Возможно даже получится перевести её на метан, раз уж всё равно от РД-171 избавляться. Хотя метановая версия могла бы стать ответвлением от Амур-СПГ, его более тяжелой версией.

[Molodoy]

2) Водород на 2-й ступени. ~24т+
3) Ускорители первой ступени - легкие (и многоразовые?), или дешевые (и одноразовые?) хоть и на РД-193. 
~21-25т
4) ТриСоюз-5 - для тяжелых нагрузок. ~45т

Водород для нас это долго и сложно.

На РД-193 дешево точно не будет. Можно делать ускорители диаметром как ЦБ 4.1м и туда влезут 2-3 относительно дешёвых РД107. С такими ускорителями закроется ниша Ангары А-5, а стартовый стол будет унифицирован и под ТриС-5.  

[Искандер]

Поэтому почему бы не РД-193? Зачем их выкидывать, может, они многоразовые? При вменяемом (небольшом) размере баков и раннем сбросе их вполне можно спасать даже парашютом с вертолётным подхватом. Размерность УРМ «Ангары» не проходит, тогда придётся ставить РД-180. А это золотая железка будет!

Придумал как прикрутить многоразовость к 1ой ступени Союз-5, заодно и увеличить грузоподъёмность всей ракеты.
Нужно сделать как у Протона, тот же самый центральный блок диаметром 4.1 м оставляем только для окислителя, и добавляем несколько боковых блоков, жёстко закреплённых с центральным. По сути речь идёт снова о жёстком пакете 1ой ступени, как для Ангары.
Можно воткнуть 4-6 боковых баков с горючим, и на каждом ББ использовать РД-193. А на центральном блоке один РД-191 многократного запуска для посадки всей ступени.
В общем, утяжеление Союза-5 с жёстким пакетом первой ступени это путь к её многократному использованию. Возможно даже получится перевести её на метан, раз уж всё равно от РД-171 избавляться. Хотя метановая версия могла бы стать ответвлением от Амур-СПГ, его более тяжелой версией.

Мы тут занимаемся чисто умозрительным конструированием...
М-мм, да...
Но касательно вашей идеи:

• Экономика -  такой носитель будет безумно дорог в разработке и производстве.
• Проблема керосина - его многоразовость всё равно упрётся в сажеобразование и коксование керосиновых двигателей. То есть замена РД-171МВ на пакет мелких движков концептуально ситуацию не спасёт.
• Метановый миф -  все переделки на метан это фактически создание абсолютно новых двигателей с нуля. Там совершенно другая термодинамика, другие объёмы баков (из-за разницы в плотности топлива) и вообще иная конструкция.

Поэтому не думаю, что над такой схемой вообще имеет смысл работать.

Моё же умозрительное предположение о лёгких ускорителях (ББ) для «Союза-5» основано на суровой реальности - темпе запусков тяжёлых носителей (примерно 2 раза в год). Для чего под такую частоту держать целую отдельную, дополнительную космическую транспортную систему тяжёлого класса при наличии живого «Союза-5»? Да ещё и переусложнённую, неэффективную. Это же чистый абсурд!
Гораздо проще модернизировать, «дотянуть» базовый  потенциально средне-тяжёлый «Союза-5» с его чудесными движками до необходимых характеристик под конкретные задачи. И лёгкие ускорители для этого один из вариантов. Вопрос исключительно в цене вопроса.
- По двигателям - готовых агрегатов подходящей тяги, кроме линейки РД-19Х, просто нет. РД-191 для боковых блоков избыточен (там не нужно управление вектором тяги). Значит, можно обойтись РД-193 - компактней, легче и дешевле.
- По возвращению - сухая масса таких ускорителей может быть весьма небольшой - всего порядка 5-6 тонн. Отделяться они будут на скоростях около 1.2-1.5M (высота порядка 50–70 км). При правильной стабилизации во время разделения они вполне смогут затормозиться в атмосфере и спуститься на парашютахю
- По эвакуации: При такой сухой массе (5-6 т) становится возможен даже вертолётный подхват.
Вот и вся логика - для редких пусков это совсем не плохой вариант.

[Искандер]

2) Водород на 2-й ступени. ~24т+
3) Ускорители первой ступени - легкие (и многоразовые?), или дешевые (и одноразовые?) хоть и на РД-193.
~21-25т
4) ТриСоюз-5 - для тяжелых нагрузок. ~45т

Водород для нас это долго и сложно.

На РД-193 дешево точно не будет. Можно делать ускорители диаметром как ЦБ 4.1м и туда влезут 2-3 относительно дешёвых РД107. С такими ускорителями закроется ниша Ангары А-5, а стартовый стол будет унифицирован и под ТриС-5. 

Я вот совершенно не понимаю зачем тянуть за уши эти древние движки?
Их время ДАВНО прошло. То что они вообще до сих пор живы - это индикатор проблем в отрасли.

Если РД-193 дорого (хотя для мало-многоразового варианта использования и на пару пусков в год ПМСМ за глаза!) - сделайте что-то новое, дешевое и эффективное. Ариан делает Прометеус - идеи F9 (просто-дешево-сердито), только на метане. Вариант. Можно больщей тяги, скажем в 150т. 
Что касается "семейства" РД-0169 - то ПМСМ двигатели сильно "навернутые", для простого, дешевого, многоразового носителя они и дорогие, и... маломощные. Т.е. для попила и понтов они классные, а для того чтобы ехать...