ТриСоюз 5 (ТриИртыш) альтернатива

[Molodoy]

Приветствую!

Все мы знаем о стандартном пути создания ТриСоюза (ТриС-5) или ПятиСоюза - соединение одинаковых первых ступеней Союза-5,  чтобы это осуществить придётся переделать блоки, дабы они держали боковые нагрузки, к тому же будут проблемы с транспортировкой таких ступеней на Восточный по ЖД и придётся прибегнуть к транспортировке на Ан-124, если это вообще возможно.

Но что если пойти другим путём?

Используем задел, который у нас есть по Союзу-5 и Ангаре. Центральный блок диаметром 4.1 как один единый бак с топливом, на который сбоку будут крепиться блоки диаметром 3.6м (оснастка для такого диаметра есть на производстве второй ступени Ангары), в боковых блоках будет находиться только окислитель и будут стоять те же двигатели РД-171. Центральный бак с топливом находится выше боковых блоков (примерно как в проекте 11К37), благодаря этому внизу у нас остается ниша, в которую возможно поместить отдельный посадочный блок для реактивной посадки ступени. Из-за такой компоновки блоки получаются ниже, чем в стандартном ТриСоюзе, что позволяет их делать высотой до 28м (как в проекте Русь-М) и транспортировать их по ЖД до Восточного, центральный блок возможно придётся транспортировать так же на Ан-124, но из-за меньшей длины это должно быть проще.

С такой компоновкой возможно создать линейку носителей из 2х, 3х и 6ти боковых блоков, которые возможно запускать с одного стартового стола не забывая про стандартный Союз-5. Для создания шестиблока придётся к центральному баку вверху прикрепить ещё два боковых бака с топливом (Чебурашка). В любой из этих конфигураций возможно использовать Посадочный блок для спасения первой ступени.

Резюмируя, плюсы такой компоновки:
- Используем задел двух заводов, два производства не будут простаивать
- Упрощаем и удешевляем транспортировку по ЖД боковых блоков благодаря диаметру 3.6м и длине 28м
- Помимо ТриСоюза, получаем возможность создания ДваСоюза, который может быть дешевле Ангары А-5
- Меньше баков по сравнению со стандартной компоновкой
- Возможность использовать Посадочный Блок (ПБ) для спасения первой ступени

Интересно узнать ваше мнение, реально ли создать линейку таких носителей? Какие трудности вы видите в такой компоновке?

ПыСы. Отказываюсь от вариантов с 3мя и 6ю боковыми блоками, в пользу варианта с 4мя ББ такого же диаметра как центральным бак - 4.1м. 

[Большой]

 Что  о подобное встречалось
Вы не можете просматривать это вложение.

[Molodoy]

подобное встречалось

Появилась такая идея после ознакомления с проектами 11К37 и УР-530 

[Большой]

подобное встречалось

Появилась такая идея после ознакомления с проектами 11К37 и УР-530 

И что получается по массам пн и стартовой?

[Molodoy]

И что получается по массам пн и стартовой?

Точно не считал, просто экстраполировал данные с Союза-5 и пн 3% от стартовой массы. Примерно 960т (28.8т ПН) для ДваС-5, 1390т (41т ПН) для ТриС-5 и 2675т (80т ПН) для шести блока

[Raul]

Стандартный Трисоюз-5 отвечает основным критериям безопасности и экономичности полетов:

• приемлемая ВБР трех РД-171МВ (~0,97);
• увод от стартового стола при отказе одного РД-171МВ;
• компенсация частичного отказа РД-0124МС верхней ступени;
• подходящие баллистические условия для возвращения двух боковых блоков (~2,5 км/c);
• оптимальная схема трехкратного использования блока первой ступени (2xББ, 1хЦБ);
• возможность использования верхней ступени без разгонного блока;
• доставка на высокую орбиту по цене доставки Союзом-5 на низкую орбиту.

При таком наборе достоинств сделать лучше, наверно, сложновато будет. Вероятно, получится хуже, или потребуются нестандартные решения, на которые у нас идут с большой неохотой (мне, например, понравилась идея коллектива авторов о жестком пакете с дополнительным центральным РД-191 - но так, с переливом КРТ, еще никогда и нигде не делали).

[Molodoy]

Стандартный Трисоюз-5 отвечает основным критериям безопасности и экономичности полетов:

• приемлемая ВБР трех РД-171МВ (~0,97);
• увод от стартового стола при отказе одного РД-171МВ;
• компенсация частичного отказа РД-0124МС верхней ступени;
• подходящие баллистические условия для возвращения двух боковых блоков (~2,5 км/c);
• оптимальная схема трехкратного использования блока первой ступени (2xББ, 1хЦБ);
• возможность использования верхней ступени без разгонного блока;
• доставка на высокую орбиту по цене доставки Союзом-5 на низкую орбиту.

При таком наборе достоинств сделать лучше, наверно, сложновато будет. Вероятно, получится хуже, или потребуются нестандартные решения, на которые у нас идут с большой неохотой (мне, например, понравилась идея коллектива авторов о жестком пакете с дополнительным центральным РД-191 - но так, с переливом КРТ, еще никогда и нигде не делали).

По сути предложенная альтернативная компоновка имеет те же самые достоинства, вторая ступень так же от Иртыша, только у нас две ступени вместо трёх, но зато спасаем все 3 ББ в одном месте, что удешевляет транспортировку. Возможно ли на стандартном ТриС-5 реализовать посадку вопрос открытый, не факт, что дополнительный рулевик на блоках вообще на это способен. У альтернативного ТриС-5 будет возможен отдельный Посадочный блок именно заточенный под посадку.
Перелива в альтернативной схеме  как такового нет, это схема Протона, где так же из центрального бака окислитель идет к двигателям(у альтернативы наоборот керосин), тут просто между баками придётся топливопроводы прокладывать, но зато они должны быть в целом даже короче, потому что у стандартной компоновки топливопроводы идут через всю длину баков с горючим.

[Андрюха]

мне, например, понравилась идея коллектива авторов о жестком пакете с дополнительным центральным РД-191 - но так, с переливом КРТ, еще никогда и нигде не делали

В этой идее, о которой упоминается, нет перелива.

[Raul]

мне, например, понравилась идея коллектива авторов о жестком пакете с дополнительным центральным РД-191 - но так, с переливом КРТ, еще никогда и нигде не делали

В этой идее, о которой упоминается, нет перелива.

В концепте имеется в виду перелив топлива не между баками, а между блоками. Возможность использовать в двух блоках топливо из блока с отказавшим РД есть.

[Андрюха]

В концепте имеется в виду перелив топлива не между баками, а между блоками. Возможность использовать в двух блоках топливо из блока с отказавшим РД есть.

В концепте темы может быть. Вы же упоминули трисоюз ТК из статьи? Там "жёсткий" пакет без каких либо переливов между блоками. Я про него говорю.
Минус там только что двухступ...

[Raul]

По сути предложенная альтернативная компоновка имеет те же самые достоинства

При использовании второй ступени от Союза-5 первая ступень будет переразмерена, поэтому потребуется увеличенная вторая ступень.

[Raul]

В концепте имеется в виду перелив топлива не между баками, а между блоками. Возможность использовать в двух блоках топливо из блока с отказавшим РД есть.

Вы же упоминули трисоюз ТК из статьи? Там "жёсткий" пакет без каких либо переливов между блоками. Я про него говорю.

Перелива в том Трисоюзе нет только в штатном режиме выведения, а в нештатном режиме (с отказавшим РД) он появляется. Это его фишка .

[Molodoy]

При использовании второй ступени от Союза-5 первая ступень будет переразмерена, поэтому потребуется увеличенная вторая ступень.

По стартовой массе это примерно как и стандартный ТриС5. Переразмечена из-за меньшей ступенчатости по сравнению со стандартным ТриС5? Если оставить штатную 2ю ступень от С5 очень неэффективно будет?

[Raul]

При использовании второй ступени от Союза-5 первая ступень будет переразмерена, поэтому потребуется увеличенная вторая ступень.

По стартовой массе это примерно как и стандартный ТриС5. Переразмечена из-за меньшей ступенчатости по сравнению со стандартным ТриС5? Если оставить штатную 2ю ступень от С5 очень неэффективно будет?

Конечно, нынешняя вторая ступень даже для Союза-5 маленькая (из-за ограничения по тяге РД-0124МС). В стандартном  Трисоюзе это частично компенсируется за счет 2,5-ступенчатости.

[Андрюха]

И что получается по массам пн и стартовой?

Точно не считал, просто экстраполировал данные с Союза-5 и пн 3% от стартовой массы. Примерно 960т (28.8т ПН) для ДваС-5, 1390т (41т ПН) для ТриС-5 и 2675т (80т ПН) для шести блока

Да даже по одному этому показателю вот и ответ на вопрос темы.
Зачем "лепить горбатого" на разных производствах? Когда первую покрывает А-5, вторую - стандартный ТриСоюз-5 (52-53 тн ПН), а такой многоблок и всего на 80, пусть даже 90 тн...для чего?...Только не надо про Луну
По поводу транспортировки: на форуме уже неоднократно обсуждали (и недавно тоже)  что проезжает по ЖД, но если что:
Габариты грузовой кабины АН-124
Длина: 36,5 м
Ширина: 6,4 м
Высота: 4.4 м

[garg]

Уже предлагал. Три монобака в жесткой сцепке с фальшпанелями чтоб получился несущий корпус, с небольшими боковыми крылышками - чтоб самолетный возврат к старту/ или почти по пути в Комсомольске садиться. В пространстве между баками прекрасно и естественным образом размещаются ТРД, шасси, посадочный бак.
Дособирать - в Комсомольске-на-амуре. Там же принимать на обслуживание после старта. И отправлять обратно. Как раз 600+ км - норм расстояние от старта.
Сверхтяж - 3х3 блоками, квадратно-гнездовым.

Как вариант - всеж реактивная посадка. Но все равно с планирующим брюхом блоком, у нас РН все равно под горизонтальный вывоз/транспорт рассчитаны, а значит большая прочность на изгиб.
 Плюсы:  малый аэродинамический маневр. Пусть с первертоцем, но меньше на торможение тратить. У нас все равно чугуняка выйдет, торцом будет падать как бомба и все равно теплозащиту ставить придется или кучу топлива, на торможение при входе в плотные слои. 

[Molodoy]

Когда первую покрывает А-5

На форуме есть мнение, что Ангара А5 очень дорогая, чуть ли как целый ТриС5 стоит. А ДваС5 выглядит как более дешёвая альтернатива и более грузоподъёмная, чем АнараА5, к тому же с возможностью многоразового использования

стандартный ТриСоюз-5 (52-53 тн ПН)

Стандартный будет немного более грузоподъемным за счёт 2,5 ступенчатости, тут да, но вот с многоразовым использованием есть вопросы

многоблок и всего на 80, пусть даже 90 тн...для чего?...Только не надо про Луну

Именно для Луны  Но в многоразе с возвратом в точку старта, 40-45т должно быть будет, возможно использовать для вывода низкоорбитальной спутниковой группировки

[Molodoy]

6 двигателей РД-170 это рискованно, отказываюсь от шестиблока и от трёхблока. РН Энергия показала, что 4 двигателя РД-170 это вполне безопасно.

Оставляю только двухблок - Союз 52 и четырёхблок - Союз-54. Диаметр всех блоков будет 4.1 м, кооперировать два завода вместе может быть проблемой. Дабы компенсировать малую вторую ступень и двух ступенчатость, вторая ступень на Союзе 54 будет представлять из себя жесткий пакет из 3х вторых ступеней Союза-5. Для лунных миссий будет 3хступенчатый вариант с 3ей ступенью в виде одного блока второй ступени, должно хватить для доставки ПТК НП на лунную орбиту.

Союз-52 доставляется 3мя Русланами.
1 рейс, один центральный бак длиной ~ 20 м + вторая ступень
2 рейс, первый боковой блок длиной ~25м + разгонный блок
3 рейс, второй боковой блок длиной ~25м + посадочный блок ~10м

Союз-54 доставляется 6ю Русланами.
1 рейс, один удлинённый центральный бак ~ 27 м + первый боковой подвесной бак ~7м
2 рейс, первый боковой блок длиной ~25м + второй боковой подвесной бак ~7м
3 рейс, второй боковой блок длиной ~25м + посадочный блок ~10м
4 рейс, третий боковой блок длиной ~25м + разгонный блок
5 рейс, четвертый боковой блок длиной ~25м + 3я ступень (только для лунных пилотируемых миссий)
6 рейс, три блока второй ступени

[Raul]

РН Энергия показала, что 4 двигателя РД-170 это вполне безопасно.

Двумя запусками и восемью летными отработками ничего показать нельзя, увы. Даже сотни летных отработок для статистики РД будет мало.

отказываюсь от шестиблока и от трёхблока.

четырёхблок - Союз-54. Диаметр всех блоков будет 4.1 м, кооперировать два завода вместе может быть проблемой. Дабы компенсировать малую вторую ступень и двух ступенчатость, вторая ступень на Союзе 54 будет представлять из себя жесткий пакет из 3х вторых ступеней Союза-5.

И сколько поднимут сии богатыри "3 на 4"?

[Molodoy]

И сколько поднимут сии богатыри

Союз-52 ~30т в одноразе, Союз 54 ~70т