Давайте совершенствовать технику.

[STEP]

Цель совершенствования РН – снижение стоимости выведения 1 кг ПН (или стоимости транспортной программы) при заданной (достаточно высокой) надежности.

3a cчет чего снижaeтся стоимость?

Почитайте внимательнее мой пост, напарягите мозги. Я, конечно, могу расписать все подробнее, но, боюсь, это потянет уже на труд объемом с ВУЗовскую методичку для курсового проектирования.  :shock:

Уважаемый Дмитрий В. Вам задали вопрос в приличной форме. Если Вы не хотите отвечать на него по какой либо причине, то не отвечайте. Зачем выходить на повышенные тона.
Тут уже образовалась пара спорщиков, уняться не могут. Мне не хватает роста количества склок.
Очень прошу Вас успокоиться.
Если я прихожу на форум, то я должен быть готов к тому, что мне придется отвечать на вопросы, и не всегда на это есть время и желание. Но отвечать надо, ведь кто то будет отвечать и на мои вопросы.

[Дмитрий В.]

Уважаемый Дмитрий В. Вам задали вопрос в приличной форме. Если Вы не хотите отвечать на него по какой либо причине, то не отвечайте. Зачем выходить на повышенные тона.
Тут уже образовалась пара спорщиков, уняться не могут. Мне не хватает роста количества склок.
Очень прошу Вас успокоиться.
Если я прихожу на форум, то я должен быть готов к тому, что мне придется отвечать на вопросы, и не всегда на это есть время и желание. Но отвечать надо, ведь кто то будет отвечать и на мои вопросы.

Прошу прощения, если мой ответ кого-то задел. Честное слово, никого обижать не хотел, тем более вступать в споры. Тем не менее, считаю что в своем достаточно обширном сообщении я достаточно ясно, хотя и не до конкретных подробностей, изложил основные пути (и это не мое открытие) сокращения затрат на разработку и производство РН. Описание конкретики выльется в скучный нудный спор, ИМХО, конечно. С уважением, Дмитрий В.

[Ворон]

Самолетная ступень будет разгоняться гораздо медленнее (тяговооруженность много меньше 1),. Время воздействия возрастет раз в 10-20. Если не будет теплосброса, то прогрев конструкции пропорционален времени и обратно пропорционален температуропроводности (и значит теплопроводности покрытия).

 Так речь идёт о крылатой ракете с ЖРД, или с большим ПВРД - тяговооруженность может быть такая, какая нам нужна.

[Ворон]

Прошу прощения, если мой ответ кого-то задел. Честное слово, никого обижать не хотел, тем более вступать в споры. Тем не менее, считаю что в своем достаточно обширном сообщении я достаточно ясно, хотя и не до конкретных подробностей, изложил основные пути (и это не мое открытие) сокращения затрат на разработку и производство РН. Описание конкретики выльется в скучный нудный спор, ИМХО, конечно. С уважением, Дмитрий В.

 Я тоже прошу прощения, но я не понимаю как получилась потребная для горизонтального старта начальная тяговооруженность 2.
 (Тупой наверно, но не понимаю.)

 Вроде как-то самолёты взлетают и с тяговооруженностью 0,5 и даже меньше.

[Дмитрий В.]

Я тоже прошу прощения, но я не понимаю как получилась потребная для горизонтального старта начальная тяговооруженность 2.
 (Тупой наверно, но не понимаю.)

 Вроде как-то самолёты взлетают и с тяговооруженностью 0,5 и даже меньше.

Совершенно верно, самолеты с качеством на взлете в районе 7-10 единиц и Су взл=2-3,5 могут иметь тяговооруженность и 0,25 и, наверное ниже. Я писал про бесхвостый ЛА с дельтавидным крылом с удлинением 1,5-2,0 (кстати для таких ЛА Су взл = 0.6-0.7, а не 1,2 как я сгоряча написал). В свое время я тоже очень удивился, когда в учебнике под редакцией Мишина "Основы проектирования ЛА" увидел оценку потребной тяговооруженности горизонтально взлетающего ВКС - как раз около 2,0. Хм, так что я не одинок в своем "заблуждении".

[Ворон]

Я тоже прошу прощения, но я не понимаю как получилась потребная для горизонтального старта начальная тяговооруженность 2.
 (Тупой наверно, но не понимаю.)

 Вроде как-то самолёты взлетают и с тяговооруженностью 0,5 и даже меньше.

Совершенно верно, самолеты с качеством на взлете в районе 7-10 единиц и Су взл=2-3,5 могут иметь тяговооруженность и 0,25 и, наверное ниже. Я писал про бесхвостый ЛА с дельтавидным крылом с удлинением 1,5-2,0 (кстати для таких ЛА Су взл = 0.6-0.7, а не 1,2 как я сгоряча написал). В свое время я тоже очень удивился, когда в учебнике под редакцией Мишина "Основы проектирования ЛА" увидел оценку потребной тяговооруженности горизонтально взлетающего ВКС - как раз около 2,0. Хм, так что я не одинок в своем "заблуждении".

 Я не знаю что там Мишин написал - он был порядочным тупицей, по отзывам тех, кто с ним работал.

 Вы F-22 видели, а? Как эта хреновина вообще летает, можете объяснить?

[Ворон]

Я тоже прошу прощения, но я не понимаю как получилась потребная для горизонтального старта начальная тяговооруженность 2.
 (Тупой наверно, но не понимаю.)

 Вроде как-то самолёты взлетают и с тяговооруженностью 0,5 и даже меньше.

Совершенно верно, самолеты с качеством на взлете в районе 7-10 единиц и Су взл=2-3,5 могут иметь тяговооруженность и 0,25 и, наверное ниже. Я писал про бесхвостый ЛА с дельтавидным крылом с удлинением 1,5-2,0 (кстати для таких ЛА Су взл = 0.6-0.7, а не 1,2 как я сгоряча написал). В свое время я тоже очень удивился, когда в учебнике под редакцией Мишина "Основы проектирования ЛА" увидел оценку потребной тяговооруженности горизонтально взлетающего ВКС - как раз около 2,0. Хм, так что я не одинок в своем "заблуждении".

 Да, кстати, Буран прекрасно летал с двумя МиГовскими ТРДД.

 

[Виктор]

А точнее крылатая взлетная ступень  с тяговооруженностью больше 1 бесполезна. Весь смысл в том, чтобы получить взлетный вес гораздо больше тяги (почти на порядок). А если такого выигрыша нет, то с крыльями заморачиваться бесполезно. Затраты на перевозкукрыльев и шасси поглотят все возможные преимущества. Так что надо получить на взлете качества аппарата 5-8 единиц, иначе игра не стоит свеч.
Тяга в горизонтальном полете равна вес деленый на качество. Су в чистом виде очень интересная характеристика, но тут важнее Су/Сх - качество аэродинамическое. Я бы от него плясал бы.
Дальше по мере выработки топлива тяговооруженность возрастет и можно круче набирать высоту. Потребный избыток тяги по отношению к горизонтальному полету (т.е. та часть тяги, которая идет на набор высоты) равна вес умножить на СИНУС угла набора (имеется в виду траектория, а не угол атаки, прошу не путать). При наборе определенной высоты нужно лечь в горизонтальный набор (а может и слегка спикировать и запустить ГПВРД). А потом уже на их тяге набирать требуемую скорость разделения. Кстати, были в свое время эскизы, где ГПВРД не круглого сечения, а плоские, по задней кромке, и даже расширение происходило не в замкнутом сопле, а на плоском заднем клине, как на теле веншнего расширения

[Ворон]

А точнее крылатая взлетная ступень  с тяговооруженностью больше 1 бесполезна. Весь смысл в том, чтобы получить взлетный вес гораздо больше тяги (почти на порядок). А если такого выигрыша нет, то с крыльями заморачиваться бесполезно. Затраты на перевозкукрыльев и шасси поглотят все возможные преимущества. Так что надо получить на взлете качества аппарата 5-8 единиц, иначе игра не стоит свеч.
Тяга в горизонтальном полете равна вес деленый на качество. Су в чистом виде очень интересная характеристика, но тут важнее Су/Сх - качество аэродинамическое. Я бы от него плясал бы.
Дальше по мере выработки топлива тяговооруженность возрастет и можно круче набирать высоту. Потребный избыток тяги по отношению к горизонтальному полету (т.е. та часть тяги, которая идет на набор высоты) равна вес умножить на СИНУС угла набора (имеется в виду траектория, а не угол атаки, прошу не путать). При наборе определенной высоты нужно лечь в горизонтальный набор (а может и слегка спикировать и запустить ГПВРД). А потом уже на их тяге набирать требуемую скорость разделения. Кстати, были в свое время эскизы, где ГПВРД не круглого сечения, а плоские, по задней кромке, и даже расширение происходило не в замкнутом сопле, а на плоском заднем клине, как на теле веншнего расширения

 Да, возможно ПН будет и поменьше, чем у классического одноразового варианта.

 Вопрос с тяговооруженностью довольно интересный, во-первых, собственно ЖРД имеют массу весьма небольшую по отношению к тяге - собственно тяговооруженность и обычной ракеты, и крылатой можно сделать достаточно большой, но, для обычной ракеты мешает другое обстоятельство - она неустойчива и должна лететь при достаточно низких скоростных напорах.

 А крылатая ракета - устойчива, и может лететь при бОльших скоростных напорах.

 Что интересно, выгодно сперва иметь большую тягу - около 2, чтобы набрать быстро вертикальную скорость для обеспечения нужной высоты разделения - для этого нужна достаточно крутая траектория.
 А потом тягу можно Уменьшить и лететь более полого - для меньших потерь. Траектория похожа на траекторию обычной ракеты, только более вытянутая горизонтально.

 И ещё, не надо забывать про 2-ю и 3-ю ступени, в конце разделения у Союза тяговооруженность около 5, а верхние ступени полные топливом. Перегрузка создаст в них большое избыточное давление, что ухудшит массовое совершенство этих ступеней, а оно, важнее, чем массовое совершенство первой ступени.

[Дем]

Простите за ламерский вопрос, но...

А почему нигде не обсуждается возможность спасения только двигательного отсека, без баков?
По идее, для первой ступени это не должно быть чем-то сложным вообще... ну и для второй ступени, наверное, вполне возможно.

 Тогда проще спасать всю первую ступень, а баки потом просто выбрасывать.

Не думаю.
Масса и сложность системы спасения пропорциональны спасаемой массе.
А разница тут - на порядок.

Можно использовать баки как часть системы спасения (теплозащита/амортизация при посадке)
И - можно отрезать взрывшнуром всё выше нижнего донышка бака - что устранит необходимость расстыковки магистралей.

Топливо (а точнее горючее) в любой двигатель подается насосом. Инжектор тут как раз никакого отношения не имеет.

А после насоса - как раз инжектор

Ресурс ЖРД всегда будет меньше ВРД на порядки, так как они всегда более форсированы.

Вот именно - дело в форсированности, а не в типе двигателя. ВРД я тебе тоже как нефиг делать так зафорсирую, что у него ресурс меньше ЖРДшного будет...

[Зомби. Просто Зомби]

ВРД я тебе тоже как нефиг делать так зафорсирую, что у него ресурс меньше ЖРДшного будет...

Ого!
Не, "как у ЖРД" нам не надо, но несколько повысить тяговооруженность, пожертвовав явно избыточным ресурсом, при котором агрегат морально устареет намного раньше, чем физически износиться - это самое то
Значит - как нефиг делать, говоришь?

[Ворон]

По поводу ресурса ЖРД, пусть, условно двигатель работает весь активный участок - около 600 секунд - 10 минут.
 Если мы хотим ресурс в 1000 полётов, нужен общий ресурс ЖРД около 10000 минут - примерно 170 часов.

 Для ТРД это ерундовый ресурс, для ЖРД - большой, но не настолько большой, чтобы было нереально его достигнуть.
 Тем более, что реально ЖРД первой ступени работают около 150 секунд, а второй, если она в "пакете" - около 300 секунд.

[Ворон]

ВРД я тебе тоже как нефиг делать так зафорсирую, что у него ресурс меньше ЖРДшного будет...

Ого!
Не, "как у ЖРД" нам не надо, но несколько повысить тяговооруженность, пожертвовав явно избыточным ресурсом, при котором агрегат морально устареет намного раньше, чем физически износиться - это самое то
Значит - как нефиг делать, говоришь?

 Форсирование увеличивает расход топлива раза в 3, при этом массовые характеристики ТРД в любом случае не будут такими как у ЖРД - надо чем-то сжимать воздух, для этого нужна турбина.

 Кроме того, форсирование никак не решает проблему нехватки воздуха на большой высоте - для её решения надо увеличивать воздухозаборник.

[Виктор]

Топливо (а точнее горючее) в любой двигатель подается насосом. Инжектор тут как раз никакого отношения не имеет.

А после насоса - как раз инжектор

Вот пошел винегрет. Речь шла о ВРД. Инжектор - устройство, использующее кинетическоую энергию струи малого расхода в давление рабочего тела бОльшего расхода. И речь шла о том, что инжектор плохо работает на сверхэвуке. Во-первых, воздействие не может передаваться вверх по потоку, так как он сверхзвуковой, во-вторых, потери на скачках обтекания будут очень велики. Инжекция - впрыскивание струи (напр. топлива ) в поток или объем (например, камеру сгорания). Устройства для инжекции правильно называются форсунками, хотя кое-где также именуются инжекторами (на самом деле впрыскивателями - от франц. слова) :roll:  Скорее всего, переводчики постарались.
У нас выше шла речь об инжекторе-насосе для сжатия воздуха в ВРД.  
А в цитате говорится, видимо, о топливных насосах ЖРД. После насосов топливо идет на форсунки. Небольшая часть топлива при высоком давлении иногда отбирается для работы преднасосов-бустеров- настоящих инжекторов ). Они устанавливаются перед центробежными насосами для повышения входного давления, что позволяет увеличить частоту вращения, что в свою очередь повышает КПД и резко поднимает давление на выходе. Вот примерно так

[Виктор]

[

 Форсирование увеличивает расход топлива раза в 3, при этом массовые характеристики ТРД в любом случае не будут такими как у ЖРД - надо чем-то сжимать воздух, для этого нужна турбина.

 Кроме того, форсирование никак не решает проблему нехватки воздуха на большой высоте - для её решения надо увеличивать воздухозаборник.[/quote]
Не путайте форсирование и форсаж.  :roll: Форсаж - дожигание воздуха в форсажной камере (после турбины)в явно неэкономичном режиме, лишь бы выжать тягу любой ценой.  :twisted: Форсирование - в первую очередь повышение давления в камере сгорания (до турбины) и температуры горения. Допустимые пределы определяются стойкостью турбины.
Более низкие характеристики определяются во-первых тем, что газ в турбине тяжелее сжимать,чем жидкость (ниже КПД), во вторых более низкими параметрами в камере сгорания. В ЖРД давление до250 атм. и выше, температура до 4000 градусов. В ВРД примерно на порядок меньше. Кроме того 80 % воздуха составляет инертный азот.
По поводу воздуха - маловато его на высоте. Но не надо забывать, что расход пропорционален не только сечению, но и скорости. Хоть какое-то утешение.

[Дем]

По поводу ресурса ЖРД, пусть, условно двигатель работает весь активный участок - около 600 секунд - 10 минут.
 Если мы хотим ресурс в 1000 полётов, нужен общий ресурс ЖРД около 10000 минут - примерно 170 часов.

Ресурс в 1000 полётов - это дохрена, в оборзимом будущем столько не надо. Вполне можно на порядок уменьшить.

Кроме того, форсирование никак не решает проблему нехватки воздуха на большой высоте - для её решения надо увеличивать воздухозаборник

Ну тут считать надо, до какого момента выгодно использоват ВРД...

Инжектор - устройство, использующее кинетическоую энергию струи малого расхода в давление рабочего тела бОльшего расхода.

Ты меня неправильно понял. В поток никакой "струи малого расхода" не торчит. Торчат форсунки керосина и кислорода (жидких).
Сначала мы туда только керосин льём (режим прямоточника)
Потом, когда в воздухе кислорода для горения керосина становится мало - добавляем его из баков.
И наконец, когда воздух закончился - закрываем верхнюю дырку крышкой (в нужном месте) и получаем ЖРД

[X]

С тяжелыми ракетопланами пролет, их построить невозможно по причине небольшой нагрузки на крыло и необходимой большой площади крыла. При том аэродинамическое качество должно быть около сотни, что невозможно.
При том невозможно сделать высокое аэродинамическое качество и на дозвуке и на сверхзвуке, правильно говорили про сбрасываемые дозвуковые крылья, но это излишнее осложнение, лучше уж тогда разгонять до половины скорости звука на земле...

[Пришелец]

И наконец, когда воздух закончился - закрываем верхнюю дырку крышкой (в нужном месте) и получаем ЖРД

...а закритическую часть сопла делаем раздвижной?

[Зомби. Просто Зомби]

Если надо только дотянуть по мощности до высотного или скоростного потолка, то достаточно кислородной подпитки, не обязательно доводить дело до полного "превращения шортов в ЖРД" :mrgreen:

[X]

... При том аэродинамическое качество должно быть около сотни, что невозможно.

Поясните, а зачен должно быть К=100 ?!