Ракетостат - изобретение или глупость?

[VK]

Поразмышлял я тут про этих ребят, что обещают заводские корпуса 200 на 200 метров без проблем вытаскивать в космос, и почти бесплатно. Первая реакция - лохотрон. А потом стал пытаться понять: "где в конструкции ошибка, в чем неправильность?" (С) кто-то из бардов 60-х.

Итак, основная идея: плоский дирижабль своим ходом, вернее, по закону Архимеда, всплывает в стратосферу. Тут чисто технические проблемы - масса конструкции, удержание формы, фенечки для удержания и пополнения газа - в общем, пока все честно. Дальше должны включаться двигатели относительно малой тяги, которые будут горизонтально (или с небольшим углом атаки) разгонять эту дуру от нулевой скорости до той, какую удастся набрать (в идеале - орбитальную). Ракетостат при этом продолжает плыть в стратосфере, но к архимедовой силе начинает добавляться подьемная, создаваемая набегающим потоком воздуха. Постепенно аппарат выходит в более разреженные слои, заменяя архимедову и подъемную силу - центробежной. Он как бы глиссирует по той верхней кромке плотности, где скорость обеспечивает вертикальное равновесие. В течение какого-то времени разгоняется до орбитальной скорости и цель достигнута.

В чем подлянка? Видимо, в аэродинамическом сопротивлении? То есть, сопротивление будет нарастать быстрее, чем удастся разогнаться? Но ведь давно уже придуманы прыжковые аппараты, которые будут подскакивать, рикошетируя от более плотных слоев, тот же Зенгер? Почему у них получается, а у ракетостата - не должно?

Может быть, нагрев? Кто-нибудь знает подобные расчеты? Или это уже где-то раскритиковано и доказана невозможность?

[Pavel]

Поразмышлял я тут про этих ребят, что обещают заводские корпуса 200 на 200 метров без проблем вытаскивать в космос, и почти бесплатно. Первая реакция - лохотрон. А потом стал пытаться понять: "где в конструкции ошибка, в чем неправильность?" (С) кто-то из бардов 60-х.

Итак, основная идея: плоский дирижабль своим ходом, вернее, по закону Архимеда, всплывает в стратосферу. Тут чисто технические проблемы - масса конструкции, удержание формы, фенечки для удержания и пополнения газа - в общем, пока все честно. Дальше должны включаться двигатели относительно малой тяги, которые будут горизонтально (или с небольшим углом атаки) разгонять эту дуру от нулевой скорости до той, какую удастся набрать (в идеале - орбитальную). Ракетостат при этом продолжает плыть в стратосфере, но к архимедовой силе начинает добавляться подьемная, создаваемая набегающим потоком воздуха. Постепенно аппарат выходит в более разреженные слои, заменяя архимедову и подъемную силу - центробежной. Он как бы глиссирует по той верхней кромке плотности, где скорость обеспечивает вертикальное равновесие. В течение какого-то времени разгоняется до орбитальной скорости и цель достигнута.

В чем подлянка? Видимо, в аэродинамическом сопротивлении? То есть, сопротивление будет нарастать быстрее, чем удастся разогнаться? Но ведь давно уже придуманы прыжковые аппараты, которые будут подскакивать, рикошетируя от более плотных слоев, тот же Зенгер? Почему у них получается, а у ракетостата - не должно?

Может быть, нагрев? Кто-нибудь знает подобные расчеты? Или это уже где-то раскритиковано и доказана невозможность?

Это где обсуждают? А то с Плутоном совсем другие темы читать перестал.
Но пока имхо, дирижабль вывести в космос будет трудно, так как у жесткого есть четкая граница (весьма небольшая) максимального подъема, а с мягким будет трудно разобраться. Плюс полезная нагрузка в любом случае должна быть мала. Иначе дирижаблем не поднимем. А разгонять двигателями придется и дирижабль и ПН.

[V.B.]

В чем подлянка? Видимо, в аэродинамическом сопротивлении? То есть, сопротивление будет нарастать быстрее, чем удастся разогнаться?

Сопротивление конечно пропорционально квадрату скорости, но оно же пропорционально плотности, которая экспоненциально падает с высотой. То есть можно например так разгоняться с одновременным набором высоты, что сопротивление будет оставаться постоянным.

Может быть, нагрев?

Вряд ли он будет больше, чем при торможении. Они говорят, что при спуске будет до 400 С. Видимо считают, что материалы это выдержат.

[Igor]

Да на первый взгляд все правильно кроме одного, откуда брать окислитель для двигателей (топливо я так понял - водород из дирижабля).

[ДмитрийК]

Бред сивой кобылы. Формулу Цоилковского, УИ, массовое совершенство и пр. никто не отменял. Даже если одним взмахом руки магически убрать гравитационные потери и еще более магически забыть об аэродинамических, все равно ПН нужно разогнать до орбитальной скорости. На это надо тратить энергию и рабочее тело. Это рабочее тело тоже нужно разгонять и т.д. все равно коль скоро принцип работы двигателей - реактивный и рабочее тело везем с собой, стартовая масса будет считаться по формуле Циолковского будь это хоть сратостат хоть статосрат хоть дирижопель.

[Ber]

Это очевидно.  Но...

Если использовать, нехимический двигатель у которог ХС в несколько раз выше, эенргию подавать извне (или ядерный реактор), а рабочее тело брать из окружающей среды  то почему бы и нет.  Только как то все очень нереально.


Для фантастичекого романа, типа: Оболочка аппарата состоит из мономолеклярной ткани на углеродной основе, газ внутри оболочки разогрет до 1000 Гр.Ц.. Полнимаемся до 30-40 км.  Ионизируем газ вокруг     аппарата что снижает сопротивление. Включаем МГД генератор, который начинает "проталкивать" аппарат  через окружающую плазму, а параллельно включаем ионный двигатель большой мощности (избыток тепла идет на поддержание температуры внутри оболочки). И т.д.

Чистая фантастика.

[V.B.]

Да на первый взгляд все правильно кроме одного, откуда брать окислитель для двигателей (топливо я так понял - водород из дирижабля).

Если говорить конкретно об изготовленной модели, то водород там жечь не собираются. Просто нагревать и выпускать через сопло. А на начальном этапе разгона будут работать РДТТ.

Формулу Циолковского, УИ, массовое совершенство и пр. никто не отменял.

К сожалению, массовые характеристики их аппарата неизвестны. На соответствующий вопрос они не ответили. Но утверждать, что они скрывают массовую сводку из-за того, что она не вписывается в формулу Циолковского, я бы не стал. Презумпцию невиновности также никто не отменял

[VK]

Это где обсуждают?

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1653&postdays=0&postorder=asc&start=0

А вот их сайт:
http://www.cruiser.ru/rus/releases.php

А вот здесь нечто вроде форума:
http://www.cruiser.ru/rus/viewthread.php?threadid=138&page=0

[VK]

А вообще вызывает сомнение все это через призму закона сохранения энергии. Понятно, как посчитать кинетическую энергию груза на орбите. С некоторым кпд<<1 надо энергию сначала затратить. Откуда она берется? Те хилые двигатели, что они называют, как-то не тянут на такую энергетику.

И потом, в описании они больше на возвращение нажимают. Тоже сомнения возникают. Вон Лавка сколько бьется с надувным демонстратором - что-то пока не появилось дешевого средства возвращения с орбиты...

[V.B.]

Пока мало исходных данных для обсуждения этих вопросов. Ясно, что в идее ракетостата нет ничего принципиально невозможного. Это не "двигатель без отброса тени", которым занимаются в НИИ КС. Но конкретно о том изделии, которое разработали "АКС", мы пока очень мало знаем. Остается только ждать...

[Ber]

Какое же там гонево! На сайте. (((  Хоть бы какую нибудь наукообразность соблюли!  На таку туфту инвесторов-лохов (если такие бывают) не разведешь.

[Ber]

Уж лучше сразу забросили бы на орбиту океанский сухогруз, со всем необходимым, а также с реактором, бля$#ми, и гармошкой, и пульнули его к Альфе Центавра.

[V.B.]

Не думаю, что сайт может играть какую-то значимую роль в привлечении инвесторов. Наверняка и в "АКС" такого же мнения, иначе относились бы к своему сайту куда серьезнее. Инвесторы не лазают по интернету, у них другие каналы получения информации. Это мы, бедолаги, мучаемся

[Ber]

Хех

[X]

Америка делает и мы неизбежно будем повторять как мартышки:
"Американцы успешно скрестили самолет с дирижаблем":
http://gzt.ru/hi-tech/2006/02/08/210520.html
В итоге всё поставлено с головы на ноги, вначале нызэнко возле земли (см. предыдущую ссылку), потом чуть повыше:
http://www.jpaerospace.com/
Смотрите то же, но коротко и по-русски:
http://www.russian-bazaar.com/cgi-bin/rb.cgi/f=nukol&auth=1&n=26&y=2004&id=nukol.2004.6.17.16.1.37.26.nauka.40.67&back=1
http://slashzone.ru/science/04/05/26/1313230.shtml
http://www.from-ua.com/technology/40b60abb89cfb/
Почти то же:
http://falt.fizteh.ru/index/avia/n_25kvsy.html?&xsl:onlynew=0
И размышления на ту же тему:
http://forum.cosmoport.com/viewtopic.php?p=1574&sid=a219e3c719aeb3ce774f69fe284af70a
А уже после этого и ракетостат в глубоком космосе не выглядит чем-то необычным. А то вдруг тут некоторые решили начать сразу с космоса - ишь они какие крутые, нужна последовательная эволюция, а не революция, понимаш ... Интересно, а эти все (см. ссылки) тоже свихнулись? А?

[VK]

Ну вот цитатка с одной из ссылок :
"С 7 по 21 июня 2004 года в пустынной местности западного Техаса фирма JP Aerospace намерена испытать гигантский беспилотный V-образный воздушный корабль Ascender..."

Так на дворе-то - 2006! И где? Лохотрон для неучивших сопромат...

[grach]

«Ну так если 500м/с мы имеем даром, то зачем нам самолет? Строим стратостат, ему на 35км подняться, как два пальца об асфальт» (из материалов обсуждения темы «Российские пилотируемые КК и тендер Роскосмоса» на форуме журнала НК)

Из книги Ю.С. Бойко, «Воздухоплавание», Москва, 2001. Стр.394-395:

   «В 1972г. в МАИ аспирантом Ю.С. Бойко было создано СКБ по воздухоплавательным ЛА. В рамках СКБ в 1979-1982гг. работала лаборатория, в которой совместно с Обнинским физико-энергетическим институтом была разработана конструкция дискового «термоплана».
   Гелий под избыточным давлением помещался в газовых отсеках силового жесткого тора и внутри центрального цилиндра. Воздух внутри корпуса дирижабля нагревался до 300-500 градусов Цельсия от ядерной энергетической установки (ЯЭУ). От ее же парогенераторов вращались турбины с приводом на воздушные винты. Работы над конструкцией «термоплана» проводились в МАИ под руководством доктора технических наук С.М. Егера, а ЯЭУ создавали ученые физико-энергетического института.
   Обшивка оболочки аппарата выполнена из сотовых конструкций, причем внутренняя поверхность покрыта стальной фольгой толщиной 0,05мм, а с внешней стороны – стеклопластиком толщиной 1,5мм. Толщина слоя термоизоляции верхнего свода оболочки 50мм, нижнего свода 40мм, силового тора 100мм, а центрального цилиндра 500мм. Масса термоизоляции всего аппарата составляла 16% массы конструкции. Такая термозащита предохраняла конструктивные элементы от падения их прочности при эксплуатации, обеспечивая ресурс аппарата 8 лет.
   Диаметр корпуса 300м, высота 105м. Мощность реактора ЯЭУ 300 мВт, мощность каждого из четырех парогенераторов 18000 кВт. Взлетная масса дирижабля в зависимости от температуры воздуха внутри оболочки составляет3600-4100т. Коммерческая нагрузка 1500-2000т. Масса ядерного реактора 450т, масса конструкции планера 1930т, масса оболочки 608т. Диаметр грузового отсека 42м, высота 12м. Максимальная скорость полета 180км/ч, крейсерская – 150км/ч. Практический потолок 5000м. Горизонтальное оперение выполнено по бипланной схеме и крепится к вертикальным пилонам. При размахе 150м стабилизаторы имеют удлинение, равное 30. Балансировка аппарата в горизонтальном полете на определенный угол атаки обеспечивается за счет смещения центра тяжести несущего газа. Это достигается заполнением соответствующих областей несущего объема воздухом с различной температурой. Путевое управление аппаратом осуществляется изменением тяги определенного двигателя путем изменения числа оборотов или шага лопастей воздушного винта.
   Конструкция силового тора выполнена в виде трехслойной оболочки с 43 подкрепляющими шпангоутами. Масса тора 335т.
   Центральный цилиндр выполняет в конструктивно-силовой структуре аппарата следующие функции: воспринимает усилия, передаваемые с расчалок, воспринимает усилия, приходящие с верхнего свода оболочки, воспринимает часть массы подвешенных к оболочке агрегатов (грузового отсека, ЯЭУ, пассажирских и пилотских кабин, силовых установок).
   Внутри цилиндра под избыточным давлением, поддерживаемым воздушным баллонетом, находится гелий. Масса центрального цилиндра 202т.
   Грузовой отсек выполнен в виде круговой цилиндрической трехслойной оболочки, подкрепленной шпангоутами и стрингерами. К нижнему силовому кольцу грузового отсека крепится при помощи замков опускаемая в режиме висения дирижабля грузовая платформа. По периферии и в центре днища платформы прикреплены надувные амортизаторы, позволяющие осуществлять посадку не только на сушу, но и на воду. В верхней части платформы по внешнему ободу крепятся четыре складных трапа, по которым осуществляется погрузка и разгрузка.
   ЯЭУ крепится при помощи подвески к силовому кольцу купола машинного зала. Купол выполнен в виде трехслойной оболочки из стеклопластика, покрытого слоем теплоизоляции.
   Стоимость аппарата должна была составить 210 млн. руб. при стоимости ЯЭУ 83 млн. руб. Себестоимость 1т*км грузовых перевозок должна быть на уровне 6-10 коп.
   После выполнения проектных и расчетных работ в течение нескольких месяцев различными государственными организациями проводилась тщательная экспертиза этого ЛА. Необходимость в больших капиталовложениях и применение ядерного реактора, пролетающего над нашими головами, - вот два основных отрицательных мотива, повлиявших на судьбу проекта.
   Коллектив конструкторов под руководством Ю.Г. Ишкова учел многие замечания экспертов и модернизировал дирижабль. Вместо нагрева от ядерного реактора воздух в оболочке будет нагреваться традиционными горелками до температуры 90С, будут применены современные авиационные турбовинтовые двигатели, на силовом торе оборудуются струйные устройства, повышающие маневренность аппарата. Диаметр корпуса уменьшили до 200м. При взлетной массе 1200т масса конструкции дирижабля 600т. Крейсерская скорость составит 150км/ч, максимальная – 200км/ч. Дальность полета 5000км с грузом 600т.
   Перед началом строительства этого гиганта было принято решение построить дирижабль в масштабе 1:5. Работы финансировал Госстрой СССР при кооперации 70 организаций. Научным руководителем программы «Термоплан» был академик Ю. Рыжов – известный специалист по аэродинамике и тепловым процессам, ректор МАИ.
   За полтора года был создан проект АЛА-40. Изготовление и сборка АЛА-40 осуществлялись на Ульяновском авиазаводе. За два года термоплан был построен, и с осени 1991 года начались его наземные и стендовые испытания. Весной 1992г. при работе на привязи термоплан был отброшен сильным порывом ветра и опрокинут. На восстановление аппарата средств уже не было и его разобрали.»

А это – для «Патентного бюро» журнала «Юный техник»: :lol:

Проект «АЭРОКОСМОСТАТ»

   Если на нынешнем уровне развития технологии попытаться соединить аэростат и ракету? И добавить, возможно, к этому дуэту самолет (точнее скажем – аэроплан)?
Суть идеи – кратко.
   Управляемый аэростат (дирижабль) поднимает ракету на максимально возможную высоту. Происходит «всплытие» из плотных слоев атмосферы. Далее ракета стартует (способ запуска с дирижабля?) сообщает полезной нагрузке орбитальную скорость и поднимает ее на высоту ИСЗ. Возврат с орбиты – торможение и «погружение» в плотные слои атмосферы. Используются крылья для управляемого спуска и посадки.
   Если взять предложенный выше проект дискового термоплана с ЯЭУ но использовать его не для транспортировки грузов (до 2000т(!), потолок при этом всего 5000м), а использовать его для вертикального подъема ракетного ЛА на достаточную (какую?) высоту? Подъем осуществлять в заданном районе (хоть с Байконура) и фиксировать местоположение управляющими двигателями (используя данные системы глобального позиционирования).

[Александр Ч.]

«Ну так если 500м/с мы имеем даром, то зачем нам самолет? Строим стратостат, ему на 35км подняться, как два пальца об асфальт» (из материалов обсуждения темы «Российские пилотируемые КК и тендер Роскосмоса» на форуме журнала НК)

Ops! :lol:

[Димитър]

Ну вот цитатка с одной из ссылок :
"С 7 по 21 июня 2004 года в пустынной местности западного Техаса фирма JP Aerospace намерена испытать гигантский беспилотный V-образный воздушный корабль Ascender..."
Так на дворе-то - 2006! И где? Лохотрон для неучивших сопромат...

Это, возможно, писали журноламеры... Лучше посмотреть сайт самой компании:
http://www.jpaerospace.com/
Вообще-то вывод чего-то в космос - лишь третий этап проэкта.
1. Сначала - воздушный корабль (дирижабль) Ascender, летающий на выслте 30 км

2. Потом - Dark Sky Station, представлет собой долговременную станцию длиной в поперечнике около трех километров (3,2 - если быть совсем уж точным)! Предолагается, что она будет висеть или неспешно дрейфовать на высотах до 42 километров и нести на борту обитаемую исследовательскую станцию.


3. Кстати, у них делается также самая обычная РН :

[С. Тушин(ский)]

не надо путать божий дар и яичницу!
термоплан - вполне реальная разработка (есть летающие масштабные модели), но это дирижабль! И 5000 м -это потолок. А уж про аэродинамику я вообще молчу... (Кому ОЧЕНЬ интересно, могу найти материалы по расчетам динамики его полета...).
С дирижаблей ракеты пускали еще в 50-е годы...
А вот обсуждаемая идея - спложное жонглирование понятиями!
На самом деле нужно просто ответить на простой вопрос - можно ли на самолете улететь в космос? Если считаете. что да, тогда милости прошу обсуждать про энергию, обшивку, разогрев и пр.