Протон КМ

[Старый]

Не, все правильно. Обшиибся. Видимо взял начальную массу вместе с боковушками ;-)

Бывает...

Ну, ок, 8600 ХС. Тяговооруженность выше чем у Союза, т.е. думаю, 8600 вполне хватит для вывода.

Это не принципиально. Главное чтобы у сравниваемого керосинового аналога получилось столько же.

Касательно всего мира - Старый, мне честно говоря неинтересно что думает остальной мир.

Ну естественно. Они же дураки а вы - умный. Зачем вам интересоваться мнением дураков...

Я вижу, что метан ДАЕТ выигрыш,

Вы путаете "я вижу" и "мне кажется". Вам кажется что метан даёт выигрыш, а на самом деле он не даёт.

вполне оправдывающий его использование,

Не оправдывающий. Применение метана не оправдывается. Поэтому ни один конструктор в зравом уме его не применит. Нигде и никогда. И никаких шансов.

и я предлагаю его использовать - тем более, у нас, где запасы этого самого метана неисчерпаемы. А остальной мир может летать хоть на ТТРД, хоть на водороде - меня это мало трогает.  

К сожалению (для вас) у нас законы и физики и экономики такие же как и во всём остальном мире. Поэтому у метана никаких шансов.

Я _полагаю_ что у метана есть некоторое преимущество над керосином.

Я же вам объяснил что это вам _кажется_. И объяснил почему. Сколько можно повторять то?

Примерно порядка 20-25% ПН при равной сухой массе.

Ню-ню... Замахнитесь сразу уж на 50 или даже все 100, чего уж там...

Достаточно ли этого, чтобы вводить еще один криогенный компонент с меньшей плотностью - не знаю. На мой взгляд - достаточно.

По счастью общепринятый взгляд противоположен вашему.
 И если б даже и вправду был прирост в 25% то всё равно никто не станет проектировать по существу новую ракету с ПН всего на 25% больше старой...

[hcube]

Ну теперь смотрите что у нас получается с керосином.
Берём массы ступеней и топлива Союза и увеличиваем их пропорционально на 13% чтобы получить стартовую массу тоже 353 тонны.

Ок.

Удельные импульсы берём для первых ступеней НК-33, для третей - РД-0124.

Ок. НК-33 - УИ 300 (331). РД-0124 - УИ 359, согласен. Хотя в таком случае я использую УИ 375 на верхней ступени и получу ПН выше примерно на 3%. Ну да непринципиально.

Получается:
1 ступень - 4 блока по 44.5т заправки, сухая масса 4.5 тонны, УИ 300

Ок.

2 ступень - 1 блок, 107т заправки, сухая масса 7 тонн, УИ 331

Не согласен. Сухая масса 7 тонн (когда оригинальная ступень имеет 6.9 тонны на 90 тонн заправки) не годится. Согласен на 8-8.5 тонн. Также прошу иметь в виду, что применяется не НК-33 как таковой, а нечто с тягой порядка 120 тонн - это если в ратман загонять. Иначе надо конструкцию ступени усиливать и она будет тяжелее.

3 ступень - 1 блок, 25 тонн заправки, сухая масса 3 тонны, УИ 359.

Согласен.

ПН - 15 т

Три этапа.
Первый - выработка из ББ по 44.5 тонн заправки, из ЦБ - 44т.
Начальная масса - 353 т. Конечная - 132. ХС - 2917 м/с

... 2850 - с учетом ЦБ на 2 тонны тяжелее.

Второй - сброс ББ, расход из ЦБ оставшегося топлива.
Начальная масса 114т, конечная - 51т. ХС - 2647 м/c

... 2611 - УИ можно уже пустотным считать, 331

Третий - сброс ЦБ, работа третьей ступени. УИ двигателя - 359 (РД-0124, штатное сопло)

Фига штатное. Со штатным он дает УИ 331, как и НК-33. Это сопло чуть ли не со ступень диаметром - 1.5 метра. И есть НЕКОТОРЫЕ сомнения относительно достижимости такого УИ на керосинке в принципе. Но пусть будет.

Начальная масса 43т, конечная 18 т. ХС - 3067 м/с

Согласен.

Из 18 тонн 15 - ПН.

Суммируя, получаем ХС в 8631 м/с. Это конечно расчет очень грубый, т.к. УИ первой ступени на самом деле не 300, а растет по мере полета. Но тем не менее с керосином, массовыми характеристиками Союза и серийными двигателями ПН получается такая же как в вашем метановом удолбище. Может чтото не так?

Ну, чуть ниже с учетом большего веса ЦБ - примерно на 100 м/c. Это уменьшает ПН примерно на 2.5%. Но в целом согласен. Суммируя с выигрышем за счет предположительно большего УИ верхней метановой ступени, получаем разницу в ПН Сибири и Союза+ порядка 5-6%.

Странно только, что в РКК не знают о чудо-двигателе РД-0124 с УИ 359, и ИХ Ямал при примерно тех же движках выводит по их же заверениям 11.5 тонн.

Если взять более консервативный УИ 3 ступени в 331 сек, то ХС третьей ступени получится примерно на 7% меньше, т.е. для компенсации этого надо будет снизить конечную массу примерно на 8%. В терминах ПН это будет уже 13.5 тонн вместо 15. Да плюс потеря ХС из-за большей массц ЦБ. Как ни крути, а 2 тонны ПН керосин проигрывает даже при оптимистичных оценках УИ и масс ступеней.

[fagot]

Фига штатное. Со штатным он дает УИ 331, как и НК-33. Это сопло чуть ли не со ступень диаметром - 1.5 метра.

По размеру он такой же, как РД-0110.

И есть НЕКОТОРЫЕ сомнения относительно достижимости такого УИ на керосинке в принципе. Но пусть будет.

Не далеее как вчера достигли в очередной раз.

[fagot]

Да, вы подумайте, как в КБХА могли сделать такой плохой двигатель, если уже 30 лет существовали 11Д58 с УИ 351 секунда (это у первой модификации, теперь еще больше) и НК-39 с УИ 353 секунды.

[fagot]

Странно только, что в РКК не знают о чудо-двигателе РД-0124 с УИ 359, и ИХ Ямал при примерно тех же движках выводит по их же заверениям 11.5 тонн.

Вот с Ямалом тоже непонятно. Первый вариант был с РД-107А на 1-й ступени и ПН заявлялась 11,8 т. А РД-120 вроде на Союзе-3 стоят и его ПН 12,5 т, хотя скорее всего без обтекателя (Клипер). А почему ПН Ямала и посчитанная Старым отличается - так разработчики наверно учли побольше факторов, чем мы на форуме ну и ХС конечно маловата. Но главное - ракеты сравниваются в равных условиях. Хотя не совсем - попробуйте посчитать метановый вариант с распределением ХС как на Союзе, может чего и выиграете :wink: А у стандартного НК-33 кстати земной УИ 297 с, там можете отыграть еще 30 м/c

[hcube]

Т.е. урезать 3 ступень скажем до 35 тонн с одним РД-0234 и добавить на 2 ступень еще 20 тонн топлива, до 130? Ну, можно попробовать, да. Выигрыш видимо будет порядка тонны.

[STEP]

Маленькое замечание.
Керосинки активно развиваются. Сейчас достигнуты новые результаты. Над метаном работают мало и предельно технически достижимые результаты далеко не достигнуты. Идет перевод на метан существующих гептиловых двигателей, а не разработка специализированных. Сейчас прошло сравнение ракет на хороших керосинках с недоведенными метановиками. Метановики много теряют, как и водородники, потому, что их почти не развивают. В этом случае Старый полне прав, их применять не будут.
В своих проектах я обхожу экономику, т.к. не вижу возможности изготовления таких ракет. Меня просто интересует, во что все вытекает. Посему надо бы посчитать вариант метановых ракет с максимально достижимыми характеристиками двигателей. Я не понимаю только вот этого долбежа, мол запретить, измена родине и т.д. Да не заставляю я ни кого все это делать, даже денег не прошу. Меня просто интересует, что на самом деле может получиться. Не ужели не интересно, не предполагать, а знать???

А Старому спасибо. Наконец он поборол лень и не просто прокричал, мол все ерунда, а произвел хоть грубые, но расчеты. Теперь их можно спокойно сравнивать , проверять и делать реальные выводы. Жаль только, что такая работа его сильно напрягла и для компенсации усилий он стал срывать на оппонентах. Ну, ничего, мы привычные.
Так держать, Старый!!!
     

[fagot]

Т.е. урезать 3 ступень скажем до 35 тонн с одним РД-0234 и добавить на 2 ступень еще 20 тонн топлива, до 130? Ну, можно попробовать, да. Выигрыш видимо будет порядка тонны.

Я думаю, чтобы сравнить ракеты в равных условиях нужно сделать развесовку как на увеличеннном "Союзе" Старого. Т.е. отвлечься от существующих двигателей и просчитать эту абстрактную ракету, используя только УИ двигателей.

[fagot]

Маленькое замечание.
Керосинки активно развиваются. Сейчас достигнуты новые результаты. Над метаном работают мало и предельно технически достижимые результаты далеко не достигнуты. Идет перевод на метан существующих гептиловых двигателей, а не разработка специализированных. Сейчас прошло сравнение ракет на хороших керосинках с недоведенными метановиками.

Ну насчет недоведенности это еще не факт. Вот сделали из тех же вонючек керосиновый РД-0155К и он ни в чем не уступает "специализированному" РД-120U при том же давлении в КС. Ну и потом мы же сравниваем заявленные показатели метановых двигателей, которых еще надо достигнуть, с уже достигнутыми керосинками показателями. Не думаю, что метану удастся наскрести больше 5 дополнительных секунд разницы с керосинками.

[Fakir]

Cтарый

Я вам просто объясняю почему ни один нормальный проектировщик не применял и никогда не применит метан.

Оно просто забыло спросить ваше мнение и потому до сих пор не летает на метане. И никогда не будет.

По метановым движкам работают - это есть реальность, данная нам в ощущениях. Раз ведутся работы по движкам - логично предположить, что эти движки предполагается использовать на каких-то ракетах.
"Послушайте, но ведь если звёзды зажигают - значит, это кому-нибудь нужно?" (с) Маяковский  :mrgreen:

[Fakir]

ИМХО, STEP целиком прав - считать варианты обязательно надо, поскольку априори ничего не очевидно. Сперва считать "технику", потом, если техника смотрится хорошо - "экономику". Ну и там уж видно будет. Може, получится что стоящее, может, нет - пока не сосчитаешь, не узнаешь.
"Поэзия - та же добыча радия, в грамм добыча - в год труды. Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды"  :wink:  :mrgreen: (с) Маяковский


P.S. Единственное, против чего я категорически возражаю - называть эти новые ракеты в компоновке "Союза" или "Протона" апгрейдами "Союза" или "Протона"  :wink:

[Старый]

2 ступень - 1 блок, 107т заправки, сухая масса 7 тонн, УИ 331

Не согласен. Сухая масса 7 тонн (когда оригинальная ступень имеет 6.9 тонны на 90 тонн заправки) не годится. Согласен на 8-8.5 тонн.

Согласно диску "отечественные РН" от академии Можайского вторая ступень Союза имеет сухую массу 6.1 т и стартовую 101.2 тонны. Все данные Союза я брал оттуда.

Также прошу иметь в виду, что применяется не НК-33 как таковой, а нечто с тягой порядка 120 тонн - это если в ратман загонять. Иначе надо конструкцию ступени усиливать и она будет тяжелее.

Можно считать что применён НК-33 с дроселированием. Или специально разработанный двигатель соответствующей тяги. Для метановой РН потребуются двигатели специальной разработки, поэтому приемлемо так же поступить и тут.

[Старый]

Третий - сброс ЦБ, работа третьей ступени. УИ двигателя - 359 (РД-0124, штатное сопло)

Фига штатное. Со штатным он дает УИ 331, как и НК-33. Это сопло чуть ли не со ступень диаметром - 1.5 метра. И есть НЕКОТОРЫЕ сомнения относительно достижимости такого УИ на керосинке в принципе. Но пусть будет.

С какую ступень? РД-0124 четырёхкамерный! Параметры подтверждены огневыми испытаниями. Здесь приведены его штатные параметры с которыми он должен осенью лететь на Союзе-2б.

[Старый]

Странно только, что в РКК не знают о чудо-двигателе РД-0124 с УИ 359,

Это вы не знаете. А они прекрасно знают. На ленте новостей сообщение о его огневом испытании в составе ступени, а в составе РН он должен лететь в конце года со спутником Корот.

и ИХ Ямал при примерно тех же движках выводит по их же заверениям 11.5 тонн.

Это потому что на самом деле требуется ХС больше чем 8600 м/с. Также в наших рассчётах не учтён вес газа наддува и т.п. Но этиже же факторы подействуют и на вашу ракету.

[Старый]

Столь низкие параметры вашей ракенты, ашкуб, не превышающие параметров керосинки, получились потому что вы её спроектировали неоптимальной. Насколько я понял вы за какимто хреном удвоили тягу ЦБ что увеличило его сухую массу и уменьшило запас топлива на вторую ступень. Пакет сразу же стал практически одноступенчатым. Вам пришлось увеличить третью ступень чтобы она играла роль нормальной второй ступени к одноступенчатому пакету. Увеличив третью ступень вдвое вы увеличили её сухую массу и необходимость тащить эту массу на орбиту сразу же сожрала пару тонн из ПН.
 Если бы вы спроектировали ракету нормально то действительно вам бы удалось выжать лишние процентов 10 по сравнению с керосином. Но это максимум. Ни о каких 30% не может быть и речи. Вы ошиблись в три раза а это недопустимо.
 Из за жалких 10% естественно никто не станет проектировать фактически новую ракету и брать на себя весь этот метановый геморой. Поэтому у метана никаких шансов. Нигде и никогда.

[Старый]

Да, вот смотрите:

2 ступень - 1 блок, 109т заправки, сухая масса 11.8 тонны, УИ 343
3 ступень - 1 блок, 50 тонн заправки, сухая масса 5.5 тонн, УИ 365.
ПН - 15 т

Три этапа.
Первый - выработка из ББ по 36.5 тонн заправки, из ЦБ - 73т.
Начальная масса - 352.9 т. Конечная - 133.9. ХС - 2950 м/с
Второй - сброс ББ, расход из ЦБ оставшегося топлива.

У вас во вторую ступень расходуется 36 тонн топлива, а в третью - 50. Третья ступень в полтора раза больше второй! Что вы хотите от такой ракеты?
 Кто вас вобще учил так проектировать ракеты?
 Вы уж не обижайтесь, но именно из таких кадров и рекрутируются сторонники метана...

[hcube]

Ну хорошо, давайте посчитаем вариант с бОльшей второй и мЕньшей третьей ступенью. Высказывания о моей умственной неполноценности оставляю за кадром ;-).

Итак,

1 ступень такая же - 34.5 т заправка, 3.9 сухая масса. УИ 310
2 ступень больше - 13т сухая масса, 130т заправка. УИ 343
3 ступень меньше - 4т сухая масса, 35т заправка. УИ 370
ПН 15 т

Считаем. Общая масса РН - 350.6 т.
На момент окончания работы первой ступени масса 128т.
ХС 1 ступени - 3060
На момент продолжения работы второй ступени масса 112.4
На момент окончания работы второй ступени масса 67
ХС 2 ступени - 1740
Третья ступень - начало 54, конец 19, УИ 370
ХС 3 ступени - 3791
Общая ХС - 8591. МЕНЬШЕ чем было в начальном варианте.

Ну блин, что, мне до 150 т 2 ступень наращивать? ;-)

[mihalchuk]

Метан, метан... Откуда взялся прирост УИ 20 с? То, что я видел и читал - 12, хорошо -15 с. А в сумме метан даёт около 10% прироста массы ПГ. Где-то была мысль, что металл прочнее при температуре ЖМ, но не всё так просто - баки должны быть прочными и при температуре газа наддува. А в целом получается так, что полезные свойства метана неактуальны. Например, на метане довольно легко сделать относительно надёжную и эффективную РН технологического уровня от ФАУ-2 до Р7. РН на метане имеет бОльшую перспективную надёжность, но в свете пройденного пути по керосину эта перспектива неимоверно отдалённая. Но вот где оправдан метан - в системах, где имеется возможность заправки жидким кислородом. Например, на низкой орбите или на Луне. Правда, водород лучше, но это - другая история. В предложенном нами варианте лунной экспедиции на околоземной орбите кроме прочего заправляется кислородом блок ДМ, керосин он везёт с собой. Если бы был аналогичный блок на метане, то, из-за бОльшего соотношения компонентов масса заправки увеличилась бы почти на 900 кг + увеличился бы УИ, при незначительном росте массы баков.
Одним словом, по совокупности св-в напрашивается один объект для перевода на метан - блок ДМ. Но если подумать о том, чтобы лезть с метаном на протоновский и морской старт...
Теперь сладкое для метанофилов. Я долго думал, как можно эффективно использовать метан, и понял, что нужны трёхкомпонентные двигатели. Очень хорошее горючее - смесь метана и диборана (15-25%), но на нём не сможет работать газогенератор. Варианты:
1. МД-смесь в двигателе типа РД-107.
2. Метан и диборан раздельно. Здесь в двигателе также нужны три насоса, но далее проще - горючие могут смешиваться.
3. Метан для газогенератора отдельно и МД-смесь.
И, конечно, диборан не рекомендуется применять на первой ступени.
Теперь сладкое для метанофобов. Пока вы тут спорили, я порылся в патентной литературе и нашёл:

УВГ     плотность  прирост УИ кгс/кг с
Т-1         810              0
Дициклобутил 828  4,8
1-метил-1,2-дициклопропил-циклопропан 851  5,5

И что самое приятное, полная совместимость с керосином.

[Старый]

Метан, метан... Откуда взялся прирост УИ 20 с? То, что я видел и читал - 12, хорошо -15 с.

Ну это наш подарок метанофилам. Чтоб не обижались и не плакали...

Очень хорошее горючее - смесь метана и диборана (15-25%), но на нём не сможет работать газогенератор.

А оставить окислительный газогенератор, а метан-диборан вместо керосина?

[Старый]

1-метил-1,2-дициклопропил-циклопропан

А чего, пропил уже больше не называют амилом?
 И вобще, эта жуть случайно не циклин?