Увеличение массы ПН КК Союз на 1 тонну за счёт довыведения

[avmich]

Кстати, очень хороший пример в тему.

Надо только не забывать, что константой является не ПН на орбите, а (примерно) суммарная скорость, приданная разным частям ракеты. Если третья ступень недовыведется на орбиту на 5 м/с, то, несмотря на то, что на орбите масса будет на 2,5 тонны меньше, эта масса десятью тоннами не окажется.

[Старый]

ну , во первых, 6.5 а не 7, а во вторых максимальный вес ПН
на орбиту при помощи Р7 был 1.5 тонны а не 3...
это уже притягивание за уши по моему. типа, лыко в строку...

1.5 тонны это на орбиту с апогеем выше 1000 км а на стандартную ЛЕО на которую Союз вытягивает 7.5 т - на неё 3.
 И в ЦБ надо учитывать систему радионаведения.

[Старый]

Надо только не забывать, что константой является не ПН на орбите, а (примерно) суммарная скорость, приданная разным частям ракеты. Если третья ступень недовыведется на орбиту на 5 м/с, то, несмотря на то, что на орбите масса будет на 2,5 тонны меньше, эта масса десятью тоннами не окажется.

О! Я какраз хотел к этому перейти когда кто-нибудь наконец додумался бы сказать: А давайте сделаем одну большую-пребольшую первую ступень массой 300 т (стартовой) и одну маленькую прималенькую вторую ступень массой 1 кг. Выйдет у нас на орбиту 10 тонн из которых только 1 кг - ступень?

[Феликс]

А вообще интересно было бы пририсовать к КК Союз разгонник Фрегат ВМЕСТО ПАО (ну, довесив на него нужное из ПАО и переместив что положено по модернизации в ТМА-Ц из ПАО в СА).
там и движки поэффективнее и весовое совершенство получше, да и вообще.

А это практически уже предложили в соседнем топике:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4165&postdays=0&postorder=asc&start=0
Неужто, эта идея дозревает?

Ну, меня полеты на Луну , как там описывается _пока_ не интересуют.
Вполне можно взять для этого гипотетического Фрегатного ПАО мЕньшую заправку, так чтоб вписаться в весовые размерности 2-1б;
Но вот либо увеличить располагаемую Союзом ХС, либо увеличить грузоподьемность (в смысле отношение полезной массы к служебной в КК Союз) - это было бы интересно.

[avmich]

Интересно, насколько можно изменить ПАО в сторону роста ХС без радикальной переработки ПАО. Удастся ли, например, довести массу КК Союз до ПН Союз 2-1б только за счёт запасов топлива и размеров баков?

И ещё: а почему в качестве газа наддува на КК Союз  не использовать продукты разложения, скажем, того же гидразина?

[fagot]

Интересно, насколько можно изменить ПАО в сторону роста ХС без радикальной переработки ПАО. Удастся ли, например, довести массу КК Союз до ПН Союз 2-1б только за счёт запасов топлива и размеров баков?

А увеличенные баки куда ставить? Корпус все равно придется переделывать.

И ещё: а почему в качестве газа наддува на КК Союз не использовать продукты разложения, скажем, того же гидразина?

Чтобы не усложнять конструкцию - бачки для гидразина, АТ, ГГ, газ наддува для бачков. При этом баки долгое время находятся под наддувом, особенно на этапе причаливания, значит газ наддува не должен быть слишком горячим и его надо сильно разбавлять плюс он все время остывает. Ну а поскольку молекулярная масса этого газа не меньше чем у азота, то итогом имеем снижение надежности без существенного выигрыша в массе, а уж если использовать гелий, то химический наддув и вовсе пролетает.

[avmich]

Интересно, насколько можно изменить ПАО в сторону роста ХС без радикальной переработки ПАО. Удастся ли, например, довести массу КК Союз до ПН Союз 2-1б только за счёт запасов топлива и размеров баков?

А увеличенные баки куда ставить? Корпус все равно придется переделывать.

Конечно, переделывать. Например, так, как увеличивают, скажем, БО Союза: вставкой. А что?

И ещё: а почему в качестве газа наддува на КК Союз не использовать продукты разложения, скажем, того же гидразина?

Чтобы не усложнять конструкцию - бачки для гидразина, АТ, ГГ, газ наддува для бачков.

Как раз упрощение и предлагается - избавиться от баков газа наддува для основных компонентов топлива.

При этом баки долгое время находятся под наддувом, особенно на этапе причаливания, значит газ наддува не должен быть слишком горячим

Продукты разложения гидразина не слишком горячие, и их можно дополнительно охладить.

и его надо сильно разбавлять

Не надо :) . Зачем?

плюс он все время остывает.

И в чём тут проблема? Остыл, давление упало - ещё добавим для наддува.

Ну а поскольку молекулярная масса этого газа не меньше чем у азота

Это Вы откуда взяли? :) Гидразин разлагается так -

   1. 3 N2H4

[avmich]

Собственно, я уверен, что разработчики Союза эту схему знают. Хотелось бы узнать их аргументацию - почему так не делают :) . Может, просто ПАО давно не пересматривался, а в своё время не так было нужно, и не было времени? Тогда сейчас может быть хороший момент сэкономить массу, использовав отработанное решение.

[fagot]

Конечно, переделывать. Например, так, как увеличивают, скажем, БО Союза: вставкой. А что?

Да я подумал, что это уже будет радикальной переработкой
 

Как раз упрощение и предлагается - избавиться от баков газа наддува для основных компонентов топлива.

И добавить вспомогательных компонентов, систему наддува для них и ГГ.

Продукты разложения гидразина не слишком горячие, и их можно дополнительно охладить.

Конечно 900 К сравнительно с КС всего ничего.

Не надо . Зачем?

Так баки греются и прочность их падает, вот за этим и охлаждать.

И в чём тут проблема? Остыл, давление упало - ещё добавим для наддува.

Проблема в повышении расхода газа на наддув.

Это Вы откуда взяли? Гидразин разлагается так -

1. 3 N2H4

[avmich]

Конечно, переделывать. Например, так, как увеличивают, скажем, БО Союза: вставкой. А что?

Да я подумал, что это уже будет радикальной переработкой :)

Увеличение длины цилиндрического корпуса-то? :) И это, конечно, никак не вписывающаяся операция, по объёмам работ, в создание, скажем, Союза-К?

[avmich]

Как раз упрощение и предлагается - избавиться от баков газа наддува для основных компонентов топлива.

И добавить вспомогательных компонентов, систему наддува для них и ГГ.

Сэкономив массу и объём. Вы, кстати, забыли ещё теплообменник - для охлаждения - добавить. Эта операция особенно неподъёмна :) .

[avmich]

Продукты разложения гидразина не слишком горячие, и их можно дополнительно охладить.

Конечно 900 К сравнительно с КС всего ничего.

Во :) и я об этом. Вы, кстати, в курсе, до какой температуры газ наддува нагревают?

[avmich]

Не надо :) . Зачем?

Так баки греются и прочность их падает, вот за этим и охлаждать.

А баки-то и не знают :) . В них нагретый гелий или азот подают, они и ломаться должны... а как-то летают ;) .

[avmich]

И в чём тут проблема? Остыл, давление упало - ещё добавим для наддува.

Проблема в повышении расхода газа на наддув.

Что-то я никак не пойму :) о каком повышении речь. Хранение газа наддува в жидкой форме не изменяет массы газа - меняет массу только контейнера для этого газа, правда, довольно радикально.

[avmich]

Это Вы откуда взяли? :) Гидразин разлагается так -

1. 3 N2H4

[avmich]

Системы высокого давления нужны для вытеснения гидразина в ГГ, они просто будут меньше, так что надежности не с чего повышаться.

Во-первых, экономия массы и объёма позволит эти системы задублировать. Во-вторых, мы заменяем баллоны на 300 атм баллонами на 10 атм. Почувствуйте разницу.

[avmich]

Да добавляйте, жалко чтоли, хотя я действительно по привычке подумал про НДМГ.

Хм. Или мы берём дополнительно гидразин - то есть, ещё один компонент - и с ним берём ёмкости, баллоны вытеснения, ГГ. Но зато имеем отработанное решение - на спутниках гидразиновые ДУ коррекции хорошо отработаны. Или мы используем НДМГ. Тогда не нужны специальные ёмкости, нет дополнительного компонента, нет баллонов наддува. Есть более сложный газогенератор.

По массе и объёму выигрыш в любом случае. Надёжность и сложность лучше аргументировать.

[avmich]

И ещё вопрос, получится ли в итоге сложнее, чем исходная система - ведь мы убираем баки наддува вместе с газом наддува, а ставим катализатор для разложения и вентиль на газогенератор. По массе-то точно будет выигрыш.

Я так и не понял, что это за чудо-ГГ в который гидразин попадает сам-собой.

Да, тут верно подмечено. Насос придётся поставить, вероятно.

[Андрей Суворов]

, то итогом имеем снижение надежности без существенного выигрыша в массе, а уж если использовать гелий, то химический наддув и вовсе пролетает.

Вы берёте неверные исходные данные, поэтому у Вас и результаты такие. На самом деле баллоны высокого давления гораздо тяжелее, чем баки для жидкости при низком давлении

Да, но тогда нужен насос, который подавать будет гидразин из бака с низким давлением в газогенератор!

- и в этом основной выигрыш, именно по массе. Это по сравнению с гелием. Надёжность тоже повысится, так как не нужны дополнительные системы высокого давления, вентили на высокое давление и т.п.

Как это? Нужны, конечно! Не тут, так там! Что жидкость, что газ, без насоса могут распространяться только из зоны высокого давления в зону низкого. Значит, мы либо ставим насосный двигатель вместо вытеснительного, проигрывая на массе двигателя, но выигрывая на массе баков и газа для вытеснения, либо гидразин в баке для наддува находится при высоком давлении, и в остальных баках - тоже при высоком давлении. А при этом химический наддув именно что пролетает.

Химический наддув неплох в больших ракетах-носителях, типа "Днепра", там выходит баш на баш, насосы всё равно стоят, и отобрать немного компонента из тракта высокого давления выгодней, чем наддувать гелием.

В КА всё иначе.

[Дмитрий В.]

Химический наддув неплох в больших ракетах-носителях, типа "Днепра", там выходит баш на баш, насосы всё равно стоят, и отобрать немного компонента из тракта высокого давления выгодней, чем наддувать гелием.

....

Это в каком же смысле выгоднее наддувать основными компонентами, чем гелием. Баллонная система наддува с гелием по массовой эффективности не имеет равных (за исключением наддува газообразным водородом). А по стоимости тоже надо посмотреть. Ну, для боевых МБР, годами стоящих в заправленном состоянии, естественно наддув основными компонентами предпочтительнее.