Теплозащита vs. топливо

[sergey_manakov]

Представим себе ситуацию. Построили мы многоразовый ракетоплан с гориз. взлетом-посадкой. Но вместо того, что-бы ставить сложную и дорогую теплозащиту - просто заливаем много дополнительного топлива и сильно тормрзимся до входа в атмосферу (до 6-10Мах) например.
Как вы думаете, что будет экономически выгоднее, с учетом что топливо сейчас стоит копейки по сравнению с самим аппаратом и обслуживанием?

[Старый]

Как вы думаете, что будет экономически выгоднее, с учетом что топливо сейчас стоит копейки по сравнению с самим аппаратом и обслуживанием?

Топливо стоит копейки. Да вот вывод его на орбиту стоит дорого. Сколькото тысяч баксов за кг. Так что экономически выгоднее будет одноразовая РН.

[Lin]

http://referatu.ru/1/88/430.htm !!!
Предлагаю при регистрации вместо правил форума вывешивать формулу Циолковского и заодно Хомановских перелетов

А если по теме... увы – нет двигателя с УИ этак 5000с... а на ЖРД такой маневр не мыслим...

Пусть у нас импульс 450с... водород и все дела...
Начнем с конца... пусть конструкция, баки и двигатели весят 100т (это то, что у нас приземлится должно)
Предполагаем сбросить 7 км/c  (для посадки без мощной ТЗП) – доля топлива от общей массы 0,79
Получаем 380т топлива (уже понятно что проще навесить несколько тонн ТЗП, чем 380т топлива !!!)... вместе с конструкцией   480т
Это все нужно с Земли поднять на орбиту... 9.5 км/c (c учетом потерь)  – доля топлива от общей массы 0,88
Получаем 3490т топлива... вместе с конструкцией и топливом на торможение 3970т
Вот такой вот космопланчик ясно что его конструкция и баки весит ну никак не 100т... а значит еще больше топлива надо... и т.д.

Считал в уме, но вроде все примерно где-то так...
Посчитать совсем не трудно, как видите
Циолковский рулит фореве

Воооон какая большая ракета нужна что бы запустить такой маленький "Союз", а не будь атмосферы, точно такая же ракета нужна была бы, что бы его приземлить !

[Феликс]

Если совсем по честному, то меньше конечно же.
но ненамного.
Ибо автор предлагает сбрасывать не 7кмс, а до 10 (в пределе) Махов,
что составит примерно 4.5кмс сбрасываемой скорости.
При 10махах, конечно же тепловые нагрузки будут существенно меньше,
Это да. но дельта-V 4.5кмс это все равно ужас как много, грубо говоря при кислород-водороде
(который неделю в космосе не проживет, если иметь в виду аппарат типа Шаттла то ему примерно неделя нужна, но примем что садимся на Жк-Жв)
нужна разница Мн/Мк в "е" раз, т е примерно в 2.7.
т е для сажения стотонного самолетика на орбиту надо вывести 270тонн.
Если грубо - ракета нужна втрое больше чем МТКК Спейс Шаттл.

[hcube]

Вы не с той стороны подходите ;-)  У нас нет задачи затормозить. У нас есть задача не перегреться. Если уж некуда девать топливо - давайте до 10М будем оставаться на орбите высотой 60-80 км, компенсируя малую скорость работой двигателя и аэродинамикой. Чисто чтобы растянуть пик тепловых нагрузок. СШ при АК порядка 1.5 имеет тепловую нагрузку в 1700К, Союз - порядка 3.5К, AFAIK. Экстраполируя, для АК порядка 5 и протяженного бака можно иметь тепловую нагрузку скажем в 500С, что уже титан/нержавейка вполне выдержат. Из них допустим 3 нам даст корпус, а еще 2 (т.е. 40% от нескомпенсированной массы, т.е. порядка 20-25% от веса) - двигательная установка.

[Artemkad]

Вы не с той стороны подходите ;-)  У нас нет задачи затормозить. У нас есть задача не перегреться. Если уж некуда девать топливо - давайте до 10М будем оставаться на орбите высотой 60-80 км, компенсируя малую скорость работой двигателя и аэродинамикой. Чисто чтобы растянуть пик тепловых нагрузок.

Дык, все равно энергию надо чем-то убить. А это "что-то" или сжигаемое топливо или нагрев окружающего воздуха. Причем то, что помагает потерять энергию (крылья, двигатель, теплозащита) сами дожны иметь минимум массы - иначе энергия которую надо приобрести при старте и потерять при спуске растет.

[Бука]

Блин.
Трехкомпонентные движки есть.
Дельта_Клиппер летал.

Что мешает совместить?

Грубо говоря:
Пепелац.
на ~800т стартовой массы.
А-ля DC-X.
Три бака : керосин(лучше синтин),О2,Н2.
За счет переохлаждения (стараниями бака Н2) плотность топлива повышена (как на Н-1).
При старте двигуны едят К+О2.
Уи меньше, тяга больше.
Потом переключение на Н2.
До упора.
Пока баки не опустеют.
Остатки нужной скорости опять керосином.
Посадка - тоже им, родимым.

Результат:
Совмещаются + и - всех одноступенчатых пепелацев.
(Согласитесь, стартовать на Н2 - ужасссс Все хорошо, но тяга мала!)

[Бука]

Бу.
Немножко не туда свой предыдущий пост кинул... Ну да пусть будет.

[Сверхновый]

Представим себе ситуацию. Построили мы многоразовый ракетоплан с гориз. взлетом-посадкой. Но вместо того, что-бы ставить сложную и дорогую теплозащиту - просто заливаем много дополнительного топлива и сильно тормрзимся до входа в атмосферу (до 6-10Мах) например.
Как вы думаете, что будет экономически выгоднее, с учетом что топливо сейчас стоит копейки по сравнению с самим аппаратом и обслуживанием?

Сергей, Вас лучше пристрелить, чтоб не мучились

Для торможения надо проделать работу обратную взлету.
Для этого придется вывести на орбиту ракету Союз.
А какая же должна быть РН, которая будет выводить эту дуру?
Просто царь-ракета! Какой-то там Сатурн-5 - это фигня по сравнению с ней.

[sergey_manakov]

Камрады.
Я не совсем точно сформулировал.
Не нужно тормозиться до нуля или охлаждаться до 100С.
Нужно снизить тепловую нагрузку на корпус для общеупотребимых материалов. Не для шаттла. Для корабля-замены союза/прогресса.

[Сверхновый]

Камрады.
Я не совсем точно сформулировал.
Не нужно тормозиться до нуля или охлаждаться до 100С.
Нужно снизить тепловую нагрузку на корпус для общеупотребимых материалов. Не для шаттла. Для корабля-замены союза/прогресса.

Общеупотребительный материал - это как раз существующая теплозащита. Дешевый полимер с наполнителем. Весит примерно 10% от массы спускаемого аппарата. Надежная.

То, что предлагаете Вы - чудовищно! Даже если гасить только половину посадочной скорости, то потребуются монстрообразные ракеты носители. С ростом характеристической скорости стартовая масса растет по экспоненте потому, что топливо везет топливо. Посмотрите формулу Циолковского, RTFM.

[Дмитрий Виницкий]

http://balancer.ru/forum/punbb/viewtopic.php?id=36951&p=3

[Artemkad]

Почитал я разное и нечто из этой темы меня зацепило :? .
 Вопрос - как оценить траекторию полета некого ПЛАНЕРА (глайдера) в реальной атмосфере (разная температура, состав, плотность, давление) при условии, что температура на его поверхности  не будет превышать скажем 80 градусов цельсия. Т.е. есть некий планер и мы говорим - твоя поверхность должна при спуске быть разогрета до температуры 60+-20 гр цельсия. Мы его спускаем с орбиты и используя рули высоты стабилизируем температуру спуска.

Дополнительные условия и ограничения - такой планер возможен :twisted: , спуск пологий (никаких скачков вверх-вниз), начальная скорость и высота - орбита 100км, масса всего планера - 100 кг,.

Особо интересует возможность использование подъемной силы (макс. Н/м*м при данной атмосфере и скорости) для удержания планера в пределах траектории на всех высотах - у нас есть куча дармовой энергии которую все равно надо куда-то деть...

[Lin]

Вот вам программа - http://www.cyberdesign.ru/vhod.exe
Играйтесь считает тепло и тзп и много всего...
Запускать в полноэкранном режиме, цифры из файла результатов кидать в exel. Что бы запустить второй раз, файл результатов надо стереть.Прога вроде мощнее Ратмоновской ReentryModel ( http://www.geocities.com/levinkirill/SpaceModel/rus/ )