"Воздушный старт" опять проснулся - PR в РГ

[Лютич]

Ещё в 2004 году, "Полёт" освоил миллиард. Наверное, на испытаниях, в тихаря, не одну старую ЖД цистерну с водой из "Руслана" выпихнули.

Ответственно говорю вам - ничего они не делали. Да и фигли отрывать Русланы от важного дела - как-никак второе место по авиационным грузоперевозкам и первое - по авиаперевозкам нестандартных грузов в мире.

[Павел73]

Люди, а можно ламерский вопрос задать?  Вот есть проект МАКС, у которого стартовая масса 620 т, масса второй ступени с ПН - 275 т, а масса орбитального самолёта при выводе на низкую орбиту - 26 т. В качестве 1 ступени используется Ан-225 с максимальной скоростью  850 км/ч и максимальной высотой полёта около 12000 м (точное значение не знаю, предполагаю "руслановское" ). Вопрос: насколько примерно уменьшится масса второй ступени (при той же ПН), если в качестве первой использовать сверхзвуковой самолёт-разгонщик с вдвое большими максимальными скоростью и высотой полёта?

[Bell]

Вопрос неправильно поставлен. Надо так - насколько увеличится масса и размеры самолета-носителя, который сможет оторвать от земли 275 т груза на загривке, чтоб еще и разогнался до 2М на высоте 25 км?  :lol:

[Павел73]

Вопрос неправильно поставлен. Надо так - насколько увеличится масса и размеры самолета-носителя, который сможет оторвать от земли 275 т груза на загривке, чтоб еще и разогнался до 2М на высоте 25 км?  :lol:

Не, ну зачем такую дуру?  Хорошо, поставлю вопрос по-другому. Известно, что Ту-144, а затем  и "Конкорд" прогорели, главным образом из-за нерентабельности. Но они имели единственное назначение: перевозка пассажиров. А вот если создать сверхзвуковой самолёт-разгонщик для вывода (с помощью ракетной одноразовой второй ступени, конечно!) на низкую орбиту ПН массой 20-25 т (многоразовый КК, например), и по "совместительству" межконтинентальный авиалайнер для прямых рейсов Москва-Нью-Йорк (через Северный полюс)? Может, что-то и вышло бы из этой затеи (пусть даже совместно с американцами)? Этакий российско-американский "Конкорд".... Щас новая американская администрация будет формироваться, вот и подсунуть идею. Такая дружба будет между нашими странами - водой не разольёшь!  

[Дмитрий В.]

А вот если создать сверхзвуковой самолёт-разгонщик для вывода (с помощью ракетной одноразовой второй ступени, конечно!) на низкую орбиту ПН массой 20-25 т (многоразовый КК, например), и по "совместительству" межконтинентальный авиалайнер для прямых рейсов Москва-Нью-Йорк (через Северный полюс)? Может, что-то и вышло бы из этой затеи (пусть даже совместно с американцами)? Этакий российско-американский "Конкорд".... Щас новая американская администрация будет формироваться, вот и подсунуть идею. Такая дружба будет между нашими странами - водой не разольёшь!  

Эффекта, скорее всего, не получится: слишком разные требования предъявляются к разгонщику и пассажирскому лайнеру.

[Павел73]

Эффекта, скорее всего, не получится: слишком разные требования предъявляются к разгонщику и пассажирскому лайнеру.

Ну постараться совместить их. Вон "Мрия" ещё меньше похожа на самолёт-разгонщик, однако появился же проект МАКС. Трех зайцев одним выстрелом. Во-первых, наконец-то появится реально действующая авиационно-космическая система (многоразовая первая ступень, крылатый орбитальный КК и снижение требований по здоровью к его пассажирам). Во-вторых, пассажирские авиаперевозки позволят хотя бы частично окупить её создание. И в-третьих (пожалуй, самое главное) - чем больше у нас с Америкой будет совместных проектов, тем меньше вероятность возникновения какого-нибудь дурдома типа войны. Ну как? Бред?  :wink:

[Дмитрий В.]

Эффекта, скорее всего, не получится: слишком разные требования предъявляются к разгонщику и пассажирскому лайнеру.

Ну постараться совместить их. Вон "Мрия" ещё меньше похожа на самолёт-разгонщик, однако появился же проект МАКС.

Начнем с того, что к пассажирскому самолету предъявляются требования экономичности (минимального расхода топлива) в крейсерском полете. Разгонщик же, по определению, должен обеспечить достижение в минимально возможное время заданной (максимально возможной при данном типе ВРД) скорости, на заданной высоте и при заданном угле наклона траектории. Соответственно, тяговооруженность разгонщика должна быть существенно выше. Я уж не говорю про то, что оптимальные компоновки у них будут разные.

PS. Ан-225 - это скорее не "разгонщик", а "подъемщик" :wink:

[Павел73]

Эффекта, скорее всего, не получится: слишком разные требования предъявляются к разгонщику и пассажирскому лайнеру.

Ну постараться совместить их. Вон "Мрия" ещё меньше похожа на самолёт-разгонщик, однако появился же проект МАКС.

Начнем с того, что к пассажирскому самолету предъявляются требования экономичности (минимального расхода топлива) в крейсерском полете. Разгонщик же, по определению, должен обеспечить достижение в минимально возможное время заданной (максимально возможной при данном типе ВРД) скорости, на заданной высоте и при заданном угле наклона траектории. Соответственно, тяговооруженность разгонщика должна быть существенно выше. Я уж не говорю про то, что оптимальные компоновки у них будут разные.

PS. Ан-225 - это скорее не "разгонщик", а "подъемщик" :wink:

Хорошо, пусть планер один и тот же, а двигатели разные для разных версий: у "космической" более мощные, а у "пассажирской" - более экономичные. Может быть даже для "космического" исполнения предусмотреть дополнительные "посадочные места" - пилоны для ещё двух-четырёх двигателей для увеличения тяговооружёности.

[Evgeniy]

Эффекта, скорее всего, не получится: слишком разные требования предъявляются к разгонщику и пассажирскому лайнеру.

Ну постараться совместить их. Вон "Мрия" ещё меньше похожа на самолёт-разгонщик, однако появился же проект МАКС.

Начнем с того, что к пассажирскому самолету предъявляются требования экономичности (минимального расхода топлива) в крейсерском полете. Разгонщик же, по определению, должен обеспечить достижение в минимально возможное время заданной (максимально возможной при данном типе ВРД) скорости, на заданной высоте и при заданном угле наклона траектории. Соответственно, тяговооруженность разгонщика должна быть существенно выше. Я уж не говорю про то, что оптимальные компоновки у них будут разные.

PS. Ан-225 - это скорее не "разгонщик", а "подъемщик" :wink:

Требования не такие уж и разные. Задача разгонщика не только разгон второй ступени, но и транспортировка ее в точку старта. Прежде чем расстыковаться обычно проходит продолжительный полет на параллакс. В требованиях к разгонщику обычно озвучивается 5000-6000 км. Так что какой режим полета основной для носителя - еще вопрос.
Вот облики траспортного и разгонного самолета действительно разные, т.к. для транспорта необходимо предусматривать большой внутренний объем, а для разгонщика он при старте со спины не нужен. Но никто не отменял понятие многофункционального ЛА. Для самолета это определение всегда было актуально.

[Evgeniy]

Вопрос неправильно поставлен. Надо так - насколько увеличится масса и размеры самолета-носителя, который сможет оторвать от земли 275 т груза на загривке, чтоб еще и разогнался до 2М на высоте 25 км?  :lol:

Да нет, вопрос как раз таки правильный. Вопрос об облике второй ступени при заданной ПН, а не о разгонщике.

[Evgeniy]

Хорошо, пусть планер один и тот же, а двигатели разные для разных версий: у "космической" более мощные, а у "пассажирской" - более экономичные. Может быть даже для "космического" исполнения предусмотреть дополнительные "посадочные места" - пилоны для ещё двух-четырёх двигателей для увеличения тяговооружёности.

Тяговооруженность не единственный фактор экономичности ЛА. Аэродинамика тоже сильно зависит от расчетных режимов полета. Тут надо уже смотреть что выгоднее - делать один самолет, спосбный решать и ту и другую задачу, но с меньшими эффективностями, либо два специализированных для своих задач самолета. Приделывание двигателей и т.д. до добра не доведет.

[Павел73]

Вопрос неправильно поставлен. Надо так - насколько увеличится масса и размеры самолета-носителя, который сможет оторвать от земли 275 т груза на загривке, чтоб еще и разогнался до 2М на высоте 25 км?  :lol:

Да нет, вопрос как раз таки правильный. Вопрос об облике второй ступени при заданной ПН, а не о разгонщике.

Да, я как раз это и хотел спросить: какой массы будет вторая ступень, какой грузоподъёмности нужен будет сверхзвуковой самолёт-разгонщик, и сможет ли он эксплуатироваться с существующих аэродромов в пассажирском варианте? Мне кажется, прямые рейсы из центральной России в Америку за четыре-пять часов имели бы некоторый спрос... :roll:

[Дмитрий В.]

Тяговооруженность не единственный фактор экономичности ЛА. Аэродинамика тоже сильно зависит от расчетных режимов полета.

Ну, что касается пассажирских машин, то определенным критерием их качества может служить показатель (Каэр*М/Ср), если мне память не изменяет.

[Evgeniy]

Тяговооруженность не единственный фактор экономичности ЛА. Аэродинамика тоже сильно зависит от расчетных режимов полета.

Ну, что касается пассажирских машин, то определенным критерием их качества может служить показатель (Каэр*М/Ср), если мне память не изменяет.

Не изменяет. Это т.н. параметр дальности. Правда к сожалению он всего многообразия самолетов описать не может. Да точность формирования аэродинамики самолета по такому критерию не идеальная. Особенно для разгонщиков, внушительная часть траектории полета которых связана с неустановившимся движением.

[Evgeniy]

Люди, а можно ламерский вопрос задать?  Вот есть проект МАКС, у которого стартовая масса 620 т, масса второй ступени с ПН - 275 т, а масса орбитального самолёта при выводе на низкую орбиту - 26 т. В качестве 1 ступени используется Ан-225 с максимальной скоростью  850 км/ч и максимальной высотой полёта около 12000 м (точное значение не знаю, предполагаю "руслановское" ). Вопрос: насколько примерно уменьшится масса второй ступени (при той же ПН), если в качестве первой использовать сверхзвуковой самолёт-разгонщик с вдвое большими максимальными скоростью и высотой полёта?

Для начала немного поправлю параметры расстыковки ступеней МАКСа: высота - 8 км, число М=0,62.
По моей приближенной оценке, для высоты расстыковки 25 км и числа М=2 стартовая масса второй ступени (без изменения выводимой и возвращаемой ПН) снижается на 25% (до 207 тонн).
Как изменится масса разгонной ступени сказать сразу трудно. Надо прилично посидеть с обликом, потому как отличия между дозвуковой и сверхзвуковой машиной более чем просто существенны. Применять статистику по сверхзвуковым машинами для приближенной оценки массы первой ступени АКС я бы не стал. На мой взгляд это просто не корректно. Уж больно не стандартная для этого ситуация - разгон на сверхзвук внушительной по размерам второй ступени на спине. Соответсвенно аэродинамика и тяговооруженность уже выбиваются из статистики. Не говоря уже о траектории полета, которая далека от типовой для современной авиационной техники. А за ними и все остальные составляющие облика сверхзвукового самолета.

[Димитър]

По моей приближенной оценке, для высоты расстыковки 25 км и числа М=2 стартовая масса второй ступени снижается на 45-49%, т.е. почти вдвое.
Как изменится масса разгонной ступени сказать сразу трудно.  Применять статистику по сверхзвуковым машинами для приближенной оценки массы первой ступени АКС я бы не стал. Уж больно не стандартная для этого ситуация - разгон на сверхзвук внушительной по размерам второй ступени на спине.

Выходит, масса второй ступени уменьшается до 140 тонн? Хорошо.

Применять статистику по сверхзвуковым машинами для приближенной оценки, думаю все-таки можно (учитывая что площадь поперечнего сечения нашей машины будет больше).
У Ту-160 макс. взлётная масса - 275000 кг, Пустой - 110000 кг. Разница (ПН + горючее) - 165 тонн. Интересно, сколько эму нужно горючего, чтобы сразу после взлета разогнаться до макс. скорости и высоты, и вернуться на аеродром?
Думаю (на глаз) нужная машина должна иметь 6 двигателей НК-32 и быть немножко крупнее Ту-160 ...

[Evgeniy]

По моей приближенной оценке, для высоты расстыковки 25 км и числа М=2 стартовая масса второй ступени снижается на 45-49%, т.е. почти вдвое.
Как изменится масса разгонной ступени сказать сразу трудно.  Применять статистику по сверхзвуковым машинами для приближенной оценки массы первой ступени АКС я бы не стал. Уж больно не стандартная для этого ситуация - разгон на сверхзвук внушительной по размерам второй ступени на спине.

Выходит, масса второй ступени уменьшается до 140 тонн?

Я подправил величину снижения массы второй ступени из-за моторной ошибки оня получилась вдвое завышеной. Итоговая масса - 207 тонн.

Применять статистику по сверхзвуковым машинами для приближенной оценки, думаю все-таки можно (учитывая что площадь поперечнего сечения нашей машины будет больше).
У Ту-160 макс. взлётная масса - 275000 кг, Пустой - 110000 кг. Разница (ПН + горючее) - 165 тонн. Интересно, сколько эму нужно горючего, чтобы сразу после взлета разогнаться до макс. скорости и высоты, и вернуться на аеродром?
Думаю (на глаз) нужная машина должна иметь 6 двигателей НК-32 и быть немножко крупнее Ту-160 ...

Хотите приближенно оценить потребную массу первой ступени? Чтож, возьмите аэродинамику Ту-160, рассчитайте аэродинамические характеристики вместе со второй ступенью и без нее. Задайте дальность полета на параллакс. Определите оптимальную траекторию разгона второй ступени и возвпащения носителя на аэродром базирования (при этом не забудьте определить потребные тяговооруженность силовой установки и массу топлива со всеми запасами). Определите из прочностного расчета на основании траектории полета и полета в условиях турбулентности потребную массу системы крепления второй ступени. Забросьте полученные данные и данные по относительным массам элементов конструкции Ту-160 в уравнение баланса масс и тогда, проделав несколько итераций по размерам и объемам самолета вы получите приближенную массу первой ступени (с погрешностью в 10-15%, в зависимости от того на сколько повезет)

[zyxman]

Я думаю, что сверхзвуковой разгонщик не должен нести космическую ступень сверху, скорей всего ее надо делать утопленную сзади, может даже лучше всего точно такую схему, как сейчас реализуется воздушный старт - просто космическая ступень выкатывается из грузового отсека-трубы назад, по рельсам, а потом как обычно через некоторое время включает двигатель и тп.
Заодно такую схему и считать легче, потому что получается "просто" широкофюзеляжный сверхзвуковой самолет.

Но кстати тут еще интересный момент, что возможно, для данной схемы будет смысл в ТТ ускорителях, подвешиваемых к самому самолету, чтобы проще реализовать максимально крутой и быстрый подъем в точку отделения космической ступени.
И тогда почти не будет разницы между разгонником и пассажирским вариантом, только надо суметь скомпоновать объем салона чтобы там были либо кресла/топливо, либо ускорители.

[Evgeniy]

Я думаю, что сверхзвуковой разгонщик не должен нести космическую ступень сверху, скорей всего ее надо делать утопленную сзади, может даже лучше всего точно такую схему, как сейчас реализуется воздушный старт - просто космическая ступень выкатывается из грузового отсека-трубы назад, по рельсам, а потом как обычно через некоторое время включает двигатель и тп.
Заодно такую схему и считать легче, потому что получается "просто" широкофюзеляжный сверхзвуковой самолет.

Я все никак не возьму в толк. Почему все привязались к старту изнутри самолета? Это же явно не рационально. Как раз таки старт со спины выглядит куда более простым. Снимаются требования по малости и устойчивости величины перегрузки при разделении (если  вертикальный порыв ветра например, то что делать будете?). Опять же нет проблем с продольной балансировкой.
Старт со спины выглядит куда более привлекательным и простым. Разогнал машину, рассоединил узлы соединения ступеней, создал отрицательную перегрузку и вторая ступень сама отсоединится. А как только расстояние будет достаточно большим (вторая ступень будет позади и выше первой), запускаем двигатели второй ступени и вперед. Тем более что для машин, стартующих на сверхзвуке и гиперзвуке и без того вторая ступень всегда рассматривается слегка утопленной в фюзеляж для снижения аэродинамического сопротивления (взгляните к примеру на Спираль или МиГ-АКС).

Но кстати тут еще интересный момент, что возможно, для данной схемы будет смысл в ТТ ускорителях, подвешиваемых к самому самолету, чтобы проще реализовать максимально крутой и быстрый подъем в точку отделения космической ступени.
И тогда почти не будет разницы между разгонником и пассажирским вариантом, только надо суметь скомпоновать объем салона чтобы там были либо кресла/топливо, либо ускорители.

А вот эта интересная идея. Для машин с ВРД есть проблема вырождения двигателей с ростом температуры поступающего на вход двигателя воздуха. ТТУ позволят дать дополнительный толчок и прибавить характеристическую скорость системе (если нагрев конструкции позволяет). Надо только внимательно подумать куда эти ТТУ запихнуть, чтобы на аэродинамику поменьше влияли. Да и оценить насколько они будут эффективны в применении. Может Их надо будет столько для малого приращения характеристической скорости, что самолет не взлетит.  :shock:  

[Павел73]

Недавно наткнулся на эту страничку: http://www.testpilot.ru/russia/tupolev/244/tu244.htm . Здесь рассказывается о проекте сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-244. Конечно, это ламерский подход, но всё же осмелюсь мысленно удвоить взлётную массу, массу топлива и коммерческую нагрузку. Получается: взлётная масса - 600 тонн, масса топлива (в "космической" терминологии - горючего   ) - 300 тонн, масса коммерческой нагрузки - 50 тонн. Если масса ракетной ступени с ПН будет около 200 тонн, то нужно IMHO просто наполовину недозаправить самолёт, чтобы он смог поднять на 20 км этот груз и разогнаться до 2М. Конечно, аэродинамическое сопротивление ракетной ступени приведёт к повышенному расходу горючего самолёта-разгонщика, но, мне кажется, не настолько, чтобы он не смог выполнить свою задачу и вернуться на аэродром. Интересно, что сказали бы туполевцы?  На этой страничке ни звука не сказано о возможном "космическом" применении самолёта...