Перелив топлива

[Bell]

PS Что-то мне кажется, что постепенно основным станет вариант А5П. УРМ-2 почит в бозе, в качестве третьей ступени будет РБ.

Да, при внимательном рассмотрении появляется такое ощущение. В принципе это сулит существенное снижение себестоимости, даже с учетом всей хрени с переливом. И если расчеты не врут, то самым экономически выгодным вариантом является перелив из 2-х ББ в ЦБ. Тогда 2 других ББ будут простые, а на ЦБ только 2 "фланца". При этом ПН от 23 до 26 т.

А не будет ли экономически выгоднее ББ уменьшить, а ЦБ увеличить? Фактически повторить Р7 в итоге?

Я давно уже считал такую схему, варьируя массы ЦБ и РБ при заданной Мст. Не получается заметного преимущества перед Ангарой с дросселированием ЦБ. Максимум, что можно было выжать - лучшую тяговооруженность и, соответственно, меньшие гравпотери на первой ступени. Так вот перелив снимает эту проблему, но при этом позволяет делать почти одинаковые УРМы.
Более того, если для перелива сделать дополнительные трубопроводы в ХО, а не в боковых стенках баков, и качать ТНА ЦБ, а не передавливать газом наддува, то снимается еще ряд серьезных проблем, в том числе с обеспечением прочности баков при высоком давлении и их массовым совершенством.

[Bell]

Эффект перелива в том, что ЦБ после разделения летит полным, а не полупустым.

Тут Вы заблуждаетесь, Сергей.

Это тоже, но есть еще улучшение ступенчатости (раньше сброс тяжелых ББ) и максимальная тяговооруженность.

[Дмитрий В.]

Эффект перелива в том, что ЦБ после разделения летит полным, а не полупустым.

Тут Вы заблуждаетесь, Сергей.

Это тоже, но есть еще улучшение ступенчатости (раньше сброс тяжелых ББ) и максимальная тяговооруженность.

В общем, да. Суммарный эффект от перелива складывается из:
1)отсутствия пассивной массы частично опорожненных баков 2-й ступени
2)облегчения ДУ блоков первой ступени при заданной тяговооруженности, либо повышение тяговооруженности при заданной тяге ДУ 1 и 2-й ступеней
3)эффекта ступенчатости, в случае организации перелива особым образом.

При использовании водорода на 2-й ступени также растет эффективный УИ 1-й ступени.

[НИИзнайка]

Уважаемые кроты ( это цитата), а если посчитать - не эффективнее ли перелив для некриогенных компонентов с меньшим УИ? При этом наверное исполнение перелива малость проще... просто из любопытства спрашиваю.

[Старый]

В общем, да. Суммарный эффект от перелива складывается из:
1)отсутствия пассивной массы частично опорожненных баков 2-й ступени
2)облегчения ДУ блоков первой ступени при заданной тяговооруженности, либо повышение тяговооруженности при заданной тяге ДУ 1 и 2-й ступеней
3)эффекта ступенчатости, в случае организации перелива особым образом.

При использовании водорода на 2-й ступени также растет эффективный УИ 1-й ступени.

Никаких особых образов и суммарных эфектов. Эффект образуется за счёт более раннего сброса первой ступени или уменьшения сухой массы второй ступени. То есть меньше энергии расходуется на разгон пассивной массы и соответственно больше её остаётся на разгон полезной нагрузки.

[mihalchuk]

В общем, да. Суммарный эффект от перелива складывается из:
1)отсутствия пассивной массы частично опорожненных баков 2-й ступени
2)облегчения ДУ блоков первой ступени при заданной тяговооруженности, либо повышение тяговооруженности при заданной тяге ДУ 1 и 2-й ступеней
3)эффекта ступенчатости, в случае организации перелива особым образом.

При использовании водорода на 2-й ступени также растет эффективный УИ 1-й ступени.

Никаких особых образов и суммарных эфектов. Эффект образуется за счёт более раннего сброса первой ступени или уменьшения сухой массы второй ступени. То есть меньше энергии расходуется на разгон пассивной массы и соответственно больше её остаётся на разгон полезной нагрузки.

Как это "никаких"? Нужен-то суммарный эффект - экономический или системный. Поэтому к сказанному добавляем:
- отсутствие необходимости дросселирования ДУ ЦБ и связанных с этим потерь;
- возможность унификации блоков по размерам;
- возможность разгружения конструкции ЦБ передачей усилий на боковые блоки;
- возможность управления по двум осям на начальном участке полёта посредством разнотяга блоков.

[НИИзнайка]

Раз пошла пьянка с переливом, то у меня мелькнула мысля, что на часть УРМ стоит ставить РД-180.  Скажем из 7 блоков Ангары-7 пусть 3 будут с РД-180, 3-с РД-191, а центральный вообще оснастить РД-120 от Зенита.

Если уж проектировать, то по-крупному: полиблок на основе пяти или семи "зенитовских" ступеней с РД-170...

.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/280/01.shtml


Хотя тут как раз вроде без перелива а 1/4 и 1/2 двигателя...

[Bell]

А диаметр УРМа не лезет ничего, больше одного горшка РД-191.

[Bell]

В общем, да. Суммарный эффект от перелива складывается из:
1)отсутствия пассивной массы частично опорожненных баков 2-й ступени
2)облегчения ДУ блоков первой ступени при заданной тяговооруженности, либо повышение тяговооруженности при заданной тяге ДУ 1 и 2-й ступеней
3)эффекта ступенчатости, в случае организации перелива особым образом.

При использовании водорода на 2-й ступени также растет эффективный УИ 1-й ступени.

Никаких особых образов и суммарных эфектов. Эффект образуется за счёт более раннего сброса первой ступени или уменьшения сухой массы второй ступени. То есть меньше энергии расходуется на разгон пассивной массы и соответственно больше её остаётся на разгон полезной нагрузки.

Как это "никаких"? Нужен-то суммарный эффект - экономический или системный. Поэтому к сказанному добавляем:
- отсутствие необходимости дросселирования ДУ ЦБ и связанных с этим потерь;

Об этом уже прямо говорилось пару раз.
Строго говоря, дросселирование все равно будет нужно, но только для снижения перегрузок (и еще может быть скоростного напора), т.е. в обычных пределах.

- возможность унификации блоков по размерам;
- возможность разгружения конструкции ЦБ передачей усилий на боковые блоки;

И то, и другое уже есть у Ангары на базе УРМов.

- возможность управления по двум осям на начальном участке полёта посредством разнотяга блоков.

А вот это уже нафиг, нафиг...

[Bell]

А если честно... если из железа Ангары получится сделать керосиновый 30-тонник, то я ей многое прощу...

[Lamort]

А если честно... если из железа Ангары получится сделать керосиновый 30-тонник, то я ей многое прощу...

"Я ей много прощу" если она вообще полетит в ближайшие 5 лет.

[SpaceR]

В общем, да. Суммарный эффект от перелива складывается из:
1)отсутствия пассивной массы частично опорожненных баков 2-й ступени
2)облегчения ДУ блоков первой ступени при заданной тяговооруженности, либо повышение тяговооруженности при заданной тяге ДУ 1 и 2-й ступеней
3)эффекта ступенчатости, в случае организации перелива особым образом.

При использовании водорода на 2-й ступени также растет эффективный УИ 1-й ступени.

Никаких особых образов и суммарных эфектов. Эффект образуется за счёт более раннего сброса первой ступени или уменьшения сухой массы второй ступени. То есть меньше энергии расходуется на разгон пассивной массы и соответственно больше её остаётся на разгон полезной нагрузки.

Как это "никаких"? Нужен-то суммарный эффект - экономический или системный. Поэтому к сказанному добавляем:
- отсутствие необходимости дросселирования ДУ ЦБ и связанных с этим потерь;
- возможность унификации блоков по размерам;
- возможность разгружения конструкции ЦБ передачей усилий на боковые блоки;
- возможность управления по двум осям на начальном участке полёта посредством разнотяга блоков.

Ну, на мой взгляд, в этом случае пояснение Старого наиболее простое и лаконичное (в плане физики явления). Всё прочее можно считать следствиями или частными случаями.

Но Старый упустил одну вещь, которую описывает (в своих представлениях) Дмитрий В. Эта вещь касается тяговооружённости.
Если её не учитывать, то пояснение Salo было бы справедливым.

Короче говоря, речь идёт о гравитационных потерях. Чем раньше мы сбросим болки первой ступени с её движками, тем больше скорости у второй ступени отожрёт гравитация.
Потому и получается, что в определённых пределах больший выигрыш может дать неполный перелив.  

Само собой, определение этой точки - вопрос оптимизации (причём сомневаюсь, что её можно вычислить математическим путём, прямые расчёты рулят).

[Bell]

Кстати, прогнал щас сабж в Лончмодели - 26 т как с куста

Код Выделить Развернуть


454333    151500    97167
20000     20000    10500
311       310      350
337       341      350
1060     645      220

Правда, я там сдвижной насадок на ЦБ добавил

[SpaceR]

А если честно... если из железа Ангары получится сделать керосиновый 30-тонник, то я ей многое прощу...

Вроде 30 тонн даже с водородной третьей не получалось.
А что она должна забрасывать 30-тонного?

[us2-star]

А если честно... если из железа Ангары получится сделать керосиновый 30-тонник, то я ей многое прощу...

Вроде 30 тонн даже с водородной третьей не получалось.
А что она должна забрасывать 30-тонного?

"Навороченный, многомодульный" 25-30-и тонник, это изврат!
"Простой" моноблок на 35-40 тн - вот, то что надо!  

Извините, что совсем уж не по теме...  :oops:
(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12344&start=0)

[Bell]

А если честно... если из железа Ангары получится сделать керосиновый 30-тонник, то я ей многое прощу...

Вроде 30 тонн даже с водородной третьей не получалось.

С водородной третьей - вообще 36 А 30 - со штатным УРМ-2.

Тут надо правильно считать.
1-я ступень - 2 переливных ББ + 2/3 топлива из простых ББ = 434,3 т топлива и 20 т железа
2-я ступень - оставшаяся 1/3 в двух простых ББ + 1/3 из ЦБ = 131,5 т топлива и опять 20 т железа
3-я ступень - оставшиеся 2/3 топлива в ЦБ = 86,6 т топлива + 10,5 т железо (0,5 т весит перевернутая юбка, в которую упираются ББ)
Верхняя ступень - по вкусу.

А что она должна забрасывать 30-тонного?

Это условные "30 т на ЛЕО". На практике Протон тоже не много чего 21-тонного выводит 10-15 раз в год

[Lamort]

Короче говоря, речь идёт о гравитационных потерях. Чем раньше мы сбросим болки первой ступени с её движками, тем больше скорости у второй ступени отожрёт гравитация.
Потому и получается, что в определённых пределах больший выигрыш может дать неполный перелив.  

Само собой, определение этой точки - вопрос оптимизации (причём сомневаюсь, что её можно вычислить математическим путём, прямые расчёты рулят).

Даже для трёхступенчатой ракеты, например, ракеты Союз, в момент отделения первой ступени траектория уже достаточно пологая и гравитационные потери малы.
 Так что скорее всего оптимальным будет полный перелив.

 С моей точки зрения, перелив наиболее интересен при использовании пяти одинаковых блоков для создания двухступенчатой ракеты.

[mihalchuk]

- возможность унификации блоков по размерам;
- возможность разгружения конструкции ЦБ передачей усилий на боковые блоки;

И то, и другое уже есть у Ангары на базе УРМов.

Разгружение ЦБ на Ангаре даёт в 2,5 раза меньший эффект, чем на "правильной" Ангаре - с переливом. Примерно такое же соотношение для эффективности выдвижного соплового насадка на ЦБ. А первый пункт у меня неполон, надо:
- возможность унификации блоков по размерам без заметного отклонения от оптимальности ступеней.

- возможность управления по двум осям на начальном участке полёта посредством разнотяга блоков.

А вот это уже нафиг, нафиг...

Кто знает... :roll:

[mihalchuk]

"Навороченный, многомодульный" 25-30-и тонник, это изврат!
"Простой" моноблок на 35-40 тн - вот, то что надо!  

Ну да, "Протон" - это изврат, а Н-1 - самое то.

[Bell]

Кстати, щас прикинул Ангару-3. В 3 УРМа с переливом получается 14 т, с УРМ-2 - все 19 т. Недурно-с...

А еще можно посчитать УРМ-2 с РД-110 раз уж РД-0124 такой ненадежный и дорогой
Получается 17 т на А-3 и 28 т на А-5.