Минимальная ракета?

[O_P]

Если вопрос бредовый - то переносите тему сразу в черную дыру. :roll:

Какую на нынешнем уровне технологий можно сделать наименьшую ракету для вывода на орбиту скажем 1 грамма ПН. То есть вроде ясно, что разработат носитель в несколько тонн - задача не трудная. НО какова возможная минимальная стартовая масса, при условии, что старт традиционный - с земли (пусть даже с экватора).

Можно ли вложиться в 100 кг?
Внимание - цена ракеты роли тут не играет, даже если она в миллиард обойдется... Вопрос только про массу.

Всех благ!

ЗЫ  Если не сложно, то ответ желательно развернутый - типа столько ступеней, такое топливо....

[Андрей Суворов]

Какую на нынешнем уровне технологий можно сделать наименьшую ракету для вывода на орбиту скажем 1 грамма ПН. То есть вроде ясно, что разработат носитель в несколько тонн - задача не трудная. НО какова возможная минимальная стартовая масса, при условии, что старт традиционный - с земли (пусть даже с экватора).

Можно ли вложиться в 100 кг?

Скорее всего, можно, но зачем?

Внимание - цена ракеты роли тут не играет, даже если она в миллиард обойдется... Вопрос только про массу.

Всех благ!

ЗЫ  Если не сложно, то ответ желательно развернутый - типа столько ступеней, такое топливо....

Топливо - пентаборан-перекись для первой ступени и гидразин-пентаборан для второй. Криогенные топлива при таких массах не применимы из-за слишком большого отношения поверхности к объёму, поэтому надо выбирать топлива с максимальным достижимым УИ из некриогенных. Пара перекись-пентаборан даёт пустотный УИ 380 с, а пара гидразин-пентаборан - 406 с. Со второй парой проблема в большом количестве конденсированной фазы, а первая пара проверена экспериментально.
Баки из кевлара, двигатели - неохлаждаемые, из иридий-ниобиевого сплава. Сопловый насадок второй ступени - из УУКМ. Вторая ступень не имеет органов управления, вместо этого перед отделением от первой раскручивается вокруг продольной оси.
Теперь раскладка. Стартовая масса первой ступени получится в районе 75 кг, второй - 25 кг.
Весовая сводка первой ступени:
1.Двигатель - 2 кг
а) камера сгорания - 300 г
б) рама - 200 г
в) тна - 1 кг (на разложении перекиси)
г) агрегаты автоматики - 300 г
д) агрегаты обеспечения запуска - 200 г
2. Блок баков перекиси и пентаборана с совмещённым днищем - 4 кг
3. УВТ - 600 г
4. Межступенный переходник - 200 г
5. Баллон с гелием для наддува - 300 г
6. Система управления+система электропитания - 2 кг
7. Система разделения ступеней - 500 г
Итого сухая масса 1-й ступени - 9,6 кг. Невырабатываемые остатки +1,4 кг. ХС первой ступени при интегральном по траектории УИ 3100 м/с получается 3167 м/с.
Сводка второй ступени. Тут всё хуже, но не смертельно. Подача будет вытеснительная, среднетраекторный УИ 4000 м/с, ХС должна быть в районе 6300, значит, конечная масса обязана быть не более 5,1 кг. Но, поскольку у нас не будет ТНА, СУ и прочего, то в 5 кг уложиться можно. Нам всего-то нужно вместить 20 литров жидкостей.

[hcube]

Из любительски - реального - двухступенчатая ракета, первая ступень - ТТРД, управление аэродинамическое, вторая - гибридный ЖРД нейлон-ЖК, управление - УВТ + сопла по крену, подача вытеснительная. Минимальная масса - скажем, порядка 200 кг стартовой и 1 кг на орбите (плюс 5 кг второй ступени ;-))

[RadioactiveRainbow]

Из любительски - реального - двухступенчатая ракета, первая ступень - ТТРД, управление аэродинамическое, вторая - гибридный ЖРД нейлон-ЖК, управление - УВТ + сопла по крену, подача вытеснительная. Минимальная масса - скажем, порядка 200 кг стартовой и 1 кг на орбите (плюс 5 кг второй ступени ;-))

Вот идея ЖК мне лично кажется всё же несколько сомнительной.
И почему вытеснительная подача? Нам же ставят целью сделать ракету как можно меньше, а не как можно проще/дешевле/надужнее...

[O_P]

Спасибо всем!

Андрей, ты спрашивал почему 100 кг - просто ориентир для прикидок. Просто любопытно каков технологический нижний предел по массе. Понятно, что никто никогда такую ракету не разрабатывал и не будет разрабатывать. (поскольку единственное применение - книга рекордов гинеса).

В общем-то твой ответ мне повидимому достаточен. Если не сложно напиши немного по траекторию такой ракеты и еще вопрос - какая орбита проще достижима - круговая или элептическая?

В целом вопрос еще открыт для обсуждения - какова минимальная стартовая масса ракеты способной выйти на орбиту земли.
Ваши мнения?    - 10кг   50    100... 200....  

Всех благ!.

[Андрей Суворов]

Поскольку на второй ступени нет СУ и УВТ, то орбита - только эллиптическая, мы же не меряем скорость в точке бросания, а всего лишь выжигаем топливо до упора. Орбита будет вида 200 км Х 400 км.

Траектория будет зависеть от тяговооружённости первой ступени. Возможно, понадобится баллистическая пауза после окончания работы первой ступени. В любом случае, весь набор высоты/вертикальной скорости ложится на первую ступень. Так летали "Скауты", например, но, если мне не изменяет память, на второй ступени у них УВТ всё же есть, а раскрутка применялась только на  третьей и четвёртой.

В принципе, такую лёгкую ракету можно пускать и с наклонной рампы, как "Лямбду-4", но в этом нет большой необходимости - у "Лямбды" весь разворот по тангажу происходил между третьей и четвёртой ступенями, хотя бы на одной ступени УВТ необходим, а потери ХС на управление будут меньше, если разворот по тангажу делать плавно.

То есть, в целом, траектория такой ракеты не будет отличаться от траектории, скажем, "Скаута" или индийской SLV.

[Димитър]

Нам же ставят целью сделать ракету как можно меньше, а не как можно проще/дешевле/надужнее...

А если поставить вопрос так: "как можно проще/дешевле вывести на орбиту 1 кг ПН" ?

[Дмитрий Виницкий]

попросить космонавта взять этот 1 кг в качестве личных вещей

[KBOB]

Нам же ставят целью сделать ракету как можно меньше, а не как можно проще/дешевле/надужнее...

А если поставить вопрос так: "как можно проще/дешевле вывести на орбиту 1 кг ПН" ?

А если мобильный телефон по балистической траектории в Америку запустить это же еще проще и батареек как раз хватет (SMS-ки посылать)!

[RadioactiveRainbow]

Нам же ставят целью сделать ракету как можно меньше, а не как можно проще/дешевле/надужнее...

А если поставить вопрос так: "как можно проще/дешевле вывести на орбиту 1 кг ПН" ?

А если мобильный телефон по балистической траектории в Америку запустить это же еще проще и батареек как раз хватет (SMS-ки посылать)!

Де жа вю...  :?

[Димитър]

попросить космонавта взять этот 1 кг в качестве личных вещей

Я имел ввиду сделать ракету.
Если верить Андрею Суворову и hcube, двухступенчатая РН на НОЛЬ ПН будет весить 100 - 200 кг и на орбите выходят 5 кг сухой массы второй ступени. Так что 1 - 2 кг ПН не увеличат сильно стартовую массу.
Интересно сколько может стоить создание и запуск такой ракеты?

[avmich]

Идеи Московской группы любительского ракетостроения трёхлетней давности овладевают массами :) .

[RadioactiveRainbow]

Идеи Московской группы любительского ракетостроения трёхлетней давности овладевают массами .

И правильно делают

[RLAN]

Перекись так перекись.
Гибридник с гидридом алюминия в парафине на вторую ступень.
Никаких металлов в двигателе, кевлар и углепластик.
Возможно - керамическая вставка в критику.
Подача - вытеснительная, возможно с разложением перекиси.
Первую - можно аналогичную, если деньги есть на гидрид.

[O_P]

Всем привет!

Так народ - на флейм не отвлекаемся..

Все бы хорошо, но вопрос все же -

Какую на нынешнем уровне технологий можно сделать наименьшую ракету для вывода на орбиту скажем 1 грамма ПН.

Как я понял вы всё еще мыслите категориями "больших ракет".

2 Димитър

У маленькой ракеты никогда не будет малая цена за 1 кг ПН. Увы с этим не поборешся. Вопрос самого дешевого килограмма на орбите - это тема отдельной дискуссии и тут не расматривается.

2 Андрей Суворов

Андрей, все бы хорошо, но твой вариан явно не минимальная ракета для вывода 1 грамма пн. У тебя выведется вся вторая ступень, а это нескольнко кг на орбите... Оно нам надо? Правильно - НЕТ.

Подсказка-  пусть задача вывести на орбиту 1 грамм золота...
скажем выполненого в виде пули...
То есть что нам мешает ввести третью ступень - патрон с золотой пулей - и 2000 м/с  с первых ступеней можно скинуть. А если постараться , то патрон можно сделать двух-ступенчатый - думаю 3-4 км/сек пулю выстрелит. То есть нам от первых 2-х ступеней надо около 4000 ХС плюс правильная ориентация выстрела... :?

(интересно - такую штуку на вашем 1000Н сварганить можно?)

Я туплю или как?

Всех благ.

[Старый]

Так летали "Скауты", например, но, если мне не изменяет память, на второй ступени у них УВТ всё же есть, а раскрутка применялась только на  третьей и четвёртой.

У Скаутов УВТ на первых трёх ступенях, закрутка только на четвёртой.

[Андрей Суворов]

Так летали "Скауты", например, но, если мне не изменяет память, на второй ступени у них УВТ всё же есть, а раскрутка применялась только на  третьей и четвёртой.

У Скаутов УВТ на первых трёх ступенях, закрутка только на четвёртой.

Откуда дровишки? Впрочем, это всё имеет только академическое значение...

[hcube]

Ну, если вопрос ставить так (вывести некий инертный груз) - то да, можно 'выстрелить' из некоего ствола. Правда чтобы достичь скорости пули в 2 км/с нужен ствол от СВД, а он сам по себе килограмм весит.

Вес ракеты ограничивается весом системы управления. Допустим. применив MEMS компоненты и виртуальную гироплатформу, можно сделать борт весом 1 кг. Это значит сухой вес ступени килограмма два. Второй ступени. Т.е. полный - порядка 30 кг. И еще 70 - первая. Как ни крути, а получается 100 кг ;-).

И 100 кг еще немного - для такой мелкой ракеты мю ПН вряд ли будет больше 2 процентов, включая массу 2 ступени - не больше трех. По сути, будет ситуация ПС, когда 2 ступень Р-7 массой 6.9 тонны вывела на орбиту спутник массой 60 килограммов.

[Старый]

У Скаутов УВТ на первых трёх ступенях, закрутка только на четвёртой.

Откуда дровишки? Впрочем, это всё имеет только академическое значение...

Из описания Скаута, вестимо. На первой ступени газовые рули, на второй и третьей - система ЖРД на перекиси водорода.

[RadioactiveRainbow]

Что-то мне подсказывает, что ракетный блок для "груза" будет намного легче чем артиллерийская система.