Хитрая ракета

Гусев_А · 05.02.2007 17:39:53

Может так не можно, может кто нибудь уже наподобе бредил, но позвольте мне предложить способ укоротить и облегчить ракету.

Нижняя часть 1-й ступени, с низу в верх: ЖРД, кислородный бак, межбаковое пространство, дно керосинового бака, стенки бака, уплотнительное - разрывное кольцо соеденяющее со второй ступенью. А сопло, двигатель и нижняя часть 2-й ступени находятся прямо в баке 1-й ступени с керосином.

То есть 2-я ступень сверху затыкает керосиновый бак 1-й ступени, а огромное сопло купается в керосине, не занимая дополнительного места по длине. На старте керосином будет заполнена и камера сгорания. А все переборки будут сделаны с учером сопла...

При отстреле 1-й ступени уплотнительно-разрывное кольцо разрывается и 2-я ступень свободна. На высоте в 100 километров остатки керосина тут же испаряются не загораясь.

Я думаю, что керосин не внутри не с наружи не повредит ЖРД 2-й ступени. Зато заметный выигрышь и массе и в длине, а какое огромное можно позволить сделать сопло для 2-й ступени.

Если нужно смогу это изобразить на рисунке.

Guest1 · 05.02.2007 20:07:18

Вам привет от КБ Макеева. Поищите материалы по нему, а особенно нечто под названием "утопленник". Ну например:
http://engine.aviaport.ru/issues/47/page48.html

Блин, что-то тег не работает как надо...

Игорь Суслов · 06.02.2007 06:28:50

ЦитироватьВам привет от КБ Макеева

ЕМНИП, то, что описал Гусев_А, Макеев не придумывал

Опять же, ЕМНИП, "утопленником" называют ДУ, основные агрегаты которого (ТНА, КС и т.д.) расположены в баке с горючим, а сопло, тем не менее, вынесено наружу. Двигатель, естественно, не поворотный. Для примера - двигатель 4Д10 для макеевской ракеты 4к10 (Р-27).
Есть еще один вариант, снижающий общую длину ракеты... верхняя часть бака предыдущей ступени сделана не с выпуклым, а с "впуклым"

днищем, т.е. вернее сказать - усеченный конус наружу и полусфера внутрь... в эту полусферу "вставлено" сопло ДУ последующей ступени. Для примера - ЕМНИП!!! - макеевская ракета 3м37 (Р-29РМ).

Gradient · 06.02.2007 05:10:19

Цитировать
ЦитироватьВам привет от КБ Макеева
Есть еще один вариант, снижающий общую длину ракеты... верхняя часть бака предыдущей ступени сделана не с выпуклым, а с "впуклым" днищем, т.е. вернее сказать - усеченный конус наружу и полусфера внутрь... в эту полусферу "вставлено" сопло ДУ последующей ступени. Для примера - ЕМНИП!!! - макеевская ракета 3м37 (Р-29РМ).

Ну или та же УР-100Н УТТХ 15А35

Alex_II · 06.02.2007 10:14:27

Вот тут еще можно поглядеть: http://apervushin.narod.ru/vz1/Rocket/M-1/M-1.htm
Ничего так проект...

Guest1 · 06.02.2007 09:42:08

Да нет, на Р-29 сопло находилось непосредственно в компоненте бака:

Плохо видно, см. здесь:
http://legion.wplus.net/typhoon/2001/first.shtml

Игорь Суслов · 06.02.2007 07:59:00

Цитироватьна Р-29 сопло находилось непосредственно в компоненте бака

Да? Ну, может быть... значит память мне все-таки изменила

Вопроса два:
1. как ТУТ обеспечивалась прочность?
2. а это что - мембрана, фактически??? Плоское днище???

Gradient · 06.02.2007 06:13:37

Цитировать
Цитироватьна Р-29 сопло находилось непосредственно в компоненте бака
Да? Ну, может быть... значит память мне все-таки изменила

Вопроса два:
1. как ТУТ обеспечивалась прочность?
2. а это что - мембрана, фактически??? Плоское днище???

Собственно наверное один ответ. Ядерный реактор на схеме показан условно

Это картинка из мурзилки - еврокотовского user guide.
Мембраны там никакой нет, а есть сферическая часть, на которую надето сопло РД-0235.

RadioactiveRainbow · 06.02.2007 10:16:28

1) А в чём, собственно, проблема с обеспечением прочности? :|
Ну железо потолще взять. На крайний случай ребер продольных поставить... хотя, имхо, до этого не дойдёт.

Игорь Суслов · 06.02.2007 08:17:42

Ну, блин!

А тут верно нарисовано???

Игорь Суслов · 06.02.2007 08:32:00

Цитировать1) А в чём, собственно, проблема с обеспечением прочности? :|
Ну железо потолще взять. На крайний случай ребер продольных поставить... хотя, имхо, до этого не дойдёт.

Ну, можно еще и кирпичной кладкой, конечно.... Это смотря за что боремся...

Gradient · 06.02.2007 06:34:22

Может так виднее

Игорь Суслов · 06.02.2007 08:40:48

2Guest1 & Gradient: Я видел эту разрезанную ракету в натуре. Просто НЕ ПОМНЮ!

STEP · 06.02.2007 12:59:17

Когда в одной из тем обсуждалось, что макеевцы решили взяться за космос, я написал, что давно пора. На этой фирме хорошо умеют бороться с массой и габаритами при большой надежности. Правда достигается это за счет увеличения цены (что для военного применения не критично), и важно, что бы цена не оказалась заоблачной.

А тема эта - иллюстрация к высказыванию, что новое, это хорошо забытое старое. :?

Гусев_А · 06.02.2007 15:49:37

Если я правельно понял, Макеевцы такое решение прелагали для ЖРД на вонючке. Может если такое решение применить на керосине, то очень дорого не получится?

А про прочность, это вообще проблем нет. Два цельных, соосных одного диаметра цилиндра сопрежены по всей окружности. Прочнее конструкции и не придумать. Так что на сухой массе выигрыш должен быть достойный.

А если вспомнить, что для второй ступени можно сделать большое сопло, и повысить ее УИ, то опять прямой выигрышь.

По очень приблизительным приброскам, если на первую ступень установить РД-170, на вторую водородную РД-0120 (утопленный в керосине), которая сама без 3-й ступени дотаскивает до низкой вполне серьезный ПГ. (массу не назову, боюсь наврать).

Дмитрий В. · 07.02.2007 06:10:47

Извиняюсь за офф-топ, но уж больно картинка созвучна с темой топика :lol:
http://www.my-files.ru/Vista.jpg

Старый · 07.02.2007 10:40:49

Извиняюсь за банальность:
Сообщение CNN.
В США прекращены работы над интелектуальным оружием после того как на крайних испытаниях хитрую ракету не удалось заставить выпасть из самолёта.

kulch · 07.02.2007 11:24:42

Насколько мне известно, компоновки ракет с отсутствующими переходными и двигательными отсеками (т.е. когда двигатель верхней частью плавает в баке горючего своей ступени, а нижней частью плавает в баке горючего (или окислителя, где как) предыдущей ступени) давно и успешно применяются в баллистических ракетах подводного базирования. Так что идея хоть и красивая, но не новая.

И связана такая компоновка вовсе не с массовым совершенством (во всяком случае это не первопричина), а с необходимостью минимизировать длину ракеты - чтобы влезла в подлодку.

Гусев_А · 15.02.2007 14:43:40

Если такой вариант компановки РН уже отработан, почему его не применить для более тяжелых ракет, которые работают на космос?

Может я что то недопонимаю, ведь проблема излишней длины не нова. Да и съэкономить лишний килограмм то же на этом можно. А про стоимость объясните чем при изначально проэктировании такой вариант будет дороже и сложнее?

15.02.2007 19:05:00

ЦитироватьЕсли такой вариант компановки РН уже отработан, почему его не применить для более тяжелых ракет, которые работают на космос?

Может я что то недопонимаю, ведь проблема излишней длины не нова. Да и съэкономить лишний килограмм то же на этом можно. А про стоимость объясните чем при изначально проэктировании такой вариант будет дороже и сложнее?

Такая компановка делает ракету практически неремонтопригодной. Для БРПЛ это не есть недостаток, т.к. в шахте под водой провести ремонт и нельзя. Для обычной ракеты придется неоправданно завышать требования к узлам и деталям ракеты. А это уже ее стоимость. А длина для космических ракет не самое главное. Надо считать, что дороже, сбросить вес РН за счет переходных отсеков, или долить немного топлива?

Дмитрий В. · 15.02.2007 18:54:53

Цитировать
ЦитироватьЕсли такой вариант компановки РН уже отработан, почему его не применить для более тяжелых ракет, которые работают на космос?

Может я что то недопонимаю, ведь проблема излишней длины не нова. Да и съэкономить лишний килограмм то же на этом можно. А про стоимость объясните чем при изначально проэктировании такой вариант будет дороже и сложнее?

Такая компановка делает ракету практически неремонтопригодной. Для БРПЛ это не есть недостаток, т.к. в шахте под водой провести ремонт и нельзя. Для обычной ракеты придется неоправданно завышать требования к узлам и деталям ракеты. А это уже ее стоимость. А длина для космических ракет не самое главное. Надо считать, что дороже, сбросить вес РН за счет переходных отсеков, или долить немного топлива?

Ну, и я бы дабавил, что при такой компоновке растет количество силовых элементов, работающих на сжатие, что при увеличении размеров РН может перекрыть выигрыш от уплотненной компоновки.

Игорь Суслов · 16.02.2007 05:23:43

А еще такая компоновка предусматривает ампулизирование баков на заводе. Т.е. компоненты заливаются на заводе, после чего заправочные горловины, грубо говоря, запаиваются - требование подплава.

Пришелец · 16.02.2007 14:16:51

Гусев_А, а вторую ступень вы точно предлагаете водородную?
Этож два криокомпонента получаются на второй ступени... Хоть вы водород, хоть кислород в нижний бак залейте. Разве можно использовать "единое межступенное днище" для керосина (на первой ст) и криокомпонента (на 2-й ст) ? Давайте лучше и вторую ступень на керосине думать будем

Гусев_А · 16.02.2007 18:03:20

Товарищи правы сложность все таки возрастет, а ремонтопригодность ЖРД 2-й ступени после сборки сводится к нулю. Не пропиливать же люк в баке для керосина.

Но с Дмитрием я не совсем согласен на счет ухудьшения жестскости. Цилиндрический коркус бака по всей окружности крепится к цилиндрическому верхнему баку того же диаметра. Это максимально устойчивое и жестское соединение.

В отличии, в обычной компановке приходится вносить доплнительные элементы передающие усилие от нижней ступени к верхней на длину сопла и двигателя (которые не являются несущими элементами).

Но фактом о неремонтопригодности Вы меня убедили, что до ХИТРОЙ РАКЕТЫ в космосе наверно очень далеко.

Дмитрий В. · 16.02.2007 19:17:01

ЦитироватьНо с Дмитрием я не совсем согласен на счет ухудьшения жестскости. Цилиндрический коркус бака по всей окружности крепится к цилиндрическому верхнему баку того же диаметра. Это максимально устойчивое и жестское соединение.

В отличии, в обычной компановке приходится вносить доплнительные элементы передающие усилие от нижней ступени к верхней на длину сопла и двигателя (которые не являются несущими элементами).

А при чем здесь цилиндрическая часть бака? Я говорю о разного рода гаргротах и "впуклых" днищах, которые нагружены избыточным внешним давлением. В этом случае эти элементы работают на сжатие, а критические сжимающие напряжения раза в 1,5-2 ниже, чем сигма временное, соответственно, масса таких элементов возрастает.

Гусев_А · 17.02.2007 08:40:28

Согласен, что эта РН не для космоса. Или может и для космоса, но не для большей грузоподемности.

Но про избыточное давление все равно не полял. Допустим внешние цилиндрические стенки не рассматриваем.

А на счет вогнутой перегородки между баками первой и второй ступени: она между двумя баками, в обоих есть давление, неужели так сложно его до момента разделения держать равным?

Я не знаю когда начинается подъем давления в баках второй ступени, сразу после старта, или перед запуском его ЖРД. Но в любом случае бак на это расчитан, и даже если его поднать на пару минут раньше больших затрат не будет. Зато можно полностью исключить разность давления на этой перегородке.

А если эти соседние баки еще заполнять одинаковым компанентом, то не нужна и не какая теплоизоляция.