Химеричность АКС - всем здравомыслящим сюда!

[hcube]

Дело в том, что диапазон, в котором оно может работать - довольно узкий. До 3М мы летим на ТРД - у него заметно выше УИ. А потом запускаем ЖРД - и тут атмосферный воздух того... заканчивается вместе с атмосферой. В принципе, можно поместить ЖРД в кольцо - это к массе много не добавит. Но и к ХС - тоже, атмосфера с ЖРД будет буквально десятки секунд совмещаться, не больше, она уже на момент запуска почти закончилась. Так что баш на баш, а кольцо - это лишняя железяка со своим ТО ;-). Основной прицнип - если не уверен в КАЧЕСТВННОМ выигрыше от добавления системы в аппарат, лучше от оного воздержаться.

[Зомби. Просто Зомби]

Хмы, это-то я понимаю, в принципе, но "разделению" мешает именно атмосфера, и получается "как-то странно", "мешает"-то оно долго, а использовать ее уже нельзя, даже таким способом, который "совсем уж без претензий".

Впрочем, это вопрос десятый, и если здесь что-то и интересно, так почему до сих пор, как я понимаю, нет никакой ясности с эффективностью метода эжекции, неужели это так сложно проверить или это до такой степени никого не заинтересовало или в чем еще может быть дело?

[Зомби. Просто Зомби]

Тут привлекает только некая, как бы, "дешевизна решения", и было бы "в любом случае просто интересно попробовать" - работает оно, или нет.

Но, говорю, в любом случае, вопрос десятый.

PS.
Но просто интересно, а вдруг...? :mrgreen:
Ато лишняя сотня единиц к УИ никогда не помешает, хотя бы и ненадолго

[hcube]

Так пока атмосфера мешает - используется ТРД, у которого даже в форсажном режиме УИ на порядок выше, чем у ЖРД. А на переходном режиме, когда ТРД УЖЕ не тянут, а атмосфера ЕЩЕ не кончилась - ну, инжекция может нарастить УИ ЖРД самое большее раза в два  - скорость УЖЕ 1 км/c, а скорость истечения ЖРД - 3 с хвостиком всего. При этом разогнаться в атмосфере надо до 1.5 - т.е. больше чем 2х инжекция даже теоретически не даст. В то же время, конструкция инжектора - это масса. В общем, я бы их не ставил. Или ГПВРД - но тогда уж разгонщик до 8М в атмосфере, или выход из атмосферы на 4-5М - но тогда нафиг не нужно ничего кроме ТРДФ + ЖРД.

Можно в перспективе какой-то комбинированный движок ТРДФ + ПВРД + ЖРД изобразить, если он не слишком сложный получится. Т.е. плавный переход ТРД - ТРДФ - ПВРД - ЖРД с инжекцией - чистый ЖРД. Но может так получиться, что выигрыш будет настолько небольшой, что разработка не оправдается.

[tktyf]

Поэтому мы не заморачиваемся с созданием тяги из воздуха мизерной плотности, а переходим на ЖРД с заранее запасенным топливом.  После чего сбрасывается водородная ступень, ради которой все это и затевалось, и вот она-то в идеальных для ракеты условиях, и пилит на орбиту. А разгонщик тормозится, запускает часть движков и садится на аэродром посадки. Если топлива хватит - то можно и на взлетный же, но IMHO проще подобрать несколько посадочных полос, чтобы сэкономить топливо. Перегнать потом разгонщик своим ходом на взлетный аэродром никаких проблем не составляет, летает он на обычном авиационном керосине.

А нафига ЖРД тащить вверх самолёт который уже ненужен? Нет. Самолёт делает своё дело и всё, дальше ракетно-космическая связка - 2-хступенчатая ракета или "минишаттл" с внешним баком.(ИМХО)

[hcube]

Самолет действительно тащить на ЖРД за атмосферу не очень хорошо. Но давайте расмотрим альтернативу.

Нам надо разделить две ступени в атмосфере при скоростном напоре порядка 500 кг на м2. Чтобы связка нормально прошла звуковой барьер, вторая ступень должна быть размещена на первой ЕЩЕ конформнее, чем на Спирали.
И как их вообще в атмосфере тогда разделать? Если делать прыжок на аэродинамике - то нужна значительно более высокая прочность корпуса разгонщика - падает масса второй ступени. Если ставить крыло на вторую ступень  - у нее РЕЗКО падает массовое совершенство, плюс крыло дает дополнительное сопротивление - такая вторая ступень может ВООБЩЕ до орбиты не долететь. Сбрасывать как МАКС - большая просадка второй ступени по высоте - потери в УИ и гравитационные.

Т.е. прыгать на ЖРД всем разгонщиком - это плохо, да. Если рассматривать разгонщик как изолированную ракету. Но это оптимально с точки зрения на всю систему в целом. Кроме того, есть интересный факт. ДАЖЕ с учетом того, что массовое совершенство разгонщика как ракеты довольно фиговое, все равно распределение ХС по ступеням оптимально при НЕНУЛЕВОЙ ХС набираемой разгонщиком. Т.е. выигрыш от того, что мы снимаем со второй ступени 1 км/c ХС, превышает потери из-за уменьшения ее стартовой массы, потому что вторая ступень работает в области, где массовое совершенство имеет очень высокое значение.

[Зомби. Просто Зомби]

Так пока атмосфера мешает - используется ТРД, у которого даже в форсажном режиме УИ на порядок выше, чем у ЖРД. А на переходном режиме, когда ТРД УЖЕ не тянут, а атмосфера ЕЩЕ не кончилась - ну, инжекция может нарастить УИ ЖРД самое большее раза в два...

Фигасе - всего лишь?!
Притом, если это достигается "просто" заключением "того ЖРД" в "кольцо"

- скорость УЖЕ 1 км/c, а скорость истечения ЖРД - 3 с хвостиком всего. При этом разогнаться в атмосфере надо до 1.5 - т.е. больше чем 2х инжекция даже теоретически не даст. В то же время, конструкция инжектора - это масса.

А больше и не надо.
А вообще - вопрос "оптимума", как всегда.
Во всяком случае, в отличие от многого, идея с эжекцией не кажется априори бредовой.

В общем, я бы их не ставил. Или ГПВРД - но тогда уж разгонщик до 8М в атмосфере, или выход из атмосферы на 4-5М - но тогда нафиг не нужно ничего кроме ТРДФ + ЖРД.

Нееееееееее, тут смысл только в том, что может быт это можно сделать "легко".
И при этом получить некий ощутимый выигрыш.
Если это не так, то конечно не стоит заморачиваться.

Можно в перспективе какой-то комбинированный движок ТРДФ + ПВРД + ЖРД изобразить, если он не слишком сложный получится. Т.е. плавный переход ТРД - ТРДФ - ПВРД - ЖРД с инжекцией - чистый ЖРД. Но может так получиться, что выигрыш будет настолько небольшой, что разработка не оправдается.

Да, но перспектива - это уже другое

[tktyf]

Нам надо разделить две ступени в атмосфере при скоростном напоре порядка 500 кг на м2. Чтобы связка нормально прошла звуковой барьер, вторая ступень должна быть размещена на первой ЕЩЕ конформнее, чем на Спирали.
И как их вообще в атмосфере тогда разделать?

Например произвести разделение запуском ЖРД связки (или даже применить специальныые РДТТ для увода), т.е. ракетные ступени просто "сойдут" с разгонщика как с пилона.

Если делать прыжок на аэродинамике - то нужна значительно более высокая прочность корпуса разгонщика - падает масса второй ступени.  

А прочность силовой конструкции разгонщика возможно легче обойдётся чем "ракета в самолёте". В смысле более прочный самолёт выйдет лгче чем самолёт с ЖРД, баками с ЖК.

[hcube]

Да, в два раза - но есть два момента. Момент один - как практически снимается с эжектора этот рост ХС? Это воздействие атмосферы на кольцо - на входе и на выходе. А сколько это кольцо создаст сопротивления ДО включения ЖРД? И какого размера должно быть оное кольцо, чтобы создать заметную величину добавки к тяге? В ЖРД-то плотность рабочего тела высокая, а у атмосферы - она низкая.

Далее, допустим мы сделали эжектор-трансформер вокруг всего фюзеляжа. Сколько ВРЕМЕНИ будет работать эжектор? Допустим, у нас высота 30 км. На 60 атмосфера кончается. Угол подъема траектории - 20%. Т.е. на 30 км АКС поднимается за 150 км дистанции. 150 км он проходит за 90-100 секунд примерно. При этом за это время набирается всего 1 км/c скорости - по 10 м/с2. Если эффективность будет в 2 раза выше, то все что мы сэкономим - это 12% взлетной массы в форме топлива. Это - увеличение 2 ступени на 30% и ПН на столько же. Точнее, меньше - процентов на 20, учитывая, что эжектор тоже что-то весит. Это довольно много - но не настолько много, чтобы надо было однозначно вводить эжектор в концепицию ;-).

[Зомби. Просто Зомби]

Можно несколько продлить время набора скорости в атмосфере, но это не так важно.
Интереснее то, что 30% процентная прибавка в ПН не рассматривается, как что-то "существенное"  :wink:  :mrgreen:

Ну, на самом деле конечно, "все не так однозначно", "но, черт побери, идея кажется привлекательной!" :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

А, в Концепцию - да, это "вокруг концепции", как варианты

В концепции записано - "довыведение на ЖРД" - и все.
А с эжекцией это ЖРД или без - это как получится

[hcube]

Э нет. 30% - это если невесомый эжектор 'вдруг' появляется сразу после запуска ЖРД. А если учесть его массу, вносимое им сопротивление потоку и т.д и т.п., может так оказаться, что выделенный эжектор не оправдывается. Вот если он входит в состав комбинированной двигательной установки - вот тогда да, он может быть очень даже эффективен. В основном - для того, чтобы получить ту же ХС меньшей массой топлива и тем самым повысить относительную массу и соответственно многоразовость разгонщика.

Кстати говоря, интересная мысль... у нас так и так есть ТРД в количестве. Давайте возьмем по 5 штук 'полукольцом' и сделаем у них общий воздухозаборник. А по центру - разместим разгонные ЖРД - 2 штуки, по 1 на каждый блок. Когда АКС переходит на ЖРД, воздухозаборник 'перекидывается', и поток воздуха, который раньше шел в ТРД на переферии, теперь идет в центральную 'воронку' и обтекает ЖРД расположенный по центру. При этом выходные сопла ТРД образуют как раз выходную ступень эжекционного контура. Затраты массы - почти ноль, затраты лобового сопротивления - вообще ноль ;-). При этом, если смухлевать с форсажными камерами ТРДФ - получится и прямоточка тоже.

[Зомби. Просто Зомби]

Интересно, есть ли вообще эффект от эжекции?

Поелику тогда могло бы и так получится, что и для вертикального старта что-то от него было бы, польза какая-то?

"Для больших, как бы, грузовых аэрокосмических ракет"  :mrgreen:

Но это отдельная тема, к АКС только косвенно причастная

[Saul]

Да     . Фюзеляж - "круговой массив", "связка" турбин. Внутри, подкалиберно, ракета. Принцип работы - выше.

[hcube]

Ну, все-таки, ракета заметно крупнее, чем блоки ТРД. Примерно, по порядку величины - воздухозаборники по отношению к фюзу + 2 ступень, соотносятся как у Харриера. Только тут воздухозаборники изрядно механизированнее - есть 2 группы заслонок - входная и на форсажной камере. Их переключение определяет один из 4 режимов работы - ТРД, ТРДФ, прямоточка, инжекционный ЖРД. Просто ЖРД получается из инжекционного при нулевом скоростном напоре ;-).

[Бродяга]

Самолет действительно тащить на ЖРД за атмосферу не очень хорошо. Но давайте расмотрим альтернативу.

Нам надо разделить две ступени в атмосфере при скоростном напоре порядка 500 кг на м2. Чтобы связка нормально прошла звуковой барьер, вторая ступень должна быть размещена на первой ЕЩЕ конформнее, чем на Спирали.
 ...

А надо просто сделать разделение "посовершеннее каменного топора".

 Во-первых, на второй ступени должны быть какие-то аэродинамические поверхности, я считаю, что она тоже многоразовая.
 (А в идеале, для полностью многоразовой системы надо использовать схему в "2,5 ступени.)

 Аэродинамические поверхности второй ступени ориентируются так, что у неё положительная подъёмная сила, при этом первая ступень летит с отрицательной перегрузкой.
 При этом вторая ступень выдвигается из первой на фиксирующих опорах, представляющих из себя что-то вроде газовых амортизаторов - система труб под большим давлением.
 Эти опоры должны быть достаточно длинными.
 После этого, вторая ступень просто "отпускается".
 Для того, чтобы колебания второй ступени не привели к тому, что одна из опор проткнёт вторую ступень, их можно соединить продольной балкой.

[Зомби. Просто Зомби]

По-моему, просто не стоит связываться
Да и нагрузка по ХС на вторую ступень будет выше, а она итак велика

Трудно сказать (мне), "где оптимум", но для первого АКС не стоит оно того.

Это потребует, в частности, очень мощного цикла исследований, насчет всяких там "аберраций сверзвуковых потоков" и прочего.

Не надо этого просто, и все.

Потом, при развитии - все, что угодно, а пока "ваш автомобиль может быть любого цвета, при условии, что он будет черный" (С) приписывается Г.Форду

[Бродяга]

Зомби, "простенько" это ЖРД и вертикальный старт.
 Крылья только для посадки ступени, ну ещё они могут обеспечивать статическую устойчивость ракеты.

[Зомби. Просто Зомби]

Бродяга, "разделение в сверхзвуковом потоке" - это плохо

[Бродяга]

Бродяга, "разделение в сверхзвуковом потоке" - это плохо

Зомби, тогда можете поставить крест на использовании ВРД.

 500 килограммов на квадратный метр это очень маленький скоростной напор даже для скорости 1 км/с, можете сами прикинуть, — за секунду при скорости 1 км/с и таком скоростном напоре через квадратный метр проходит всего-то 10 кг воздуха.
 Количество воздуха проходящего через воздухозаборник пропорционально скорости, а скоростной напор — квадрату этой скорости.