Концепция и АКС, проект "Гиперкуб"

[Lin]

ratte07, у Вас ведь есть альтернативные решения ? По поводу АКС, "Дейтрона" и вообще всей болтовни по поводу "концепции" ?
Когда можно будет их посмотреть ? А то намеки были... любопытно стало.
Не хочется для АКС придумывать задачи, как это сделано у Потока.
А так, с экономикой ерунда получается. Замкнутый круг – новых средств не будет, пока не потребуется большой грузопоток, а грузопотока не будет, пока нет новых средств.

[ratte07]

hcube писал(а):

Ага. Т.е. саму идею многоразовости вы порочной полагаете?

В ракетных средствах выведения - да.

Почему? Ресурс двигателя может быть 10 и даже 20-30 полетов, как у SSME, а это половина стоимости одноразовой ракеты. Ресурс даже орбитального челнока - до 100 полетов, разгонщика, сиречь первой ступени - вообще сравнимо с авиалайнерами, т.е. тысячи полетов.  Почему бы не спасать их? Да, они получатся потяжелее - сухая масса вырастет раза в полтора-два, т.е. ПН упадет раза опять же в два. Но зато ведь многоразовые - вместо повторного произоводства просто кисточкой пыль смахнуть, и все! ;-)

Не получается "и все". Для того, чтобы летать как самолет, многоразовое СВ нужно делать очень тяжелым. Таким, что не взлетит. Попытка такого подхода привела шаттл к первой катастрофе. Но под шаттл американцы начали переделывать всю концепцию создания КА. И если бы катастрофа произошла года на три позже, то они остались бы без космоса на годы. А одновременно многоразовые и одноразовые СВ эксплуатировать - глупость. Не оправдывается экономически.

[hcube]

Не получается "и все". Для того, чтобы летать как самолет, многоразовое СВ нужно делать очень тяжелым.

Т.е. масса 0.35 + 0.33*0.15 = 0.4 для самолета в 300 тонн предполагается недостижимой, притом что остальные 0.6 - это на 95% топливо и на 5% ПН? А масса РН в 0.1 и даже 0.07 при той же функции - достижимой, да?

[Дмитрий В.]

Прошу подсказать, какой доработки для работы на пропан-бутане требует автомобильный двигатель ;-).  А также, на каких двигателях летал экспериментальный метановый Ту-154 и сколько стоила их разработка ;-)

По поводу тяговооруженности - Миг-31 вполне хватает тяговооруженности 0.66 (31 тонна тяги на 46 тонн массы), а это истребитель! Ту-160 или тому же Ту-144 хватает для взлета 100 тонн тяги на 400 тонн массы. Так что тяговооруженность 0.5 - это вполне нормально.

Что для полета по баллистике оптимальным является использование ТОЛЬКО ракеты - не спорю, ЕСЛИ полет в одну сторону. Если хочется многоразовости - то применение одного и того же крыла на взлете и посадке уменьшает вторую ступень (и ПН) примерно на 10% в случае многоразовой ступени - масса крыла компенсируется импульсом ТРД. При этом такой ступени не нужен стартовый комплекс. Ну, нужен - в фоорме заправки и поста техконтроля, в чуть бОльшей ступени чем обычному самолету.

Доставка экипажа, еще раз, МОЖЕТ быть осуществлена в спецконтейнере ПН, представляющем собой оборудованную САС капсулу. Тогда к надежности носителя (90% на отказ, 99.9% на катастрофу) добавляется надежность капсулы (90% в случае катастрофы), что снижает риск гибели экипажа до уровня 0.01%, чем не может похвастаться ни Шаттл, ни Союз.

Стоп, стоп, стоп! Так какая же тяговооруженность на старте у Вашей АКС? Надеюсь, Вы не будете спорить, что от этого показателя зависит потребная длина ВПП, скороподъемность и гравитационные потери системы? Причем для выбранной Вами схемы разгонщика - бесхвостка - Су и качество на взлете очень не высоки (что требует повышенной тяговооруженности для сохранения длины ВПП, либо надо удлинять ВПП) - применение эффективной механизации крыла на самолетах такой схемы невозможно (самолет не балансируется). Что касается криогенных НК-88/89, то они получены путем доработки ДТРД НК-8/86 и предназначены для дозвукового полета (возможно, что при этом их тяга снижалась, правда это требует уточнения). Для разгонщика с М=3 требуется НОВЫЙ двигатель. Кстати, у Ту-160 взлетная масса не 400, а 270 т максимум, а у Ту-144 - 180-210, ЕМНИП.

[hcube]

Не бесхвостка, а утка, с убираемым на сверхзвуке ПГО.  Если даже масса Ту-160 - 270 тонн, все равно тяговооруженность у него - существенно меньше 0.5. Притом что это именно сверхзвуковые машины.

Вообще говоря, нас никто не ограничивает в количестве двигателей - ресурс у них все равно больше, чем нужно для обеспечения нужной многоразовости. Можно и 0.8-1.0 тяговооруженность сделать. Вопрос в оптимизации по критерию мюПН - я так думаю, что тяговооруженность 0.5 для хорошо зализанного и нормально управляемого аппарата - это самое то, может даже несколько снизить можно.

Полоса... ну да, придется делать длинную полосу. И чего? От АКС никто вертикального взлета и посадки и не ждет, в общем. В крайнем случае - арендуем у американцев соляное озеро ;-).

[Lin]

Полоса... ну да, придется делать длинную полосу. И чего? От АКС никто вертикального взлета и посадки и не ждет, в общем. В крайнем случае - арендуем у американцев соляное озеро ;-).

Дасс  :cry:  А много таких полос около экватора ?
Или сделаем его гидропланом ?    

[Дмитрий В.]

Не бесхвостка, а утка, с убираемым на сверхзвуке ПГО.  

Упс! 2-3% от взлетной массы, однако...

[Дмитрий В.]

Да, вот еще, что. АКС hcube будет иметь проблемы с центровкой. Согласно описанию, в носу этой АКС установлен бак ЖК (вообще говоря, смещающий центровку вперед). При переходе на сверхзвук, как известно, центр давления и фокус самолета смещаются назад примерно еще на 0,25 САХ а то и больше. В результате степень статической устойчивости резко возрастает, что вызывает рост аэродинамических потерь на балансировку (т.н. «балансировочное сопротивление»). Для бесхвосток/уток проблема усугубляется из-за малых плеч органов управления (элевонов). Для решения этой проблемы:
- применяются статически неустойчивые на дозвуке компоновки с применением ЭДСУ (ну, да система у нас беспилотная и без ЭДСУ все равно, не обойтись).
- перекачка топлива из передних баков в задние
- применение ПГО, которое флюгиуется на дозвуке и фиксируется на сверхзвуковой скорости для смещения фокуса вперед (но автор почему-то решил ПГО на сверхзвуке как раз убрать).
Зачастую применяются все три способа (пример – Т-4).
Ну, и как будем решать проблему?
Кстати после выработки ЖК центровка резко становится задней, что ожжет привести к проблемам на дозвуке, при возвращении на аэродром. Что будем делать?

[Зомби. Просто Зомби]

Так кто противник ПК? Я или Вы?

Вы

Если ваш АКС - беспилотный? И не предназначен для доставки экипажа, т.к. малонадежен.

С какой стати?
Откуда вы это взяли?
Или это... э... "полемический приём" такой?

[Зомби. Просто Зомби]

...Для Вашей АКС придется разрабатывать новый ТРД. Так вот, объявленная стоимость разработки ДТРД для ПАК ФА, тягой примерно 15 тс - около 1,5 млрд. долларов (в реальности, наверное, гораздо выше). ТРД для Вашей АКС будет стоить в разработке куда больше. Замечу, что за 1,5 гигабакса можно разработать одноразовую РН класса EELV!

Возможно, что это так и есть
Но одноразовая РН даже класса EELV гораздо менее правильное "вложение", чем АКС

[Зомби. Просто Зомби]

Не будет ни быстрого, ни дешевого. И никаких смежных применений без крейсерского гиперзвука.

Ага. Т.е. саму идею многоразовости вы порочной полагаете?

Гиперзвук - это ВЫНУЖДЕННОЕ ЗЛО. Он резко повышает стоимость конструкции самолета и снижает его ресурс. Применять его можно только тогда, когда есть источник энергии неограниченной энергоемкости и немалой удельной мощности, и стоит задача экономии массы любой ценой. Для доставки ПН из пункта А в пункт Б есть значительно более просто способ - отправка ее по баллистической либо комбинированной (баллистика + планирование) траектории, без разгона с использованием атмосферы.

Так что давайте так - ВЫ докажете мне, что в АКС гиперзвуковой двигатель до скажем М=10 приносит выгоду при использовании. Т.е. комплексная стоимость запуска при использовании его должна снизиться относительно моего варианта. СлабО?

Сейчас идея многоразовости себя не оправдывает. Темпы пусков маленькие. РН (или АКС) не случайно называют средством выведения. Цель - это КА. Вот в России сейчас десяток действующих РН. И проблемы с орбитальной группировкой. Отдаватьсейчас ресурсы на создание новых СВ в рамках существующей и освоенной размерности - ощибка.

Шанс у АКС появился бы, если разгонщик либо является серийным самолетом, либо может использоваться как сверхскоростной транспортный самолет. Но Вы сами дистанцируетесь от самолетного применения. И конструкцией, и криогенными компонентами топлива, и беспилотностью. Гораздо более понятный эксплуатантам экраноплан за 20 лет конверсии не удалось пристроить даже МЧС, не говоря уже об авиакомпаниях.

А для баллистической траектории гораздо больше подходит система только с ЖРД и вертикальным стартом. Не в одну, так в две ступени. Но, как я уже сказал выше, никакое новое средство сейчас себя не оправдает. И не создаст новых КА. Наоборот - отвлечет все ресурсы на себя, как это было с Бураном, оставившим нас на 10 лет без новых КА.

В ФКП конкретно прописаны ненужные и бесполезне траты, вроде "Клипера", "перспективной системы выведения" и "ЭРД-буксира", которые явно играют роль fak'а конкретно же по отношению к АКС и ЯРД
Так что все ваши рассуждения об "ощибках в распределении ресурсов" ровно ничего не стоят

[Зомби. Просто Зомби]

А АКС не надо что-то создавать. Задача дизайна АКС - использовать существующий технологический задел для обеспечения дешевого и быстрого доступа в космос. И ничего более, решение этих двух задач более чем оправдывает его создание. Хотя при желании можно придумать еще с полдюжины смежных применений.

Не будет ни быстрого, ни дешевого. И никаких смежных применений без крейсерского гиперзвука.

Так решено?

Про быстрый. Сколько делают Ангару?

Да
Антикосмизм - заметная составляющая современной политической системы
Развал и уничтожение космопрома давно запрограммированы

Про дешевый. Разработка нового самолета в такой размерности сколько стоит? Там А-380, Ту-160? И все эти затраты нужно будет оправдывать пусками.

Затраты на АКС оправданы "априори"

[Зомби. Просто Зомби]

Пресловутый "электрон" можно периодически на завод-изготовитель отвозить, для ремонта, если так вам конкретного примера хочется :wink:  :mrgreen:

Система обслуживания систем обслуживания. :roll:  У Вас есть идеи экспериментов? Или только полеты ради полетов?

Подставте на место "электрона" любое экспериментальное оборудование

Насчет "идей экспериментов" - сформулируйте пожалуйста в развернутом виде:
вы считаете, что полеты в космос уже не нужны, так как все "идеи экспериментов" на настоящий момент уже себя исчерпали?

[hcube]

Да, вот еще, что. АКС hcube будет иметь проблемы с центровкой. Согласно описанию, в носу этой АКС установлен бак ЖК (вообще говоря, смещающий центровку вперед).

Все верно, но в крыле расположен бак ЖМ, который тоже центровку двигает. Потом, вперед, назад - это все относительно. Один из вариантов компоновки - размещение длинных цилиндрических баков под ложементом второй ступени, это позволяет балансировать центровку путем переключения расхода топлива из разных баков. Т.е. можно считать, что с ЖК и второй ступенью АКС аэродинамически сбалансирован для взлета. А на сверхзвуке у нас эффективность управления уже вполне достаточная, чтобы парировать сдвиг фокуса.

При переходе на сверхзвук, как известно, центр давления и фокус самолета смещаются назад примерно еще на 0,25 САХ а то и больше. В результате степень статической устойчивости резко возрастает, что вызывает рост аэродинамических потерь на балансировку (т.н. «балансировочное сопротивление»).

Вызывает. Но у нас установлена еще вторая ступень - 80 тонн массы, и стоит она в хвостовой части. Ее масса компенсирует массу сосредоточенную в носовом фюзеляжном баке ЖК. Для обеспечения же управляемости просто сделаны управляющие плоскости достаточного размера, включая цельноповоротное ПГО.

Для бесхвосток/уток проблема усугубляется из-за малых плеч органов управления (элевонов). Для решения этой проблемы:

- применяются статически неустойчивые на дозвуке компоновки с применением ЭДСУ (ну, да система у нас беспилотная и без ЭДСУ все равно, не обойтись).
- перекачка топлива из передних баков в задние
- применение ПГО, которое флюгиуется на дозвуке и фиксируется на сверхзвуковой скорости для смещения фокуса вперед (но автор почему-то решил ПГО на сверхзвуке как раз убрать).
Зачастую применяются все три способа (пример – Т-4).
Ну, и как будем решать проблему?

Ну, собственно почему я ПГО на сверхзвуке хотел убрать - задача ПГО - это получение момента управления по тангажу на взлетно-посадочном режиме, когда скоростной напор мал. На сверхзвуке оно уже не нужно, поскольку штатные элевоны уже дают большие моменты даже при малых отклонениях. Можно, действительно, не убирать ПГО, а фиксировать его на сверхзвуке, превращая в дополнительное 'балансировочное крыло' с углом установки зависящим от режима полета.

Кстати после выработки ЖК центровка резко становится задней, что может привести к проблемам на дозвуке, при возвращении на аэродром. Что будем делать?

Ну, считать, ясно дело. Собственно, убирать ПГО я предложил в основном для того, чтобы его не сломало при обратном входе в атмосферу. Если его сделать попрочнее, то можно и не убирать - тепловые нагрузки там относительно невелики, особенно с пустыми баками и сброшенной второй ступенью.
_________________

[Дмитрий В.]

А АКС не надо что-то создавать. Задача дизайна АКС - использовать существующий технологический задел для обеспечения дешевого и быстрого доступа в космос. И ничего более, решение этих двух задач более чем оправдывает его создание. Хотя при желании можно придумать еще с полдюжины смежных применений.

Не будет ни быстрого, ни дешевого. И никаких смежных применений без крейсерского гиперзвука.

Так решено?

Про быстрый. Сколько делают Ангару?

Да
Антикосмизм - заметная составляющая современной политической системы
Развал и уничтожение космопрома давно запрограммированы

Про дешевый. Разработка нового самолета в такой размерности сколько стоит? Там А-380, Ту-160? И все эти затраты нужно будет оправдывать пусками.

Затраты на АКС оправданы "априори"

Зомби, при всем к Вам уважении... Но, признаюсь, что Ваша позиция по АКС отдает самым махровым антикосмизмом. Ну, почему Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь навязать решения, как раз усложняющие и удорожающие доступ в космос - а именно АКС?

[Дем]

1) ПОЛНАЯ многоразовость - не факт. Кроме того, что она снижает цену вывода, она еще позволяет не планировать заранее пуск. Т.е. можно сварганить железяку, и через 2 недели кинуть ее на орбиту, а не ждать, пока цикл производства РН даст возможность запуска.

"Цикл производства РН" - понятие сложное. Если не заморачиваться всякими рекордными сверхтехнологиями - ракету вполне можно сделать за эти две недели.

2) Аэродромы для АКС являются обьектом совместного использования с обычной авиацией.  Кроме того, аэродром - это сложная, дорогая, но вполне обычная бетонка. В отличии от стартового комплекса, повреждаемого каждым запуском и восстанавливаемого после этого.  

А на сколько времени придётся закрывать аэродромы для запуска и посадки? И во что это обойдётся?
А ракета стартового комплекса может вообще не требовать. Вполне существуют МБР, способные вывести на орбиту ПН более тонны и при этом запускаемые "с чистого поля". Ничто не мешает и тяжёлую ракету так пускать, тем более что её не надо возить заправленной.

Иными словами, АКС - это КАЧЕСТВЕННО ИНОЕ средство выведения, чем ракеты
Уже одно это само по себе является ДОСТАТОЧНЫМ ОСНОВАНИЕМ для "технического эксперимента", состоящего в создании рабочей версии такого аппарата

Или для полного отказа от такового.

Почему? Ресурс двигателя может быть 10 и даже 20-30 полетов, как у SSME, а это половина стоимости одноразовой ракеты. Ресурс даже орбитального челнока - до 100 полетов, разгонщика, сиречь первой ступени - вообще сравнимо с авиалайнерами, т.е. тысячи полетов. Почему бы не спасать их? Да, они получатся потяжелее - сухая масса вырастет раза в полтора-два, т.е. ПН упадет раза опять же в два. Но зато ведь многоразовые - вместо повторного произоводства просто кисточкой пыль смахнуть, и все!

1) Это если в самом деле "пыль смахнуть", а не полностью разобрать и "вручную отшкурить потёртости"
2) Если спасать имеет смысл только двигатели - значит надо спасать именно двигатели. А не городить систему полного спасения ступени.

[Зомби. Просто Зомби]

Зомби, при всем к Вам уважении... Но, признаюсь, что Ваша позиция по АКС отдает самым махровым антикосмизмом. Ну, почему Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь навязать решения, как раз усложняющие и удорожающие доступ в космос - а именно АКС?

Как это - удорожающие?

Всем известно и давно признано, что при большом грузопотоке даже такой монстр, как Шаттл становится экономически выгодным

АКС качественно продвигает задачу "выведения", как этого можно не понимать, тем более, что это вообще утверждение на уровне - "через две различные точки всегда можно провести прямую и притом только одну"

Или вы притворяетесь и исключительно мне голову морочите?  :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

Впрочем, я не совсем глух к аргументам, касающихся "выбора момента", когда надо будет реально "делать ставку на АКС"

Но вот здесь как раз "АКС системы hcube - Зомби" вносит элемент новизны (для меня, естественно), похоже, что такую систему надо было иметь уже вчера

[ratte07]

Зомби, при всем к Вам уважении... Но, признаюсь, что Ваша позиция по АКС отдает самым махровым антикосмизмом. Ну, почему Вы с упорством, достойным лучшего применения, пытаетесь навязать решения, как раз усложняющие и удорожающие доступ в космос - а именно АКС?

Как это - удорожающие?

Всем известно и давно признано, что при большом грузопотоке даже такой монстр, как Шаттл становится экономически выгодным

АКС качественно продвигает задачу "выведения", как этого можно не понимать, тем более, что это вообще утверждение на уровне - "через две различные точки всегда можно провести прямую и притом только одну"

Или вы притворяетесь и исключительно мне голову морочите?  :mrgreen:

Ну вот, был сделан шаттл. Который при большом грузопотоке становится экономически выгодным. И где та революция, которую Вы обещаете?

[Зомби. Просто Зомби]

Опять-таки, если речь идет о приоритетах и именно для России и именно "применительно к текущему моменту", то для меня на первом месте по-прежнему остается ракета - ну, вы знаете, какая :mrgreen:

На втором - лунный проект на базе ЛОС

Но вот АКС я бы переместил - "по вновь открывшимся обстоятельствам", - с четвёртого места на третье

И более того: ЕСЛИ "кто-то считает", что Союзов уже сейчас мало и нужно "что-то еще", имея в виду "не капсулу" (которая нужна независимо и могла бы на время разгрузить ситуацию), то этим "чем-то" может быть только полноценный АКС, а не fak'и типа Клипера или Макса на Мрии