Концепция и АКС, проект "Гиперкуб"

[hcube]

Между прочим, жидким азотом (хотя и не в таких количествах) истребители сейчас то ли заправляют, то ли у них генератор стоит на борту. Жидкий метан - не более труден в перевозке чем тот же керосин, вообще-то. Кроме того, можно залить не метан, а пропан-бутановую смесь, она при давлении в пару атмосфер жидкая при комнатной температуре. В реальности пропановых АЗС никто не сомневается? ;-)

[Зомби. Просто Зомби]

"Много думал" :roll:  :mrgreen:

1. Поменял название, т.к., помимо ссылки на ведущего автора, есть еще аналогия с наличием "скрытых граней" и иной "4-х-мерности" в данном проекте

2. Хочется снова перечислить главные отличительные черты проекта:

- горизонтальный старт, "самолетная" (крылатая) общая конфигурация

- двухступенчатая схема

- первая ступень - сверхзвуковой "ракето-самолет-разгонщик"

- на первой ступени установлены турбинные воздушнореактивные двигатели (ТВРД), обеспечивающие взлет и начальный разгон до максимально возможной скорости, на первом этапе - до примерно 3 М, в дальнейшем, возможно, при условии разработки гибридных турбо-прямоточных двигателей - до 6 М

- на той же первой ступени (это главная отличительная черта проекта от всех известных аналогов) установлены ТАКЖЕ жидкостно-реактивные (ракетные) двигатели (ЖРД), оптимизируемые по максимальному ресурсу и простоте и технологичности межполетного обслуживания

- "циклограмма" полета связки первой и второй ступени включает взлет и первоначальный разгон АКС на ТВРД с последующим их выключением и переходом на разгон на ЖРД

- набор скорости и высоты на втором (ЖРД) этапе выведения связки первой и второй ступени имеет целями:
 --а) выход за пределы атмосферы для упрощения процесса разделения ступеней
 --б) достижения оптимальной скорости разделения исходя из конструктивных параметров первой и второй ступени для достижения наибольшей возможной "мю-ПН"

- вторая ступень представляет собой "орбитальный самолет", в принципе аналогичный существующим, существовавшим или проектируемым (Шаттл, Буран, Бор, МАКС, Гермес, Клипер, Дайна-Соур и тд и тп) за исключением того, что топливные баки с запасом горючего для выведения на орбиту интегрированы в конструкцию и не являются отделяемым элементом

Вотъ

[mihalchuk]

"Много думал" :roll:  :mrgreen:

1. Поменял название, т.к., помимо ссылки на ведущего автора, есть еще аналогия с наличием "скрытых граней" и иной "4-х-мерности" в данном проекте

МБ, гиперклуб?

- горизонтальный старт, "самолетная" (крылатая) общая конфигурация

МБ, горизонтальный взлёт?

- на первой ступени установлены турбинные воздушнореактивные двигатели (ТВРД), обеспечивающие взлет и начальный разгон до максимально возможной скорости, на первом этапе - до примерно 3 М, в дальнейшем, возможно, при условии разработки гибридных турбо-прямоточных двигателей - до 6 М

Что за аббревиатура ТВРД - турбовентиляторный, чтоли? До 3М разгонит ТРД - турбореактивный двигатель. Вентилятор придётся убрать.

Вотъ

Кто такой Вотъ? Наверное, полное имя Животъ. :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

МБ, горизонтальный взлёт?

С этим - согласен :roll:  :mrgreen:

[sychbird]

Пропан-бутановая смесь даст существенное проседание УИ.

[Зомби. Просто Зомби]

Я бы в любом случае очень внимательно рассмотрел чисто керосиновые версии (включая вторую ступень), возможно, что проигрывая в ПН можно получить очень значительный выигрыш в простоте обслуживания и стоимости межполетного обслуживания

[ratte07]

Есть с таким названием фильм ужасов.

[Зомби. Просто Зомби]

Тем более... :twisted:  :mrgreen:  :twisted:  :mrgreen:  :twisted:

[hcube]

По сравнению с водородом - разумеется. По сравнению с метаном или керосином - ну, будет примерно посередине. УИ метана - 370, УИ керосина - 350, УИ пропан-бутана... ну, будет 360. Это все непринципиальная разница. Как прототип ЖРД 1 ступени я бы брал НК-33 - конкретный УИ не столь важен, а ресурс на них достигнут большой - ЧАСЫ работы. Кроме того, НК-33 уже имеет систему КОРД для диагностики и аварийного отключения двигателя.

Керосиновая вторая ступень возможна, но тогда проще сделать вторую и третью ступень - тогда мюПН будет в районе 2.5-3%. Но одноразовый элемент в конструкции... бэээ... Мое вИденье системы - первая ступень - метан или СПГ, вторая - водород. Вторая ступень доступна в многоразовом и более тяжелом одноразовом вариантах. Мю. ПН примерно 2 и 4% от стартовой массы. При этом первая ступень в любом случае многоразовая, 'самолетная'.

Двигатели первой ступени - ТРДФ, типа тех что установлены на Миг-31. Отличие - использование криогенного ресурса топлива для охлаждения заторможенного потока газа перед входеным компрессором.

Возможно нецелевое использование первой ступени как гиперзвукового бомбардировщика. При этом вместо второй ступени устанавливается конформный бомбовый отсек, заправка баков производится с перекосом в сторону топлива, и полет происходит так - 5 тыс. км на до или трансзвуке, затем разгон на сверхзвук в пределах 1000 км до цели, за 300-500 км - суборбитальный прыжок, сброс на 2 км/с бомбовой нагрузки, затем уход в сторону от цели планированием на 6М. Бомбы соответственно на 6-7М влетают в цель не хуже пресловутых планирующих боеголовок. Такую систему можно сделать на керосине+ЖК или даже на керосине + перекись - характеристики только упадут, но работать все равно будет.

В отличительный особенности также надо записать то, что вторая ступень не приспособлена к полету в заправленном состоянии, и имеет схему 'несущий корпус', аналогичную Спирали, за тем исключением что вместо фермы применяется композиция несущих баков, интегрированных в ферму и снабженных теплозащитным покрытием, при этом сход с орбиты до примерно 2-3 М производится чисто на баке (при этому удельная нагрузка на площадть примерно в 2 раза ниже чем у Шаттла/Бурана), а крылья, аналогичные крыльям Спирали, открываются уже на относительно малой скорости для обеспечения точной посадки.

[ааа]

А зачем нужны складные крылья? Почему нельзя держать их все время раскрытыми?

[hcube]

А зачем? Тогда их придется защищать теплозащитой... максимум температуры у шаттла-бурана, которым морфологически подобен АКС с разложенным крылом - на носу и кромках крыла. А заметной добавки к аэродинамическому качеству по сравнению с уплощенным корпусом они не дадут. Не, крылья - только для полета уже на относительно небольшой скорости, и для хорошей управляемости при посадке. А при торможении пусть будут в тени корпуса - так и так нагрузка на площадь раза в два ниже чем у шаттла.

[Зомби. Просто Зомби]

Керосиновая вторая ступень возможна, но тогда проще сделать вторую и третью ступень - тогда мюПН будет в районе 2.5-3%. Но одноразовый элемент в конструкции... бэээ...

Нет, я имею в виду, конечно, только двухступенчатый вариант и только за счет чистых потерь на величину ПН

Путь, например, мы в два раза проиграем в ПН, но межполетное обслуживание при этом станет в четыре раза проще и дешевле - типа того

[Зомби. Просто Зомби]

И я не имею конкретно такого настроения - "непременно керосиновый!", но "если бы я был начальником", то обязательно настоял бы на полной отработке "керосинового проекта", чтобы к моменту принятия решения точно знать, что представляет собой такой вариант

[hcube]

Ну, в принципе можно. Получится 'керосиновая Спираль'.  Тогда можно сделать так - всю ХС положить на ракету, разгонщиком набирать только 1 км/с. А ракету сделать типа Пегаса - с крылышками. Маленькими, чтобы могли ее массу тащить на 3М.

Но мне все-таки больше нравится то что я изобразил - практически плоская первая ступень, и 'горбик' второй на ней.

Прошу также обратить внимание вот на что - обслуживание многоразовой первой ступени дешевле чем постройка новой одноразовой, да. Но оно НЕ БЕСПЛАТНОЕ. И если мюПН с одноразовой второй ступенью раза в три ниже чем таковое с многоразовой - то есть смысл предпочесть именно одноразовую вторую ступень, поскольку затраты на ТО первой ступени превзойдут экономию на многоразовости второй. В расчете на тонну ПН, ессно, а не на полет.

[ratte07]

Возможно нецелевое использование первой ступени как гиперзвукового бомбардировщика. При этом вместо второй ступени устанавливается конформный бомбовый отсек, заправка баков производится с перекосом в сторону топлива, и полет происходит так - 5 тыс. км на до или трансзвуке, затем разгон на сверхзвук в пределах 1000 км до цели, за 300-500 км - суборбитальный прыжок, сброс на 2 км/с бомбовой нагрузки, затем уход в сторону от цели планированием на 6М. Бомбы соответственно на 6-7М влетают в цель не хуже пресловутых планирующих боеголовок. Такую систему можно сделать на керосине+ЖК или даже на керосине + перекись - характеристики только упадут, но работать все равно будет.

Все это либо другой самолет, либо я чего-то не понимаю.

Скажем, бомбовый отсек при верхнем расположении позволяет сбрасывать нагрузку только на прыжке, что не есть хорошо. При нижнем расположении получается уже не разгонщик. То же про топливо, двигатели, длительность полета и соответствующие "самолетные" перегрузки и нормы прочности.

[hcube]

А что мешает разгонщику перевернуться после взлета? Профиль у него запросто может быть симметричным - сверхзвук-с. Пилотов там нету... шасси в полете ему нафиг не нужно...

Но я собственно и не утверждаю, что нам позарез нужна конверсия 31-го, которая может вывалить на супостата 10 тонн бомб на скорости в 6М. Это раз-гон-щик. В крайнем случае, можно с него запускать ГПВРД крылатки.

[Зомби. Просто Зомби]

Все это либо другой самолет, либо я чего-то не понимаю

"Я так думаю" (С), что возможна параллельная разработка "как бы другого самолета", в котором "процентов 80 деталей" (грубо говоря :mrgreen: ) будет теми же, что и у Гиперкуба, но который может быть либо бомбером либо туристическим суборбитальником либо межконтинентальным пассажирским лайнером или еще чем-то подобным
Но, конечно, не исходный АКС-разгонник

[Дем]

А что мешает разгонщику перевернуться после взлета? Профиль у него запросто может быть симметричным - сверхзвук-с. Пилотов там нету... шасси в полете ему нафиг не нужно...

Собственно, ему и фезюляж не нужен Можно по двухбалочной схеме с дыркой в центре сделать

[Дмитрий В.]

В отличительный особенности также надо записать то, что вторая ступень не приспособлена к полету в заправленном состоянии, и имеет схему 'несущий корпус', аналогичную Спирали, за тем исключением что вместо фермы применяется композиция несущих баков, интегрированных в ферму и снабженных теплозащитным покрытием, при этом сход с орбиты до примерно 2-3 М производится чисто на баке (при этому удельная нагрузка на площадть примерно в 2 раза ниже чем у Шаттла/Бурана), а крылья, аналогичные крыльям Спирали, открываются уже на относительно малой скорости для обеспечения точной посадки.

Не понял, что значит бак, интегрированный в ферму? Это, что же, бак "проткнут" во многих местах стержнями фермы?

[hcube]

Не. На баке сделаны узлы крепления, достаточно частые, к которым присоединены стержни, крепящие другие баки. В общем, обьемная конструкция, в которой связаны баки, шасси, грузовой отсек, узлы крепления крыльев и ПГО, двигатели и т.д. В основном несущую роль играют баки, но не только они. Ну вот как на Спирали бак был интегрирован в ферму - примерно так же, только баки - несущие.