Концепция и АКС, проект "Гиперкуб"

[Старый]

Авиационный старт даёт возможность исключить этот почти вертикальный участок.

И вы полагаете что это уменьшит потери?
Однако давайте уточним: по какой траектории летит ваш агрегат после отделения от Боинга?

[OSD]

Нет. Мы делаем полноценную авиационно-космическую систему, АКС. Это - цель. А ступень и прочее - это средство, это только инструмент.

Вы хотите сказать, что вашей целью является вытащить какой-то самолёт в космос по той причине, что система называется "АКС"?

Но OSD, я уже несколько раз повторил, что в составе АКС будут использоваться вторые ступени разных модификаций. Если в этом полете вам не нужен этот орбитальный самолет - то он просто и не полетит, а полетит ступень в модификации нужной в этом конкретном полете.

"Орбитальный самолёт" как таковой вообще никогда не нужен, если это не маневрирующая в атмосфере боеголовка или "космический истребитель" вроде того, что предусматривался в проекте Спираль.

 Использование различных ступеней фактически означает создание нескольких различных изделий, что соответственно будет и стоить.
 Система станет дорогой.

Мы с самого начала не были никак "не привязаны к необходимости выводить на орбиту этот корабль, если нам надо вывести что-то другое".

Тогда зачем его вообще выводить на орбиту, кроме той цели, о которой выше сказал hcube, а именно, для использования его в качестве дармового орбитального буксира?

[OSD]

Авиационный старт даёт возможность исключить этот почти вертикальный участок.

И вы полагаете что это уменьшит потери?
Однако давайте уточним: по какой траектории летит ваш агрегат после отделения от Боинга?

Пологая траектория с возвышением 0,1-0,2.
 Аэродинамическая сила будет нужна только на начальном этапе, когда тяговооруженность будет низкой, потом тяговооруженность возрастёт, а скоростной напор наоборот снизится.

[Дмитрий В.]

Авиационный старт даёт возможность исключить этот почти вертикальный участок.

И вы полагаете что это уменьшит потери?
Однако давайте уточним: по какой траектории летит ваш агрегат после отделения от Боинга?

Уменьшит, конечно. Поскольку можно сразу лететь по оптимальной программе тангажа. Но 1000 м/с - это все же, надо думать вместе с сокращением аэродинамических потерь. Только там будет полно другого гемора (типа поперечных нагрузок). В общем, один из вариантов многоразовой "Бизани".

[Дмитрий В.]

МАКС был совершенно нереальной системой, практически по всем пунктам, в том числе включая и этот самый бак.
 По-моему этого бака никогда не было в реальности, хотя разработчики МАКС-а иногда утверждают, что был.

Был макет, сделанный на ЮМЗ. А что в нем такого невозможного? Масса первоначального водородного бака была занижена всего-навсегшо на 10-12% относительно реального значения.

[OSD]

Уменьшит, конечно. Поскольку можно сразу лететь по оптимальной программе тангажа. Но 1000 м/с - это все же, надо думать вместе с сокращением аэродинамических потерь. Только там будет полно другого гемора (типа поперечных нагрузок). В общем, один из вариантов многоразовой "Бизани".

Если учитывать, что аппарат чисто водородный, а для водородных ракет характерны высокие потери, то получится не меньше.
 Кроме того я забыл упомянуть о том, что ещё добавится уменьшение потерь удельного импульса, которые для водородных двигателей также велики.

[Дмитрий Виницкий]

А за cчёт чего будет возвышение?

[Lev]

Авиационный старт даёт возможность исключить этот почти вертикальный участок.

И вы полагаете что это уменьшит потери?
Однако давайте уточним: по какой траектории летит ваш агрегат после отделения от Боинга?

Исключить быстрый вертикальный участок и заменить его на долгий горизонтальный участок?
Зачем? Чтобы усложнить и удорожить вывод ПН в космос?

[OSD]

МАКС был совершенно нереальной системой, практически по всем пунктам, в том числе включая и этот самый бак.
 По-моему этого бака никогда не было в реальности, хотя разработчики МАКС-а иногда утверждают, что был.

Был макет, сделанный на ЮМЗ. А что в нем такого невозможного? Масса первоначального водородного бака была занижена всего-навсегшо на 10-12% относительно реального значения.

Просто прекрасное заявление.
 Что такое "реальное значение" для бака, который никогда не существовал?
 Этот макет проходил испытания или просто был какой-то демонстрационной "железкой"?

[OSD]

А за cчёт чего будет возвышение?

Не совсем понял вопрос.
 Возвышение будет как у всех летательных аппаратов, за счёт тяги двигателя.

[OSD]

Исключить быстрый вертикальный участок и заменить его на долгий горизонтальный участок?
Зачем? Чтобы усложнить и удорожить вывод ПН в космос?

Исключить долгий вертикальный участок и сразу переходить к быстрому пологому участку траектории.

[Старый]

Пологая траектория с возвышением 0,1-0,2.

Угу. То есть горизонтальная составляющая подъёмной силы будет составлять гдето 0.1-0.2 массы аппарата? Вы полагаете что преодоление этой составляющей не есть гравпотери?

Аэродинамическая сила будет нужна только на начальном этапе, когда тяговооруженность будет низкой, потом тяговооруженность возрастёт, а скоростной напор наоборот снизится.

И это всё на ЖРД? И какая же тяговооружённость то в итоге начальная и конечная?
Так зачем вам аэродинамическая сила то? Чисто чтоб удлинить участок гравитационных и аэродинамических потерь а также увеличить массу конструкции, или ещё из каких соображений?

[Дмитрий В.]

Что такое "реальное значение" для бака, который никогда не существовал?

Реальное - значит просчитанное с  определением сечений силовых элементов с помощью МКЭ.

Этот макет проходил испытания или просто был какой-то демонстрационной "железкой"?

Надо на буран.ру смотреть. А если там информации нет, спрашивать у В.Лукашевича.

[Старый]

Исключить долгий вертикальный участок и сразу переходить к быстрому пологому участку траектории.

Это не уменьшает гравпотери, увеличивает аэродинамические и существенно утяжеляет конструкцию.

[Дмитрий В.]

Исключить долгий вертикальный участок и сразу переходить к быстрому пологому участку траектории.

Это не уменьшает гравпотери, увеличивает аэродинамические и существенно утяжеляет конструкцию.

Конструкцию утяжелит, а потери ХС сократит. Там в другом геморрой - те же грабли, что у МАКСа. Дело тут не в схемных решениях, а в таких вопросах, как экономичность и безопасность.

[hcube]

Тогда зачем его вообще выводить на орбиту, кроме той цели, о которой выше сказал hcube, а именно, для использования его в качестве дармового орбитального буксира?

Действительно, надо ехать по шоссе на грузовике, перед грунтовкой останавливаться и выгружать с грузовика внедорожник, на нем ехать дальше. Это ж самый прямой путь :-)

Вторая ступень СПАСАЕМАЯ, т.е. в ее состав по любому входят крылья, ноги и хвосты. И у нее ДОЛЖНЫ БЫТЬ средства орбитального маневрирования - ну, в смысле, что выгрузка спутников а-ля шаттл требует средств точного построения орбиты, а если они есть на одном варианте ступени - значит их проще разработать для всех. Да и тормозной импульс надо чем-то выдавать.

При этом доставка ПН 'чуть дальше промежуточной орбиты' - это вопрос всего лишь расхода топлива. Доставка же на орбиту отдельного автономного корабля - это - сразу - уполовинивание ПН, как минимум за счет дублирования гермоотсека, ТЗП и средств орбитального маневрирования.

Да - и авиационные средства второй ступени расчитаны на посадку ПУСТОЙ второй ступени, с ПН, но без топлива, причем конкретно крыло открывается уже после основной фазы торможения, до того торможение происходит 'на корпусе'.

[OSD]

Пологая траектория с возвышением 0,1-0,2.

Угу. То есть горизонтальная составляющая подъёмной силы будет составлять гдето 0.1-0.2 массы аппарата? Вы полагаете что преодоление этой составляющей не есть гравпотери?

Разумеется, потери на противодействие будут, более того, аэродинамические потери на начальном участке разгона возрастут.
 Но суммарно они будут меньше, чем с вертикальным участком траектории.

Аэродинамическая сила будет нужна только на начальном этапе, когда тяговооруженность будет низкой, потом тяговооруженность возрастёт, а скоростной напор наоборот снизится.

И это всё на ЖРД? И какая же тяговооружённость то в итоге начальная и конечная?

Начальная тяговооруженность 1-1.5, конечная в зависимости от других ограничений, 3-4.

Так зачем вам аэродинамическая сила то? Чисто чтоб удлинить участок гравитационных и аэродинамических потерь а также увеличить массу конструкции, или ещё из каких соображений?

Чтобы не висеть на тяге двигателя, которая больше аэродинамического сопротивления.
 Что касается массы конструкции, у рутановского самолёта, например, она была весьма невелика, хотя он имел громадные крылья.

[Valerij]

Масса АКС с ПН в 10 тонн на орбите вместе с ПН - около 25 тонн. Дельта-V для орбитальных операций типа подъем орбиты - стыковка - деорбитинг - около 300 м/с.  УИ ЖРД - 4500 м/с. Т.е. на орбитальные операции будет потрачено 1/15 массы АКС, или же примерно 1.7 тонны топлива.  Оставшиеся 8.3 тонны - это доставляемая на станцию ПН.

Просто замечательно, а зачем лишних 15 тонн таскать к станции, да ещё заморачиваться вопросом, что будет с водородными баками на орбите.

Просто это обходится значительно дешевле, чем спускать с орбиты по отдельности разгонную ступень и орбитальный самолет.

Теперь допустим, что мы выводим ЛКС. Масса ЛКС - 10 тонн. Из них по меньшей мере 5 тонн - это конструкция самого ЛКС, баки, двигатели (которые на второй ступени АКС УЖЕ есть в конструкции). Далее, этот ЛКС на долгохранимом... да пусть даже не на долгохранимом, пусть на водороде... так вот - на водороде делает эти 300 м/с импульса. 1/15 от 10 тонн - это 0.7 тонны. Итого ПН - 4.3 тонны. Почти в ДВА РАЗА меньше, чем при использовании для заброса ПН на станцию непосредственно второй ступени.

Миссия с пилотируемым кораблём предназначена вообще только для доставки экипажа на станцию.
 У вас получилось, что они ещё и 4.3 тонны груза с собой могут привезти, это просто замечательно.

Боюсь, что не привезут, хотя бы потому, что семь человек с "поклажей" - это тонны полторы. Кроме того орбитальный самолет сухой массой 5т и такой же ПН, составляющей 50% от максимальной массы - это фантастика. Ему еще на Землю садиться, причем желательно на полосу. Да и hcube для простоты цифры округлил

На самом деле для доставки на орбиту довольно большой массы служит вторая ступень другой конструкции. Она беспилотная, возможно одноразовая, и за счет этого позволяет доставить на орбиту 15-18 тонн....

Кстати, вот эта "ступень" может быть  в полторы или две ступени - вот вам и межорбитальный буксир.

И масса второй ступени будет около 10% от общей массы всей системы.
 Максимум 20%, это будет очень хороший показатель.

У NASA есть несколько проектов АКС со значительно большей скоростью разделения и массой второй ступени примерно 40% от взлетной массы системы, поэтому это ограничение не принимается.

[OSD]

Конструкцию утяжелит, а потери ХС сократит. Там в другом геморрой - те же грабли, что у МАКСа. Дело тут не в схемных решениях, а в таких вопросах, как экономичность и безопасность.

Я бы не считаю, что утяжеление конструкции будет существенным, это не авиалайнер.

 Вот с безопасностью да, проблемы будут, мы должны обеспечить полёт водородной ракеты в качестве внешней полезной нагрузки самолёта с учётом всех возможных нештатных ситуаций.
 Но для сверхзвукового самолёта мы имеем те же проблемы с безопасностью.

[Старый]

Конструкцию утяжелит, а потери ХС сократит.

Не сократит а увеличит. Обмануть физику не получится.

Там в другом геморрой - те же грабли, что у МАКСа. Дело тут не в схемных решениях, а в таких вопросах, как экономичность и безопасность.

Масса конструкции, техническая сложность и соответственно снижение надёжности это дополнительный геморой в дополнение к неустранённому основному.

Чтобы понять почему не исчезают гравпотери надо задаться вопросом: почему автомобилю ехать в гору гораздо труднее чем на горизонтальном участке. Почему? Ведь трение в колёсах не меняется...