Концепция и АКС, проект "Гиперкуб"

[Старый]

И результаты я вам доложил.

Виноват! Не доложил а довёл в части касающейся.

[Дмитрий В.]

А как будет решаться например проблема наддува баков, забора топлива или нагрева криогенных компонентов? Если баки ракетной ступени будут сделаны в форме кессона крыла то боюсь проблему веса это только усугубит.

В подробностях я не могу привести детали конструкции, однако, могу сказать, что имею в виду аппарат имеющий форму вроде X-33, только более вытянутый в длину.
 При этом баки не надо делать в форме крыла, можно просто набрать нужную форму из цилиндрических секций.
 Собственно говоря, надо посмотреть варианты, наверняка подобные конструкции уже прорабатывались.

Криогенные баки будут несущими?

[Дмитрий Виницкий]

Они будут нанофуфлоновыми!

[Valerij]

Относительно небольшой минус вашего варианта - необходимость спасения двух ступеней (кроме самолета-носителя). Прикиньте, где они окажутся при многочисленных и частых пусках на разные азимуты. Может быть, есть смысл объединить вторую ступень с кораблем. Мне кажется, что вы пока еще не достаточно обдумали свою систему.

Вас смущает вопрос о том где приземлится первая ступень ракетной части?
 Скажем так, там же, где должна приземляться первая ступень проекта "Гиперкуб". Участок разгона только с помощью ЖРД будет короче, потому что разгон быстрее, и она улетит на меньшее расстояние, чем первая ступень проекта "Гиперкуб".

В проекте "Гиперкуб" первая ступень - более или менее обычный сверхзвуковой самолет, который садится на обычный аэродром, имеет возможность дозаправки в воздухе и маневра на параллакс.
Собственно, это может и 747 - самолет носитель, но мы не о нем.
После маневра на параллакс и суборбитального прыжка носитель Гиперкуба может сначала планировать с высоты в направлении аэродрома посадки, а потом пролететь оставшееся расстояние и сесть как обычный самолет.
Ваша первая ступень в этих условиях окажется недалеко от точки старта, скорее всего над океаном, и достаточно далеко от аэродрома. Ну, если аэродром рядом - то все в порядке, но мы говорим о всеазимутальности АКС и возможности использовать ее для обслуживания большого числа орбитальных КА на самых разных орбитах. Поэтому надо предусмотреть возможность возврата ступени или придется время от времени ее ронять/топить.

Вторая ступень в многоразовом варианте будет приземляться на базовый аэродром после пребывания на орбите.

А есть ли тогда смысл разделять верхнюю ступень ракеты и челночный корабль? Или, м.б, есть смысл использовать одноразовый бак, а на челноке спасать только двигатели? Потому, что практически, судя по вашему описанию, вы выводите на орбиту ДВА возвращаемых объекта. Вы уверены, что получится, тем более при стартовой массе 120 тонн?

Кроме того, можно выводить достаточно большие космические аппараты, в том числе используя одноразовую вторую ступень в качестве межорбитального буксира для доставки на высокие орбиты.

Можно узнать ваши прикидки по ракете ее ступеням и ПН?
Просто если у МАКСа одноразовая одноступенчатая ракета стартовой массой 275 выводит на орбиту 18 тонн, то у вас возвращаемая двухступенчатая стартовой массой 120 тонн - 5 тонн.

[OSD]

В подробностях я не могу привести детали конструкции, однако, могу сказать, что имею в виду аппарат имеющий форму вроде X-33, только более вытянутый в длину.

И какое ж у него будет аэродинамическое качество особенно на сверхзвуке?
 Вобще такое называется не "крыло" а "несущий корпус".

Исходя из необходимости обеспечения общих потерь характеристической скорости 1000-1200 метров в секунду, достаточным будет аэродинамическое качество 3-4, если будет около 5, это будет хороший результат.
 Насколько мне известно, "несущий корпус" это название силовой схемы летательных аппаратов и не только летательных аппаратов.
 Хотя не хочу спорить о терминологии.

При этом баки не надо делать в форме крыла, можно просто набрать нужную форму из цилиндрических секций.

И что будет с массой конструкции?

Я уже говорил, что мне нужна масса конструкции первой ступени ракетной части 15-20% от общей массы ракетной части.
 Для современных самолётов нормальным значением является масса пустого самолёта 40%.

Собственно говоря, надо посмотреть варианты, наверняка подобные конструкции уже прорабатывались.

Конечно прорабатывались. И результаты я вам доложил.

Смею предположить, что я знаю об этих результатах не менее вашего и без вашей помощи.

[OSD]

И результаты я вам доложил.

Виноват! Не доложил а довёл в части касающейся.

ССС.

[OSD]

Криогенные баки будут несущими?

Да, разумеется, криогенные баки будут частью несущей конструкции.

[OSD]

В проекте "Гиперкуб" первая ступень - более или менее обычный сверхзвуковой самолет, который садится на обычный аэродром, имеет возможность дозаправки в воздухе и маневра на параллакс.

Он улетит далеко от базового аэродрома и ему потребуется запас топлива для возвращения или промежуточный аэродром.

Собственно, это может и 747 - самолет носитель, но мы не о нем.
После маневра на параллакс и суборбитального прыжка носитель Гиперкуба может сначала планировать с высоты в направлении аэродрома посадки, а потом пролететь оставшееся расстояние и сесть как обычный самолет.
Ваша первая ступень в этих условиях окажется недалеко от точки старта, скорее всего над океаном, и достаточно далеко от аэродрома. Ну, если аэродром рядом - то все в порядке, но мы говорим о всеазимутальности АКС и возможности использовать ее для обслуживания большого числа орбитальных КА на самых разных орбитах. Поэтому надо предусмотреть возможность возврата ступени или придется время от времени ее ронять/топить.

У второй ступени после разделения будет скорость около 3000 м/с, она в принципе может развернуться и приземлиться на базовый аэродром, однако, я считаю более удобным использовать промежуточную точку приземления.
 Кроме того, её можно оснастить небольшими двигателями для осуществления посадочных операций.

Вторая ступень в многоразовом варианте будет приземляться на базовый аэродром после пребывания на орбите.

А есть ли тогда смысл разделять верхнюю ступень ракеты и челночный корабль? Или, м.б, есть смысл использовать одноразовый бак, а на челноке спасать только двигатели? Потому, что практически, судя по вашему описанию, вы выводите на орбиту ДВА возвращаемых объекта. Вы уверены, что получится, тем более при стартовой массе 120 тонн?

Вторая ступень, при массе конструкции второй ступени 20% от массы заправленной ступени, пустая будет иметь массу около трёх тонн, полезная нагрузка будет иметь массу около 6 тонн, массу в 5 тонн я назвал с запасом.
 Почему я не хочу интегрировать вторую ступень и пилотируемый корабль я сказал выше. Возможно, потребуется выводить на орбиту не пилотируемый корабль, а другую полезную нагрузку, которой будет какой-то отдельный космический аппарат или модуль для обеспечения работы орбитальной станции.
 Кроме того, режим возвращения многоразовой ступени может быть значительно менее комфортным, чем режим возвращения орбитального корабля с экипажем, но более удобным с точки зрения решения технических вопросов обеспечения возвращения с орбиты.

 Собственно говоря, и пилотируемый корабль может быть разным, какая-то организация изготовит свой пилотируемый корабль и мы сможем доставлять его на орбиту.

Кроме того, можно выводить достаточно большие космические аппараты, в том числе используя одноразовую вторую ступень в качестве межорбитального буксира для доставки на высокие орбиты.

Можно узнать ваши прикидки по ракете ее ступеням и ПН?
Просто если у МАКСа одноразовая одноступенчатая ракета стартовой массой 275 выводит на орбиту 18 тонн, то у вас возвращаемая двухступенчатая стартовой массой 120 тонн - 5 тонн.

На неделе постараюсь сформулировать всё в более-менее приличном виде и выложу если дела не отвлекут.
 Про МАКС я говорил, у них технические характеристики системы были завышены с рекламными целями.

[OSD]

Теперь я затрону вопрос "почему такое ещё никто не сделал", который очень любят задавать критики.

 Предположим, система вроде той, которую я предложил, уже существует и может совершать полёт два раза в месяц.
 Она выводит на орбиту пилотируемый корабль с экипажем из пяти человек, один человек командир экипажа, четыре человека являются пассажирами корабля.
 Допустим, весь полёт будет стоить 4 миллиона долларов, таким образом один пассажир должен будет заплатить миллион долларов.
 Я привожу такие показатели стоимости в качестве удобного для восприятия примера, это не какие-то обоснованные оценки.

 За год мы сможем доставить на орбиту 96 пассажиров.
 Найдём мы 96 человек в год, которые готовы за миллион долларов слетать на орбиту?

[саша]

И у вас всё это помещается в 30 т. многоразовой третьей ступени  учитывая что ей надо набрать 5км/с ?

[Valerij]

Про МАКС я говорил, у них технические характеристики системы были завышены с рекламными целями.

И у вас всё это помещается в 30 т. многоразовой третьей ступени  учитывая что ей надо набрать 5км/с ?

На самом деле я абсолютно согласен с Сашей - если вы считаете характеристики МАКСа завышенными, то почему ваши еще лучше?

[Старый]

Исходя из необходимости обеспечения общих потерь характеристической скорости 1000-1200 метров в секунду, достаточным будет аэродинамическое качество 3-4, если будет около 5, это будет хороший результат.

Вопрос был не о том сколько будет достаточным а о том сколько будет на самом деле.
 При качестве 4 аэродинамические потери превысят гравитационные при вертикальном старте.

Я уже говорил, что мне нужна масса конструкции первой ступени ракетной части 15-20% от общей массы ракетной части.
 Для современных самолётов нормальным значением является масса пустого самолёта 40%.

Вот. А каково нормальное значение для вертикально стартующих ракет?

Смею предположить, что я знаю об этих результатах не менее вашего и без вашей помощи.

Смею предположить что не знаете и даже понятия не имеете.

[Valerij]

Теперь я затрону вопрос "почему такое ещё никто не сделал", который очень любят задавать критики.

 Предположим, система вроде той, которую я предложил, уже существует и может совершать полёт два раза в месяц.
 Она выводит на орбиту пилотируемый корабль с экипажем из пяти человек, один человек командир экипажа, четыре человека являются пассажирами корабля.
 Допустим, весь полёт будет стоить 4 миллиона долларов, таким образом один пассажир должен будет заплатить миллион долларов.
 Я привожу такие показатели стоимости в качестве удобного для восприятия примера, это не какие-то обоснованные оценки.

 За год мы сможем доставить на орбиту 96 пассажиров.
 Найдём мы 96 человек в год, которые готовы за миллион долларов слетать на орбиту?

Это как раз проще всего - мы оба отметились в теме Льва о туристической базе на орбите. Для нее такой челнок - золотое дно.

[hcube]

будет иметь массу около трёх тонн, полезная нагрузка будет иметь массу около 6 тонн,

Не-ве-рю! Многоразовая ступень не может быть в  2 раза легче, чем доставляемая ей на орбиту ПН. Сухая масса РБ Центавр 2.25 тонны, при полной 23 тонны. Но это же РБ, а не многоразовая ступень. Многоразовая будет весить раза в 2 больше. То есть это не 6 т ПН, а 3.

[Старый]

ССС.

Сливайте официально.
Впрочем я совершил ещё одну ошибку, гораздо более грубую. Я нечаянно заллез в заповедник для идиотов именуемый "формируем концепцию". Спешу исправить, сваливаю отсюда и не буду вам мешать.

[Valerij]

У второй ступени после разделения будет скорость около 3000 м/с, она в принципе может развернуться и приземлиться на базовый аэродром, однако, я считаю более удобным использовать промежуточную точку приземления.
 Кроме того, её можно оснастить небольшими двигателями для осуществления посадочных операций.

У вас есть запас массы в конструкции вашей ступени для этих двигателей и топлива для них? А без них увы - вы должны будете запускать свою ракету с учетом возможности посадить (или уронить) первую ступень. Отказываться от одноразовой ступени как варианта не советую - она позволяет запустить большую ПН.

Вторая ступень в многоразовом варианте будет приземляться на базовый аэродром после пребывания на орбите.

А есть ли тогда смысл разделять верхнюю ступень ракеты и челночный корабль? Или, м.б, есть смысл использовать одноразовый бак, а на челноке спасать только двигатели? Потому, что практически, судя по вашему описанию, вы выводите на орбиту ДВА возвращаемых объекта. Вы уверены, что получится, тем более при стартовой массе 120 тонн?

Вторая ступень, при массе конструкции второй ступени 20% от массы заправленной ступени, пустая будет иметь массу около трёх тонн, полезная нагрузка будет иметь массу около 6 тонн, массу в 5 тонн я назвал с запасом.

Получается, если сухая масса второй ступени три тонны, это 20% ее полной массы, следовательно полная масса 15 т, запас топлива 12 т. Масса, выводимая на орбиту - около девяти тонн. Полная масса первой ступени 99 т, масса конструкции 18-24 т, запас топлива 75-81 т. Очень сомнительно, что удастся уложиться.

Криогенные баки будут несущими?

Да, разумеется, криогенные баки будут частью несущей конструкции.

У нас есть какой-то прототип, который бы продемонстрировал возможность создать конструкцию с указанными характеристиками?

[Valerij]

Почему я не хочу интегрировать вторую ступень и пилотируемый корабль я сказал выше. Возможно, потребуется выводить на орбиту не пилотируемый корабль, а другую полезную нагрузку, которой будет какой-то отдельный космический аппарат или модуль для обеспечения работы орбитальной станции.
 Кроме того, режим возвращения многоразовой ступени может быть значительно менее комфортным, чем режим возвращения орбитального корабля с экипажем, но более удобным с точки зрения решения технических вопросов обеспечения возвращения с орбиты.

А кто вам мешает запускать челнок без второй ракетной ступени, а грузы - с ее использованием? Тем более, что требования к этой ступени, как выясняется, совсем другие?
Вы же пишете:

Кроме того, можно выводить достаточно большие космические аппараты, в том числе используя одноразовую вторую ступень в качестве межорбитального буксира для доставки на высокие орбиты.

[Valerij]

Вторая ступень, при массе конструкции второй ступени 20% от массы заправленной ступени, пустая будет иметь массу около трёх тонн, полезная нагрузка будет иметь массу около 6 тонн, массу в 5 тонн я назвал с запасом.

Масса СА Союза 2450 кг
Масса ВА ПТК НП (только кабина экипажа без отстреливаемого донного отсека с лапами, РДДТ и ТЗЩ экраном) - 4500 кг

Вы по прежнему уверены, что многоразовый челнок уложится в 5-6 тонн на орбите? Какой экипаж вы планируете - как вы описали один пилот и четыре пассажира?

Причем у челнока в 5-6 тонн должны уложиться системы стыковки, маневрирования и схода с орбиты в том числе.

[OSD]

И у вас всё это помещается в 30 т. многоразовой третьей ступени  учитывая что ей надо набрать 5км/с ?

Третьей ступенью вы называете вторую ступень ракетной части?
 Она должна набрать скорость несколько больше четырёх километров в секунду и будет иметь массу около 18-ти тонн, при массе конструкции около трёх тонн.
  Я не привожу точных данных, это очень грубая прикидка, более точная прикидка может отличаться на 10-20%.

 Что именно "всё это" не должно поместиться?

[OSD]

Про МАКС я говорил, у них технические характеристики системы были завышены с рекламными целями.

И у вас всё это помещается в 30 т. многоразовой третьей ступени  учитывая что ей надо набрать 5км/с ?

На самом деле я абсолютно согласен с Сашей - если вы считаете характеристики МАКСа завышенными, то почему ваши еще лучше?

Характеристики МАКСа завышены, а мои даже несколько занижены.
 У меня две ракетные ступени, я не вывожу на орбиту ненужные там массы.