Восток-Фрегат

[Salo]

Тем более Циклона 3 скоро уже не будет, Днепра тоже (с 2012 года),а Ангара 1.2 будет ли?
Кроме того отказ от блока И и замена его Фрегатом  позволит отказаться от горячей схемы разделения ступеней и следовательно уменьшить вес второй ступени. Поскольку не нужна тяжёлая ферма (достаточно лёгкого переходника) и термоизоляция верхней части ступени. Попутно улучшится аэродинамика, а также за счёт сокращения длины ракеты на 7м (Длина Блока И)уменьшатся ветровые нагрузки.

[Олигарх]

Тем более Циклона 3 скоро уже не будет, Днепра тоже (с 2012 года),а Ангара 1.2 будет ли?
Кроме того отказ от блока И и замена его Фрегатом  позволит отказаться от горячей схемы разделения ступеней и следовательно уменьшить вес второй ступени. Поскольку не нужна тяжёлая ферма (достаточно лёгкого переходника) и термоизоляция верхней части ступени. Попутно улучшится аэродинамика, а также за счёт сокращения длины ракеты на 7м (Длина Блока И)уменьшатся ветровые нагрузки.

Formally, the development of the Fregat upper stage started in 1992 in conjunction with the Rus project, envisioning a series of upgrades of the Soyuz rocket family.
The Fregat was expected to serve as a fourth (upper) stage of the Soyuz-2 rocket, delivering payloads from low "parking" orbits into various high-altitude orbits or sending planetary probes into deep space.
!!!! Potentially, the Fregat could be adapted to serve as the third stage of the Soyuz rocket,
!!! instead of Block I stage, to form Vostok-2/Fregat booster. In such configuration, the rocket could launch cargo into low- and mid-altitude orbits, as well as into sun-synchronous orbits.
Со страницы
http://www.russianspaceweb.com/fregat.html

[Salo]

Цитирую начало темы:

Вспомнил статью "Отнюдь не слабенький Ямал" в НК № 15-16 за 1998 год. Там Владимир Николаевич Чихухин предложил вернуться к схеме Востока на новом уровне. Т.е. на пакет Союза-У без блока И  поставить разгонный блок  ЛМ или Фрегат и в космос. :lol:
Чижухин говорил, что по расчётам такая ракета должна выводить три тонны.
Прошло девять лет, но мне кажется , что этот вариант имеет право на жизнь.

Чижухин В.Н. работал в Волжском филиале РККЭ Энергия и с его подачи были предложены Кванты, Ямал и т.д.

В том то и дело, что все понимают  избыточность четырёхступенчатой схемы, но реально ничего не делается. Зачем запускать Globalstar по четырёхступенчатой схеме?

[Salo]

Судя по этой картинке информация по Фрегату на сайте Зака не обновлялась давно. Фрегат-2

Может поэтому упоминается Фрегат в качестве третьей ступени.

[Salo]

Кстати и данные по Фрегату устарели. Последняя информация в НК №3 за 2007 год в статье на 56 странице.

[Salo]

Сделал расчёт ПН на орбите Целины-2 . Получилось 3466 кг. Целина-2 весит 3200 кг. Т.е. можно использовать вместо Зенита-2М.

[Дмитрий В.]

Хм, странно... Считаю, считаю - больше 2300 кг на ССО высотой 800 км не получается :cry:  Или я ошибся, или Salo :?:
to Salo: считаю дома, а исходники Ваши на работе (кое-что восстановил) по памяти, кое-что взял из того, что под рукой. Не скините ли сейчас в Форум исходные данные для спредшита (в варианте полностью заправленного Фрегата)?

[Salo]

Soyuz 2-1а                  
   Launch mass_____   284139,7538         
   Payload   _______   3109,753786         
                  
         I________   II   III   
   Full mass   _________   172200___   101150___   6180   
   Empty mass________   19440____   11520____   930   
   Isp (atm) (s)________263,3____   257,7____   332,5   
   Isp (vac) (s)________320,2_____320,6____   332,5   
   Thrust (vac) (t)______416,4____   100,94___   2   
               
   Fairing mass_________________   1500         
   Fairing jettison (s)____________   183
   Sx________________   30_______   30      
   Sy________________   200______   50      
   Cx________________0,2______   0,2      
   Cy________________0,5______   0,5

AOA + Linear               
   tatm_____   125         
   Da______   6,41         
   q(ti)____30,54__ 29,90822785 __ 32,35846106__ 0,309999003

Perigee (km)_______   800
Apogee (km)_______   800
Inclination   _________   98,7

[Salo]

Дмитрий, решил проверить себя. Взял Ваш исходный файл по Союзу У.
Подставил исходные данные:

Launch mass________284160,1954      
Payload____________2980,195374      
            
      I   II   III
Full mass__________172200____101300___6180
Empty mass_______20470_____   11670____   930
Isp (atm) (s)_______263,3_____   257,7____   332,5
Isp (vac) (s)_______320,2_____   320,6____   332,5
Thrust (vac) (t)_____416,4_____   100,94___   2
            
            
            
Fairing mass__________1500      
Fairing jettison (s)______187            
Sx_______________30________   30   
Sy_______________200_______   50   
Cx_______________0,2_______   0,2   
Cy_______________0,5_______   0,5

AOA + Linear               
   tatm_____   125         
   Da_______6,54         
   q(ti)___31,02___31,35223572___33,31717393___0,310490849

Perigee (km)__________800
Apogee (km)__________800
Inclination____________98,7


Жду ответа как соловей лета.

[Salo]

Одну ошибку Дмитрий у меня нашёл: рано сбрасывается ГО. У меня на 187 с, а нужно на 288 с. Поэтому ПН будет меньше.
Ну чтож, займёмся подсчётами. :wink:

[Технократ]

Всё упирается в экономическую и исполнительскую  целесообразность.
Делать Новую ракету, а концепция Восток-фрегат, это новая ракета - значит её испытывать , применять, согласовывать , выделять производственные мощности и площади.... и т.д. тому подобное. Это дорого, по настоящему дорого потому что ещё и отвлекает те редкие оставшиеся руководящие коадры. Способные что-то понимать по Союзу.
Идея Восток-Фрегат довольно дорогая не в плане деталей, хотя и они дороговаты, честно говоря Фрегат, не менее дёшев чем третья ступень с РД-0110, но ограничен по количеству изделий малым объёмом производства двигателей РБ.
В то же время на проект Ангара сосредоточны все основные силы и средства Роскосмоса и обеспечена поддержка правительств, имеется растущий коллектив, и в этом плане даже высокая цена самого изделия не означает высокую цену запуска в целом. Запуски ангарского обрубка выполняют несколько функций, где запуск ПН может быть и не самым гдавным.
Как я уже неоднократно говорил с производством Союза лучше не эксперементировать. Работают и слава Богу. Итак уже себествоиммость производства взлетела до неприличия ( не имею точныйх данных но приблезительные расчёты говорят о росте цены Союза до 600-800 милионов рублей в 2008-2010 годах).

И прошу не забывать что есть ещё и проект Ладога-МК511, рассмотреный и в Роскосмосе и в КВ, не вызвав сопротивления и отторжения. Эта ракета тоже запускается с союзовского стартового комплекса но имеет себестоимость в 150 милионов рублей при ПН 2500-3000 кг ( вполне адекватный российский ответ Фэлкану-9, по удельной себестоимости вывода ПН ), причём при установке на третьей ступени двигателя с большим УИ ( 320-350 сек ) вполне возможно довести ПН и до 3500-4000 кг.
Так что малые нагрузки вполне целесообразно позапускать и с помощю Ангары 1, с 2010 до 2015 года, а там вполне вероятен выход 511.

[Salo]

Сделал расчёты заново.

ГО типа ST весом 1500 кг. Сбрасывается на 288 с.
В результате ПН уменьшилась в среднем на 300 кг.

Получил следующие данные:
ССО 500 км.
Фрегат базовый (сухая масса 930 кг , РЗТ 4030 кг ,недозаправлен на 1020 кг) - ПН 3061 кг.

ССО 800 км.
Фрегат базовый (сухая масса 930 кг, РЗТ 5150 кг , недозаправлен на 100 кг) - ПН 2814 кг.

ССО 1000 км.
Фрегат средний (сухая масса 960 кг , РЗТ 5800 кг , недозаправлен на 100 кг) - ПН 2535 кг.

GlobalStar круговая орбита высотой 920-930 км и наклонением 52 град.
Фрегат средний (сухая масса 960 кг , РЗТ 5700 кг ,недозаправлен на 200 кг) - ПН 3381 кг.

Целина 2 круговая орбита высотой 800 км и наклонением 71 град.
Фрегат базовый (сухая масса 960 кг , РЗТ 5250 кг ,заправлен полностью) - ПН 3286 кг.

В случае с Целиной 2 пришлось снижать орбиту до 800 км  с 850-880 км поскольку ПН упала до 3150 кг. А ведь ещё нужен адаптер.

И тут меня осенило. Ведь есть ещё один ГО для Фрегата - тип S.
У него меньше диаметр (3,7м вместо 4,1м) и длина (7,7 м вместо 11,4м).
И сбрасывается он на 255 с.

В случае с GlobalStar используется как раз тип S длиной 8,3-8,45 м. И умещаются все четыре вместе с диспенсером.  
Одна проблема не знаю какова его масса.

[Salo]

Всё упирается в экономическую и исполнительскую  целесообразность.
Делать Новую ракету, а концепция Восток-фрегат, это новая ракета - значит её испытывать , применять, согласовывать , выделять производственные мощности и площади.... и т.д. тому подобное. Это дорого, по настоящему дорого потому что ещё и отвлекает те редкие оставшиеся руководящие коадры. Способные что-то понимать по Союзу.

Концепция Восток-Фрегат, это "старая" ракета из модернизированных блоков которые уже производятся ЦСКБ "Прогресс" и НПО "Лавочкина". ЦСКБ производил до 60 ракет в год- с площадями для производства проблем нет. Да и кто сказал,  что будет больше ракет. Будет меньше блоков И.

[Salo]

Ряд ракет мог бы выглядеть так.

[Salo]

Сделал пессимистический расчёт
Ухудшил массовые параметры двух первых ступеней .

_____________________I________II
Full mass___________172200___100900
Empty mass_________20470____11670

ГО типа ST весом 1700 кг (по информации Shina)/ Сбрасывается на 288 с.

Получил следующие данные:
ССО 500 км.
Фрегат базовый (сухая масса 930 кг , РЗТ 3950 кг ,недозаправлен на 1200 кг) - ПН 2855 кг.

ССО 800 км.
Фрегат базовый (сухая масса 930 кг, РЗТ 5050 кг , недозаправлен на 200 кг) - ПН 2631 кг.

ССО 1000 км.
Фрегат средний (сухая масса 960 кг , РЗТ 5600 кг , недозаправлен на 300 кг) - ПН 2374 кг.

GlobalStar круговая орбита высотой 920-930 км и наклонением 52 град.
Фрегат средний (сухая масса 960 кг , РЗТ 5700 кг ,недозаправлен на 200 кг) - ПН 3182 кг.

Целина 2 круговая орбита высотой 800 км и наклонением 71 град.
Фрегат базовый (сухая масса 930 кг , РЗТ 5150 кг ,недозаправлен на 100 кг) - ПН 3084 кг.
Целину не вытягивает даже на 800 км.

[ratte07]

Фрегат сложный в производстве и обслуживании РБ. Лучше делать блок И многократного включения. Который можно заправлять прямо на СК без проблем. И выпускать в значительно большем количестве, чем Фрегаты.

[Salo]

Этот вариант мы с Вами уже обсуждали здесь http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7068  

[ratte07]

Этот вариант мы с Вами уже обсуждали здесь http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7068  

Да, обсуждали. Но я с того момента еще узнал про Фрегат. По подготовке на космодроме он значительно сложнее, чем все элементы Союза. Это в добавление к сложности его изготовления.

[Salo]

Спору нет. Безусловно сложнее.  
Но как Вы помните, на Блоке И придётся ставить половинку РД-0124 с тягой 15 тс, поскольку при 30 тс ПН на ССО резко падает. Хотя в этом случае ЦСКБ все карты в руки.
Больших проблем у КБХА с разработкой такого двигателя не будет.
Попробую посчитать  и этот вариант.

[Salo]

Сделал пессимистический расчёт по разным блокам в качестве третьей ступени:

Full mass___________172200_______100900
Empty mass_________20470________11520
Isp (atm) (s)_________263,3________257,7
Isp (vac) (s)_________320,2________320,6
Thrust (vac) (t)_______416,4________100,94
Fairing mass_________1700
Fairing jettison (s)_____288

Получил следующие ПН в кг:

______________Блок И_____Блок И 15 тс _______ДМ_______Фрегат
ССО 500_______4290_______4687______________3849_____3061
ССО 800_______2344_______3476______________3132_____2814
ССО 1000_______764_______2585______________2561_____2535
Globalstar 930 __1705_______3629______________3533_____3381
Целина 2  880___1968_______3592______________3405_____3100