Роскосмос проведет конкурс на создание новой ракеты!

[Старый]

У Дельты 3,3 - 3,4 %, у Атласа 5 3,5%

А со сколькими ускорителями?

[ratte07]

Мю ПН больше 6%? Зачем (и как - все же у единственного аналога в два раза меньше)? (Импульс импульсом - но придется ведь выжимать и массу конструкции).

Мю ПН у чисто вородных ракет выше, чем у керосиновых, если брать отношение массы ПН к полной массе ракеты. Но если взять отношение к массе конструкции, всё уже не так радужно. Из-за водорода баки тяжелые.

Но оно меньше, чем у керосиново-водородных. Плюс водород - дорогой, а первая ступень - это 3/4 заправки.

[fagot]

На земле у водорода разница в УИ с керосином - всего около 50 сек. Вот в вакууме - почти 100. В совокупности с низкой плотностью водорода это делает невыгодным его использование на первых ступенях.

Тут важна не абсолютная разница, а относительная. Вы кстати какие двигатели сравнивали? :wink: При прочих равных водород вполне выгоден, если не брать в расчет экономику.

[ratte07]

У Дельты 3,3 - 3,4 %, у Атласа 5 3,5%

А со сколькими ускорителями?

Без, для чистоты эксперимента.

[Дмитрий В.]

Мю ПН больше 6%? Зачем (и как - все же у единственного аналога в два раза меньше)? (Импульс импульсом - но придется ведь выжимать и массу конструкции).

Мю ПН у чисто вородных ракет выше, чем у керосиновых, если брать отношение массы ПН к полной массе ракеты. Но если взять отношение к массе конструкции, всё уже не так радужно. Из-за водорода баки тяжелые.

Но оно меньше, чем у керосиново-водородных. Плюс водород - дорогой, а первая ступень - это 3/4 заправки.

Чистые водородники "бьют" по мюПН любые другие комбинации. Правда, да, согласен, масса конструкции (и объем ракеты при равной ПН) будет больше. Так что, если керосин на первой и водород на второй, практически всегда предпочтительнее, чистые водородники могут иметь преимущества лишь при некотором стечении обстоятельств.

[Shestoper]

Если плюнуть на ограничения - тогда "Дейтрон" :wink:

Это уже лучше. Но боюсь Дейтрон по стоимости тоже неоптимален.
Как я уже писал, у водородных ракет высокая мю ПН по отношению с полной массе ракеты, но не к массе конструкции. А кг топлива стоит мало по сравнению с килограммом конструкции. К тому же водород дорог, а Дейтрон его требует много.
У Дейтрона вторая ступень короткая, кислородный бак выродился в чечевицу, что не есть гуд по массе.  
Ракета с метановой первой ступенью будет иметь немного меньший диаметр, чем Дейтрон - в районе 6 метров.

Хотя вполне возможно, что за счет одного вида топлива (хоть и дорогого водорода) и одного типа двигателя (на первую ступень можно поставить 4 РД-0120 с укороченным соплом) Дейтрон действительно может оказаться самым оптимальным решением.
Тут нужен детальный рассчет.

[Дмитрий В.]

Если плюнуть на ограничения - тогда "Дейтрон" :wink:

Это уже лучше. Но боюсь Дейтрон по стоимости тоже неоптимален.
Как я уже писал, у водородных ракет высокая мю ПН по отношению с полной массе ракеты, но не к массе конструкции. А кг топлива стоит мало по сравнению с килограммом конструкции. К тому же водород дорог, а Дейтрон его требует много.
У Дейтрона вторая ступень короткая, кислородный бак выродился в чечевицу, что не есть гуд по массе.  
Ракета с метиановой первой ступенью будет иметь немного меньший диаметр, чем Дейтрон - в районе 6 метров.

Хотя вполне возможно, что за счет одного вида топлива (хоть и дорогого водорода) и одного типа двигателя (на первую ступень можно поставить 4 РД-0120 с укороченным соплом) Дейтрон действительно может оказаться самым оптимальным решением.
Тут нужен детальный рассчет.

Хех! У дейтрона не было чечевицеобразных баков из-за применения совмещенных днищ.

[fagot]

У Дельты 3,3 - 3,4 %, у Атласа 5 3,5%, но у Атласа 3 было 5%. И потом у американцев всегда под рукой SRB, основная часть пусков идет с ними.

Сравнивать естественно нужно варианты с ускорителями, потому что тяговооруженность ЦБ оптимизировалась под них. А про Атлас-3, да и 5, я же говорю - предельно выжатая керосинка, если выжать хотя бы часть того же из водородной ракеты, она керосиновую превзойдет.

[fagot]

У Дельты 3,3 - 3,4 %, у Атласа 5 3,5%

А со сколькими ускорителями?

Без, для чистоты эксперимента.

Это очень грязный эксперимент , вариант Дельты без ускорителей изначально задумывался менее оптимальным, чем у Атласа.

[Shestoper]

Хотя вполне возможно, что за счет одного вида топлива (хоть и дорогого водорода) и одного типа двигателя (на первую ступень можно поставить 4 РД-0120 с укороченным соплом) Дейтрон действительно может оказаться самым оптимальным решением.
Тут нужен детальный рассчет.

Э нет, не будет Дейтрон оптимальным при высокой частоте пусков. Я и забыл, что на его первую ступень вместо 1 мощного керосинового или метанового двигателя нужно 4 водородных, унифицированных с РД-0120. То есть на ракету 5 двигателей вместо 2. Стоимость больше, надежность меньше.
Если бы ракета была уникальной, пускалась редко - тогда невыгодно разворачивать отдельное производство сверхмощного двигателя для первой ступени.
Но если будем пускать часто, как Протон - тогда выгоды схема "одна ступень - один двигатель" перевешивают стоимость создания разных двигателей для первой и второй ступеней.
А уж если для первой ступени нужен отдельный двигатель - тогда лучше на первой ступени использовать не водород, там он неоптимален.

К тому же серийный сверхмощный метановый двигатель впоследствии пригодится для первых ступеней сверхтяжелых ракет.

[Дмитрий В.]

Хотя вполне возможно, что за счет одного вида топлива (хоть и дорогого водорода) и одного типа двигателя (на первую ступень можно поставить 4 РД-0120 с укороченным соплом) Дейтрон действительно может оказаться самым оптимальным решением.
Тут нужен детальный рассчет.

Э нет, не будет Дейтрон оптимальным при высокой частоте пусков. Я и забыл, что на его первую ступень вместо 1 мощного керосинового или метанового двигателя нужно 4 водородных, унифицированных с РД-0120. То есть на ракету 5 двигателей вместо 2. Стоимость больше, надежность меньше.
Если бы ракета была уникальной, пускалась редко - тогда невыгодно разворачивать отдельное производство сверхмощного двигателя для первой ступени.
Но если будем пускать часто, как Протон - тогда выгоды схема "одна ступень - один двигатель" перевешивают стоимость создания разных двигателей для первой и второй ступеней.
А уж если для первой ступени нужен отдельный двигатель - тогда лучше на первой ступени использовать не водород, там он неоптимален.

К тому же серийный сверхмощный метановый двигатель впоследствии пригодится для первых ступеней сверхтяжелых ракет.

И какой тяги будет единственный ЖРД 40-тонника? И сколько будет стоить его разработка? Не забывайте также, что начиная с тяги примерно 150 тс удельная масса ЖРД постоянно растет. Я уж не говорю, что случится при отказе единственного ЖРД на старте.

[fagot]

Вообще неплох. Но из него плохо получается восстановительный газ, который может увеличить надежность двигателя и снизить цену (в ТНА не нужны стойкие к окислению покрытия). В этом отноршении метан лучше.

Умеренные керосинки не горят и с окислительным газом. А термостойкая эмаль не самый дорогой элемент конструкции.

[Shestoper]

И какой тяги будет единственный ЖРД 40-тонника? И сколько будет стоить его разработка? Не забывайте также, что начиная с тяги примерно 150 тс удельная масса ЖРД постоянно растет. Я уж не говорю, что случится при отказе единственного ЖРД на старте.

Тяга нужна в районе 800 тонн (не обязательно ПН ровно 40 тонн, 36-37 тоже сойдет). ТНА такой мощности мы делать научились на РД-170. Камеру сгорания можно сделать кольцевой, с центральным телом - нет проблем с детонацией, и такое сопло имеет переменное расширение - функциональный аналог соплового насадка, но без всякой механики, проще, надежнее и легче. На многокамерных движках типа РД-170 сопловые насадки реализовывать неудобно и сложно (выдвигать нужно сразу 4 штуки).

А вот чтобы двигатель не отказывал, его нужно делать с упором на надежность. Отсюда умеренное давление в КС и восстановительный газ на основе метана.

Главное - будем иметь готовые серийные мощные двигатели на метане и водороде, в перспективе годные для сверхтяжелой ракеты, для первой и второй ступени (если не хотим опять ставить по 30 движков на ступень). А ведь разработка двигателя - львиная доля стоимости разработки ракеты.
Сделать супертяжи реальностью (причем относительно дешевой реальностью) можно только унифицировав их по двигателям с тяжелым носителем (который летает часто - так что движки производятся серийно).

[ratte07]

Чистые водородники "бьют" по мюПН любые другие комбинации.

Что же они в реальной жизни то не бьют? Потом это максимум 6%, при том что чистый керосин дает 4%, а керосин-водород 5%. Я согласен, что ваш вариант "водородной Ангары 5П" по сути с одним двигателем дает приличную массу ПН, и с точки зрения стоимости изготовления лучше вариант трудно найти. Но ведь есть и стоимость заправки. А масса топлива здесь будет всего в 1,5 раза меньше, при том что стоимость  заправки будет выше в 10 раз.

[ratte07]

У Дельты 3,3 - 3,4 %, у Атласа 5 3,5%

А со сколькими ускорителями?

Без, для чистоты эксперимента.

Это очень грязный эксперимент , вариант Дельты без ускорителей изначально задумывался менее оптимальным, чем у Атласа.

Так наверное для этого есть причины? Не использовать водород на первой ступени.

[Дмитрий В.]

Чистые водородники "бьют" по мюПН любые другие комбинации.

Что же они в реальной жизни то не бьют?

Сравните тяговооруженности обеих ступеней Дельты-4 без ТТУ с соответствующей версией Атласа-5, многое станет понятным :wink:

[fagot]

Так наверное для этого есть причины?

Есть - получить ряд ракет.

Не использовать водород на первой ступени.

В общем-то речь шла о том, что нет никаких технических причин, чтобы водород проигрывал керосину на 1-й ступени. Чистая экономика.

[Дмитрий В.]

И какой тяги будет единственный ЖРД 40-тонника? И сколько будет стоить его разработка? Не забывайте также, что начиная с тяги примерно 150 тс удельная масса ЖРД постоянно растет. Я уж не говорю, что случится при отказе единственного ЖРД на старте.

Тяга нужна в районе 800 тонн (не обязательно ПН ровно 40 тонн, 36-37 тоже сойдет). ТНА такой мощности мы делать научились на РД-170. Камеру сгорания можно сделать кольцевой, с центральным телом - нет проблем с детонацией, и такое сопло имеет переменное расширение - функциональный аналог соплового насадка, но без всякой механики, проще, надежнее и легче. На многокамерных движках типа РД-170 сопловые насадки реализовывать неудобно и сложно (выдвигать нужно сразу 4 штуки).
Вариант с мета-водородной РН может обеспечить грузоподъемность 36-37 т при стартовой массе около 550-560 т. При условии максимизации мю ПН, стартовая перегрузка первой ступени должна быть порядка 1,5-2,0. Если использовать другие критерии, то, соответственно, сниается мю ПН, растет Мст и тяга ЖРД. Сколько при стендовых испытаниях "слопает" условно говоря 1000-тонный ЖРД и сколько 150-160-тонный. Да, к тому же РД-0120 уже разработаны и испытаны (увы, правда, и похоронены, похоже).

А вот чтобы двигатель не отказывал, его нужно делать с упором на надежность. Отсюда умеренное давление в КС и восстановительный газ на основе метана.

[Лютич]

Чистые водородники "бьют" по мюПН любые другие комбинации.

Что же они в реальной жизни то не бьют?

Движки мало того, что открытой схемы, так еще и с абляционным соплом. (как, прости господи, какой-нить Мерлин-1А)
Вон, введение у этого открытого движка всего лишь регенеративно охлаждаемого сопла сулит неслабый прирост характеристик

[fagot]

Движки мало того, что открытой схемы, так еще и с абляционным соплом. (как, прости господи, какой-нить Мерлин-1А)
Вон, введение у этого открытого движка всего лишь регенеративно охлаждаемого сопла сулит неслабый прирост характеристик

Темнят они что-то с этим соплом, не может введение регенеративного охлаждения так повысить УИ и тягу, чтобы ПН возросла на четверть, наверняка в ракете есть еще какие-то изменения.