Об унификации двигателей тяжелых и сверхтяжелых носителей

[Shestoper]

Мысль об унификации тяжелых и сверхтяжелых носителей давно не дает мне покоя.
Безусловно, сама идея правильная - позволяет максимально удешевить создание сверхтяжелого носителя, путем использования серийных агрегатов.
Но такое её воплощение, как в системе Зенит-Энергия, позволяет создать только неоптимальные носители (перетяжеленный моноблок легкого носителя, и неоптимальная пакетная схема тяжелого).

Но вот унификация двигателей - выгодна без сомнения, ведь двигатель самая дорогая и сложная часть ракеты.
Понятно что унифицировать сверхтяжелый носитель проще всего с самым тяжелым из регулярно запускаемых носителей, для которых постоянно есть коммерческие нагрузки.
Такой носитель - это 40-тонник.
Проще всего на каждой ступени 40-тонника установить по 1 двигателю. Чтобы потом применять их по нескольку штук  соответственно на первой и второй ступенях супертяжа.
Но тут возникает небольшая проблема - ЖРД для первой ступени 40-тонника должен иметь тягу ~ 1000 тонн.
В мире не существует настолько мощных ЖРД, мощнейший РД-170 имеет тягу у Земли "всего" 740 тонн.
Однако на базе этого двигателя можно создать гораздо более мощный, если применить схему "газ-газ" - то есть два газогенератора и два ТНА, с окислительным и восстановительным газом.
Создание ТНА для горючего будет намного проще, чем в свое время создание ТНА на окислительном газе для РД-170 - мощность "восстановительного" ТНА намного меньше, а газ менее агрессивный.
Для четырехкамерного двигателя доведение тяги до 250 тонн на камеру не является фундаментальной трудностью.
Такой двигатель лучше делать под метан-кислород - чтобы не было смолистых отложений в "сладком" ТНА (у керосина есть эта проблема).

Что скажете по поводу идеи?

[Salo]

Вот статья в которой предлагается метановый двигатель открытой схемы со сладким газогенератором и ТНА.
http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html

[Дмитрий В.]

Ну, насчет неоптимальности пакета - это Вы бросьте, ерунду говорите. Пакет оптимален в своей нише. Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

[ratte07]

Спарка F-1. Вообще лучше иметь двухкамерный двигатель - легче упраляться.

Второй вариант - аэроспайк. Хоть линейный, хоть кольцевой. В нем можно унифицировать модули.

[ratte07]

Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

Кстати двухкамерные двигатели легче компоновать - хоть по два, хоть по три.

[Дмитрий В.]

Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

Кстати двухкамерные двигатели легче компоновать - хоть по два, хоть по три.

Лучше всего компонуются однокамерники (не путать с сокамерниками ).

[ratte07]

Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

Кстати двухкамерные двигатели легче компоновать - хоть по два, хоть по три.

Лучше всего компонуются однокамерники (не путать с сокамерниками ).

Все же спарка F-1 это не одно и тоже с камерой на 1200 т. Хотя бы даже из-за большой длины однокамерного двигателя.

[Дмитрий В.]

Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

Кстати двухкамерные двигатели легче компоновать - хоть по два, хоть по три.

Лучше всего компонуются однокамерники (не путать с сокамерниками ).

Все же спарка F-1 это не одно и тоже с камерой на 1200 т. Хотя бы даже из-за большой длины однокамерного двигателя.

Разумеется. Поэтому я говорю о многодвигательной ДУ, состоящей из однокамерных ЖРД.

[Shestoper]

Ну, насчет неоптимальности пакета - это Вы бросьте, ерунду говорите. Пакет оптимален в своей нише. Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

6-8 двигателей кольцом по периметру "зада" ступени диаметром ~ 15 метров.
То есть камеру сгорания будут расположены в два ряда, концентрически. 8 двигателей - это по 16 камер сгорания в каждом ряду. На Н-1 24 двигателя в ряд влезло, и ничего (правда там двигатели были жестко закрепелены, не в подвесах, а нам нужны промежутки между камерами для качания).

[Дмитрий В.]

Ну, насчет неоптимальности пакета - это Вы бросьте, ерунду говорите. Пакет оптимален в своей нише. Вы лучше объясните, каким образом Вы собираетесь несколько четырехкамерных ЖРД компоновать в моноблочной ступени сверхтяжелого носителя? Пакет ведь Вас не устраивает :twisted:

6-8 двигателей кольцом по периметру "зада" ступени диаметром ~ 15 метров.
То есть камеру сгорания будут расположены в два ряда, концентрически. 8 двигателей - это по 16 камер сгорания в каждом ряду. На Н-1 24 двигателя в ряд влезло, и ничего (правда там двигатели были жестко закрепелены, не в подвесах, а нам нужны промежутки между камерами для качания).

А нарисовть - слабо? :shock:

[Shestoper]

Рисунок разместить здесь слабо  
Как это сделать? Только с другого сайта?

[Дмитрий В.]

Рисунок разместить здесь слабо  
Как это сделать? Только с другого сайта?

Можно через админов выложить,   говорят :roll:
Мне просто интересно, как Вы собираетесь нагрузки от 4-хкамерников передавать на корпус. Не, можно, конечно "развернуть" 4 камеры в линейку, но ... "прикольно" :lol:

[Shestoper]

Ещё один путь поднять тягу ЖРД по сравнению с РД-170 - применение жаростойких керамических покрытий в ТНА и повышение температуры газа. Керамические композиты далеко ушли за 30 лет (когда создавался РД-170).

[Shestoper]

[Мне просто интересно, как Вы собираетесь нагрузки от 4-хкамерников передавать на корпус. Не, можно, конечно "развернуть" 4 камеры в линейку, но ... "прикольно" :lol:

Нет, ничего разворачивать не надо. Камеры как обычно, скомпонованы "квадратом".
Просто нагрузку надо передавать на два силовых кольца - внешнее равно диаметру корпуса ракеты, а внутренее немного меньше, соединено с корпусом через коническую ферму.
Примерно как на Н-1 были размещены 6 внутренних двигателей. Только на Н-1 внутренее "силовое кольцо" было намного меньше внешнего (на которое передавали усилие 24 двигателя), а тут будет разница по диаметру всего 2-3 метра.
Ну и разумеется оба кольца будут размещены на одном уровне по вертикали (у Н-1 внутреннее кольцо ниже).

Каждый двигатель будет опираться на два кольца - усилие с 2 камер будет передаваться на внешнее кольцо, а с 2 - на внутренее.

[Дмитрий В.]

[Мне просто интересно, как Вы собираетесь нагрузки от 4-хкамерников передавать на корпус. Не, можно, конечно "развернуть" 4 камеры в линейку, но ... "прикольно" :lol:

Нет, ничего разворачивать не надо. Камеры как обычно, скомпонованы "квадратом".
Просто нагрузку надо передавать на два силовых кольца - внешнее равно диаметру корпуса ракеты, а внутренее немного меньше, соединено с корпусом через коническую ферму.
Примерно как на Н-1 были размещены 6 внутренних двигателей. Только на Н-1 внутренее "силовое кольцо" было намного меньше внешнего (на которое передавали усилие 24 двигателя), а тут будет разница по диаметру всего 2-3 метра.
Ну и разумеется оба кольца будут размещены на одном уровне по вертикали (у Н-1 внутреннее кольцо ниже).

Каждый двигатель будет опираться на два кольца - усилие в с камер будет передаваться на внешнее кольцо, а с 2 - на внутренее.

Ужос :shock:

[Shestoper]

Вот, нашел подходящую картинку
http://www.astronautix.com/lvs/novamm1b.htm
На первой ступени этого варианта Новы 14 двигателей F-1 - 6 во внутреннем кольце, 8 во внешнем.
Представтьте в каждом кольце вместо F-1 по 12-16 камер тягой по 250 тонн.

[Дмитрий В.]

Вот, нашел подходящую картинку
http://www.astronautix.com/lvs/novamm1b.htm
На первой ступени этого варианта Новы 14 двигателей F-1 - 6 во внутреннем кольце, 8 во внешнем.
Представтьте в каждом кольце вместо F-1 по 12-16 камер тягой по 250 тонн.

Ма-а-а-мочка! Представил!!! :shock:

[SpaceR]

[Мне просто интересно, как Вы собираетесь нагрузки от 4-хкамерников передавать на корпус. Не, можно, конечно "развернуть" 4 камеры в линейку, но ... "прикольно" :lol:

Нет, ничего разворачивать не надо. Камеры как обычно, скомпонованы "квадратом".
Просто нагрузку надо передавать на два силовых кольца - внешнее равно диаметру корпуса ракеты, а внутренее немного меньше, соединено с корпусом через коническую ферму.
Примерно как на Н-1 были размещены 6 внутренних двигателей. Только на Н-1 внутренее "силовое кольцо" было намного меньше внешнего (на которое передавали усилие 24 двигателя), а тут будет разница по диаметру всего 2-3 метра.
Ну и разумеется оба кольца будут размещены на одном уровне по вертикали (у Н-1 внутреннее кольцо ниже).

Каждый двигатель будет опираться на два кольца - усилие в с камер будет передаваться на внешнее кольцо, а с 2 - на внутренее.

Ужос :shock:

Гм, вродь не так давно чтойто похожее мы тут проходили...  Кто предлагал компоновать по 6 РД-107 в хвосте у моноблока?

[SpaceR]

Правда, там они были по квадратно-гнездовой схеме...   :lol:

[Александр Ч.]

Четыре 170-х тоже квадратно-гнездовым легко кладутся :lol:
А ведь можно их вообще 7 всобачить  :shock: