40-тонник: ищем оптимальное решение.

[Salo]

Ради варианта на 17-20т для ПКК.
Вариант с двумя боковушками только чтобы было. Если вдруг понадобится замена Зениту. Хотя 1,19 это чуть лучше чем у Ангары и Атласа. :wink:
При замене третьей ступени на водородную можно чуть уронить РЗТ и получить нормальную тяговооружённость.

[Salo]

Как вариант кратковременно форсируем НК-33-1 до 195тс (на 5-10с) , чтобы нормально уйти со старта и проблема решена.  :wink:
Получим 1,246.

[Bell]

Ради варианта на 17-20т для ПКК.

Ничем не лучше А-5П... А из-за трех ББ даже хуже. Двигателей столько же.

Вариант с двумя боковушками только чтобы было. Если вдруг понадобится замена Зениту. Хотя 1,19 это чуть лучше чем у Ангары и Атласа. :wink:

Чуть лучше, чем совсем плохо

При замене третьей ступени на водородную можно чуть уронить РЗТ и получить нормальную тяговооружённость.

Водород на РН<20 т???

[Salo]

Ради варианта на 17-20т для ПКК.

Ничем не лучше А-5П... А из-за трех ББ даже хуже. Двигателей столько же.

Четыре НК-33-1 против пяти РД-191? У ПКК от РККЭ для довыведения используется САС и третья ступень не нужна. :wink:

Вариант с двумя боковушками только чтобы было. Если вдруг понадобится замена Зениту. Хотя 1,19 это чуть лучше чем у Ангары и Атласа. :wink:

Чуть лучше, чем совсем плохо

Идеально не бывает. :roll:
Выхода два: недозаправить или кратковременно форсировать МД.

При замене третьей ступени на водородную можно чуть уронить РЗТ и получить нормальную тяговооружённость.

Водород на РН<20 т???

Для вывода на ГПО -почему нет? Тем более при наличии водородной инфраструктуры на старте. Зенит на Байконуре ведь пускают.
А если нет, так и не заморачиваться с этим вариантом. :wink:

[Salo]

Хм, ну да, логично.

Хорошо, придерусь к другому

Два пакета с двумя боковушками:
Лёгкий. Первая ступень две лёгкие боковушки. ЦБ. ГО 2 т.
Третья ступень 30т. Стартовая масса 467 т. ПН 15,4 т.

Тяговооруженность 1,19 - не летабельно...

Хотя конечно можно боковушки недозаправить до 170 т Мст.

Вообще я так понял - легкие ББ придуманы только ради этого варианта?

Достаточно 185-190т, тогда при тяговооружённости 1,257 получим ПН 14,5т.

[Salo]

Учтя критику корректируем ряд:

I. Пессимистический.
Боковушки два вида:

Лёгкая. Диаметр 2,66м. Длина примерно 24м.Один двигатель НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 100 т. Конечная масса 10 т.

Тяжёлая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 24м.Два двигателя НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 200 т. Конечная масса 20 т.

ЦБ.
Диаметр 3,76м. Длина примерно 24м. Один двигатель НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 200 т. Конечная масса 20 т.

Третья ступень.

Лёгкая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 5м. Один двигатель РД-0124 тягой 30 тс в вакууме. Стартовая масса 30 т. Конечная масса 3 т.

Тяжёлая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 11 м. Маршевый двигатель РД-120 тягой 85 тс в вакууме+РД-8. Как вариант два НК-31.Стартовая масса 70 т. Конечная масса 7 т.

Варианты.
Два тандема:

Лёгкий. Первая ступень лёгкая боковушка. Вторая Блок И. ГО 840 кг.
Стартовая масса 130т. ПН 3,5т.
Тяговооружённость на старте 1,42.

Средний. Первая ступень тяжёлая боковушка. Вторая ступень со стартовой массой 70т. ГО 1,5 т. Стартовая масса 279 т. ПН 7,2 т.
Тяговооружённость на старте 1,33.

Два пакета с двумя боковушками:

Лёгкий. Первая ступень две лёгкие боковушки. ЦБ. ГО 2т.
Третья ступень 30т. Стартовая масса 446 т. ПН 13,6 т.
Тяговооружённость на старте 1,25.

Тяжёлый. Первая ступень две тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 3 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 696 т. ПН 22,8 т.
Тяговооружённость на старте 1,33.

Два пакета с тремя боковушками:

Лёгкий. Первая ступень три лёгкие боковушки. ЦБ. ГО 2,5 т.
Третья ступень 30т. Стартовая масса 550 т. ПН 17,8 т.
Тяговооружённость на старте 1,34.

Тяжёлый. Первая ступень три тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 5 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 906 т. ПН 31,1 т.
Тяговооружённость на старте 1,43.

Пакет с четырьмя боковушками.
Первая ступень четыре тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 7 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 1115 т. ПН 38,4 т.
Тяговооружённость на старте 1,49.

Последовательный пакет с шестью боковушками.
Первая ступень шесть тяжёлых боковушек. ЦБ. ГО 10 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 1535 т. ПН 55,4 т.
Тяговооружённость на старте 1,45.

II. Оптимистический.
Боковушки два вида:

Лёгкая. Диаметр 2,66м. Длина примерно 24м.Один двигатель НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 100т. Конечная масса 8 т.

Тяжёлая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 24м.Два двигателя НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 200 т. Конечная масса 16 т.

ЦБ.
Диаметр 3,76м. Длина примерно 24м. Один двигатель НК-33-1 тягой 185 тс у Земли. Стартовая масса 200 т. Конечная масса 16 т.

Третья ступень.

Лёгкая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 5м. Один двигатель РД-0124 тягой 30 тс в вакууме. Стартовая масса 30 т. Конечная масса 3 т.

Тяжёлая. Диаметр 3,76м. Длина примерно 11 м. Маршевый двигатель РД-120 тягой 85 тс в вакууме+РД-8. Как вариант два НК-31.Стартовая масса 70 т. Конечная масса 7 т.

Варианты.
Два тандема:

Лёгкий. Первая ступень лёгкая боковушка. Вторая Блок И. ГО 840 кг.
Стартовая масса 130т. ПН 3,9т.
Тяговооружённость на старте 1,42.

Средний. Первая ступень тяжёлая боковушка. Вторая ступень со стартовой массой 70т. ГО 1,5т. Стартовая масса 280 т. ПН 9 т.
Тяговооружённость на старте 1,32.

Два пакета с двумя боковушками:

Лёгкий. Первая ступень две лёгкие боковушки. ЦБ. ГО 2 т.
Третья ступень 30т. Стартовая масса 447 т. ПН 15,4 т.
Тяговооружённость на старте 1,24.

Тяжёлый. Первая ступень две тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 3т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 699 т. ПН 26,3 т.
Тяговооружённость на старте 1,32.

Два пакета с тремя боковушками:

Лёгкий. Первая ступень три лёгкие боковушки. ЦБ. ГО 2,5 т.
Третья ступень 30т. Стартовая масса 553 т. ПН 20,2 т.
Тяговооружённость на старте 1,34.

Тяжёлый. Первая ступень три тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 5 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 911 т. ПН 35,8 т.
Тяговооружённость на старте 1,42.

Пакет с четырьмя боковушками.
Первая ступень четыре тяжёлые боковушки. ЦБ. ГО 7т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 1121 т. ПН 44,3 т.
Тяговооружённость на старте 1,48.

Последовательный пакет с шестью боковушками.
Первая ступень шесть тяжёлых боковушек. ЦБ. ГО 10 т.
Третья ступень 70т. Стартовая масса 1542 т. ПН 61,8 т.
Тяговооружённость на старте 1,44.

При выводе на ГПО третья ступень заменяется водородной ступенью.

[SpaceR]

А не слишком ли оптимистично - 4% Мю ПН для чисто керосиновой ракеты ?

[Salo]

Так и вариант оптимистический!  :wink:
В пессимистическом варианте 3,6%.
И тяговооружённость приличная 1,45.

[SpaceR]

Так и вариант оптимистический!  :wink:
В пессимистическом варианте 3,6%.
И тяговооружённость приличная 1,45.

Ничего себе пессимизм - 3,6% на керосине...  :roll:
Сергей, а эти цифры - результат полных или упрощенных расчетов?

Интересно было бы проверить, какая ПН по той же методике будет у "Союза-2" или "Зенита".

[Salo]

Методика стандартная: спредшит Ратмана. Единственно в чём у меня сомнения-это величина аэродинамических коэффициентов.
Кстати у Союза 2-3 на 17т МюПН 3,53% при тяговооружённости 1,6.
У Ангары-А5 МюПН 3,16% при тяговооружённости 1,27.
У Ангары-А7П МюПН 3,2% при тяговооружённости 1,22 и двух ступенях.
У Н-1 МюПН 3,45% при тяговооружённости 1,63.

[SpaceR]

Методика стандартная: спредшит Ратмана. Единственно в чём у меня сомнения-это величина аэродинамических коэффициентов.
Кстати у Союза 2-3 на 17т МюПН 3,53% при тяговооружённости 1,6.
У Ангары-А5 МюПН 3,16% при тяговооружённости 1,27.
У Ангары-А7П МюПН 3,2% при тяговооружённости 1,22 и двух ступенях.
У Н-1 МюПН 3,45% при тяговооружённости 1,63.

Из этого ряда реально можно верить только последней строчке .
Если учесть, что ступеней три, а тяговооруженности достаточно высоки по всем трём ступеням, как и массовое совершенство, рискну предположить, что это близко к "потолку".
Масштабный фактор - не в Вашу пользу .

[Salo]

У меня тоже три ступени. Все три ступени работают последовательно.
Тяговооружённость на старте 1,45, при включении второй ступени 1,21, при включении третьей 0,74.
Кстати при параллельной работе первой и второй ступени ПН падает до 51,25 т при стартовой тяговооружённости 1,58.
Да и потом это непринципиально. Сколоко Вы считаете реальным ? Пусть будет 3,2-3,4%. Тогда ПН будет 49-52т. Тоже ведь неплохо. :wink:

[Salo]

Идя навстречу пожеланиям трудящихсяухудшил массовое совершенство пакета с шестью боковушками:
Боковушки имеют конечную массу 21т, ЦБ -21т, третья ступень -8т.
Получил  ПН 52,7т. :roll:

[Новичок]

У меня тоже три ступени. Все три ступени работают последовательно.
Тяговооружённость на старте 1,45, при включении второй ступени 1,21, при включении третьей 0,74.
Кстати при параллельной работе первой и второй ступени ПН падает до 51,25 т при стартовой тяговооружённости 1,58.
Да и потом это непринципиально. Сколоко Вы считаете реальным ? Пусть будет 3,2-3,4%. Тогда ПН будет 49-52т. Тоже ведь неплохо. :wink:

А как это получается со 2-ой ступенью 1,21?
Мст2+Мст3+ГО+ПН=200+70+7+50=327т, а тяга НК-33-1 в вак. 223 и то после раскрытия насадка :?:

[Salo]

Это последовательный пакет и на ЦБ стоит два НК-33-1. Кстати расчёт велся для двигателей без насадка. :wink:

[Новичок]

Это последовательный пакет и на ЦБ стоит два НК-33-1. Кстати расчёт велся для двигателей без насадка. :wink:

Спасибо понял, просто в тексте про это не сказано.

[SpaceR]

У меня тоже три ступени. Все три ступени работают последовательно.
Тяговооружённость на старте 1,45, при включении второй ступени 1,21, при включении третьей 0,74.
Кстати при параллельной работе первой и второй ступени ПН падает до 51,25 т при стартовой тяговооружённости 1,58.
Да и потом это непринципиально. Сколоко Вы считаете реальным ? Пусть будет 3,2-3,4%. Тогда ПН будет 49-52т. Тоже ведь неплохо. :wink:

Да, в целом конфигурация неплохая вышла, немного смущает только полет на трёх ЖРД, не совсем удобно для управления. Я подобных решений с качающимися движками не встречал ни разу, ближе всего к ним только "Протон" с его шестью ЖРД. ("Атласы" и К-1 не в счёт - у них 3 движка в ряд! )

Да, а всё-таки - сколько ПГ дает такой же расчёт для Н1 ? Больше ста или нет?

[Salo]

Если качать движки в двух плоскостях, то проблем никаких не будет.
Если только тангенциально или радиально, то при отказе одной из боковушек могут быть проблемы.
а по пакету с шестью боковушками одну ошибочку нашёл.
Поскольку на ЦБ два двигателя вместо одного, то получаем стартовую массу 202т, а конечную -22т в пессимистическом варианте и 18т в оптимистическом.
ПН будет 54,6 т в пессимистическом варианте и 61т в оптимистическом.

[Дмитрий В.]

А не слишком ли оптимистично - 4% Мю ПН для чисто керосиновой ракеты ?

В прошлом году мы с ратте07 пришли к выводу, что 4% - это теоретически достижимый предел для 2-хступенчатой керосиновой РН. Так что, все ОК!

[SpaceR]

А не слишком ли оптимистично - 4% Мю ПН для чисто керосиновой ракеты ?

В прошлом году мы с ратте07 пришли к выводу, что 4% - это теоретически достижимый предел для 2-хступенчатой керосиновой РН. Так что, все ОК!

Имхо "теоретический" и "достижимый" в одной фразе смысла не имеют
Кроме того, это существенно зависит от тяговооруженности ступеней.

Но может оно и достижимо, спорить не буду. Лет через 20-25
Впрочем, сути это сильно не меняет. В целом семейство у Salo вышло более-менее адекватное, даже если ПГ немного "сядет".
Я просто вёл речь к тому, что поскольку сейчас заказом на РН является 18-тонник, то логичнее делать простой моноблок именно на такой ПГ.

А потом уже составлять из него сверхтяжелый пакет на 40-45 тонн .