40-тонник: ищем оптимальное решение.

[SpaceR]

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.

Точнее -
Если качать движки в двух плоскостях, то у моноблока уже могут быть проблемы, особенно в зоне максимальных высотных ветров.
Кстати, если кто забыл, именно таким ветром "сломало" ТТУ при последнем полете "Челленджера".
А при качании двигателя только в одной плоскости - уже однозначно авария!

Да и для управленцев посчитать все возможные алгоритмы программ управления при отказе одного из трех движков ускорителя (а особенно моноблока) - не сахар...

Если же применить четырехдвигательный блок, все эти проблемы или исчезают, или ослабеваются существенно.

[SpaceR]

В семействе у Salo (которое из двухдвигательных блоков) простым моноблоком выходит РН с  ПГ 7-8 тонн, как у Союза.
А самым простым (и поэтому, по идее, самым востребованным) из пакетов - с двумя боковушками - РН с ПГ 13-15 тонн, а таких РН у нас уже есть две почти готовых.
Зачем же повторяться?  :?

На мой взгляд, оптимальный набор РН по их ПГ должен составляться не по ряду Фибоначчи, а приблизительно с коэффициентом умножения 1,5.
И существующие РН, как я наблюдаю, в него уже почти укладываются
3,5-4 т - "Днепр" и "Ангара-1.2"
7-8 т - "Союзы"
9,6-10 т - "Союз-2-3"
13,5-14,5 т - "Зенит-2М" и "Ангара-3"
__18-20 т - требуемая РН для ПКК
24-25 т - "Ангара-5".[/size]

Соответственно, следующая требуемая РН для такого ряда должна иметь ПГ  ~ 36-40 т[/size]  .

[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.

Точнее -
Если качать движки в двух плоскостях, то у моноблока уже могут быть проблемы, особенно в зоне максимальных высотных ветров.
Кстати, если кто забыл, именно таким ветром "сломало" ТТУ при последнем полете "Челленджера".
А при качании двигателя только в одной плоскости - уже однозначно авария!

Да и для управленцев посчитать все возможные алгоритмы программ управления при отказе одного из трех движков ускорителя (а особенно моноблока) - не сахар...

Если же применить четырехдвигательный блок, все эти проблемы или исчезают, или ослабеваются существенно.

А кто говорит о моноблоке с тремя двигателями? в моём случае это пакет с тремя боковушками. На ЦБ один двигатель, а боковушки в двух вариантах-одно и двухдвигательные.

[Salo]

В семействе у Salo (которое из двухдвигательных блоков) простым моноблоком выходит РН с  ПГ 7-8 тонн, как у Союза.
А самым простым (и поэтому, по идее, самым востребованным) из пакетов - с двумя боковушками - РН с ПГ 13-15 тонн, а таких РН у нас уже есть две почти готовых.
Зачем же повторяться?  :?

На мой взгляд, оптимальный набор РН по их ПГ должен составляться не по ряду Фибоначчи, а приблизительно с коэффициентом умножения 1,5.
И существующие РН, как я наблюдаю, в него уже почти укладываются
3,5-4 т - "Днепр" и "Ангара-1.2"
7-8 т - "Союзы"
9,6-10 т - "Союз-2-3"
13,5-14,5 т - "Зенит-2М" и "Ангара-3"
__18-20 т - требуемая РН для ПКК
24-25 т - "Ангара-5".[/size]

Соответственно, следующая требуемая РН для такого ряда должна иметь ПГ  ~ 36-40 т[/size]  .

При моноблоке на 18-20т, триблок (минимальный пакет) будет уже около 54-60т.  :roll:

[fagot]

При моноблоке на 18-20т, триблок (минимальный пакет) будет уже около 54-60т. :roll:

Трехступенчатый Зенит должен вывести где-то 18 т, но Тризенит будет как раз примерно на 40 т.

[SpaceR]

А кто говорит о моноблоке с тремя двигателями? в моём случае это пакет с тремя боковушками. На ЦБ один двигатель, а боковушки в двух вариантах-одно и двухдвигательные.

Вы, Сергей!  
Вы же и описывали, но в более раннем варианте семейства
Отказываетесь от него? Ок, принято.

Я о том, что под требуемый моногруз (18т) нужно и ракету делать моноблок - потому как более лёгкие варианты семейства не будут востребованы: РН соответствующей грузоподъёмности уже есть и вполне хорошо летают.
Необходимость пакета для минимального моногруза можно объяснить только ограничениями по ж.д.-транспортировке, но для 18-тонника в ж.д.-габариты вписаться реально, в крайнем случае везти отдельно бак окислителя 1ступени.

И если принять условием продолжение выполнения задачи при отказе одного из ЖРД, то тут пакет с одним ЖРД на ЦБ снова проигрывает тандему .

[SpaceR]

При моноблоке на 18-20т, триблок (минимальный пакет) будет уже около 54-60т.  :roll:

Это только если вместе с третьей ступенью
Если же её вообще снять, то ПГ выйдет имхо 40-42 т.
Вместо верхней ступени эффективнее применить тяжелый КВРБ (с доразгоном), и сразу на ПГСО  
Или даже сразу на Луну   .

[fagot]

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.

Шаттл еще ближе. :wink:

[SpaceR]

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.

Шаттл еще ближе. :wink:

М-да, эт я запамятовал...  :oops:

[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!

Имхо "теоретический" и "достижимый" в одной фразе смысла не имеют

Имеют, имеют! :lol:  "Теоретически", потому, что рассчитаны , а не реализованы на практике. "Достижимы", поскольку это значение может быть достигнуто с удельными параметрами созданных ЖРД и массовым совершенством существующих ракетных блоков. :wink:

[Новичок]

Имеют, имеют! :lol:  "Теоретически", потому, что рассчитаны , а не реализованы на практике. "Достижимы", поскольку это значение может быть достигнуто с удельными параметрами созданных ЖРД и массовым совершенством существующих ракетных блоков. :wink:

Дмитрий, а можно примерчик?

[Дмитрий В.]

Имеют, имеют! :lol:  "Теоретически", потому, что рассчитаны , а не реализованы на практике. "Достижимы", поскольку это значение может быть достигнуто с удельными параметрами созданных ЖРД и массовым совершенством существующих ракетных блоков. :wink:

Дмитрий, а можно примерчик?

Можно. А в каком виде?

[Новичок]

Имеют, имеют! :lol:  "Теоретически", потому, что рассчитаны , а не реализованы на практике. "Достижимы", поскольку это значение может быть достигнуто с удельными параметрами созданных ЖРД и массовым совершенством существующих ракетных блоков. :wink:

Дмитрий, а можно примерчик?

Можно. А в каком виде?

Ну просто РН по ступеням, керосин, 4%, параметры ДУ и ступеней.

[Дмитрий В.]

Имеют, имеют! :lol:  "Теоретически", потому, что рассчитаны , а не реализованы на практике. "Достижимы", поскольку это значение может быть достигнуто с удельными параметрами созданных ЖРД и массовым совершенством существующих ракетных блоков. :wink:

Дмитрий, а можно примерчик?

Можно. А в каком виде?

Ну просто РН по ступеням, керосин, 4%, параметры ДУ и ступеней.

Launch mass      243661,5   
Payload      10000   
         
      I   II
Full mass      199917,2205   32544,30372
Empty mass      14418,88192   2821,901295
Isp (atm) (s)      302,7272727   359
Isp (vac) (s)      333   359
Thrust (vac) (t)      402,0415149   32,77590422
Fuel consumption      1207,331877   91,29778333
Throttle   -      
         
         
         
Fairing mass      1200   
Fairing jettison (s)      155   
         
Sx      10   10
Sy      125   55
ХС=8904 м/с. Оптимизация велась по максимуму МюПГ, при выведении на орбиту 200*200 км накл 51,7 град. Тяговооруженность 1-й ступени зафиксирована на уровне 1,5.

[Новичок]

Спасибо.
Как я понимаяю 1-я ступень похожа на использование НК-33-1, что вполне реалистично. Со второй конечно сложнее.

[Дмитрий В.]

Спасибо.
Как я понимаяю 1-я ступень похожа на использование НК-33-1, что вполне реалистично. Со второй конечно сложнее.

Со второй тоже особых проблем быть не должно: УИ и удельная масса ДУ примерно соответствуют РД-0124. Массовое совершенство примерено на 10-15% лучше, чем у блока И, что обеспечивается меньшей тяговооруженностью 2-й ступени при бОльшей заправке и, например, применением алюминиеволитиевых сплавов.
Да, у меня еще одно допущение - ГО массой 1200 кг сбрасывается одновременно с блоком 1-й ступени. В этом есть некоторая натяжка (чтобы ГО падал в одну зону с фрагментами 1-й ступени, он должен отделяться несколько позже), но это не должно сильно исказить результаты расчетов.

[Новичок]

Похоже, но все равно остается впечатление что "за гранью достигнутого". В общем скорее предмет для сомнений, а не для спора.

[Дмитрий В.]

Похоже, но все равно остается впечатление что "за гранью достигнутого". В общем скорее предмет для сомнений, а не для спора.

Хм, да все вроде бы достигнуто: УИ= 359 с - у РД-0124, про НК-33 и говорить нечего - параметры НК-33-1 по тяге и УИ достигнуты при испытаниях НК-33. Массовое совершенство блока 1-й ступени - сопоставимо с блоком 1-й ступени Атлас-5 и лишь чуть выше, чем у Зенит-2 (у которого только на остатки топлива и газа приходится почти 6 т конечной массы). Все, абсолютно все, относительные и удельные параметры составных элементов достигнуты, либо могут быть достигнуты уже сейчас без использования какой-либо технологической "экзотики".

[Новичок]

Сомнения связаны со 2-й ступенью.

[Дмитрий В.]

Сомнения связаны со 2-й ступенью.

Ну, давайте прикинем. предположим, что за основу взят блок И (тяга двигателя - 32 т - близка к РД-0124), заправка которого увеличена на где-то на 7200 кг. При этом масса конструкции, в первом приближении, увеличиться только за счет удлинения обечаек баков (в сумме примерно на 1,3 м), а также за счет удлинения разного рода внутрибаковых устройств. При этом увеличение массы обечайки составит где-то 70-75 кг (при толщине обечайки 2,5 мм). Еще с пяток кг даст удлинение датчиков уровня. На несколько кг надо будет увеличить запас гелия для наддува. В сумме может "набежать" 100-150 кг. Поэтому даже при использовании сплава АМГ-6 задача обеспечения конструктивной характеристики в районе 10,5-11 - не очень сложная задача. Если же уменьшить немного массу системы управления, а конструкцию топливного отсека перевести на сплавы 01420, 01460, то спокойно обеспечивается и более высокое массовое совершенство. Вас же, почему-то, не удивляет конструктивное совершенство Центавра (водородного!), которое больше 10 единиц!