40-тонник: ищем оптимальное решение.

[Salo]

Есть соображения, к каким двигателям относится это:
http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=65
http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=64

Ну, по второму все ясно: "Для использования в составе второй ступени мощных РН типа «Энергия»."
По второму, очевидно, тоже самое. Есть подозрение, что это проработки для сверхтяжелых РН от ЦиХ (для 3-й водородной ступени). Хотя вариант с переменным соотношением компонентов выгоднее для первой ступени, либо для центрального блока. Ну, или для гипотетического одноступа :roll:

Это ещё от лопоухой Ангары. :wink:

[Дмитрий В.]

Есть соображения, к каким двигателям относится это:
http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=65
http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=12&prod=64

Ну, по второму все ясно: "Для использования в составе второй ступени мощных РН типа «Энергия»."
По второму, очевидно, тоже самое. Есть подозрение, что это проработки для сверхтяжелых РН от ЦиХ (для 3-й водородной ступени). Хотя вариант с переменным соотношением компонентов выгоднее для первой ступени, либо для центрального блока. Ну, или для гипотетического одноступа :roll:

Это ещё от лопоухой Ангары. :wink:

Не исключено, хотя для "лопоухой" ароде бы 3-хкомпонентник рассматривался.

[Дмитрий В.]

Давайте. Тем более РД-0141 они почему-то на сайте не привели.

Пересчитал. Овчинка выделки не стоит. Масса ПГ упала на 2,8 т. А по стоимости вряд ли будет выигрыш :cry:

Слишком тяжелый.

Да, и УИ меньше :cry:

[Лютич]

Кстати, слышал еще варианты трехкомпонентников водород-кислорад-аммиак. Утверждалось, что бак аммиака получается очень компактным, так что можно его утопить в баке ЖК, зато очень неплохая прибавка энергетике у земли.

[Дмитрий В.]

Кстати, слышал еще варианты трехкомпонентников водород-кислорад-аммиак. Утверждалось, что бак аммиака получается очень компактным, так что можно его утопить в баке ЖК, зато очень неплохая прибавка энергетике у земли.

Н-да, ну запашок будет на СК после старта!

[MGouchkov]

Давайте. Тем более РД-0141 они почему-то на сайте не привели.

Пересчитал. Овчинка выделки не стоит. Масса ПГ упала на 2,8 т. А по стоимости вряд ли будет выигрыш :cry:

 Ну вот, только прочитав про 250тс в вакууме подумал что это уже почти то, что имхо надо..   :twisted:
 БОльшая часть, имхо, интереса к паре "кислород-метан" обоснована бОльшей перспективностью этой пары для создания многоресурсных  ЖРД, которые могут многократно использоваться, будучи после запуска тем или иным обравзом сохранно возвращаемыми на землю. Тогда, и с тем что они значимо относительно более тяжёлые, смиряться сообразно, если это ведёт к значимому снижению затрат на межполётные диагностику- обслуживание.
 Но вот класс тяги..? Массовое совершенство, особенности связанные с многоразовостью так или иначе ухудшат, и поэтому для реализации в РН бОльшей за счёт систем возвращения, стартовой мессы тех же оптимальных схем что и для одноразовой (3 или 5 однокамерных жрд на блоке), еденичная  тяга ЖРД понадобиться  "на один класс" больше..
.."Метановый RS68" нужен...

[MGouchkov]

А как такой движок будет собираться и доставляться к месту сборки РН?

Например на внешней подвеске Ми-26.

Ясно. А для перевозки РД-0141 было бы достаточно "Бычка"
 :roll:

 А ДУ первой ступени в сборе появляется только вместе с баковым блоком ступени,- ступенью в сборе, и так грузится на некий аналог ВМ-Т?
 Вобщем, наверное можно и возможно логично,- баковый блок для пары кислород-метан имеет смысл предусматривать именно единым изделием; в в отличии от баков для пары кислород - водород центра "Энергии" габариты метанового бака позволяют это сделать..
 Однако всё же, как о вертолёте-кране на базе Ми-26 для транспортировки многоразового ВА с ДУ в сборе, а бакового блока- на аналоге ВМ-Т (что становиться проще потому как ЦТ бакового блока не смещает к хвосту тяжёлая ДУ), в треде впервые упомянул я, так по сию пору этот вариант видится мне предпочтительнее.

[Дмитрий В.]

Ну вот, только прочитав про 250тс в вакууме подумал что это уже почти то, что имхо надо..   :twisted:
 БОльшая часть, имхо, интереса к паре "кислород-метан" обоснована бОльшей перспективностью этой пары для создания многоресурсных  ЖРД, которые могут многократно использоваться, будучи после запуска тем или иным обравзом сохранно возвращаемыми на землю. Тогда, и с тем что они значимо относительно более тяжёлые, смиряться сообразно, если это ведёт к значимому снижению затрат на межполётные диагностику- обслуживание.
 Но вот класс тяги..? Массовое совершенство, особенности связанные с многоразовостью так или иначе ухудшат, и поэтому для реализации в РН бОльшей за счёт систем возвращения, стартовой мессы тех же оптимальных схем что и для одноразовой (3 или 5 однокамерных жрд на блоке), еденичная  тяга ЖРД понадобиться  "на один класс" больше..
.."Метановый RS68" нужен...

В принципе, возможен и метановый ЖРД упрощенной, открытой схемы с УИ на уровне несколько выше, чем у НК-33. Если не заморачиваться с многоразовостью (ну, оставить для испытаний и надежности 5-6-кратный ресурс), то движок можно сделать достаточно легким.

[Дмитрий В.]

Хотя в принципе, и первая ступень с шестью НК-33-1 достойно выглядит. Стартовая масса (при 2-й водородной ступени) порядка 740 т, масса ПГ=42-43 т. Есть перспективы наращивания грузоподъемности за счет увеличения объема баков.

[MGouchkov]

Ну вот, только прочитав про 250тс в вакууме подумал что это уже почти то, что имхо надо..   :twisted:
 БОльшая часть, имхо, интереса к паре "кислород-метан" обоснована бОльшей перспективностью этой пары для создания многоресурсных  ЖРД, которые могут многократно использоваться, будучи после запуска тем или иным обравзом сохранно возвращаемыми на землю. Тогда, и с тем что они значимо относительно более тяжёлые, смиряться сообразно, если это ведёт к значимому снижению затрат на межполётные диагностику- обслуживание.
 Но вот класс тяги..? Массовое совершенство, особенности связанные с многоразовостью так или иначе ухудшат, и поэтому для реализации в РН бОльшей за счёт систем возвращения, стартовой мессы тех же оптимальных схем что и для одноразовой (3 или 5 однокамерных жрд на блоке), еденичная  тяга ЖРД понадобиться  "на один класс" больше..
.."Метановый RS68" нужен...

В принципе, возможен и метановый ЖРД упрощенной, открытой схемы с УИ на уровне несколько выше, чем у НК-33. Если не заморачиваться с многоразовостью (ну, оставить для испытаний и надежности 5-6-кратный ресурс), то движок можно сделать достаточно легким.

 Когда вы, Дмитрий, открывали тему, то уточняли, что двигатели с вашей точки зрения сообразно рассматривать существующие (как минимум в разваботке):
 А существующие так метан-кислородные,- либо замкнутые напряжённые на одни полёт, либо открытые многоразовые (РД-М центра им Келдыша), либо и замнутые и многоразовые, но тяжеленные (РД 0162 КБХА).
 Имхо, если не думать о перспективе многоразовости, то с парой кислород-метан заморачиваться не стоит, и как вы и написали в следующем посте,- на первой ступени,- 6 НК33.
 А если думать, то имхо- конечная цель развития РН этого этапа,- ДУ первой ступени в спасаемом аппарате,- из 5ти ЖРД по идее РД-М (используя для действительно _открытой_ схемы ещё одно преимущество пары кислород-метан,- возможности эффективно поднять давление при восстановительном газе и открытой схеме)- с давлением в камере 120атм, но тягой гарантированно на земле в 250тс        .
..Может быть примечательно для первого этапа, сравнить по эффективности 6 НК33, как с 5ю РД0141 КБХА, так и с вариантом из 6ти метановых модификаций РД0120 КБХА.
 И так же для сравнения с многоразовым варитантом ДУ,  эта же система из 6ти одноразовых метановых 200от тонников,- тоже может быть опорным ориентиром.

[Дмитрий В.]

Варианты одноразовых тандемов с 5*РД-0141, 5*РД-0162 (по характеристикам весьма похож на метановый РД-0120) и 6*НК-33-1 уже рассмотрены. Вариант с 6*НК-33 не проходит по грузоподъемности (ПГ составляет порядка 33-36 т в зависимости от требований по выходу из нештатных ситуаций).
Не совсем ясно, зачем рассматривать многоразовые варианты :roll:
Во-первых, сомнительны перспективы снижения стоимости выведения при переходе на многоразовую технику. Во-вторых, не совсем ясно, что имеется в виду: спасение только ДУ или первой ступени целиком? Оба варианта технически осуществимы, но имеют свои специфические проблемы.

[MGouchkov]

Варианты одноразовых тандемов с 5*РД-0141, 5*РД-0162 (по характеристикам весьма похож на метановый РД-0120) и 6*НК-33-1 уже рассмотрены. Вариант с 6*НК-33 не проходит по грузоподъемности (ПГ составляет порядка 33-36 т в зависимости от требований по выходу из нештатных ситуаций).
 
 Не совсем ясно, зачем рассматривать многоразовые варианты :roll:
Во-первых, сомнительны перспективы снижения стоимости выведения при переходе на многоразовую технику. Во-вторых, не совсем ясно, что имеется в виду: спасение только ДУ или первой ступени целиком? Оба варианта технически осуществимы, но имеют свои специфические проблемы.

 Анализ первых двух вариантов,- метановых- видел само собой, c 5*РД-0141 мне и понравился. Про вариант 6*НК-33-1 вы, Дмитрий, в своём последнем посте упоминали только что проанализируете, а удививший меня, признаюсь, результат (такое падение  ПГ) привели только сейчас.
 
 Про многоразовость: Что мысль о её выгодности вопреки опыту Шаттла, и реализовав этот опыт и во внимании к снижению затрат на межполёт- не только моя, можно увидеть имхо и в том, что и РД0141 и РД0162 декларировались (первый)- для РКС с декларировавшейся же многоразовостью 1ой ступени ("Россиянка"), а второй- разрабатывался тоже для так же многоразовой ("Волга").

 С вариантами многоразовости,- действительно вопрос:
 "Россиянка" в _этом_ действительно мягко говоря сомнительна, а по сравнению с очередным "Предшаттлом"- "Волгой", я писал, мне представляется более предпочтительным более консервативный вариант,- ракетная ступень как сочетание одноразового бакового блока и ВА с ДУ на парашюте-айрбегах-штангах/опорах.

[Дмитрий В.]

Варианты одноразовых тандемов с 5*РД-0141, 5*РД-0162 (по характеристикам весьма похож на метановый РД-0120) и 6*НК-33-1 уже рассмотрены. Вариант с 6*НК-33 не проходит по грузоподъемности (ПГ составляет порядка 33-36 т в зависимости от требований по выходу из нештатных ситуаций).
 
 Не совсем ясно, зачем рассматривать многоразовые варианты :roll:
Во-первых, сомнительны перспективы снижения стоимости выведения при переходе на многоразовую технику. Во-вторых, не совсем ясно, что имеется в виду: спасение только ДУ или первой ступени целиком? Оба варианта технически осуществимы, но имеют свои специфические проблемы.

 Анализ первых двух вариантов,- метановых- видел само собой, c 5*РД-0141 мне и понравился. Про вариант 6*НК-33-1 вы, Дмитрий, в своём последнем посте упоминали только что проанализируете, а удививший меня, признаюсь, результат (такое падение  ПГ) привели только сейчас.
 
 Про многоразовость: Что мысль о её выгодности вопреки опыту Шаттла, и реализовав этот опыт и во внимании к снижению затрат на межполёт- не только моя, можно увидеть имхо и в том, что и РД0141 и РД0162 декларировались (первый)- для РКС с декларировавшейся же многоразовостью 1ой ступени ("Россиянка"), а второй- разрабатывался тоже для так же многоразовой ("Волга").

 С вариантами многоразовости,- действительно вопрос:
 "Россиянка" в _этом_ действительно мягко говоря сомнительна, а по сравнению с очередным "Предшаттлом"- "Волгой", я писал, мне представляется более предпочтительным более консервативный вариант,- ракетная ступень как сочетание одноразового бакового блока и ВА с ДУ на парашюте-айрбегах-штангах/опорах.

На предыдущей странице я привел краткие данные по варианту с 6*НК-33-1. Падение массы ПГ при переходе на НК-33 объясняется простым уменьшением располагаемой тяги, а значит и ограничением стартовой массы. В принципе, если поднапрячься, то можно дотянуть и этот вариант до 40 тонн. Но уже за счет вылизывания 2-й ступени и отказа от безопасного выхода из нештатных ситуаций. Что касается варианта спасения ЖРД в капсуле, то я сам рассматривал такой вариант в проекте "Космическое такси" *спасение НК-33). Такой вариант появился из 2-х предросылок- количество этих ЖРД ограничено, а ресурс вполне допускает многократное применение. Иными словами, решение было вынужденным. Проблемы: создание надежных быстроразъемных сроединений в магистралях подачи топлива, необходимость существенных затрат на поисково-спасательные работы. При этом массса ПГ снижается незначительно.

[MGouchkov]

На предыдущей странице я привел краткие данные по варианту с 6*НК-33-1. Падение массы ПГ при переходе на НК-33 объясняется простым уменьшением располагаемой тяги, а значит и ограничением стартовой массы. В принципе, если поднапрячься, то можно дотянуть и этот вариант до 40 тонн. Но уже за счет вылизывания 2-й ступени и отказа от безопасного выхода из нештатных ситуаций. Что касается варианта спасения ЖРД в капсуле, то я сам рассматривал такой вариант в проекте "Космическое такси" *спасение НК-33). Такой вариант появился из 2-х предросылок- количество этих ЖРД ограничено, а ресурс вполне допускает многократное применение. Иными словами, решение было вынужденным. Проблемы: создание надежных быстроразъемных сроединений в магистралях подачи топлива, необходимость существенных затрат на поисково-спасательные работы. При этом массса ПГ снижается незначительно.

 Ой, Дмитрий, а я считал что "консервативная частичная многоразовость"- моя "дилетантская ересь", а в профессиональных кругах либо любят "Венчур стары" или "Байкалы/Волги", либо на многоразовость- принципиальная идиосинкрозия .
 К сожалению поиск по форуму работает (по крайней мере под моим управлением) ..не очень, сслкой на ваше "космическое такси для НК33" поделитесь?
 Про саму идею такой многоразовости понимаю что у неё есть свои подводные камни (так же как и у любой другой ) :?
 Соединения магистралей с внешним баком, близкие к требуемым работают на Шаттле, но вот сделать вместо хвоста Шаттла с ДУ такой возвращаемый блок для "Шаттла-карго" американцы, упоминали, пробовали но не получилось  
 А вот про "приём" возвращающегося блока ДУ, проблема видится решаемой проще,- значительную часть траектории своего полёта после отделения он проходит на сверхзвуке, на котором аэродинамического качества несущего корпуса типа "Клипера"      :wink:  должно хватать для достаточно точного управления (при этом тяжёлая теплозащита для ВА 1ой ступени ещё не нужна), а парашуюную систему можно вводить на высотах 2-3км (в два-три раза ниже чем для  СА ПКК), причём точка открытия парашюта в которую выводиться ВА может расститываться в зависимости от ветра оперативно.
 Так что сажать ВА в эллипс километр на три, на обычном парашюте имхо вполне возможно.

[Дмитрий В.]

К сожалению поиск по форуму работает (по крайней мере под моим управлением) ..не очень, сслкой на ваше "космическое такси для НК33" поделитесь?
 Про саму идею такой многоразовости понимаю что у неё есть свои

Это здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=5122

[MGouchkov]

К сожалению поиск по форуму работает (по крайней мере под моим управлением) ..не очень, сслкой на ваше "космическое такси для НК33" поделитесь?
 Про саму идею такой многоразовости понимаю что у неё есть свои

Это здесь:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=5122

Спасибо, "поймал" сяду читать.

[Дмитрий В.]

К сожалению поиск по форуму работает (по крайней мере под моим управлением) ..не очень, сслкой на ваше "космическое такси для НК33" поделитесь?
 

Вообще-то, идея "Космического такси" принадлежит моему соавтору по статье - редактору НК Игорю Афанасьеву (я кое-что доработал и сделал некоторые расчеты и прикидки).

[Дем]

Последняя попытка извратиться. Ставим небольшой бачок с ЖВ внутрь бака ЖМ. Гелием выдавливаем ЖВ в теплообменник, где он газифицируется при температуре ЖМ и используется для наддува бака ЖМ. Бак с термоизоляцией весит меньше чем шар -баллоны. Давление внутри и снружи примерно одинаковое. Запас ЖВ в четыре раза меньше чем гелия. Масса газов наддува тоже.
Водородная инфраструктура на старте по-любому есть. :wink:

Можно ещё проще - никакого гелия, никаких теплообменников.
Помещаем бак с ЖВ внутрь бака с ЖМ. Засчет теплопотока через стенку ЖВ испаряется и создаёт давление, которое вытесняет ЖВ наружу. Там при контакте с ЖМ водород испаряется и создаёт давление в баке ЖМ. Всего один клапан  на фиксированное внешнее давление (ну и ещё один для выпуска излишков газа из бака с ЖВ)

Насчёт объёмов ЖВ - нужно ещё учесть его растворимость в ЖМ (но для УИ это только на пользу пойдёт)

[RadioactiveRainbow]

А может оба компонента водородом вытеснять?
Ведь кислород при контакте с водородом не должен реагировать... без, так сказать, зажигателя какого-нибудь ))

[Salo]

Стрёмно! Малейшая искра и Бум-м-м. Можно жидкий гелий разместить в баке с тем же эффектом. :wink: