40-тонник: ищем оптимальное решение.

[RadioactiveRainbow]

Видимо, перерасширение слишком сильное - отрыв потока может быть. Бяка.
Или просто жалко расходовать топливо в атмосфере Хочется интергальный УИ поднять.

Имхо, разумеется. Других идей нет.

[Salo]

При этом ЦБ и ББ удлиняются на 15-20%?
На старших вариантах ряда двигатель на ЦБ запускается по завершении работы первой ступени?

Да, перед отсечкой тяги боковушек.

[Дмитрий В.]

При этом ЦБ и ББ удлиняются на 15-20%?
На старших вариантах ряда двигатель на ЦБ запускается по завершении работы первой ступени?

Да, перед отсечкой тяги боковушек.

А почему тогда не поставить высотное сопло на РД-01200 сразу? В виде стационарного углеродного соплового насадка?

А тяги исходного 11Д122 хватает (ну, кроме, может, быть 6-блочных вариантов).

[Salo]

:wink:

[Bell]

Ну хорошо, давайте попробуем в тему вернутся (в смысле это я себе

Что такое 40-тонник в плане реальных ПН на основные орбиты/траектории? Для нас, ессно.

Ну понятно, ЛЕО - 40 т
ГПО - 9-12 т, смотря какой РБ
К Луне - 13-14 т
Отлетная - 12-13 т

А остальное как?

[Дмитрий В.]

Ну хорошо, давайте попробуем в тему вернутся (в смысле это я себе

Что такое 40-тонник в плане реальных ПН на основные орбиты/траектории? Для нас, ессно.

Ну понятно, ЛЕО - 40 т
ГПО - 9-12 т, смотря какой РБ
К Луне - 13-14 т
Отлетная - 12-13 т

А остальное как?

Остальное - см. прошлогоднее обсуждение про 40-тонник в разделе концепции.

[Bell]

Отсюда?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=197434#197434

Не, я про конкретные размеры ПН на основные орбиты. Что там еще? Прямо ГСО, ССО, еще?


Дмитрий, кстати, я тут немного затупил. Как приблизительно посчитать сухой вес водородной и керосиновой ступени? У меня что-то не вяжется одно с другим...

[Дмитрий В.]

Отсюда?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=197434#197434

Не, я про конкретные размеры ПН на основные орбиты. Что там еще? Прямо ГСО, ССО, еще?


Дмитрий, кстати, я тут немного затупил. Как приблизительно посчитать сухой вес водородной и керосиновой ступени? У меня что-то не вяжется одно с другим...

Поскольку для расчета нужна КОНЕЧНАЯ масса блока, привожу примерную формулу для ее расчета:
Mk = Ato*Mt + 1.3*GAM*N0*MO +AS*(M0-Mпг),
где Ato - относительнвая масса топливного отсека, 0,025-0,04 (меньшее значение - для больших ступеней)- для "керосиновых" ступеней, 0,04-0,045 - для "больших" водородных ступеней, 0,05-0,06 - для небольших водородных ступеней, 0,06-0,1 - для КРБ,
Mt - рабочий запас топлива.
GAM - отношение массы залитого ЖРД к начальной тяге (т/тс)
N0 - начальная тяговооруженность ступени (отношение начальной тяги к массе "заправленный блок + ПГ")
MO - стартовая (начальная) масса ступени ("заправленный блок + ПГ")
AS - относительная масса "прочих" отсеков и систем (сухие отсеки, СУ, СПВП, БКС и т.п.), 0,02-0,04
Mпг - масса полезного груза ступени (для последней ступени - масса КА, для предыдущих - масса последующей ступени).

[Bell]

Бррр, как сложно  :?
А почему нельзя просто баки+ДУ+"прочие отсеки"? И нет ли какой-то укрупненной методики расчета массы баков, по диаметру например?

[Дмитрий В.]

Бррр, как сложно  :?
А почему нельзя просто баки+ДУ+"прочие отсеки"? И нет ли какой-то укрупненной методики расчета массы баков, по диаметру например?

Укрупненная методика расчета гладких баков - примерно 100 строк в экселе.
Проще - только по статистике.

[Bell]

Ну смотрите, например берем условную ступень 200 т Мст.
Известно, что реально достижимое совершенство керосинок 13,5-14, это сухой вес ~14,5 т. Допустим, пусть будет 2*НК-33 = 3,5 т, "прочие отсеки" 0,03 = 6 т, значит баки 5 т. Тогда объем баков 190 м3.

Теперь условно меняем НК-33 на 1 РД-0120, заливаем в те же баки водород. Теплоизоляция много не потянет, так что сухой вес останется практически таким же, ну пусть будет 15 т сухого веса, для круглого счета. В 190 м3 поместится 64 т ЖК/ЖВ. Имеем совершенство 79/15 = 5,27 или 0,19...
А реально для такой большой (по размеру) водородной ступени должно быть не больше 0,13.

Вот я к чему...

[Дмитрий В.]

Теперь условно меняем НК-33 на 1 РД-0120, заливаем в те же баки водород. Теплоизоляция много не потянет, так что сухой вес останется практически таким же, ну пусть будет 15 т сухого веса, для круглого счета. В 190 м3 поместится 64 т ЖК/ЖВ. Имеем совершенство 79/15 = 5,27 или 0,19...
А реально для такой большой (по размеру) водородной ступени должно быть не больше 0,13.

Вот я к чему...

Примерно, так и есть. Ну, с учетом криогенного упрочнения и того, что водородные баки изготавливаются из материалов с повышенной удельной прочностью (например, 01201 против АМГ-6), то массовое совершенство для ступени указанных размеров с 11Д122 составит 0,16...0,17. Если отказаться от межбака, то можно получить и 0,14-0,15.

[Дмитрий В.]

Отсюда?
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=197434#197434

Не, я про конкретные размеры ПН на основные орбиты. Что там еще? Прямо ГСО, ССО, еще?

Да, оттуда.

[Bell]

Примерно, так и есть.

Мнэ... учитывая продолжительность ваших размышлений подозреваю, что не "так и есть", а "так и получается"
Вообще-то "есть" как раз не так, а намного меньше. И вы прекрасно это знаете

Ну, с учетом криогенного упрочнения и того, что водородные баки изготавливаются из материалов с повышенной удельной прочностью (например, 01201 против АМГ-6), то массовое совершенство для ступени указанных размеров с 11Д122 составит 0,16...0,17. Если отказаться от межбака, то можно получить и 0,14-0,15.

А давайте поставим вопрос иначе - сделаем водородную ступень на 190 м3 с совершенством 0,12, приделаем 2 НК-33 и зальем метан! Будет и 01201, и без межбака, и криогенное уплотнение!

[Дмитрий В.]

Примерно, так и есть.

Мнэ... учитывая продолжительность ваших размышлений подозреваю, что не "так и есть", а "так и получается"
Вообще-то "есть" как раз не так, а намного меньше. И вы прекрасно это знаете

Вообще-то у меня "цифири" дома ("Дейтрончик" как раз в вподходящей весовой категории). Посмотрел, "поиграл" коэффициентами (при первоначальном расчете завысил массу ГО, но занизил массу ДУ 1-й ступени). Массовое совершенство получается все равно примерно таким, как я сказал.

[Bell]

Не, "примерно таким" не катит
Должно быть соответствующим статистике.
Разница в 1,5 раза уж больно велика...

[Дмитрий В.]

Не, "примерно таким" не катит
Должно быть соответствующим статистике.
Разница в 1,5 раза уж больно велика...

В 1,5 раза относительно чего? :wink:

[Bell]

Расчетное совершенство в 1,5 хуже статистического, 0,19:0,13.
Я уж молчу про Центавр (просто там как известно свои особенности), но КВРБ ЦНИИМаш требует делать с совершентсвом 0,15, при массе 23 т. По УКВБ были цифры порядка 0,145 при запр. массе 50 т.

[Salo]

С ростом размера ступени совершенство улучшается. :wink:

[freinir]

Теперь условно меняем НК-33 на 1 РД-0120, заливаем в те же баки водород. Теплоизоляция много не потянет, так что сухой вес останется практически таким же, ну пусть будет 15 т сухого веса, для круглого счета. В 190 м3 поместится 64 т ЖК/ЖВ. Имеем совершенство 79/15 = 5,27 или 0,19...
А реально для такой большой (по размеру) водородной ступени должно быть не больше 0,13.

Вот я к чему...

Примерно, так и есть. Ну, с учетом криогенного упрочнения и того, что водородные баки изготавливаются из материалов с повышенной удельной прочностью (например, 01201 против АМГ-6), то массовое совершенство для ступени указанных размеров с 11Д122 составит 0,16...0,17. Если отказаться от межбака, то можно получить и 0,14-0,15.

А разве для баков, работающих на устойчивость нужна повышенная удельная прочность?