40-тонник: ищем оптимальное решение.

[RadioactiveRainbow]

В "три-" и "пятиблоки" объединяются ведь только первые ступени. Верхних в любом варианте остается по одной, так что вряд ли тут можно просто умножать на 3 и 5. Хотя приведенные цифры взяты с потолка. То, чего хотелось бы.  

А это почему, например?

[Shestoper]

Можно вспомнить как фон Браун у своих первых "Сатурнов" баки набирал в виде пакета баков "Юпитеров" - больший диаметр был ещё не освоен в производстве.
Так и баки сверхтяжелых носителей можно собирать из 3-7 баков 40-тонника.
Тогда будет у нас 130-тонник и 280-тонник (в реальности чуть меньше, 120-тонник и 250-тонник примерно, так как массовое совершенство такого пакета будет хуже, чем моноблочного бака).

[ааа]

Alexandrc пишет:
 

Если моноблок - 25т, то "триблок" - под 70, а "пятиблок" - сильно за сотню

В "три-" и "пятиблоки" объединяются ведь только первые ступени. Верхних в любом варианте остается по одной, так что вряд ли тут можно просто умножать на 3 и 5. В таком варианте каждая добавочная первая ступень даст прибавку в 1,34 раза. Т.о. "триблок" будет 25*(3-1)*1,34=67, а "пятиблок" 134 тонны. Но это без учета некоторых моментов.

Вызывает сомнение широкая применимость такой формулы. Деление ХС по ступеням - оно ведь сильно разное бывает.

[Александр Ч.]

Если моноблок - 25т, то "триблок" - под 70, а "пятиблок" - сильно за сотню

В "три-" и "пятиблоки" объединяются ведь только первые ступени. Верхних в любом варианте остается по одной, так что вряд ли тут можно просто умножать на 3 и 5.

В таком варианте каждая добавочная первая ступень даст прибавку в 1,34 раза. Т.о. "триблок" будет 25*(3-1)*1,34=67, а "пятиблок" 134 тонны. Но это без учета некоторых моментов.

Вызывает сомнение широкая применимость такой формулы. Деление ХС по ступеням - оно ведь сильно разное бывает.

Для той конструкции, что вы обрисовали, подходит.
Хотите точнее, посчитайте сами по формуле Циолковского или в спредшите Ратмана. Разница не больше 20%.

[ааа]

В таком варианте каждая добавочная первая ступень даст прибавку в 1,34 раза. Т.о. "триблок" будет 25*(3-1)*1,34=67, а "пятиблок" 134 тонны. Но это без учета некоторых моментов.

Извиняюсь за придирчивость, но, может быть, все-таки надо считать так:
"Триблок": 25*1,34*1,34=44,89
"Пятиблок": 25*1,34*1,34*1,34*1,34=80,6

[Salo]

Возможен ещё четырёхблок и семиблок. :wink:

[tau13]

Можно вспомнить как фон Браун у своих первых "Сатурнов" баки набирал в виде пакета баков "Юпитеров" - больший диаметр был ещё не освоен в производстве.

Фон Браун набирал один-единственный Сатурн-1 из Юпитера и Редстроунов. Т.е. просто лепил из того, что было. Никаких проблем с большими диаметрами у него не было. Были проблемы с финансированием - Сатурн-1 он лепил практически в инициативном порядке, без заказа и гарантий оплаты от НАСА.

Ну это так, к слову, ради исторической точности.

Так и баки сверхтяжелых носителей можно собирать из 3-7 баков 40-тонника.
Тогда будет у нас 130-тонник и 280-тонник (в реальности чуть меньше, 120-тонник и 250-тонник примерно, так как массовое совершенство такого пакета будет хуже, чем моноблочного бака).

Ну это уже какой-то УР-700 получается, не к ночи будет помянут

[tau13]

В таком варианте каждая добавочная первая ступень даст прибавку в 1,34 раза. Т.о. "триблок" будет 25*(3-1)*1,34=67, а "пятиблок" 134 тонны. Но это без учета некоторых моментов.

Извиняюсь за придирчивость, но, может быть, все-таки надо считать так:
"Триблок": 25*1,34*1,34=44,89
"Пятиблок": 25*1,34*1,34*1,34*1,34=80,6

Реально 42 и 65 т при массе блока 350 т и 3 ст. 100-120 т. Тризенит и Пятизенит.

[Александр Ч.]

В таком варианте каждая добавочная первая ступень даст прибавку в 1,34 раза. Т.о. "триблок" будет 25*(3-1)*1,34=67, а "пятиблок" 134 тонны. Но это без учета некоторых моментов.

Извиняюсь за придирчивость, но, может быть, все-таки надо считать так:
"Триблок": 25*1,34*1,34=44,89
"Пятиблок": 25*1,34*1,34*1,34*1,34=80,6

Да, это я перемудрил с расчетом вклада одного блока из пары. Согласен.

Реально 42 и 65 т при массе блока 350 т и 3 ст. 100-120 т. Тризенит и Пятизенит.

Гм... прикинул тандем, первая 350т, вторая 120т, ПН 25т, ГО 5т, сбрасыватся вместе с первой ступенью. Недобор ХС до 9000 получился 2156м/с. А 4,27т выводит
Немного "поигрался", с ГО 2,7т и второй ступенью 55т выводит 5,97т. Если же вторую ступень взять 258т, и ПН израсходует 12,65т, то ХС  в 9км/с получит масса в 12,35т.
Если я опять чего не напутал. :roll:

[Вадим Семенов]

Мне как-то представляется более обоснованным такой ряд: моноблок - 25 т., "триблок" - >40 т., "пятиблок" - >60 т. Такой моноблок будет востребован всегда и будет регулярно летать  принося прибыль, повышая надежность и уменьшая стоимость за счет серии.

Если моноблок - 25т, то "триблок" - под 70, а "пятиблок" - сильно за сотню

Не, надо моноблок - 8т., триблок - 25, пятиблок - 40.

А какой смысл делать ещё одну РН на 25 т, если ожидается Ангара?

Для "Восточного". Там все равно все с нуля строить. В одном стартовом комплексе эквивалент и Протону/Ангаре, и Союзу и 40-тонка. И серийность (следовательно, себестоимость) будет что надо!

[tau13]

Мне как-то представляется более обоснованным такой ряд: моноблок - 25 т., "триблок" - >40 т., "пятиблок" - >60 т. Такой моноблок будет востребован всегда и будет регулярно летать  принося прибыль, повышая надежность и уменьшая стоимость за счет серии.

Если моноблок - 25т, то "триблок" - под 70, а "пятиблок" - сильно за сотню

Не, надо моноблок - 8т., триблок - 25, пятиблок - 40.

А зачем нужны 8 и 25 т (да и 13-14 т) если есть/будет "семерка" и Ангара-3/5?
Такое предложение нигде не встретить поддержки и обречено на провал.

Да и ограничивать типоряд 40-тонником - совсем зря.

А какой смысл делать ещё одну РН на 25 т, если ожидается Ангара?

Для "Восточного". Там все равно все с нуля строить. В одном стартовом комплексе эквивалент и Протону/Ангаре, и Союзу и 40-тонка. И серийность (следовательно, себестоимость) будет что надо!

Т.е. авария любой одной РН на старте с разрушением или повреждением стартовых сооружений приведет к прекращению всех запусков?

Стартов должно быть минимум 2 на каждый типоряд РН.


Мне более оптимальным кажется строить типоряд на 350-тонных блоках с 120-тонной верхней ступенью.
Моноблок - 350+120 дает 17 т под ПКК.
Триблок - 700+350+120 - 42 т
Пятиблок - 1400+350+120 - 65 т.

Меньше 15 т оставить за "семеркой" и Ангарой-3. Промежуток 18-30 т - за Ангарой-5 и Ангарой-5 УКВБ.

Причем на полиблоках появляется возможность в качестве ЦБ использовать водородные ступени, что дает ПН до 100 т в пятиблоке.

[Александр Ч.]

tau13, это вы под какой УИ считали?

[tau13]

Под РД-170/180/191. На земле 310, в пустоте 335.
Потом проверял в спредшите Ратмана.
Без ГО, +-20-30 м/с роли не играют.

[Вадим Семенов]

А зачем нужны 8 и 25 т (да и 13-14 т) если есть/будет "семерка" и Ангара-3/5?

Как раз для того чтобы не строить в Восточном три стартовых комплекса, а один.

Т.е. авария любой одной РН на старте с разрушением или повреждением стартовых сооружений приведет к прекращению всех запусков?

Стартов должно быть минимум 2 на каждый типоряд РН.

Естественно. В случае предлагаемой мной ракеты нужно строить 2 стартовых ствола. В стучае разделных Союза, Ангары/Протона и сорокатонки придется строить 6 столов.

Мне более оптимальным кажется строить типоряд на 350-тонных блоках с 120-тонной верхней ступенью.
Моноблок - 350+120 дает 17 т под ПКК.
Триблок - 700+350+120 - 42 т
Пятиблок - 1400+350+120 - 65 т.

Причем на полиблоках появляется возможность в качестве ЦБ использовать водородные ступени, что дает ПН до 100 т в пятиблоке.

Тоже неплохо. Правда классический геостационарный носитель на 25т. выпадает. Ну можно расчитывать на потяжеление спутников или запуск дуплетом...

Меньше 15 т оставить за "семеркой" и Ангарой-3. Промежуток 18-30 т - за Ангарой-5 и Ангарой-5 УКВБ.

И за Плесецком в качестве космодрома. Чтоб новые стартовые сооружения не строить.

[Shestoper]

Мне более оптимальным кажется строить типоряд на 350-тонных блоках с 120-тонной верхней ступенью.
Моноблок - 350+120 дает 17 т под ПКК.
Триблок - 700+350+120 - 42 т
Пятиблок - 1400+350+120 - 65 т.

Меньше 15 т оставить за "семеркой" и Ангарой-3. Промежуток 18-30 т - за Ангарой-5 и Ангарой-5 УКВБ.

Причем на полиблоках появляется возможность в качестве ЦБ использовать водородные ступени, что дает ПН до 100 т в пятиблоке.

Правильно, а какой диаметр будет у такого ЦБ? Метров 7 ведь, не меньше. А если в том же диаметре выполнить керосиновую первую ступень, она будет легче и проще четырехблочной, и к тому же меньше понадобится полей падения.

350-тонный блок в составе 17-тонного и 100-тонного носителя будет испытывать существенно разные нагрузки. Если блоки будут одинаковы для всех носителей, то для легких носителей они будут перетяжелены.
Если есть технические возможности для создания баков большого диаметра и нет проблем с их транспортировкой, моноблок предпочтительнее пакета.
Вот унификация носителей по двигателям - это другое дело, это действительно полезно.


Лучше прямо на космодроме варить ступени, причем сразу предусмотреть диаметр до 20 метров. Чтобы не надо было для 20-метровых вафельных обечаек гнуть 100-мм алюминиевые плиты, ступени будем гнуть из прессованых панелей с готовыми стрингерами, а потом вваривать шпангоуты. Немного упадет массовое совершенство, зато технология будет проще.

Для 50-тонника (и более тяжелых носителей) на первую ступень сделать мощный 4-камерный метановый ненапряженный двигатель .
Для 25 и 12-тонного носителя его "располовинить" и "четвертовать", как получили РД-180 и РД-190 из РД-170.
У 50-тонника с метановой первой ступенью и водородной второй диаметр обеих ступеней удобно сделать 8 метров, как у Дейтрона.
У 25-тонника - 6 метров, у 12-тонника 5 метров.
С тремя 4-камерными движками на первой ступени получаем 150-тонный носитель диаметром 12 метров.
C шестью двигателями - 300-тонный носитель диаметром 16 метров.

[hcube]

И зачем нужна такая гигаракета? Какая ПН будет обеспечивать регулярные полеты этого уникального комплекса? Судьба Сатурна и Энергии ничему не учит?

Мое мнение, что 40 тонн надо получить как середину линейки - грубо говоря, как трехблочный пакет. На тех же блоках можно получить 10-15 вниз и 70-100 вверх. Этого семейства (Н-2, согласно serb) более чем достаточно для покрытия всех текущих и перспективных потребностей. Когда же появятся заперспективные... ну, может к тому моменту уже тирьямпампация будет.

[Shestoper]

И зачем нужна такая гигаракета? Какая ПН будет обеспечивать регулярные полеты этого уникального комплекса? Судьба Сатурна и Энергии ничему не учит?

ПН - постоянное присутствие на Луне. C постепенным расширением базы до переработки реголита в промышленных масштабах.
Судьба Сатурна и Энергии учит, что под тяжелую ракету нужна долговременная программа, требующая соответствующего грузопотока.
Кстати у Глушко такая программа под его РЛА была, но его заставили вместо этого копировать Шаттл.

Мое мнение, что 40 тонн надо получить как середину линейки - грубо говоря, как трехблочный пакет. На тех же блоках можно получить 10-15 вниз и 70-100 вверх. Этого семейства (Н-2, согласно serb) более чем достаточно для покрытия всех текущих и перспективных потребностей. Когда же появятся заперспективные... ну, может к тому моменту уже тирьямпампация будет.

То есть Зенит - Тризенит - Виктория-К.
И дальняя родственница этой концепции - УР-700.
В принципе неплохо, и можно обойтись существующими производственными мощностями.
Но легкие носители в этом случае будут перетяжелены из-за излишнего для них усиления конструкции, тяжелые - из-за паектной схемы.
И за 100 тонн по такой схеме существенно выйти нельзя. А для межпланетных и лунных полетов (если это не флаговтык, а снабжение серьёзной базы) 100-тонник неоптимален, "маловато будет".

А действующий прямо на космодроме завод по производству моноблочных ступеней диаметром вплоть до 20 метров - это на перспективу очень удобное решение, позволяющее производить носитель с оптимальными характеристиками под любую мыслимую ПН.

[Salo]

Построить новый завод, да ещё и с разным оборудованием для каждой новой ракеты? А в чём смысл? В том что иначе такие монструозные блоки нельзя перевезти ни одним видом транспорта?
Да блоки в пакетной схеме будут разными. Но они будут делаться на существующем заводе, на одном итом же технологическом оборудовании, в одном диаметре и перевозиться ж/д или специализированным самолётом. Что будет дешевле?
Сейчас не удаётся загрузить уже существующие мощности. А Вы предлагаете создавать новые. Когда будет нужда в 10 стотонниках в год, тогда и нужно строить новый завод. А пока загрузить  бы старый.

[MGouchkov]

И зачем нужна такая гигаракета? Какая ПН будет обеспечивать регулярные полеты этого уникального комплекса? Судьба Сатурна и Энергии ничему не учит?

Мое мнение, что 40 тонн надо получить как середину линейки - грубо говоря, как трехблочный пакет. На тех же блоках можно получить 10-15 вниз и 70-100 вверх. Этого семейства (Н-2, согласно serb) более чем достаточно для покрытия всех текущих и перспективных потребностей. Когда же появятся заперспективные... ну, может к тому моменту уже тирьямпампация будет.

Получается, общее в итоге между вашим вариантом, и моим "Срединным путём" в последний раз изложенным на 57ой странице :shock:, в том что 40ка тонник- середина линейки, а разница в том- что у "меня"- это самый большой моноблок (на одном 5ти двигательном центре; вслед одному из вариантов Дмитрия), а у вас,- самый маленький пакет?
 (В "Срединном пути" минимальный пакет из 5ти двигательного центрального блока,- 40ка тонника, и двух боковух с 3мя такими же ЖРД как и на центре, каждый, обычно летающих на 15ти-20ти тонники; вместе-  примерно 70ти тонник; что нужно для моего "интереса за госсчёт"- больших АМС  :roll: )

[AlexB14]

Мне более оптимальным кажется строить типоряд на 350-тонных блоках с 120-тонной верхней ступенью.
Моноблок - 350+120 дает 17 т под ПКК.
Триблок - 700+350+120 - 42 т
Пятиблок - 1400+350+120 - 65 т.

Уважаемые джентльмены!
Не хотелось бы прерывать Ваш поток фантазий по построению РН из существующих и псевдосуществующих "кубиков", но считаю своим долгом напомнить нечто, что я уже имел счастье указывать на данном форуме. А именно, цифры ряда Бибоначчи: ..., 8, 13, 21, 34, 55, ... . А теперь сравните их с ПН Союза, Зенита, Протона и того, что вы собираетесь изобрести. РН на 34 тонны обладает определённым преимуществом: в случае её наличия всегда будет соблазн обойтись одним запуском, объединив ПН, расчитанные на Зенит и Протон, - так должно получиться дешевле. Это, естественно, кроме того, что будет создаваться эксклюзивно для данной РН. Подозреваю, что из этих соображений, именно такой вариант РН может оказаться жизнеспособным. :wink: