Пакет vs Тандем

[октоген]

Мне, дилетанту, все же видится ЦБ  с водородом по типу Энергии.
40 тонник из двух ступеней-боковушек и ЦБ-как базовый носитель, при этом ЦБ спроектирован так чтобы еще и вынести добавление 3 ступени для отлетных и геостационарных задач.

Как вариант можно максимально  открыть доступ к спецификациям и если кто-то захочет делать ЦБ своей конструкции за свои деньги-пожалуста! Если ЦБ кто-то керосиновый  или метановый сделает-отлично, но за свои.
Типа как СанМикросистемз  открыла максимально все подробности по своим процессорам.


Еще стоит  понять что в нишу до 20 тонн перспективным носителем лезть не стоит! Иначе унификация съест все вкусности. И свыше 60-80 т  из него всякими извратами добывать не стоит.

100-200 и более тонники- в топку! Кубики по 40 т считаю позволят найти оптимум между стыковкой на орбите и  динозаврами на один полет... Где Энергия и Сатурн?

Также мне мнится что от добра добра не ищут и  имея рд-170-180-191+рд-0162+рд-0120+рд-0124 стоит остановиться на них и выжимать надежность из них.

Если создавать водородную инфраструктуру, то тогда нужно пользоваться водородом по полной! Т.е. вторая ступень водородная.Или обратный вариант- только керосин, а для РБ тогда хоть перекись/гидразин+бериллий вымучивай. Стоимость водородной инфраструктуры что для РБ что для 2 ступени сильно различаться не будут-эффект конвейера.
Иначе  опять будем кричать что на мелочи деньги пилят.

Да еще... Всех апологетов многоразовости ближайшие 20-30 лет слушать не стоит. И закладываться на это при создании УРМ или ЦБ тоже.

[hcube]

Блин. Народ, четко запомните - гигаракета стоит гигабабок. Точка. Именно потому что она гига.

По поводу водорода на второй ступени В ПАКЕТЕ - так нету выгоды. Плюсы от более высокого УИ с лихвой сьедаются меньшим совершенством ступени и бОльшим аэродинамическми сопротивлением.

Собственно, Энергия в том варианте который летал, имела ПН в 105 тонн. Если бы она была трехступенчатой, с 3 РД-0120 на 2 ступени и 1 на 3 - ПН была бы 120 тонн. ПН же Енисея, он же Ангара-100 (РН на 5 УРМ Зенита с водородом сверху) при всей его неоптимальности по ХС (его схема аналогична Ангаре-5) - 110 тонн. 120-130, если оптимизировать заливку топлива во вторую ступень. При этом три двигателя РД-0120 размениваются на один РД-170, что по стоимости вполне эквивалентно, даже ниже. Итого меньше стоимость, выше ПН, несколько выше сухая масса и много (раз в 6-8) меньше заправка водородом. Нафига при этом водород применять?

[Дмитрий В.]

Блин. Народ, четко запомните - гигаракета стоит гигабабок. Точка. Именно потому что она гига.

По поводу водорода на второй ступени В ПАКЕТЕ - так нету выгоды. Плюсы от более высокого УИ с лихвой сьедаются меньшим совершенством ступени и бОльшим аэродинамическми сопротивлением.

Собственно, Энергия в том варианте который летал, имела ПН в 105 тонн. Если бы она была трехступенчатой, с 3 РД-0120 на 2 ступени и 1 на 3 - ПН была бы 120 тонн. ПН же Енисея, он же Ангара-100 (РН на 5 УРМ Зенита с водородом сверху) при всей его неоптимальности по ХС (его схема аналогична Ангаре-5) - 110 тонн. 120-130, если оптимизировать заливку топлива во вторую ступень. При этом три двигателя РД-0120 размениваются на один РД-170, что по стоимости вполне эквивалентно, даже ниже. Итого меньше стоимость, выше ПН, несколько выше сухая масса и много (раз в 6-8) меньше заправка водородом. Нафига при этом водород применять?

Во-первых, модификация Энергии с "более симметричной компоновкой" (верхнее расположение ПГ) и одноразовыми блоками А могла выводить ПГ массой до 126 т и в 2-хступенчатом варианте. Во-вторых, Енисей - это не Ангара-100, а "Энергия сегодня!" (Ангара-100 - это Амур-5). В -третьих, применение водорода выгодно на ЛЮБОЙ ступени (степень "выгодности" при этом, конено, разная. Нибольший эффект, ессно, на верхних ступенях). В -четвертых, и у Енисея и у Амура масса ПГ = 125т.

[hcube]

Прошу прощения, я не против водорода. Но там, где эффект от его применения будет максимальным - на второй ступени тандема, на третьей ступени пакета и на разгонных блоках. На первой ступени применение водорода неоправданно. На второй ступени пакета - на мой взгляд тоже. Собственно, что далеко ходить - Дельта-4. ПОЛНОСТЬЮ водородная РН, пакетной схемы. При стартовой массе 650 тонн ПН на LEO - как у полностью гептилового Протона с массой на 50 тонн выше. Это показывает, что водород не есть некая панацея, его тоже надо с умом применять.

[Дмитрий В.]

Прошу прощения, я не против водорода. Но там, где эффект от его применения будет максимальным - на второй ступени тандема, на третьей ступени пакета и на разгонных блоках. На первой ступени применение водорода неоправданно. На второй ступени пакета - на мой взгляд тоже. Собственно, что далеко ходить - Дельта-4. ПОЛНОСТЬЮ водородная РН, пакетной схемы. При стартовой массе 650 тонн ПН на LEO - как у полностью гептилового Протона с массой на 50 тонн выше. Это показывает, что водород не есть некая панацея, его тоже надо с умом применять.

Причина невысокой массовой отдачи Дельты-4Хэви совсем не в водороде, это уже обсуждали. Основные факторы такой ситуации - крайне низкие тяговооруженности ступеней, невысокий УИ RS-68 и унификация ЦБ и ББ, что вызвало необходимость дросселирования ЖРД центра. Расчеты показывают, что 2-хступенчатая РН с водородным ЦБ и 3-хступенчатая с водородом на 3-й ступени (при тяговооруженности 1-й ступени 1.5) практически равнозначны. Но для "трёхступа" надо иметь три типа ЖРД. Если же унифицировать ЦБ и ББ, то "трёхступ" сильно проигрывает по МюПГ, что наглядно демонстрируют проекты Енисей-5 и Амур-5.

[Андрей Суворов]

Ну Дмитрий, вы, конечно, известный апологет водородников, но всегда что-нибудь "вылазит", снижая эффект от использования водорода на первой ступени. Ну давайте сравнивать не дельту хэви с протоном, а дельту медиум с атласом-5. Те же яйца, только в профиль. Низкая тяговооружённость - частично следствие высокой удельной массы водородных движков и водородных баков. Низкий удельный импульс - частично следствие отказа от "дорогих" "классических" водородных технологий. Килограмм сухой массы водородной ракеты стоит дороже килограмма керосиновой.

[Дмитрий В.]

Ну Дмитрий, вы, конечно, известный апологет водородников, но всегда что-нибудь "вылазит", снижая эффект от использования водорода на первой ступени. Ну давайте сравнивать не дельту хэви с протоном, а дельту медиум с атласом-5. Те же яйца, только в профиль. Низкая тяговооружённость - частично следствие высокой удельной массы водородных движков и водородных баков. Низкий удельный импульс - частично следствие отказа от "дорогих" "классических" водородных технологий. Килограмм сухой массы водородной ракеты стоит дороже килограмма керосиновой.

Насчет стоимости килограмма конструкции Дельты-4 не уверен. Там гладкие баки, подкрепленные шпангоутами, а на Атласн-5, к примеру, вафля. Так что, водород дал возможность использовать очень простую и достаточно дешевую конструкцию, сохраняя одновременно довольно высокую массовую отдачу.

[октоген]

По поводу водорода на второй ступени В ПАКЕТЕ - так нету выгоды. Плюсы от более высокого УИ с лихвой сьедаются меньшим совершенством ступени и бОльшим аэродинамическми сопротивлением.

Эээ... А можно с цифрами это доказать? Энергия  с нормальным расположением  ПГ  126т... Может существовали проработки керосинового ЦБ на ту же массу и дешевле?
В любом случае константой должны быть боковушки. А ЦБ пусть проектирует кто хочет. Водородный/керосиновый/метановый  пусть даже параллельно существуют, но чисто на коммерческой основе.
Мне например очень нравятся ступени с 1 рд-170/180, если такой керосиновый ЦБ сделают  и он будет дешевле водорода за килограмм ПГ то прекрасно.

[Дмитрий В.]

По поводу водорода на второй ступени В ПАКЕТЕ - так нету выгоды. Плюсы от более высокого УИ с лихвой сьедаются меньшим совершенством ступени и бОльшим аэродинамическми сопротивлением.

Эээ... А можно с цифрами это доказать?

В смысле? Предоставить секретный документ 1984 года? :shock: Увы, это не в моих силах. А пока смотрите проект РН "Енисей-5" от ЦиХ.

[hcube]

Энергия с керосиновым ЦБ - это РЛА-150. Или, если угодно, Енисей, Виктория-К или Ангара-100.

А на Атласе-3 к примеру был УЖЕ РД-180, но ЕЩЕ надувной бак из нержавейки - куда уж глаже ;-).

[Дмитрий В.]

Энергия с керосиновым ЦБ - это РЛА-150. Или, если угодно, Енисей, Виктория-К или Ангара-100.

А на Атласе-3 к примеру был УЖЕ РД-180, но ЕЩЕ надувной бак из нержавейки - куда уж глаже ;-).

Энергии с керосиновым ЦБ никогда не было. Самые первые проработки всего  семейства РЛА (а не только РЛА-150) базировались на применении циклина. Но уже в 1974 основным вариантом стал водородный ЦБ.
Что касается ранних Атласов, то высокое совершенство топливного отсека было куплено ценой усложнения производства и эксплуатации.

[hcube]

Керосин, циклин - это тонкости. Физически это совместимые топлива. Разница куда меньше чем скажем между керосином и метаном.

[fagot]

Ну давайте сравнивать не дельту хэви с протоном, а дельту медиум с атласом-5. Те же яйца, только в профиль. Низкая тяговооружённость - частично следствие высокой удельной массы водородных движков и водородных баков. Низкий удельный импульс - частично следствие отказа от "дорогих" "классических" водородных технологий. Килограмм сухой массы водородной ракеты стоит дороже килограмма керосиновой.

Когда конкурент покупает по-дешевке выжатую керосинку, то конечно водородник будет дороже и относительно хуже по удельным параметрам. Плюс к тому тяговооруженность РН делают для оптимизации семейства, а не отдельной модификации. Но в целом водород на Дельте применен, чтобы упростить конструкцию и не гнаться за массовым совершенством.

[hcube]

И сколько там в результате Дельта стоит? А Ариан-5 сколько? А Атлас-5? (на Атлас кстати могли бы поставить 1 F-1 ;-D)

[fagot]

F-1 Атлас бы не удешевил и был избыточен по тяге. А цены из открытого доступа вообще ни о чем не говорят.

[Андрей Суворов]

Ну давайте сравнивать не дельту хэви с протоном, а дельту медиум с атласом-5. Те же яйца, только в профиль. <...> Килограмм сухой массы водородной ракеты стоит дороже килограмма керосиновой.

Насчет стоимости килограмма конструкции Дельты-4 не уверен. Там гладкие баки, подкрепленные шпангоутами, а на Атласн-5, к примеру, вафля. Так что, водород дал возможность использовать очень простую и достаточно дешевую конструкцию, сохраняя одновременно довольно высокую массовую отдачу.

Зато там нужна теплоизоляция, которой нет на Атласе. Да и насчёт шпангоутов - там свои проблемы будут, т.к. сварные швы должны выдерживать термоциклирование до водородных температур. Форма (сечение) и технология изготовления самих шпангоутов тоже представляет интерес.
Притом, кроме баков, водородная арматура сложнее керосиновой (и кислородной). Обеспечение пожаровзрывобезопасности у водородной ракеты тоже дороже стоит, чем у керосиновой.

[Дмитрий В.]

Ну давайте сравнивать не дельту хэви с протоном, а дельту медиум с атласом-5. Те же яйца, только в профиль. <...> Килограмм сухой массы водородной ракеты стоит дороже килограмма керосиновой.

Насчет стоимости килограмма конструкции Дельты-4 не уверен. Там гладкие баки, подкрепленные шпангоутами, а на Атласн-5, к примеру, вафля. Так что, водород дал возможность использовать очень простую и достаточно дешевую конструкцию, сохраняя одновременно довольно высокую массовую отдачу.

Зато там нужна теплоизоляция, которой нет на Атласе. Да и насчёт шпангоутов - там свои проблемы будут, т.к. сварные швы должны выдерживать термоциклирование до водородных температур. Форма (сечение) и технология изготовления самих шпангоутов тоже представляет интерес.
Притом, кроме баков, водородная арматура сложнее керосиновой (и кислородной). Обеспечение пожаровзрывобезопасности у водородной ракеты тоже дороже стоит, чем у керосиновой.

Не думаю,  что СПВП для керосинок сильно дешевле. Керосин тоже течет дай Боже, а с кислородом образует взрывоопасную смесь. Теплоизоляция? А чего там особо дорогого? Пенополиуретан низкой плотности (или аналог) , его нужно-то от силы тонну на, скажем, Дельту-4М. К тому же теплоизоляция позволяет сохранить эффект криоупрочнения. Кстати, а на Атласе-5 бак ЖК не покрыт ли теплоизоляцией?

[Дмитрий В.]

Пакет же типа Энергии мне категорически не нравится. 105 тонн ПН из 2400 стартовой массы - менее 5% - это ж курам на смех ;-), учитывая обьем водородной заправки.

По проекту, вообще-то, 105 т из 2375 т :wink:  И у какой РН массовая отдача выше? :roll:

[fagot]

Не думаю, что СПВП для керосинок сильно дешевле. Керосин тоже течет дай Боже, а с кислородом образует взрывоопасную смесь.

Керосин испаряется и воспламеняется гораздо хуже, бак вообще можно в атмосферу вентилировать, система дожигания выбросов не нужна.

Теплоизоляция? А чего там особо дорогого? Пенополиуретан низкой плотности (или аналог) , его нужно-то от силы тонну на, скажем, Дельту-4М. К тому же теплоизоляция позволяет сохранить эффект криоупрочнения.

Сам материал может и недорог, но технология нанесения чего-то стоит, так понемногу и набирается.

Кстати, а на Атласе-5 бак ЖК не покрыт ли теплоизоляцией?

Не покрыт.

[Bell]

Пакет же типа Энергии мне категорически не нравится. 105 тонн ПН из 2400 стартовой массы - менее 5% - это ж курам на смех ;-), учитывая обьем водородной заправки.

По проекту, вообще-то, 105 т из 2375 т :wink:  И у какой РН массовая отдача выше? :roll:

Вообще-то злые языки говорят, что ПН Энергии была урезана на 20% из-за особенностей траектории запуска и оптимизации полей падения.
Так что реально порядка 125 т.