Стоимость супертяжей и их инфраструктуры

[Shestoper]

pkl, кстати, у моноблока первой ступени супертяжа есть ещё один недостаток. Прикинте какая тяга требуется для 100-200 тонников на первой ступени, этож ~ 3500-7000 тонн. И всю эту... надо сосредоточить в двигателях размещённых в круге диаметром??? 10? 12? метров? А в пакете можно распределить на бОльшую площадь.

Зачем 10-12? И 15 можно. К тому же вспомните, как на Сатурне-5 обтекатели двигателей выходили за габарит баков. Диаметр по баку 10,3 метра, по обтекателям 13.

Так что диаметр внешнего кольца двигателей у 200-тонника может и до 20 метров доходить. Для шести 4-камерных двигателей это дает допустимый диаметр сопла около 2,5 метров.
Сравним с 1400 мм у камер РД-150 и 3,76 метра у КС F-1 - вполне достаточно места для 300-тонных камер.
24х300=7200 тонн тяги на старте.

[tktyf]

А в чем проблема-то? Не выдержат внутренее давление? Так сферические днища из сегментов его отлично держат.
Потеряют устойчивость от продольного сжатия? Так для большого диаметра одной вафлей не обойдешься, придется подкреплять оболочку мощным наборным каркасом (а вафля - хорошее средство передать напряжения от оболочки на каркас). В конце концов прочные корпуса подлодок собирают из сегментов, и они спокойно держат десятки атмосфер.

В первую очередь каждый сварной шов это потенциальная угроза аварии -

В частности в изделиях ракетно-космической техники до 80% отказов сварных соединений связано с действием вибрации.

Отсюда - http://www.energoportal.ru/article173.htm

[Shestoper]

В первую очередь каждый сварной шов это потенциальная угроза аварии -

В частности в изделиях ракетно-космической техники до 80% отказов сварных соединений связано с действием вибрации.

Отсюда - http://www.energoportal.ru/article173.htm

Если использовать для транспортировки листов авиацию, то и 50-метровый лист в принципе можно привезти на завод.
Оправдается ли себя такая транспортировка (ведь в ракете и так куча швов) - это надо считать.
В любом случае каких-то принципиальных проблем я не вижу и при сварке баков из сегментов.

Между прочим в пакете количество и длина сварных швов будут побольше, чем в моноблоке.  :wink:

[А24]

Можно я добавлю?
В пакетной схеме сложение аэродинамических колебаний от стенок дает непредсказуемую картину, поэтому Буран с Энергией проверяли на специальном стенде (размером с небоскреб). Так что и проблема вибраций, и перекантовки крупномеров, как и мелкого брака крупномеров, который не выявляется на производстве, от чего приходится утолщать и утяжелять конструкцию, делает пакетную схему почти неприемлемой для отечественного производства. Если верить в усиление несущих свойств полимерами, то я могу припомнить, например, случайно попавшуюся мне ссылку с Инст. им. Келдыша на аш- 18 тонн В ГОД (!) спецволокон, причем их самостарение и стоимость в криогеностойкой фракции обычно низкая. Решит ли какой-то броненанополиэтилен тогда ваши технологические проблемы?

[mihalchuk]

Можно я добавлю?
В пакетной схеме сложение аэродинамических колебаний от стенок дает непредсказуемую картину, поэтому Буран с Энергией проверяли на специальном стенде (размером с небоскреб). Так что и проблема вибраций, и перекантовки крупномеров, как и мелкого брака крупномеров, который не выявляется на производстве, от чего приходится утолщать и утяжелять конструкцию, делает пакетную схему почти неприемлемой для отечественного производства. Если верить в усиление несущих свойств полимерами, то я могу припомнить, например, случайно попавшуюся ссылку на Инст. им. Келдыша про аш 18 тонн В ГОД (!) спецволокон, причем их самостарение и стоимость в криогеностойкой фракции обычно низкая. Решит ли какой-то броненанополиэтилен тогда ваши технологические проблемы?

Да бросьте вы... При продувках малогабаритных моделей Энергии обнаружились дискретные колебания давления на трансзвуке в межблочном пространстве. Были выданы несколько техпредложений по довольно простым устройствам, позволяющим их гасить. Но применены эти устройства не были - Энергия прекрасно летала и без них. Средствами измерений эти колебания были отслежены на натуре, но их уровень не превысил расчётных нагрузок. И вообще - чем крупнее ракета, тем аэродинамика (стационарная и нестационарная) менее значима.
Вообще для обычной ракеты проблемы с вибрациями на порядок меньше, чем для компоновки Энергия-Буран. Так что не нагнетайте проблем, которых нет. На крупном изделии обнаружить брак проще, чем на мелком.

[pkl]

pkl, кстати, у моноблока первой ступени супертяжа есть ещё один недостаток. Прикинте какая тяга требуется для 100-200 тонников на первой ступени, этож ~ 3500-7000 тонн. И всю эту... надо сосредоточить в двигателях размещённых в круге диаметром??? 10? 12? метров?

Ракета с массой ПН 200 т будет иметь стартовую массу порядка 5000 т. Это при мюПН в 4%. Весьма консервативная величина - если использовать водород везде да ещё исхитриться с двигателями, мюПН можно и повысить. Чтобы гарантированно уйти со старта в случае отказа одного двигателя, тяга должна на 25% превышать стартовый вес носителя. Т.е. где-то 6250 т. В общем, меньше, чем у Вас. Но всё равно, нужны тысячетонные двигатели. Или... опять Н-1 получается. У нас на форуме любят проклинать её создателей. А сейчас, подумав, понимаешь, насколько мудры были её конструкторы.

А в пакете можно распределить на бОльшую площадь.

Так ведь и лобовое сопротивление вырастет! И к моменту отделения первой ступени баки второй будут пустыми на треть! Боюсь, стартовый вес опять вырастет, а за ним и тягу нужно будет увеличивать. Не, не надо.

[tktyf]

Ну лобовое сопротивление для РН это не самое большое препятствие. И потом, "Вулкан" же проектировался. И его "половинка" ("Энергия") успешно летала.

И к моменту отделения первой ступени баки второй будут пустыми на треть!

Так ведь не просто опустели, а давали тягу на самом напряжённом участке полёта.

[pkl]

Ну лобовое сопротивление для РН это не самое большое препятствие. И потом, "Вулкан" же проектировался. И его "половинка" ("Энергия") успешно летала.

И к моменту отделения первой ступени баки второй будут пустыми на треть!

Так ведь не просто опустели, а давали тягу на самом напряжённом участке полёта.

Можно и так. Но лучше моноблок.

[tktyf]

Можно и так. Но лучше моноблок.

Лучше, но не в ближайшие времена. Скорее в перспективе.

[Shestoper]

В ближайшие времена России супертяжи и не нужны - не потянем прямо завтра такие программы, для которых оправдано их серийное производство.
Что нужно - нужны новые тяжелые ракеты (под 6-местный корабль и 40-50-тонник). И эти ракеты нужно унифицировать с будущими супертяжами. В первую очередь конечно по двигателям, потому что целесообразность унификации по диаметрам ракет разных весовых категорий сомнительна. Тогда в нужный момент супертяж на готовых двигателях сделать будет относительно просто.
Нужны двигатели мощные, надежные и дешевые. Керосиновые (или метановые) для первой ступени и водородные для второй.
Поэтому я и выступаю за создание ненапряженного четырехкамерного движка на базе КС РД-163 тягой не меньше 1000 тонн для первых ступеней, и за создание высотного аналога мощного и дешевого штатовского водородника RS-68 для вторых ступеней.
А сейчас пытаются присобачить к новым носителям дорогой и ненадежный РД-180 и миниатюрный 10-тонный водородник на вторую ступень. Это решение ещё серьёзно подкосит нашу космонавтику, когда в самый неподходящий момент "вдруг" обнаружится, что двигателей с высокими эксплуатационными параметрами (низкая трудоемкость изготовления и эксплуатации, высокая надежность) просто нет. Не дай Бог, если это "обнаружится" после катастрофы пилотируемого носителя.  

[Дем]

Я вот думаю, нам нужны буквально 4-5 основных типов ракет: на 3-4, 10-15, 25-30 и 100-200 т ПН. Все изначально моноблочные.

Уж больно нелинейная линейка получается.
ИМХО базовые - 6т и менее (конверсионки, их там целый зоопарк), 15-25, 50-75. Супертяж собираем пакет из 3-4 последних

Потому что создать и использовать самолет, способный таскать баки диаметром 15-20 метров, было бы слишком накладно.

Самолёт как раз проблем не представляет. Потому как от него ни скорости, ни экономичности не требуется - слишком мало летает.
Основное для него - совместимость по системам с имеющимися, чтобы в обслуживание не вкладываться. А если летать будет хоть в два раза медленней - невелика беда.

Это при мюПН в 4%. Весьма консервативная величина - если использовать водород везде да ещё исхитриться с двигателями, мюПН можно и повысить.

мюПН - штука хорошая, но цена важнее.

Чтобы гарантированно уйти со старта в случае отказа одного двигателя, тяга должна на 25% превышать стартовый вес носителя. Т.е. где-то 6250 т.

Может проще сделать такой старт, которого не жалко в случае чего? Потому как от всех вариантов аварий избытком тяги всё равно не застрахуешься...

[pkl]

В ближайшие времена России супертяжи и не нужны - не потянем прямо завтра такие программы, для которых оправдано их серийное производство.
Что нужно - нужны новые тяжелые ракеты (под 6-местный корабль и 40-50-тонник). И эти ракеты нужно унифицировать с будущими супертяжами. В первую очередь конечно по двигателям, потому что целесообразность унификации по диаметрам ракет разных весовых категорий сомнительна. Тогда в нужный момент супертяж на готовых двигателях сделать будет относительно просто.
Нужны двигатели мощные, надежные и дешевые. Керосиновые (или метановые) для первой ступени и водородные для второй.
Поэтому я и выступаю за создание ненапряженного четырехкамерного движка на базе КС РД-163 тягой не меньше 1000 тонн для первых ступеней, и за создание высотного аналога мощного и дешевого штатовского водородника RS-68 для вторых ступеней.
А сейчас пытаются присобачить к новым носителям дорогой и ненадежный РД-180 и миниатюрный 10-тонный водородник на вторую ступень. Это решение ещё серьёзно подкосит нашу космонавтику, когда в самый неподходящий момент "вдруг" обнаружится, что двигателей с высокими эксплуатационными параметрами (низкая трудоемкость изготовления и эксплуатации, высокая надежность) просто нет. Не дай Бог, если это "обнаружится" после катастрофы пилотируемого носителя.  

Да, как у нас любят экономить не на том, на чём надо.

И ещё надо не забыть подготовить инфраструктуру под крупногабаритные ракетные блоки. Ну, там стартовый стол, МИК, заправка водородом и т.п. Тогда нужную ракету можно будет создать буквально за пару лет.

[Shestoper]

И ещё надо не забыть подготовить инфраструктуру под крупногабаритные ракетные блоки. Ну, там стартовый стол, МИК, заправка водородом и т.п. Тогда нужную ракету можно будет создать буквально за пару лет.

Поэтому когда я слышу про железнодорожную транспортировку ступеней будущего пилотируемого носителя, моя рука тянется к бензопиле.  :evil:
Нужно создавать такую систему транспортировки, которая будет пригодна и для супертяжей - морскую, на худой конец воздушную.

Водородную инфраструктуру на Дальнем Востоке создавать конечно необходимо. А вот циклопических размеров МИК и два УКСС - с этим пока что ИМХО можно погодить. В будущем тяжелые и сверхтяжелые носители все равно будут использоваться параллельно. Так что есть смысл под тяжелые создать отдельный МИК и старт, чтобы не загружать в будущем громадные сооружения предстартовой подготовкой ещё и относительно небольших ракет, помимо супертяжей.

[pkl]

Я вот думаю, нам нужны буквально 4-5 основных типов ракет: на 3-4, 10-15, 25-30 и 100-200 т ПН. Все изначально моноблочные.

Уж больно нелинейная линейка получается.
ИМХО базовые - 6т и менее (конверсионки, их там целый зоопарк), 15-25, 50-75. Супертяж собираем пакет из 3-4 последних

Я не настаиваю именно на таких массах ПН. Реально, при выборе грузоподъёмности базовых носителе должно проводиться серьёзное исследование с обязательным привлечением производителей полезных нагрузок и анализом мирового рынка. А лёгкий носитель я предлагаю унифицировать с перспективной тяжёлой МБР на замену РС-20. Потому и выбрал 3-4 т. А если к ней присобачить ускоритель - вот и нате "Титан".

Чтобы гарантированно уйти со старта в случае отказа одного двигателя, тяга должна на 25% превышать стартовый вес носителя. Т.е. где-то 6250 т.

Может проще сделать такой старт, которого не жалко в случае чего? Потому как от всех вариантов аварий избытком тяги всё равно не застрахуешься...

А это возможно? Любой старт - очень сложное и дорогое сооружение. Может, проще просто делать хорошо? И старт, и ракеты

[tktyf]

Нужно создавать такую систему транспортировки, которая будет пригодна и для супертяжей - морскую, на худой конец воздушную.

Почему на худой? Наоборот. При существовании такой фирмы как "Волга-Днепр" выгоднее ввести в эксплуатацию ещё 1-2 Ан-225 и по необходимости фрахтовать. Доставки то, по началу будут разовые.

[Shestoper]

Нужно создавать такую систему транспортировки, которая будет пригодна и для супертяжей - морскую, на худой конец воздушную.

Почему на худой? Наоборот. При существовании такой фирмы как "Волга-Днепр" выгоднее ввести в эксплуатацию ещё 1-2 Ан-225 и по необходимости фрахтовать. Доставки то, по началу будут разовые.

Потому что, как я уже писал, первую ступень Н-1 даже Ан-225 не увезет. А ступени моноблочного 200-тонника будут иметь близкий диаметр.

[tktyf]

Потому что, как я уже писал, первую ступень Н-1 даже Ан-225 не увезет. А ступени моноблочного 200-тонника будут иметь близкий диаметр.

Э нет, тут Вы уже выдаёте желаемое за реальное. Никто не знает каким будет 200-тонник. Именно из-за неприемлемо больших размеров, я сторонник пакета.

[Дмитрий В.]

Никто не знает каким будет 200-тонник.

Некорректное заявление! Все, кто занимается проектированием 200-тонников, знают какими они будут!

[ratte07]

А есть модели размерности САС применительно к РН разной размерности? И нет ли предельного размера РН (скажем, по перегрузке при срабатывании САС), при котором возможен запуск экипажа?

[Veganin]

Интересно, кто в нашей стране проектирует 200 тонники? Может, хруники? Тогда следующий вопрос: к 2020 году российские космонавты/космонавт высадя(и)тся на Луну?
Хотя бы триколор воткнуть и кусок скалы привезти