Новые российские РН для нового российского ПК

[fagot]

Все это и для Руси справедливо.

[SpaceR]

Ваши рассуждения вполне логичны и даже были бы справедливыми, если бы действительно "технология столь сложна, что невозможно обеспечить ее соблюдение".
Так вот - это уже давно не так. Технология отработана, соблюдается, и уже ЕМНИП больше 13-14 лет  никакие "мелкие частицы" в двигатели РД-171-171М/РД-180 не попадают.

Т.е. все три аварии произошли без помощи посторонних частиц и версия о них является отмазкой?

А Вы внимательно прочли?

[SpaceR]

Если брать такими мерками, то самый ненадёжный в мире двигатель - НК-15/НК-33. 100%-ная аварийность. И это несмотря на "умеренное" давление.

НК-15  - да, был ненадежным двигателем из-за криво спроектированного ТНА (сказался малый опыт КБ Кузнецова в области ЖРД). На НК-33 этот недостаток исправили.
Но и у НК-15 вероятность отказа была не 100%, а пониже, чем у РД-170. Если даже считать, что все аварии Н-1 были из-за двигателей, то отказывал один двигатель из 30. А у РД-170 - 3 отказа на 60 двигателей, один из 20.

Ну так по такой логике при чём тут РД-180?  У него 20 из 20. Никаких аварий, никаких проблем с посторонними частицами.

И, кстати, не из 60. См. выше.

[SpaceR]

Во-первых, чем жестче требования двигателя к обслуживанию, тем выше вероятность его отказа из-за любого мелкого фактора.
Но пусть даже мы добьемся его безаварийной эксплуатции. Вопрос в том, каких мер это потребует и сколько будет стоить.
Оправдает ли ужесточение требований к изготовлению носителя и предстартовой подготовке дополнительные 10 секунд УИ на первой ступени?
Может дешевле и надежнее использовать носитель со стартовой массой на 5% тяжелее, но зато с более "дубовыми" и надежными двигателями? (Именно таково увеличение Мст при падении УИ двигателя с 309 до 297 c при ХС первой ступени 3,5 км/c.)

Может и дешевле при той же надёжности. Может и надёжнее при тех же затратах. Но только где он, этот фантастический "дубовый" ЖРД ?
Во сколько обойдётся его создание и сколько лет и пусков займёт отработка требуемой надёжности, которая для семейства-170 уже позади?

[Shestoper]

Ну так по такой логике при чём тут РД-180?  У него 20 из 20. Никаких аварий, никаких проблем с посторонними частицами.

20 - маленькая выборка. НК-15 работало на носителях 120 штук.
Если надежности РД-180 и РД-170 близки, в одном из ближайших полетов по теории вероятности РД-180 гикется.  

[Shestoper]

Может и дешевле при той же надёжности. Может и надёжнее при тех же затратах. Но только где он, этот фантастический "дубовый" ЖРД ?
Во сколько обойдётся его создание и сколько лет и пусков займёт отработка требуемой надёжности, которая для семейства-170 уже позади?

Создание и отработка будут стоить в разы дешевле, чем у РД-170 в свое время. Этот диапазон мощностей нами уже освоен, а в смысле давления будет даже "шаг назад". У РД-170 при отработке главные проблемы были с чудовишной мощностью ТНА и давлением (ещё тогда рассматривали возможность заменить один РД-170 четыремя маленькими однокамерными двигателями, но отказались от этого - хотя у них мощность ТНА должна была быть ближе к освоенному диапазону, но проблемы с давлением никуда не уходили, и надежность четырех двигателей была бы ниже, чем одного).

Так что при отработке нового двигателя вполне реально уложиться в несколько зеленых миллиардов и лет 5.
Если новое семейство ракет (тяжей и супертяжей) за четверть века потребует порядка 500 новых двигателей, то на каждый двигатель в серии разработка будет стоить несколько миллионов.
Вполне приемлимая цена за рост надежности (особенно для такого мощного движка). Более миллиарда ведь можно потерять только при одной аварии супертяжа - сам носитель стоит порядка сотен миллионов, плюс не дай Бог будет дорогая уникальная ПН, типа тяжелой АМС, большого телескопа, модуля марсианского корабля или ОС. Потерять тяжелый геостационарный спутник на тяже - тоже удовольствие недешевое. Поэтому для носителя повышенной надежности страховые выплаты будут намного меньше.
Да ещё на упрощении предстартовой подготовки при ненапряженном двигателе можно сэкономить немало.

Если за счет роста надежности в течении эксплуатации нового семейства упадет на один супертяж или на несколько тяжей меньше - это уже оправдает разработку нового двигателя.
По статистике, на 500 двигателей РД-170 должны выдать 20-25 аварий - многовато. Даже если за счет ужесточения технологических требований и повышения надежности конструктивными изменениями двигателя удасться сократить число отказов вдвое-втрое - все равно 8-10 падений тяжей и супертяжей это слишком много.

[Александр Ч.]

Если все семейство взять скопом, то получим около 3% отказов.
Однако, фактически, имеющиеся отказы распределены крайне не равномерно по двигателям, входящим в семейство.
Давайте все же не смешивать бездумно статистику по разным двигателям, хоть они и одного семейства.

[Frontm]

20 - маленькая выборка. НК-15 работало на носителях 120 штук. Если надежности РД-180 и РД-170 близки, в одном из ближайших полетов по теории вероятности РД-180 гикется.  

Если вероятность безотказной работы, например 0,97, то это не значит, что отказ будет обязательно в ближайшее время, например третий отказ в первой сотне пусков, а значит что есть вероятность З0-ти отказов в З0-ти последних пусках из 1000.
Или я что-то путаю?

[freinir]

Ну так по такой логике при чём тут РД-180?  У него 20 из 20. Никаких аварий, никаких проблем с посторонними частицами.

20 - маленькая выборка. НК-15 работало на носителях 120 штук.
Если надежности РД-180 и РД-170 близки, в одном из ближайших полетов по теории вероятности РД-180 гикется.  

А Вы надёжность хорошо изучали?
Хоть один НК-15 доработал штатно до конца?

[Shestoper]

Если вероятность безотказной работы, например 0,97, то это не значит, что отказ будет обязательно в ближайшее время, например третий отказ в первой сотне пусков, а значит что есть вероятность З0-ти отказов в З0-ти последних пусках из 1000.
Или я что-то путаю?

Теоретически возможно при 100 бросках монетки получить 50 раз подряд "орла", а 50 - "решку". Но это крайне маловероятное событие. Обычно различные исходы распределяются более равномерно.

[Shestoper]

А Вы надёжность хорошо изучали?
Хоть один НК-15 доработал штатно до конца?

На стенде или на носители?
И вообще я не пойму, что так прицепились к НК-15 - двигателю с серьёзным конструктивным дефектом.
Вы ещё вспомните аварийность ненапряженных по нынешним меркам ЖРД на ракетах, которые ГИДР запускал.  

Дело в том, что СЕГОДНЯ, на сегодняшнем технологическом уровне  проще и дешевле обеспечить безаварийную работу ЖРД при 150, а не при 250 атмосферах в КС. При незначительной разнице в УИ.

[freinir]

А Вы надёжность хорошо изучали?
Хоть один НК-15 доработал штатно до конца?

На стенде или на носители?
И вообще я не пойму, что так прицепились к НК-15 - двигателю с серьёзным конструктивным дефектом.
Вы ещё вспомните аварийность ненапряженных по нынешним меркам ЖРД на ракетах, которые ГИДР запускал.  

Дело в том, что СЕГОДНЯ, на сегодняшнем технологическом уровне  проще и дешевле обеспечить безаварийную работу ЖРД при 150, а не при 250 атмосферах в КС. При незначительной разнице в УИ.

Ну Вы же написали про надёжность НК-15, вот я про него тоже написал.
А в принципе у меня есть накат на надёжность НК-33. Он хоть раз штатно отлетал?

[Shestoper]

Ну Вы же написали про надёжность НК-15, вот я про него тоже написал.

Я заступился за обиженный двигатель.
НК-15 на Н-1 не сразу все 30 взрывались. И реально достигнутой в полетах надежности семейства РД-170 (около 0,97) вполне достаточно, чтобы 30-двигательная ракета падала при каждом пуске.  

[freinir]

Ну Вы же написали про надёжность НК-15, вот я про него тоже написал.

Я заступился за обиженный двигатель.
НК-15 на Н-1 не сразу все 30 взрывались. И реально достигнутой в полетах надежности семейства РД-170 (около 0,97) вполне достаточно, чтобы 30-двигательная ракета падала при каждом пуске.  

Так вот Вы не правильно заступились. Нет основания полагать что через несколько секунд не стали бы отказывать все следующие двигатели. То есть нельзя уверенно утверждать что если бы не отказал тот единственный двигатель, то все остальные доработали бы до конца без отказов.

[Salo]

А в принципе у меня есть накат на надёжность НК-33. Он хоть раз штатно отлетал?

А он так как РД-170 на стендах горел?

[Дмитрий В.]

Тут спорить можно до бесконечности. Абсолютно ясно, что умеренный двигатель надежнее, возможно, легче, и, наверняка, в итоге дешевле. В этой части я думаю имеется "почти консенсус". Пробема-то в другом. Вот если бы такой двигатель уже имелся в серийном производстве и споров бы не было. Но сейчас, в реальных условиях современной России, втягиваться в проектирование нового ЖРД означает начало долгостроя подобного "Ангаре". И если со "старыми" РД-180 и РД-0146 ракету можно разработать и начать ее ЛКИ лет за 5-7, то параллельное проектирование ракеты и нового двигателя под нее отправляет сроки создания куда-то за горизонт.

[Salo]

Я только надеюсь, что Союз-1, союз 2-3, или хотя бы Таурус-2 состоятся. А там время рассудит.

[Shestoper]

Тут спорить можно до бесконечности. Абсолютно ясно, что умеренный двигатель надежнее, возможно, легче, и, наверняка, в итоге дешевле. В этой части я думаю имеется "почти консенсус". Пробема-то в другом. Вот если бы такой двигатель уже имелся в серийном производстве и споров бы не было. Но сейчас, в реальных условиях современной России, втягиваться в проектирование нового ЖРД означает начало долгостроя подобного "Ангаре". И если со "старыми" РД-180 и РД-0146 ракету можно разработать и начать ее ЛКИ лет за 5-7, то параллельное проектирование ракеты и нового двигателя под нее отправляет сроки создания куда-то за горизонт.

Разумеется, всё именно так и обстоит.
Но 10 лет - это "за горизонт"? Что-то близкие у нас горизонты стали.  
А с другой стороны - Русь-М очень остро будет нужна именно через 5 лет?
Всё-таки полностью подобным Ангаре новый долгострой не будет - финансирование в 90-ых было совсем уж мизерным, сейчас такого не будет.

Ещё очень важно определить, какие масштабы эксплуатации нового семейства закладывать. Если пуски тяжелых и сверхтяжелых носителей в течении 20-30 лет - то это сотни пусков и серия из сотен двигателей, даже при относительно консервативных оценках числа запусков.
При таких масштабах эксплуатации частая потеря носителей и их ПН из-за низкой надежности двигателей неприемлима.

Я уже говорил - стоимость разработки нового двигателя сравнима с предотвращением всего 1-2 масштабных аварий. Лучше сейчас потратиться, но потом сэкономить.
Представьте, мы собираем марсианский корабль. И один из модулей гикнулся при выведении. Делать новый - затраты в сотни миллионов унылых енотов, плюс срыв сроков старта к Марсу. Или для повышения надежности делать сразу два комплекта модулей, чтобы любой из них можно было продублировать? Так это ещё большие затраты, уже в миллиардах.
Возьмем пример попроще, без таких амбициозных программ. Стоимость сверхтяжелой геостационарной платформы (чье появление в будущем весьма вероятно) будет в несколько раз выше, чем у обычного геостационарного спутника. Терять такую ПН - удовольствие очень недешевое.

[Дмитрий В.]

Тут спорить можно до бесконечности. Абсолютно ясно, что умеренный двигатель надежнее, возможно, легче, и, наверняка, в итоге дешевле. В этой части я думаю имеется "почти консенсус". Пробема-то в другом. Вот если бы такой двигатель уже имелся в серийном производстве и споров бы не было. Но сейчас, в реальных условиях современной России, втягиваться в проектирование нового ЖРД означает начало долгостроя подобного "Ангаре". И если со "старыми" РД-180 и РД-0146 ракету можно разработать и начать ее ЛКИ лет за 5-7, то параллельное проектирование ракеты и нового двигателя под нее отправляет сроки создания куда-то за горизонт.

Разумеется, всё именно так и обстоит.
Но 10 лет - это "за горизонт"? Что-то близкие у нас горизонты стали.  
А с другой стороны - Русь-М очень остро будет нужна именно через 5 лет?
Всё-таки полностью подобным Ангаре новый долгострой не будет - финансирование в 90-ых было совсем уж мизерным, сейчас такого не будет.

Ещё очень важно определить, какие масштабы эксплуатации нового семейства закладывать. Если пуски тяжелых и сверхтяжелых носителей в течении 20-30 лет - то это сотни пусков и серия из сотен двигателей, даже при относительно консервативных оценках числа запусков.
При таких масштабах эксплуатации частая потеря носителей и их ПН из-за низкой надежности двигателей неприемлима.
Я уже говорил - стоимость разработки нового двигателя сравнима с предотвращением всего 1-2 масштабных аварий. Лучше сейчас потратиться, но потом сэкономить.

С Ангарой эпопея длится уже 17 лет, а до начала ЛКИ еще 1,5-2 года. Когда она начнет регулярно летать, с начала разработки пройдет более 20 лет. Из этих 20 лет более 10 ушло на разработку РД-191.
Исходные данные: падение квалификации разработчиков и рабочей силы, утрата части технологий и экспериментальной базы. Кто будет разработчиком? Дело ведь не в финансах, а в том, КТО эти деньги будет превращать в КД и железо. Что у нас из опыта за последние 2 десятилетия: РД-0124 (первый ЖК-керосиновый ЖРД КБХА замкнутой схемы) и теже РД-180/191 "Энергомаша". Первое имеет слишком малый опыт создания керосинок замкнутой схемы, а с ЖРД открытой схемы запросто можно вляпаться в бесконечную борьбу с "высокой частотой". А "Энергомаш" когда в последний раз проектировал "умеренный" двигатель на керосине? РД-111 для Р-9? Или РД-120 для Зенита?

[Shestoper]

Из этих 20 лет более 10 ушло на разработку РД-191.

А за сколько лет сделали РД-180, когда была надежда поиметь денжку с американцев?

Исходные данные: падение квалификации разработчиков и рабочей силы, утрата части технологий и экспериментальной базы.

Что нужно срочно менять, или вообще потеряем отрасль. Пусть хоть под разработку нового двигателя можно будет выбить деньги на выправления ситуации. Оно может и недешево будет, но цена вопроса - существование космонавтики в России.

Кто будет разработчиком? Дело ведь не в финансах, а в том, КТО эти деньги будет превращать в КД и железо. Что у нас из опыта за последние 2 десятилетия: РД-0124 (первый ЖК-керосиновый ЖРД КБХА замкнутой схемы) и теже РД-180/191 "Энергомаша". Первое имеет слишком малый опыт создания керосинок замкнутой схемы, а с ЖРД открытой схемы запросто можно вляпаться в бесконечную борьбу с "высокой частотой". А "Энергомаш" когда в последний раз проектировал "умеренный" двигатель на керосине? РД-111 для Р-9? Или РД-120 для Зенита?

Пусть Энергомаш делает. Ведь двигатель закрытой схемы, с кислородом в ТНА - тот же РД-170, только давление в полтора раза ниже и тяга немного выше. C пониженным давлением и той же принципиальной схемой думаю сделают без особых проблем, это с повышенным делать трудно.
Такие удельные параметры на Энергомаше реализовали ещё на РД-120.