Новые российские РН для нового российского ПК

[Старый]

Вряд ли система разделения и программа управления ЦБ будут дороже нового двигателя, скорее наоборот.

У жёсткого пакета на центральном блоке можно вообще не ставить органы управления. Всё управление осуществлять боковыми блоками.

Район падения центра при пуске с Восточного будет в океане. Наэкономить на сбросе при дросселировании центра думаю можно процентов 10-15.

Сможет ли уменьшение стартовой массы на 10-15% окупить необходимость в системе разделения, система управления на ЦБ и пр?

При наличии умеренного двигателя подходящей тяги отчего не сэкономить? И "мировой опыт" для верхних ступеней как раз целесообразность такой экономии подтверждает.

Мировой опыт показывает что хорошо применять подходящий двигатель когда он есть. А когда его нет то легко идут на создание новых - Винчи, РД-0124...
 Мне не нравится идея однокамерного ЖРД на второй ступени - он слишком длинный и требует большого переходного отсека. Масштабированный в 5 раз РД-0124 мне нравится больше. Если его создали с нуля чтоб поднять на 1 тонну ПН Союза, то неужели так трудно будет создать 150-тонный вариант для новой РН?

[fagot]

У жёсткого пакета на центральном блоке можно вообще не ставить органы управления. Всё управление осуществлять боковыми блоками.

Вот если бы эти органы управления нужно было разрабатывать заново, а тут наоборот, нужна отдельная "упрощенная" модификация. При этом наличие органов управления на ЦБ повышает надежность.  

Сможет ли уменьшение стартовой массы на 10-15% окупить необходимость в системе разделения, система управления на ЦБ и пр?

Это не уменьшение стартовой массы, а увеличение ПН. Для 40-тонника это будет около 4 т и даже при цене килограмма в 2,5 тыс. долларов с каждого пуска можно получить лишние 10 млн. - стоимость целого РД-180, а тут какая-то система разделения. Система управления вообще унифицирована для Моно и Тризенита, а программы для БЦВМ у них будут отличаться что для жесткого пакета, что для обычного.

Мировой опыт показывает что хорошо применять подходящий двигатель когда он есть. А когда его нет то легко идут на создание новых - Винчи, РД-0124...

Винчи как раз показывает, что идут очень неохотно, поэтому уже 7 лет летают на HM-7B и пролетают еще минимум столько же, пока Винчи наконец доделают. То же и с RL-10 для верхних ступеней EELV - пусть его существенно модернизировали, но все же это не совсем новый двигатель вроде RL-60. Японцы модификации LE-5  используют начиная с Н-1. При этом Винчи и RL-60 делаются для увеличения ПН, а не ради сомнительной экономии.

Мне не нравится идея однокамерного ЖРД на второй ступени - он слишком длинный и требует большого переходного отсека. Масштабированный в 5 раз РД-0124 мне нравится больше. Если его создали с нуля чтоб поднять на 1 тонну ПН Союза, то неужели так трудно будет создать 150-тонный вариант для новой РН?

Для Союза это был наиболее простой способ увеличения ПН - дешевле, чем создавать новую РН. Для Тризенита не стоит задачи выжать ПН, а экономия в эксплуатации на системе разделения путем создания нового двигателя сродни экономии на спичках при покупке крутой зажигалки. Опять же КБХА таких мощных керосинок не делало и могут вылезти всякие масштабные факторы, которые затянут разработку. При использовании РД-120 можно унифицировать 2-ю ступень Зенита и 3-ю Тризенита. В принципе, можно на 2-й ступени жесткого пакета использовать пару РД-120, но чтобы они влезли по диаметру придется укорачивать сопло и терять в УИ.

[Зомби. Просто Зомби]

Это не уменьшение стартовой массы, а увеличение ПН.

Что-то тут не так, в логике.
Рекордизм?
Выжимание параметров?

На текущем этапе, казалось бы, нужна ракета "под заказ", а не "как можно больше".

И хорошо, если при этом она будет как можно надежнее и дешевле в производстве.
То есть, например, и поменьше тоже.

А не лишние (именно лишние) четыре тонны.

То есть, сначала нужно четко определиться с требуемым выводимым "спектром масс".

А потом под него оптимизировать конструкцию.

[fagot]

Никакого выжимания параметров тут нет, просто есть желание снизить затраты на разработку, используя готовый двигатель, а так же уменьшить длину РН. Не столь принципиально, куда пойдет увеличение мю ПН - на снижение ли стартовой массы или на увеличение ПН, хотя по мне лучше второй вариант. "Под заказ" уже делают Ангару и что-то у ней с резервом грузоподъемности напряженка.

[Дмитрий В.]

РЗТ:
971,28 т и   166,83 т.

В принципе длина приемлемая получается, особенно в диаметре 4,1 м, только с двигателем не очень понятно что делать, разве что НК-43 возрождать.

Неплохо, конечно, но похоже 4,1 на Восточный "не лезет". Кстати, даже при стартовой массе 1000 т, масса ПГ получается не менее 30 т.

[AlexB14]

То есть, сначала нужно четко определиться с требуемым выводимым "спектром масс".

А потом под него оптимизировать конструкцию.

Требуемый выводимый "спектр масс":
..., 8, 13, 21, 34, ... :wink:

[Зомби. Просто Зомби]

Основные "гармоники" - 20, 40, 80 (впрочем, требуют уточнения, это только порядок величины)
Остальные частоты получаются вариациями третьей ступени и прочими ухищрениями

Или можно так:
поскольку "порядка 80-ти тонн" - это предел запросов до марсианской экспедиции включительно, то первым разрабатываем дизайн "максимальной" ракеты, учитывая, что в ней применены все известные способы повышения ПН.

Тоесть, это и полутораступенчатость, и водородная вторая ступень, и довыведение.

При этом считаем, что внизу 5-ти-блок.

И тогда из этого лехко получаем требуемую размерность блока.

И если нужны "сильно промежуточные" ПН, то никто не мешает отработать любой "n-блок", где n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 7 (кстати, 7 - резервный вариант для ракеты на "более, чем 80 тонн ПН").

Ну, а варьируя схему выведения и верхнюю ступень имеем спектр масс практически непрерывный :mrgreen:


PS.
Причем весь "ряд" построен на практически единственном унифицированном двигателе, серийность которого может стать рекордной и создать условия для разработки автоматической линии, с которой эти движки, по 10 руб за пачку, будут спрыгивать по семь штук в минуту :roll:  :mrgreen:

[Старый]

Вот если бы эти органы управления нужно было разрабатывать заново, а тут наоборот, нужна отдельная "упрощенная" модификация. При этом наличие органов управления на ЦБ повышает надежность.

Во первых с органами управления неясно. Следует ли как и у РД-170 применять качание всех камер через гибкий газовод? Не проще/дешевле ли применить например рулевые камеры?  
 Во вторых даже если оставить качание камер то отсутствие управления (сильфона, кардана, рулевых машин) в любом случае будет дешевле чем наличие, а разработка этого варианта практически вобще ничего не будет стоить.

Это не уменьшение стартовой массы, а увеличение ПН.

Стоп, стоп, стоп! Какое такое увеличение? Никаких увеличений! Заданная величина - 40 тонн и оптимизация ведётся именно под неё. И вопрос ставится только так: окупится ли введение системы отделения ББ снижением стартовой массы на 10-15%?
 Ну а если нада 44 тонны то задаётся эта величина и опять решается что лучше: запректировать двигатели с тягой на 10% больше или вводить систему отделения ББ.
 Можно предположить что сама система разделения (РДТТ увода, разъёмные соединения и т.п.) а также система управления на ЦБ обладают сухой массой и снижают ПН, в результате какойто рост ПН получится и за счёт их снятия. Ну и естественно снижение стоимости.

Для 40-тонника это будет около 4 т и даже при цене килограмма в 2,5 тыс. долларов с каждого пуска можно получить лишние 10 млн. - стоимость целого РД-180,

А если запроектировать двигатели тягой на 10% больше? 660 т вместо 600? Неужели их цена увеличится на 1/3 от РД-180? Минус стоимость системы разделения. Кстати, на сколько дешевле станет РД-180 если выкинуть кардан с сильфоном и рулевые машины?
 Я придерживаюсь принципиального подхода: никаких средств "выжимания" ПН. Всё должно быть предельно простым.

а тут какая-то система разделения.

"Какаято" система это как минимум несколько РДТТ, разъёмные силовые соединения и т.п. Кроме того что они чтото стОят ещё и надёжность снижается.

Винчи как раз показывает, что идут очень неохотно, поэтому уже 7 лет летают на HM-7B и пролетают еще минимум столько же, пока Винчи наконец доделают.

Идут, идут. До этого был Аестус, специально сделаный. Так что когда нужно - делают.

То же и с RL-10 для верхних ступеней EELV - пусть его существенно модернизировали, но все же это не совсем новый двигатель вроде RL-60.

RL-10 это исключение которое только подтверждает правило. Да и то за свою жизнь он столько модернизировался что вряд лои можно говорить что это тот же двигатель. Применение RL-10 обусловлено в основном тем что сохраняется размерность блока, значит сохраняется и размерность двигателя. В нашем случае блок делается новый.

Японцы модификации LE-5  используют начиная с Н-1.

Если не ошибаюсь Под названием LE-5 фигурируют чуть ли не два разных двигателя, один с нагревательным циклом а другой с газогенераторным?

При этом Винчи и RL-60 делаются для увеличения ПН, а не ради сомнительной экономии.

Вот и я говорю: сомнительная экономия на "готовых" двигателях нам не нада.

Для Союза это был наиболее простой способ увеличения ПН - дешевле, чем создавать новую РН.

Можно же было попытаться пристроить какой-нибудь "готовый" НК-39 на 40 тонн. Но на это же не пошли.

Для Тризенита не стоит задачи выжать ПН, а экономия в эксплуатации на системе разделения путем создания нового двигателя сродни экономии на спичках при покупке крутой зажигалки.

Отсутствие системы разделения не связано с наличием/отсутствием нового двигателя.

Опять же КБХА таких мощных керосинок не делало и могут вылезти всякие масштабные факторы, которые затянут разработку.

КБХА с самого РД-0110 не делало керосинок (40 лет, да?) и вообще никогда не делало замкнутых керосинок. И тем не менее сделало РД-0124 по счёту "раз!".

При использовании РД-120 можно унифицировать 2-ю ступень Зенита и 3-ю Тризенита.

Вторая ступень Зенита слишком мала для Тризенита. Требуется в 3 раза больше. Экономия на такой унификации до добра не доведёт.

В принципе, можно на 2-й ступени жесткого пакета использовать пару РД-120, но чтобы они влезли по диаметру придется укорачивать сопло и терять в УИ.

Нравятся мне четырёхкамерные двигатели - ничего не могу с собой поделать. Опять же это тоже наша реальность в отличие от всего мира.

[fagot]

Во первых с органами управления неясно. Следует ли как и у РД-170 применять качание всех камер через гибкий газовод? Не проще/дешевле ли применить например рулевые камеры?

Можно и через втулку наверное компоненты подавать, тут сложно сказать, что будет дешевле.
 

Во вторых даже если оставить качание камер то отсутствие управления (сильфона, кардана, рулевых машин) в любом случае будет дешевле чем наличие, а разработка этого варианта практически вобще ничего не будет стоить.

"Отсутствие дешевле наличия" это ваша коронная фраза, которой можно объяснить что угодно. Однако мы сравниваем стоимость этих деталей не саму с собой, а со стоимостью создания и производства нового двигателя верхней ступени. Разработка варианта потребует изменения кучи документации и испытаний, так что бесплатной она не будет. И если применять ваш подход, то можно сказать, что РД-120 имеет значительно меньше деталей, чем 150-тонный четырехкамерник, поэтому он существенно проще и дешевле даже без учета стоимости разработки.

Стоп, стоп, стоп! Какое такое увеличение? Никаких увеличений! Заданная величина - 40 тонн и оптимизация ведётся именно под неё. И вопрос ставится только так: окупится ли введение системы отделения ББ снижением стартовой массы на 10-15%?
 Ну а если нада 44 тонны то задаётся эта величина и опять решается что лучше: запректировать двигатели с тягой на 10% больше или вводить систему отделения ББ.

Вопрос снова стоит не так, поскольку эффект от введения системы разделения заключается не только в уменьшении стартовой массы, а и в отсутствии необходимости в новом двигателе верхней ступени.

Можно предположить что сама система разделения (РДТТ увода, разъёмные соединения и т.п.) а также система управления на ЦБ обладают сухой массой и снижают ПН, в результате какойто рост ПН получится и за счёт их снятия. Ну и естественно снижение стоимости.

Вот как раз это и похоже на так называемую "копеечную экономию".

А если запроектировать двигатели тягой на 10% больше? 660 т вместо 600? Неужели их цена увеличится на 1/3 от РД-180? Минус стоимость системы разделения. Кстати, на сколько дешевле станет РД-180 если выкинуть кардан с сильфоном и рулевые машины?

Можно и запроектировать, только необходимость создания нового двигателя верхней ступени это никак не отменит. Касательно кардана и прочего, то думаю при существующей серийности их отсутствие на части экземпляров двигателя никак не повлияет на его стоимость.

Я придерживаюсь принципиального подхода: никаких средств "выжимания" ПН. Всё должно быть предельно простым.

Однако на практике вы одну сложность заменяете другой, еще большей. Собственно никакого выжимания нет, наоборот, глупо не использовать преимущество пакета перед моноблоком.

"Какаято" система это как минимум несколько РДТТ, разъёмные силовые соединения и т.п. Кроме того что они чтото стОят ещё и надёжность снижается.

Да я понимаю, из чего она состоит, однако как стоимость дубового пороховика может сравниться со стоимостью 150-тонного ЖРД замкнутой схемы, понять не могу. Теоретически надежность меньше, но много ли было аварий пакетов по вине системы разделения?

Идут, идут. До этого был Аестус, специально сделаный. Так что когда нужно - делают.

Конечно, вытеснительная вонючка поверх водородной ступени это пример очень удачного решения, в результате которого сразу же потребовалось создание нормальной верхней ступени с уже готовым двигателем. Но европейцев оправдывает хотя бы сравнительная простота Аестуса и большая оптимальность его для ЛЕО.

RL-10 это исключение которое только подтверждает правило. Да и то за свою жизнь он столько модернизировался что вряд лои можно говорить что это тот же двигатель. Применение RL-10 обусловлено в основном тем что сохраняется размерность блока, значит сохраняется и размерность двигателя. В нашем случае блок делается новый.

В оригинале вроде было исключением поверяется правило. Про использование того же двигателя, которым запускались Сервейоры, я и не говорил, однако RL-10A-4-1 для Атласа-5 не очень существенно отличается от RL-10A-4 для Атласа-2А. И как раз стремление использовать существующий двигатель вынуждает ограничивать размерность блока, тем более, что грузоподъемности пока хватает и так.

Если не ошибаюсь Под названием LE-5 фигурируют чуть ли не два разных двигателя, один с нагревательным циклом а другой с газогенераторным?

В общем-то да, LE-5 неудачный пример, однако перед нами не стоит задача изменения схемы двигателя или его упрощения.

Вот и я говорю: сомнительная экономия на "готовых" двигателях нам не нада.

Экономия на системе разделения и сильфонах еще более сомнительна. И еще раз повторю, что Винчи и RL-60, в отличие от предлагаемого вами двигателя, нужны для увеличения ПН, а не для экономии на спичках.
 

Можно же было попытаться пристроить какой-нибудь "готовый" НК-39 на 40 тонн. Но на это же не пошли.

НК-39 не был готовым, т.к. его производство давно свернуто и от КБ-разработчика мало что осталось. С другой стороны, хотели унифицировать блоки И для вариантов 1а и 1б, а НК-39 никак не вписывался в тот же ХО, что и РД-0110. Сложно сказать, вышло ли в итоге дешевле, но по крайней мере КБХА явно в накладе не осталось. И вообще не стоит считать, что разработчик всегда руководствуется принципами удешевления, ему зачастую выгоднее сделать дороже или под флагом экономии здесь и сейчас обеспечить себя дальнейшей работой, как в случае Аестуса или абляционного насадка для RS-68.

Отсутствие системы разделения не связано с наличием/отсутствием нового двигателя.

Связано напрямую, т.к. при наличии системы разделения новый двигатель не нужен.

КБХА с самого РД-0110 не делало керосинок (40 лет, да?) и вообще никогда не делало замкнутых керосинок. И тем не менее сделало РД-0124 по счёту "раз!".

Это теперь 13 лет и наработка на стенде больше, чем у РД-191, называются "по счету раз"? И их попытки перевести вонючку на керосин закончились не очень удачно.

Вторая ступень Зенита слишком мала для Тризенита. Требуется в 3 раза больше. Экономия на такой унификации до добра не доведёт.

В моем варианте она будет третьей, для этого размер вполне подходящий.

Нравятся мне четырёхкамерные двигатели - ничего не могу с собой поделать. Опять же это тоже наша реальность в отличие от всего мира.

Если нравятся, делайте за свой счет. В каждом конкретном случае появление 4-камерника было чем-то оправдано, желания сэкономить 2-3 метра переходника на новой РН слишком мало для такого оправдания.

[Большой]

То есть, сначала нужно четко определиться с требуемым выводимым "спектром масс".

А потом под него оптимизировать конструкцию.

Требуемый выводимый "спектр масс":
..., 8, 13, 21, 34, ... :wink:

Вроде бы линейка выглядит так: 16, 23,8, 35, 55(60)  :roll:
Есть ли последние данные по "спектру масс"?

[AlexB14]

Основные "гармоники" - 20, 40, 80 (впрочем, требуют уточнения, это только порядок величины)
Остальные частоты получаются вариациями третьей ступени и прочими ухищрениями

Или можно так:
поскольку "порядка 80-ти тонн" - это предел запросов до марсианской экспедиции ...

Гармоники, конечно, можно позиционировать всяко. И стоя, и лёжа, ..., и в ванной. Но при этом надо учитывать тот факт, что при малейшей проблеме с Вашей марсианской экспедицией все Ваши ступени с первой по последнюю идут к ... Н-1 и Энергии. И через ...цать лет придётся начинать всё заново. А вот вариант на 34т (Энергия-М или вторая ипостась Руси-М) будет жить вечно и при любом раскладе. Ей ПН по-минимому обеспечена за счёт кластерных запусков того, что изначально делалось под Зенит и Протон. При этом обе упомянутые РН всё же остаются при деле и на рынке.  При РН на 26т мы остаёмся без Зенита. А при гармонике на 40т прикажет долго жить Протон. :wink:
Даёшь ракету на 34 тонны! Всё остальное от лукавого! :wink:

Требуемый выводимый "спектр масс":
..., 8, 13, 21, 34, ... :wink:

Вроде бы линейка выглядит так: 16, 23,8, 35, 55(60)  :roll:
Есть ли последние данные по "спектру масс"?

У нас с Вами немного разные линейки. :lol: У Вас, очевидно, от Руси-М. А у меня от того соображения, что ПН каждой следуюшей ракеты (для её выживания на рынке) должна соответствовать сумме ПН двух предыдущих.
Ну, и соответствует числам ряда Фибоначчи: ..., 13, 21, 34, 55, 89, ...
Учитывая тот факт, что Ваш и мой ряды отчасти совпадают, полагаю, что у старших вариантов Руси-М неплохой шанс в жизни! :wink:

[fagot]

Совершенно незачем плодить сущности. Если рассматривать наши ПН, то Зенит и Протон планировалось использовать для разных орбит - Зенит в основном низкие и средневысокие, а Протон для ГСО, поэтому ни о каких кластерные пусках тут речи быть не может. Если же взять коммерцию, то никто из зарубежных заказчиков не делает ПН специально под Зенит или Протон, в итоге они летают либо с недогрузом, либо на пределе возможностей и формирование кластера тут будет весьма условно. Новая РН должна на первых порах заменять два Протона, от которого естественно нужно отказаться, нью-Зенит же остается для своих задач и никак не пересекается с 40-тонником по ПН.

[Bell]

Если уж развить тему про совпадение ПН Руси с числами Фибоначчи, то надо брать еще раньше, с Руси-1:

8, 13, 21, 34, 55

соответственно:
Русь-1, Русь-М, Русь-5 и Русь-5(240)

Кроме того, 13 т смогла бы выводить моноблок с РЗТ 240 т с водородной 2-й ступенью  (хотя тут потребуется недозаправка, чтоб уложиться в тяговооруженность хотя бы 1,2)

Вот и вуаля! Ряд Фибоначчи

[Bell]

Новая РН должна на первых порах заменять два Протона,

34-тонник с водородными 2-й ступенью и РБ как раз выведет на ГПО вдвое больше нынешнего Протона.

[AlexB14]

Совершенно незачем плодить сущности. Если рассматривать наши ПН, то Зенит и Протон планировалось использовать для разных орбит - Зенит в основном низкие и средневысокие, а Протон для ГСО, поэтому ни о каких кластерные пусках тут речи быть не может. Если же взять коммерцию, то никто из зарубежных заказчиков не делает ПН специально под Зенит или Протон, в итоге они летают либо с недогрузом, либо на пределе возможностей. Новая РН должна на первых порах заменять два Протона, от которого естественно нужно отказаться, Зенит же остается для своих задач и никак не пересекается с 40-тонником по ПН.

Планировалось? Да, возможно. Заря планировалась под Зенит. И, значит, на низкие. Ну, а как получается сейчас, по-факту? Кажется, что один, что второй, всё равно стреляют, в основном, по ГСО.
Да и зачем Протон совсем то ликвидировать? Пусть живёт, - вполне может быть иногда кому-то полезен. Не все же захотят ждать попутчика под кластерный запуск. Ну, а там глядишь, под новую ракету и эксклюзивная ПН подтянется. :wink:

[октоген]

ПМСМ Протон еще лет 15 пролетает, пока новые носители не наберут статистику. Если бы для него разработали 2 водородную ступень, как предлагал Дмитрий В., то финансы которые сейчас пилятся на создании Ангары и Руси можно было бы на нормальные ракеты отправить, на инфраструктуру "больших диаметров" и не лепить "веники". А так наша программа новых носителей напоминает удар растопыренными пальцами, а не кулаком. Протон с водородной 2 ступенью и дал бы искомые 35-40 т. А вот на замену ему стоило бы плавно разрабатывать чисто водородный 40-тонник с едиными газогенераторами и разным соотношением компонентов для варианта  двигателя 1 и 2 ступеней.

[Salo]

Каким это образом?Максимум тридцать.
И это будет новая ракета, всё с той же первой вонючей ступенью, раздражающей казахов.
 
Лучший способ сохранить Протон, это построить для него старт в Алькантаре. Тут тебе и 9 тонн на ГПО и в производстве ничего менять не нужно. И при этом сохраняется статистика пусков.

[fagot]

Планировалось? Да, возможно. Заря планировалась под Зенит. И, значит, на низкие. Ну, а как получается сейчас, по-факту? Кажется, что один, что второй, всё равно стреляют, в основном, по ГСО.

Все военные разведспутники тоже планировались под Зенит. А по факту я же говорю - нет у них фиксированной ПН, и если выгодно пускать недогруженными Зенит и Протон, значит вполне можно запустить на недогруженном 40-тоннике кластер из их ПН. Но 40-тонник при этом позволяет заменить и два Протона, а 34-тонник из ряда Фибоначчи нет.

Да и зачем Протон совсем то ликвидировать? Пусть живёт, - вполне может быть иногда кому-то полезен. Не все же захотят ждать попутчика под кластерный запуск. :wink:

А невыгодно его содержать для редких пусков, из-за этого в частности при создании Ариан-5 отказались от Ариан-4. Не слишком тяжелые ПН можно запустить на Зените, а остальные подождут.

[fagot]

34-тонник с водородными 2-й ступенью и РБ как раз выведет на ГПО вдвое больше нынешнего Протона.

И даже вдвое больше Протона с водородным РБ? :wink: У 34-тонника, кстати, стартовая масса сильно от Тризенита отличается?

[Bell]

Но 40-тонник при этом позволяет заменить и два Протона, а 34-тонник из ряда Фибоначчи нет.

Русь-5 как раз 34-35 т должна выводить.