Применение Ares V

[Димитър]

А вообще для ТНА достижимы большие мощности, чем нужны для одной КС. Камеры до бесконечности нельзя увеличивать из-за проблем с детонацией. Во всяком случае камеры традиционной формы - линейные или с центральным телом могут быть и побольше.
Так что если нам нужен движок для очень большой ракеты - оптимален один сверхмощный ТНА на несколько больших камер.
Что-то типа удвоенного по тяге РД-170 с давлением в КС порядка 150 атм.

В США уже делали однокамерный двигатель Ф-1 на 750 тонн тяги (давлением в КС порядка 70 атм). 4 камеры дадут 3000 тонн тяги. Хватит на любую ракету. Один сверхмощный ТНА справится ?

[mrvyrsky]

Напрашивается экстремальное решение: большой двигатель должен иметь несколько камер и несколько ТНА. Думаем.

Получается связка однокамерных ЖРД. :lol:

 :lol:  :lol:  :lol:

[mrvyrsky]

А вообще для ТНА достижимы большие мощности, чем нужны для одной КС. Камеры до бесконечности нельзя увеличивать из-за проблем с детонацией. Во всяком случае камеры традиционной формы - линейные или с центральным телом могут быть и побольше.
Так что если нам нужен движок для очень большой ракеты - оптимален один сверхмощный ТНА на несколько больших камер.
Что-то типа удвоенного по тяге РД-170 с давлением в КС порядка 150 атм.

В США уже делали однокамерный двигатель Ф-1 на 750 тонн тяги (давлением в КС порядка 70 атм). 4 камеры дадут 3000 тонн тяги. Хватит на любую ракету. Один сверхмощный ТНА справится ?

А зачем он такой на 70 атм.? Неужто до 150 не дотянем? И хотелось бы на водороде...

[mihalchuk]

Напрашивается экстремальное решение: большой двигатель должен иметь несколько камер и несколько ТНА. Думаем.

Получается связка однокамерных ЖРД. :lol:

Нет. Камер много, ТНА - много, а двигатель - один! :!:  :idea:

[Димитър]

В США уже делали однокамерный двигатель Ф-1 на 750 тонн тяги (давлением в КС порядка 70 атм). 4 камеры дадут 3000 тонн тяги. Хватит на любую ракету. Один сверхмощный ТНА справится ?

1. А зачем он такой на 70 атм.? Неужто до 150 не дотянем?
2. И хотелось бы на водороде...

1. А зачем? Тяга в 3000 тонн Вам мало ?  :shock:
2. На водороде - 4 камеры от RS-68 = 1320 тонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec. (В качестве второй ступени   )
... и еще какой-то высокоимпульсный водородник для разгонного блока... RD-57 (40 тонн) хватит ?

[mrvyrsky]

Напрашивается экстремальное решение: большой двигатель должен иметь несколько камер и несколько ТНА. Думаем.

Получается связка однокамерных ЖРД. :lol:

Нет. Камер много, ТНА - много, а двигатель - один! :!:  :idea:

Т.е. использовать "перекрёстное опыление" между КС и ТНА  :shock: А на фига?

[mrvyrsky]

1. А зачем? Тяга в 3000 тонн Вам мало ?  :shock:
2. На водороде - 4 камеры от RS-68 = 1320 тонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec. (В качестве второй ступени   )
... и еще какой-то высокоимпульсный водородник для разгонного блока... RD-57 (40 тонн) хватит ?

1. Нет, мне лично и 120 кг хватит  :lol: Только вот пара топливная не та и давление уж очень "осторожное"  :lol:
2. А вот этого для супертяжа мало.

[Димитър]

1. А зачем? Тяга в 3000 тонн Вам мало ?  :shock:
2. На водороде - 4 камеры от RS-68 = 1320 тонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec. (В качестве второй ступени   )

1. Нет, мне лично и 120 кг хватит  :lol: Только вот пара топливная не та и давление уж очень "осторожное"  :lol:
2. А вот этого для супертяжа мало.

Просьба вычислить ПН на ЛЕО ракеты:
1 ступень - 1 РД из 4 камер от F-1: Thrust(vac): 4 х 7 740.5 kN (1,740,134 lbf). Thrust(sl): 4 х 6 747.5 kN (1,516,898 lbf). Isp: 304 sec. Isp (sea level): 265 sec.
2 ступень - 1 РД из 4 камер от RS-68 = Thrust(vac): 4 х 3 312 kNтонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec.

Примерно 100 тонн должно получиться.
Если мало, ставим по 2 - 3 - 4 двигателя.  :twisted:

[mrvyrsky]

1. А зачем? Тяга в 3000 тонн Вам мало ?  :shock:
2. На водороде - 4 камеры от RS-68 = 1320 тонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec. (В качестве второй ступени   )

1. Нет, мне лично и 120 кг хватит  :lol: Только вот пара топливная не та и давление уж очень "осторожное"  :lol:
2. А вот этого для супертяжа мало.

Просьба вычислить ПН на ЛЕО ракеты:
1 ступень - 1 РД из 4 камер от F-1: Thrust(vac): 4 х 7 740.5 kN (1,740,134 lbf). Thrust(sl): 4 х 6 747.5 kN (1,516,898 lbf). Isp: 304 sec. Isp (sea level): 265 sec.
2 ступень - 1 РД из 4 камер от RS-68 = Thrust(vac): 4 х 3 312 kNтонн тяги. Pressure: 95.92 bar. Isp: 420 sec. Isp (sea level): 365 sec.

Примерно 100 тонн должно получиться.
Если мало, ставим по 2 - 3 - 4 двигателя.  :twisted:

Считать ща сил уж нет. Но мы ж говорим про Арес и ему подобное - знамо надо раза в два более.

[Boo]

знамо надо раза в два более

А если проще? На Арес-5 вроде как 2 твердотопливных ускорителя?
Давайте поставим 6 штук, будет на "Вулкан" похоже, только помощнее, и 39-е площадки не подойдут без доработки.
500 тонн на ЛЕО получится? )

[mrvyrsky]

знамо надо раза в два более

А если проще? На Арес-5 вроде как 2 твердотопливных ускорителя?
Давайте поставим 6 штук, будет на "Вулкан" похоже, только помощнее, и 39-е площадки не подойдут без доработки.
500 тонн на ЛЕО получится? )

А ракета и СК от аккустических нагрузок не развалятся?  :lol:
И мне вот ещё что интересно - как эту проблему решают для Ареса 5, там ведь где-то рядом этот пресловутый аккустический предел.

[Дмитрий В.]

И мне вот ещё что интересно - как эту проблему решают для Ареса 5, там ведь где-то рядом этот пресловутый аккустический предел.

Этот "предел" где-то в районе 10000 т стартовой массы. :wink:

[KBOB]

С акустическими нагрузками борются только на Арес-1, на Арес-5 еще не приступали.

[Shestoper]

А ракета и СК от аккустических нагрузок не развалятся?  :lol:
И мне вот ещё что интересно - как эту проблему решают для Ареса 5, там ведь где-то рядом этот пресловутый аккустический предел.

Тяга у него ненамного больше, чем была у Н-1.
А акустические нагрузки могут быть даже меньше.
Они зависят в четвертой степени от числа М в выхлопе двигателя.
У ТТУ скорость истечения небольшая, а у водородников скорость звука в выхлопе высокая из-за малой молекулярной массы. Так что не удивлюсь, если среднее число М там будет ниже, для для НК-33.
Учитывая четвертую степень зависимости, даже малое изменение числа М может скомпенсировать заметную прибавку тяги - в смысле уровня акустических нагрузок.

И уж во всяком случае акустические нагрузки Ареса-5 будут ниже, чем у Вулкана. А Вулкан прорабатывали довольно глубоко, УКСС строили с возможностью его запуска. Так что проблемы с акустикой у Ареса-5 должны быть решаемы.

Кстати ещё и поэтому для супертяжей выгоднее взять для первой ступени движок с немного меньшим УИ, но с немного большей тягой - при равной выводимой ПН акустические нагрузки будут ниже.
Тут была уже тема об этом.

Так что идеальный двигатель для первой ступени супертяжа - действительно нечто вроде счетверенного F-1. Может быть не столь монструозное, "всего" на полторы-две тысячи тонн тяги и чуть повыше УИ, но в целом в рамках этой идеологии.
ТТУ конечно тоже неплохо, но залитые сверхтяжелые ТТУ довольно хлопотно по частям возить и собирать на космодроме. Да и неэкологичны они, будут проблемы при регулярных запусках со сжиганием тысяч тонн твердого топлива.


Что касается числа ТТУ на Аресе - я с самого начала, когда были только его картинки на 125 тонн, говорил, что для серьёзных полетов на Луну и к Марсу этого мало. Нужно делать 4 ТТУ и ПН не меньше 200 тонн, а лучше 250. Мой прогноз в целом подтвердился, но американцы путем постепенного "накачивания" Ареса с двумя ТТУ пришли к почти такой же размерности.

[Shestoper]

Этот "предел" где-то в районе 10000 т стартовой массы. :wink:

И может очень  сильно "плавать" в зависимости от конструкции ракеты и стартового комплекса, параметров двигателей, используемого топлива...
Для ракет с ТТУ, например, он скорее ближе к 20000 тонн (впрочем у них и мю ПН ниже).

Конкретный расчет допустимого уровня нагрузок достаточно сложен. Но можно грубо прикинуть на пальцах. Например ракета массой 10000 тонн с тяговоруженностью и УИ двигателей первой ступени на уровне Сатурна-5 будет создавать акустические нагрузки уровня примерно Вулкана. Если сделать её моноблочным тандемом с корпусом из вафельных панелей, подкрепленных мощным наборным каркасом - нагрузки корпус выдержит без проблем.

[R-7]

А ещё можно загрузить 180 тонн ЯБЧ и...

А могут и загрузить.
Адекватный ответ на такой Большой автобус маловероятен.

[Lev]

В любом случае для существования Ares-5 (или любого другого 100-тонниа) нужны задачи, реализуемые на 100-тоннике хотя бы пару раз в год.
Есть такие задачи? Кроме пилотируемой Луны?

[pkl]

До фига!

[Дмитрий Виницкий]

А для чего кроме Луны-Марса?

[pkl]

Большие телескопы, большие АМС, большие ОС, заводики, экспериментальные СКЭС, тяжёлые геостационарные платформы, низкообритальные спутниковые системы, космопланы всякие. Ну сколько ж можно? Уже раз десять перечисляли!