РН для ПТК НП с диаметром баков 5-6 метров

[Дмитрий В.]

Когда делали РН Энергия, её делали из расчетов совсем другой надежности двигателей.

Для Энергии было требование обязатнльного увода с СК при отказе одного ЖРД. До определенного момента полета при АВДУ РН выполняла "маневр возврата" Бурана, а после этого момента выводила Буран на низкую аварийную орбиту. Так что требования к новой пилотируемой РН похожи на требования к Энергии.

[pragmatik]

Если придумают как улучшить надежность РД-180.

Один из способов давно известен - чище вылизывать баки. Но это трудоемкая операция.

Там вроде сетка стоит перед входом топлива в двигатель, которая кстати после заводского огневого испытания не снимается, какой же по размеру посторонний предмет из бака может угробить двигатель? от забыты пасатиж никакая сетка не спасёт. На южмаше культура производства упала, у атласа никаких проблем пока (тфу тфу) не было.

[Yegor]

Если придумают как улучшить надежность РД-180.

Один из способов давно известен - чище вылизывать баки. Но это трудоемкая операция.
И я очень сомневаюсь, что это доведет надежность до 0.999.

Что то этот способ пока не очень хорошо работает.

[pragmatik]

Если придумают как улучшить надежность РД-180.

Один из способов давно известен - чище вылизывать баки. Но это трудоемкая операция.
И я очень сомневаюсь, что это доведет надежность до 0.999.

Что то этот способ пока не очень хорошо работает.

Интересно, а у РД-191 такие же проблемы с невозможностью  посторонних предметов, или это решили? В НК-33 вроде специально для проверки, в топливо  посторонние предметы добавляли и ничего, работал движок.

[Shestoper]

До определенного момента полета при АВДУ РН выполняла "маневр возврата" Бурана, а после этого момента выводила Буран на низкую аварийную орбиту. Так что требования к новой пилотируемой РН похожи на требования к Энергии.

Для Бурана это было особенно важно, поскольку он мог сесть только на специальную ВПП, основную или запасную. Капсула менее требовательна.

[serb]

Вообще то тяга 1140 (3 х 380).
Один двигатель резервный, по требованиям Роскосмаса, для увода РН со стартового стола, если один из двигателей откажет. Соответсвнно масса РН должна быть где то 670 тонн.
Соответственно ПН 4.5% - 30 тонн (максимум).

Эхм. Тогда модифицирую предложее :-)

3 РД-180 ставятся по кругу, аналогично РС-18.
В центр ставится РД-191 без систем качания, наподвижно (аналгично центральным двигателям на "Сатурне".

Итого стартовая тяга 3х380+1х196  - 1336 тонн.

При МСт 900 тонн тяговооружённость ок. 1.5, вполне прилично.

В случае отключения одного из двигателей (худший случай - один изРД-180) тяга 956 тонн.

Т.е. уход со старта обеспечивается, особенно если форсируются остальные двигатели.

Ракету затачиваем а ГСО и выход на ОИСЛ, т.е. полная дельта V 9600+3250+50+1000=13900 м/с.

Принимая ISp первой ступени 330с, второй и третьей - 460 с, распределение ХС по ступеням:
1 ст 3650
2 ст 5125
3 ст/РБ 5125 (т.е. РБ осуществляет довыведение на ОИСЗ)

Т.е. в случае, если отрубается 1 ступень - она (с большими гравитационными потерями) дотаскивает 2 и 3 ступень до высоты, где нормальн работают высотные движки 2 ступени.

Если отрубается 2 ступень или РБ на этапе довыведения - дефицит скорости ок. 825 м/с, что компенсируется довыводом на одновитковую орбиту за счёт топлива самого корабля (запас топлива примерно на 1200м/с)

Время работы в случае чего-то типа S5.92 или S5.98 для "Союза-Л" при довыведении ок. 300 секунд, для КТДУ-80 - ок. 900 секунд.

Т.е. на 2 ступень и на РД можно ставить по одному двигателю - выход на одновитковую орбиту приотказе одного двигателя обеспечен в любом случае

Тогда 23-т пилотируемый носитель - 3 РД-180 на первой ступени, в большом диаметре, стартовая масса ок. 650 тонн, и 40+-т пилотируемый носитель на высокие и отлётные орбиты, 3РД-180 и 1 РД-191, стартовая масса ок. 900 тонн.

Оба уходят от СК при одном отключенном движке, оба обеспечивают вывод на одновитоковую траекторию.
Только "дальний" носитель при этом намного дешевле - всего 1 дополительный двигатель "половинного" размера на первой ступени.

[Yegor]

serb,
Ну что можно сказать. По-моему мнению - отличная идея!
Получился отличный 40-тонник - надежный и не дорогой.

Где там Зомби?

Так что да, у моноблока много всяких перспектив.

ЗЫ: Только вот вопрос по третьей ступени - нужна ли она? Американцы вот в две ступени и на НОО и на ГПО летают. Судя по инфо по Аресам, дополнительная ступень значительно увеличивает стоимость РН - в данном случае может на 30%. Да и надежность снижается.

[serb]

ЗЫ: Только вот вопрос по третьей ступени - нужна ли она? Американцы вот в две ступени и на НОО и на ГПО летают. Судя по инфо по Аресам, дополнительная ступень значительно увеличивает стоимость РН - в данном случае может на 30%. Да и надежность снижается.

Во-первых, изза "Фактора 51 град" у нас потребная энергетика для ГСО зело больше.
Во-вторых, в данном случае третья ступень - гарантия выхода на одновитковую орбиту в случае если отрубается вторая.

Кстати, вместо РО-191 в центре можно использовать тривиальные ТТУ общей тягой 200+ тонн

[Salo]

По второй и третьей ступени поподробней можно?

[serb]

По второй и третьей ступени поподробней можно?

Эхмс.
"Ну, я не настоящий сварщик" (с)

Первая ступень - кислород-керосин, 3хРД-180, 1хРД-191У(упрощённый), без системы качания и соответственно с жёстким газоводом.
РЗТ 612.5т, М ступени (с неизрасходованным остатком топлива т переходником 2 ступени+ГО+САС) 10% 61.5 т

Вторая ступень - кислород-водород, 1хРД-0120 (?) плюс рулевик.
РЗТ 153 т, Мпуст+остатки топлива+переходник 3 ступени 12,5% 19 т

Третья ступень/разгонный блок 2хРД0146 (тяговооружённость ок. 0.4)
РЗТ 36т, М ступени (с теплоизоляцией, позволяющей функционировать 4-5 суток)+остатки топлива+ переходник КА ок. 20% (чуть больше, чем у КВРБ) - 7т

ПН 10 т (на ОИСЛ)

При выводе ПН на ОИСЗ доразгон на 825 м/с осуществляется гиразинным РБ на 12 т топлива, Мпн ок. 39-40т,либо в двухступенчатом варианте Мпн будет несколько меньше

[Salo]

ЕМНИП у РД-191 узел качания - сильфон в критическом сечении сопла.

[serb]

ЕМНИП у РД-191 узел качания - сильфон в критическом сечении сопла.

Тогда упрощённая конструкция КС/сопла. Впрочем, можно и серийный ставить, но так дешевле.
Или ТТУ втыкать, работающие до увода от стола - с тяговооружённостью и у 3хРД-180 всё в порядке

[Salo]

А какой диаметр. Вы длину прикидывали? Три ступени всё-таки.

[serb]

А какой диаметр. Вы длину прикидывали? Три ступени всё-таки.

Диаметр 6 метров. Первая ступень ок. 30 м длиной, вторая - ок. 25м, третья - в диаметре 4.1 12 м., ПН - ок. 7-8м, итого без САС порядка 65м, вполне комильфо

В диаметре 5.5м - ок. 75м будет

PS "Поставил" таки второй РД-0146 на РБ - чтобы тяговооружённость поднять для выхода на одновитковую орбиту, ПН чуть умньшится

PPS Да, почему выход на ОИСЛ тоже на водороде - потому что основное применение всё же коммерческое, на ГСО. А там импульс больше, чем на отлёт к Луне, соответственно оптимизируем систему под коммерцию

[Salo]

ГО длиной 7-8 м явно мал. У Союза-2 -11м.
Три ступени без ГЧ 67 метров.  С ГЧ 80 метров.
Не многовато?

[serb]

ГО длиной 7-8 м явно мал. У Союза-2 -11м.
Три ступени без ГЧ 67 метров.  С ГЧ 80 метров.
Не многовато?

Ну посчитаем пощатильнее.

Первая ступень - 612.5 т, плотность 1.
Сечение 6м бака - 28 кв.м.
Итого 22 м без учёта днищ, 3 м на днища, 3 м отсек ДУ - 28м

Вторая ступень 153м, интегральная плотность 1/3, объём ок. 460м.
Баки 16.5м, плюс 3м на днища, + 3.5 м двигательный отсек/переходник между первой и второй ступенью, итого 23м.

Первая и вторая ступень 51м.

3 ступень - 36м, 108 кубов, площадь сечения ок. 12 кв.м. 9м+2м на днища, ок. 2м двигательный отсек, итого 13м

Ракета без ГО 61м.

Пусть 11м на обтекатель - 72 м длина, удлиннение 12.

У Зенита удлиннение 14.6, у Космоса-3М - 13.3. Так что нормально.

PS в случае баков 1 и 2 ступени 5.5м длина растёт на 8м (на самом деле меньше, т.к. межбаковые отсеки уменьшатся). Удлиннение будет ок. 14.5, т.е. как у "Зенита". Многовато - но возможно.

[Дмитрий В.]

ЕМНИП у РД-191 узел качания - сильфон в критическом сечении сопла.

Что-то сомневаюсь я :roll:

[Salo]

Думаете будут как у РД-0120 качать в карданном подвесе?

[Дмитрий В.]

Думаете будут как у РД-0120 качать в карданном подвесе?

Реализаций узла качания может быть много, но мне кажется, что на РД-191 должен быть сохранен разгруженный сильфон газовода.

[Salo]