Аэростатный пуск.

[Alex GU]

Да !

И вот что удивительно ? Ещё всё патентуют ? 

аэростатный космодром ( № 50980)

Вот например : 





Цитата: Alex G U от 01.01.2016 00:50:40
Есть и более перспективные технологии, но об этом у вас кишка тонка думать ...







Вот ответы на одном сайте где самолёто ракетные маразматики типа понты ракетные гонят ...

  ответы конечно мои по удаляли ...

Код Выделить Развернуть

А чего там отвечать? Детский сад там так и прет:
1. Типа 99% атмосферы остается "позади"? Ну и что? Что это даете?  
Аэродинамические потери - это копейки.
 Вот запаса высоты в 30 км - это уже кое-что, экономия где-то 700...800 м/с
 от характеристической скорости.  
Что, впрочем, тоже не так уж и много, менее 10% от этой самой характеристической скорости.
2. Очень умиляет фраза о том, что "оттпадает необходимость в сложном и
 дорогостоящем наземном оборудовании.
 С чего бы это вдруг? МИК-ов для КА и РН не нужно? Заправляться не нужно?
 А укрытие для "шарика" от непогоды,
 например, когда пришлось отложить старт?
3. Ну и утверждение о том, что ракета, стартующая сквозь бублик аэростата,  
не повредит его   - как минимум весьма спорно.
Но, повторюсь, идея сама по себе весьма интересна.
 По-крайней мере ничем не хуже "воздушного старта" с самолета.
 

[Сергей Капустин]

так ведь у американцев такое уже было...

Спойлер

ракеты запускали ВНУТРИ аэростата. она разрывала его и летела дальше. От схемы отказались в связи с систематическими не удачами запуска 3 ступени....

Концепция «Рокун» (Rockoon, Rocket on Balloon - ракета на воздушном шаре) была предложена М.Льюисом (M.L.Lewis), С.Сингером (S.Singer) и Дж.Халворсоном (G.Halvorson) в марте 1949 г., в процессе проведения экспериментальных пусков ракет Aerobee с корабля ВМС США Norton Sound. Основная идея состояла в том, чтобы поднять зондирующую ракету в верхние слои атмосферы на высотном воздушном шаре (стратостате). При достижении максимальной высоты ракета запускалась автоматически или по радиосигналу, прорываясь вверх прямо сквозь оболочку шара.

Группа ученых из Университета штата Айова под руководством Джеймса Ван Алена исследовала природные явления, связанные с распространением космической радиации, в районах магнитных полюсов Земли.
В частности, в августе-сентябре 1952 г. было запущено несколько ракет с корабля береговой охраны США Cutter East Wind. «Рокун», неподвластный качке и способный доставить 11 кг (25 фунтов) приборов на высоту более 80 км (50 миль) при взлете с легкого судна, представлялся относительно простым и многообещающим вариантом достижения рекордных высот ракетами небольшой размерности.

Вскоре данная концепция получила «космическое» развитие. Майк Фостер (Mike Foster), Курт Стелинг (Kurt Stehling) и Раймонд Миссерт (Rimond Missert) на Международном конгрессе по астронавтике в Риме в 1956 г. предложили применить для исследования околоземного пространства трехступенчатую твердотопливную ракету, осуществив ее запуск на высоте 21 км с гигантского аэростата «Скайхук» (Skyhook) емкостью 112 тыс м3. Чуть позже те же специалисты предложили «Высотный запуск малого орбитального носителя» (High-Altitude Launching of Small Orbit Vehicle) с аэростата объемом 85 тыс м3 на высоте 24-32 км. Первая ступень - связка четырех ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) тягой 27,2 тс и массой 5440 кг - работала 7-8 сек, создавая начальное ускорение 9 единиц. Вторая ступень - жидкостная, массой 567 кг; тяга ЖРД - 1,8 тс в течение 80 сек. РДТТ третьей ступени развивал тягу 0,9 тс в течение 20 сек. По проекту, РН могла вывести спутник массой 22,7 кг на орбиту с перигеем 320 км.

Отметим: вышеуказанная троица тогда же довольно плотно работала по проекту Vanguard: М.Фостер и К.Стелинг представляли научно-исследовательскую лабораторию ВМС NRL (последний был главным дви-гателистом РН), а Р.Миссерт - Университет Айовы, где уже разрабатывались научные программы и приборы для первых ИСЗ.

Концепция «Рокун» эволюционировала в проект «Фарсайд» (Farside - обратная сторона Луны). Заказчиком выступил Научно-исследовательский отдел ВВС США (Air Force Office of Scientific Researche), исполнителем работ - фирма Аего-nutronic Systems, Inc., разработчиком научных приборов - Университет шт. Мэриленд. На первом этапе предполагалось поднять ПГ на высоту порядка одного радиуса Земли (~6370 км). Для этого «носовой конус» должен был достичь скорости более первой космической*. ПГ имел массу 1,4-3,6 кг (3-8 фунтов) и содержал набор датчиков, замкнутых на телеметрический передатчик.

Ракета «Фарсайд-1» представляла собой четырехступенчатую комбинацию из десяти РДТТ, которая поднималась для запуска аэростатом «Скайхук» объемом 106 тыс. м3** на высоту свыше 30 км.
Носитель собирался из имеющихся в распоряжении и опробованных в полете РДТТ. Первая ступень - четыре двигателя Recruit фирмы Thiokol, вторая ступень - один Recruit, третья ступень - четыре РДТТ типа ASP фирмы Grand Central Rocket (доработка ракеты Loki), четвертая ступень - один ASP. Связка длиной 7,3 м и максимальным поперечником 0,46 м крепилась в легком трубчатом станке простой конструкции, который позволял ракете стартовать вертикально - прямо сквозь оболочку аэростата. По замыслу разработчиков, короткое время работы РДТТ уменьшало гравитационные потери (по расчетам, более чем на порядок); оборотная сторона - огромные перегрузки, характерные для боевых реактивных снарядов. Первые две ступени ракеты имели аэродинамические стабилизаторы, последние две стабилизировались закруткой.

Кроме проверки способа старта с аэростата, задачами проекта «Фарсайд» являлись исследование интенсивности уменьшения магнитного поля Земли, определение наличия кольцевого электрического тока, измерение уровня интенсивности космических лучей, определение местонахождения частиц, составляющих полярные сияния, и фиксация наличия метеорной пыли в ближнем космосе.

Хроника событий такова.

В июне 1957 г. первый аэростат с макетом ракеты «Фарсайд-1», стартовав из Калифорнии, совершил высотный дрейф через все Соединенные Штаты.

25 сентября аналогичный шар взмыл уже со штатной РН с полигона испытательной базы Эниветок. Поднявшись на 20 км, он по неизвестным причинам рухнул вниз и утонул вместе с ракетой в Тихом океане.
Вторая зачетная попытка по странной иронии судьбы почти совпала с запуском Первого спутника. Но если для СССР день 4 октября 1957 г. отмечен всемирным триумфом, то американцы потерпели с «Фарсайдом» поражение: аэростат и на этот раз не достиг заданной высоты. Поднявшись на 27 км, он стал медленно, но неуклонно снижаться. На высоте 21 км был послан радиосигнал в систему зажигания ракеты. Последняя, рванувшись вверх через оболочку аэростата, сбилась с курса. Сработали только первые две ступени, достигнутая высота составила -800 км. Приборы в «носовом конусе», очевидно, вследствие высоких перегрузок, оказались неработоспособны.

Новая попытка запуска была предпринята 7 октября. Однако из-за короткого замыкания в пусковом механизме ракеты она стартовала преждевременно на высоте 18 км. Вновь сработали лишь первые две ступени. По измерениям наземного радиолокатора, была достигнута высота 645 км. ПГ вновь оказался поврежден, и ни один радиосигнал с него на Землю не поступил.
Четвертый аэростат погиб 11 октября при прохождении холодных слоев атмосферы - на высоте 30 км лопнула его обледеневшая оболочка.

Пятый аэростат, запущенный 19 октября, почти достиг заданной высоты, но после включения ракеты сработали лишь три ступени. Опять пострадали приборы - наблюдатели на Земле принимали сигналы в течение всего 0,04 сек. Однако ракета достигла рекордной высоты 3220 км.
Теперь в распоряжении группы оставался шестой - и последний - аэростат.
Чтобы спасти положение, было решено установить ракету под некоторым углом к вертикали. 22 октября 1957 г., когда аэростат завис на 29,4 км, она была запущена. Измерения показали, что расчетная скорость достигнута. Но вновь отказал бортовой передатчик, а радиолокаторы сопровождения потеряли миниатюрный (диаметром 16,5 см и длиной 32 см) «носовой конус» на высоте 4350 км...
И это - все... Увы!

Неутешительные результаты первого этапа проекта заставили отказаться от запусков более крупной ракеты «Фарсайд-2» в сторону Луны.

[свернуть]

у ТС логика более интересная, но вот проблема сохранения оболочки....

Вы уверены, что это будет дешевле, чем более массивная 1 ступень?

[Alex GU]

  Всё по спирали развивается. 

  И предпосылки есть для запуска больших грузов и конструкций больших размеров типа межпланетных станций ... 

[Alex GU]

Сергей Капустин пишет:
так ведь у американцев такое уже было...

 Скрытый текст ракеты запускали ВНУТРИ аэростата. она разрывала его и летела дальше. От схемы отказались в связи с систематическими не удачами запуска 3 ступени....

 

Концепция «Рокун» (Rockoon, Rocket on Balloon - ракета на воздушном 
...
Неутешительные результаты первого этапа проекта заставили отказаться от запусков более крупной ракеты «Фарсайд-2» в сторону Луны.

у ТС логика более интересная, но вот проблема сохранения оболочки....

Вы уверены, что это будет дешевле, чем более массивная 1 ступень?

   Да уверен, всё многоразовое а это значит что можно применить  больше надёжных двигателей и есть варианты существенно снизить стоимость материалов ...  вообще используя по-другому

[Сергей Капустин]

Alex GU,вот уж не уверен.

рекомендую использовать минометный пуск, как с подводных лодок. и шахту тоже сделать в середине. а сверху абляционное покрытие на стратостате.

в момент пуска двигателей, оболочку надо чуток спускать, или поставить аналог гидроаккамуляторов...

[Alex GU]

Да все эти примочки понятно пока далеки от решения реальных проблем ...

 Есть уже технические решения очень заманчивые, писал уже в других тема что не могу пока конкретно выкладывать всё кроме суждений про чужие проекты...

 Постулаты конечно такие для разных вариантов:

 I) Многоразовые моторные аэростаты  большого объёма несут подъёмные двигатели и топливо достигая высоты 15-20 км (без фанатизма и гигантомании по оптимальности режимов ...)

 II) поднимается: 1) ракетная 2) миномётная 3) пушечная - системы (кому что и как нравится)

 1) ракетная

A) обычная 2 3 4-я ступени (существующие)
Б) многоразовые челноки 2 3 4-я ступени
Г) варианты ...

[Сергей Капустин]

чем тяжелее ракета, тем сильнее гравитационные потери превышают аэродинамические. поэтому ихмо ваш способ старта для тяжелых носителей вообще не выгоден.

поэтому все что у вас на картинках не вариант вообще ИХМО.

а минометный пуск при нормальной термозащите шахты - и верха аэростата - покрывало какое-нибудь абляционное - и не нужен наверно. лишние нагрузки. Наоборот, можно спокойно включать двигатель, отменив пуск в случае чего.

[Атяпа]

А если совсем по другому. Аэростатный старт, но не с 20+ км, с 50-100 м?
Аэростаты привязные вокруг РН на приличном от неё расстоянии.
Цель - избавиться от монструозных газоотводов.

[Сергей Капустин]

и получить монструозные аэростаты и ангары? а если все это сдует налетевшим ветром?

это пока аэростат маленький, его можно сделать с мягкой оболочкой и сдувать на поле. по мере увеличения его размеров придется выйти на каркас и полужесткую конструкцию.

газоотвод это не проблема, два бойца + лопата заменяет экскаватор.

[Alex_II]

Сергей Капустин пишет:
рекомендую использовать минометный пуск, как с подводных лодок. и шахту тоже сделать в середине. а сверху абляционное покрытие на стратостате.

Ага, и титановую обшивку стратостата, толщиной миллиметров 600, для большей многоразовости...  

[Сергей Капустин]

Alex_II, вы правы, ничего тяжелее рокунов по такой схеме не запустишь. но фантазировать хочется.

[Атяпа]

Сергей Капустин пишет:
и получить монструозные аэростаты и ангары? а если все это сдует налетевшим ветром?

это пока аэростат маленький, его можно сделать с мягкой оболочкой и сдувать на поле. по мере увеличения его размеров придется выйти на каркас и полужесткую конструкцию.

газоотвод это не проблема, два бойца + лопата заменяет экскаватор.

Зачем монструозные аэростаты? Можно использовать небольшие, но много.

[Сергей Капустин]

и пропорционально увеличить массу стяжек, оболочек, тросов для поднятия, системы управления, сложности, стоимости.... прибавить еще шариков, что бы все это не рухнуло....

я лучше пойду газоотвод покопаю.

[Атяпа]

Сергей Капустин пишет:
и пропорционально увеличить массу стяжек, оболочек, тросов для поднятия, системы управления, сложности, стоимости.... прибавить еще шариков, что бы все это не рухнуло....

я лучше пойду газоотвод покопаю.

Для каждой РН свой...
Считать надо.

[Сергей Капустин]

в чем же дело?

[Атяпа]

Сергей Капустин пишет:
в чем же дело?

Специализация у меня несколько другая.
И вообще - я это в порядке бреда...

[Сергей Капустин]

в вашем случае хватит школьной математики, ибо работать все равно для начала надо в нулевом приближении.

вычислить грузоподъемность шара объема V
прикинуть вес оболочек и машинерии - погуглить, поискать зависимость от объема.
прикинуть вес тросов и число шаров на их поддержание.
задать стартовую массу ракеты.
вывести функцию числа шаров.

смешно конечно, но для начала хотя бы так.

поверьте, вы получите намного больше удовольствия решив эту задачу, чем прозябая на форумах.

[Alex GU]

Сергей Капустин пишет:
чем тяжелее ракета, тем сильнее гравитационные потери превышают аэродинамические. поэтому ихмо ваш способ старта для тяжелых носителей вообще не выгоден. ...

Вы противоречите сами себе. Если гравитационные потери превышают то надо их исключить аэростатно турбореактивным многоразовым способом с ускорением 1,5 g плавно подняв повыше...

Прикиньте сколько процентов массы (и в значительной части стоимости тратится на первые 10 км подъёма

Alex_II пишет:

Сергей Капустин пишет:
рекомендую использовать минометный пуск, как с подводных лодок. и шахту тоже сделать в середине. а сверху абляционное покрытие на стратостате.

Ага, и титановую обшивку стратостата, толщиной миллиметров 600, для большей многоразовости...    

  Я так понял что вы того миномётного пуска ракет  не видели ?  Буквально над нежными мачтами антенн ...

  Тем более под углом с аэростата (о землю то не ударится) и позднее подальше могут двигатели включится ...

   Но про миномёт и гранатомёт с вышибной массой ФИНИШ -это не главное - это для самых  дешёмых микроспутников при помощи списанных С-400 ...

[Сергей Капустин]

нет противоречия.

вы были бы правы, если подъем наверх аэростатом был бы бесплатен, или его цена росла хотя бы линейно от массы.

дешевле утяжелить ступень будет и не возиться с кучей фигни.

это может легкие ракеты которых поднимать будет дешево, а потери на пробитие атмосферы у них больше (относительно) и будет толк.

[Alex GU]

Сергей Капустин пишет:
нет противоречия.

вы были бы правы, если подъем наверх аэростатом был бы бесплатен, или его цена росла хотя бы линейно от массы.

  Она не линейна а обратно пропорциональна для оболочек...


   Примем в существующих порядках для одноразовых дорогостоящих единичных технологий, амортизацию многоразового ширпотреба исчезающе малой и думаю спорить не будем ...

   Как Говорил Высоцкий : (со вздохом) Я ЗНАЮ ...