Доступный для России супертяж

[Дмитрий В.]

2) Количество горшков имеет слабое влияние на надёжность. Основной вклад в отказы даёт ТНА, а не камера.

Ну дык у РД-180 один ТНА на 2 горшка, у РД-170 на 4 горшка 1 ТНА. Горшки примерно одинаковой мощности.

Для Союз-5 нужно 4 горшка, это либо РД-180 и 2 ТНА либо РД-170 и 1 ТНА, но в 2 раза менее надёжный.

Надёжность РД-171М и РД-180 должна быть одинакова, поскольку они делаются на одних рабочих местах по одинми тем же технологиям.

Но кол-во движков влияет на общую надёжность ступени.

Конечно. Поэтому один РД-171М предпочтительнее, чем два РД-180 с точки зрения ВБР. Но РД-180 обеспечивают некое резервирование, что повышает вероятность парирования отказа (для этого, правда, необходимо принять ряд мер).

[Дмитрий В.]

Горохов ставит на РД-0124МС два ТНА и почему-то не считает, что это снизит надежность РД. Наоборот, хвалится тем, что так надежнее.

РД-0124МС - это по сути два двухкамерных ЖРД.

[Верный Союзник с Окинавы]

2) Количество горшков имеет слабое влияние на надёжность. Основной вклад в отказы даёт ТНА, а не камера.

Ну дык у РД-180 один ТНА на 2 горшка, у РД-170 на 4 горшка 1 ТНА. Горшки примерно одинаковой мощности.

Для Союз-5 нужно 4 горшка, это либо РД-180 и 2 ТНА либо РД-170 и 1 ТНА, но в 2 раза менее надёжный.

Надёжность РД-171М и РД-180 должна быть одинакова, поскольку они делаются на одних рабочих местах по одинми тем же технологиям.

Но кол-во движков влияет на общую надёжность ступени.

Конечно. Поэтому один РД-171М предпочтительнее, чем два РД-180 с точки зрения ВБР. Но РД-180 обеспечивают некое резервирование, что повышает вероятность парирования отказа (для этого, правда, необходимо принять ряд мер).

Если РД-180 жахнет, то мало не покажется. Тому же Антаресу два движка на первой ступени не помогли.

[Верный Союзник с Окинавы]

В качестве прототипа используется двигатель 14Д23

Кстати, про этот движок, как пример печати: "по оценке специалистов КБХА, применение аддитивных технологий сократит трудоемкость производства этого двигателя на 20 процентов. Например, смесительная головка, произведенная по традиционной технологии, состоит из 220 деталей, имеет 124 паяных соединения и 62 сварных шва, а изготовленная по аддитивной технологии состоит всего лишь из одной цельной детали, и срок её «выращивания» — 77 часов."

Особенно существенно печать КС сократит трудоемкость производства у двигателей с вытеснительной подачей, хоть она у них и так небольшая -  там кроме КС практически ничего другого нет. В случае управления ступени разнотягом не нужен даже шарнирный подвес двигателя и рулевые машины.

Боюсь, что в твоём любимом масштабе это будет не то.

[Bell]

2) Количество горшков имеет слабое влияние на надёжность. Основной вклад в отказы даёт ТНА, а не камера.

Ну дык у РД-180 один ТНА на 2 горшка, у РД-170 на 4 горшка 1 ТНА. Горшки примерно одинаковой мощности.

Для Союз-5 нужно 4 горшка, это либо РД-180 и 2 ТНА либо РД-170 и 1 ТНА, но в 2 раза менее надёжный.

Надёжность РД-171М и РД-180 должна быть одинакова, поскольку они делаются на одних рабочих местах по одинми тем же технологиям.

Но кол-во движков влияет на общую надёжность ступени.

Конечно. Поэтому один РД-171М предпочтительнее, чем два РД-180 с точки зрения ВБР. Но РД-180 обеспечивают некое резервирование, что повышает вероятность парирования отказа (для этого, правда, необходимо принять ряд мер).

А 4 РД-191 еще больше резервируют )))
И даже обещаю быть чуть легче и мощнее )))

[Шестопер239]

Боюсь, что в твоём любимом масштабе это будет не то.

У камеры размерности F-1 топливных форсунок и каналов в рубашке охлаждения больше, так что печать даст еще более значительное, чем у маленьких камер, сокращение трудоемкости по сравнению с традиционным производством. 

Напечатать несколько десятков КС, согнуть из толстых плит прочные баки (а вафельные баки гнут и сваривают из плит сопоставимой толщины, но потом их долго и упорно фрезеруют - там что толстостенные баки будут даже проще и дешевле в изготовлении) - и готова ступень. Очень дешево. 
Плюс все хорошо с надежностью, рабочим ресурсом и объемом межполетной дефектоскопии - просто мало деталей, мало чему ломаться. Никаких таких ужасов, как с экстремальными условиями работы лопаток и подшипников турбин. 
А минус в том, что мю ПН упадет примерно вдвое.

[Андрей Иванов]

  В таком случае 4хРД-182 

пс
метанового двигателя РД-182 тягой 250 тонн ранее представил гендиректор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов. (с)

[Дмитрий В.]

Боюсь, что в твоём любимом масштабе это будет не то.

У камеры размерности F-1 топливных форсунок и каналов в рубашке охлаждения больше, так что печать даст еще более значительное, чем у маленьких камер, сокращение трудоемкости по сравнению с традиционным производством.

Напечатать несколько десятков КС, согнуть из толстых плит прочные баки (а вафельные баки гнут и сваривают из плит сопоставимой толщины, но потом их долго и упорно фрезеруют - там что толстостенные баки будут даже проще и дешевле в изготовлении) - и готова ступень. Очень дешево.
Плюс все хорошо с надежностью, рабочим ресурсом и объемом межполетной дефектоскопии - просто мало деталей, мало чему ломаться. Никаких таких ужасов, как с экстремальными условиями работы лопаток и подшипников турбин.
А минус в том, что мю ПН упадет примерно вдвое.

Современные принтеры по металу (СЛС)  имеют ограничение по высоте рабочей зоны (500-800 мм) и довольно низкую производительность (1 микрон в секунду). Чем Вы собираетесь печатать многочисленные камеры?

[Шестопер239]

Поэтому один РД-171М предпочтительнее, чем два РД-180 с точки зрения ВБР

А 4 F-1 c общим THA предпочтительнее четырех РД-170. 

Чтобы закачать топливо в КС F-1, хватало 55 тысяч л. с. 
Мощности турбины РД-170 (190 МВт) вполне хватит для запитывания четырех F-1.
 
Это если не уходить от турбонасосной подачи.

[Шестопер239]

Современные принтеры по металу (СЛС)  имеют ограничение по высоте рабочей зоны (500-800 мм) и довольно низкую производительность (1 микрон в секунду). Чем Вы собираетесь печатать многочисленные камеры?

Естественно, мега-принтерами c размерами рабочей зоны несколько кубометров и с несколькими подвижными внутри этой зоны  рабочими головками (каждая включает устройство для напыления порошка и плавящий лазер или электронную пушку).

C помощью таких подвижных головок уже распечатали многометровый мост:


Уже существуют принтеры с рабочей областью со сторонами 5791 х 1219 х 1219 мм.
https://habr.com/ru/company/top3dshop/blog/400731/

Как серийную модель, Sciaky продает EBAM 300. Он имеет размер рабочей области со сторонами 5791 х 1219 х 1219 мм.

Компания утверждает, что EBAM 300 является одним из самых быстрых коммерчески доступных промышленных 3D-принтеров. Конструкционные элементы самолетов, производство которых, по традиционным технологиям, могло занимать до полугода, теперь печатаются в течение 48 часов.

Уникальная технология Sciaky использует электронно-лучевую пушку высокой мощности для плавки титанового филамента толщиной 3мм, со стандартной скоростью осаждения около 3-9 кг/час.

[Raul]

Горохов ставит на РД-0124МС два ТНА и почему-то не считает, что это снизит надежность РД. Наоборот, хвалится тем, что так надежнее.

РД-0124МС - это по сути два двухкамерных ЖРД.

Только Горохов ставит их вперекрест, а не рядом, как это можно было сделать с двумя двухкамерными РД.

Вот Вы объясните, зачем он ставит два ТНА вместо одного отмасштабированного, если это 1) снижает надежность, по Вашей логике и 2) увеличивает стоимость?

Союз-5 вроде бы нацелен на коммерческий рынок (так официально), он должен обеспечивать дешевое выведение, а тут такая нелогичность с одним из ключевых агрегатов. Кто проводил ТЭО второй ступени?

[Дмитрий В.]

Горохов ставит на РД-0124МС два ТНА и почему-то не считает, что это снизит надежность РД. Наоборот, хвалится тем, что так надежнее.

РД-0124МС - это по сути два двухкамерных ЖРД.

Только Горохов ставит их вперекрест, а не рядом, как это можно было сделать с двумя двухкамерными РД.

Вот Вы объясните, зачем он ставит два ТНА вместо одного отмасштабированного, если это 1) снижает надежность, по Вашей логике и 2) увеличивает стоимость?

Союз-5 вроде бы нацелен на коммерческий рынок (так официально), он должен обеспечивать дешевое выведение, а тут такая нелогичность с одним из ключевых агрегатов. Кто проводил ТЭО второй ступени?

Кто такой Горохов? Вроде, не он главный конструктор Союз-5.

Два двигателя на Союз-5 появились изначально из-за отсутствия готовогонужной тяги. Сначала было два 4-хкамерных РД-0124, а потом появился блочный РД-0124МС, как некий компромисс между эффективностью, надёжностью и затратами.

[Дмитрий В.]

Современные принтеры по металу (СЛС)  имеют ограничение по высоте рабочей зоны (500-800 мм) и довольно низкую производительность (1 микрон в секунду). Чем Вы собираетесь печатать многочисленные камеры?

Естественно, мега-принтерами c размерами рабочей зоны несколько кубометров и с несколькими подвижными внутри этой зоны  рабочими головками (каждая включает устройство для напыления порошка и плавящий лазер или электронную пушку).

C помощью таких подвижных головок уже распечатали многометровый мост:


Уже существуют принтеры с рабочей областью со сторонами 5791 х 1219 х 1219 мм.
https://habr.com/ru/company/top3dshop/blog/400731/

Как серийную модель, Sciaky продает EBAM 300. Он имеет размер рабочей области со сторонами 5791 х 1219 х 1219 мм.

Компания утверждает, что EBAM 300 является одним из самых быстрых коммерчески доступных промышленных 3D-принтеров. Конструкционные элементы самолетов, производство которых, по традиционным технологиям, могло занимать до полугода, теперь печатаются в течение 48 часов.

Уникальная технология Sciaky использует электронно-лучевую пушку высокой мощности для плавки титанового филамента толщиной 3мм, со стандартной скоростью осаждения около 3-9 кг/час.

А эта технология способна обеспечить надёжность работы ЖРД?

[Дмитрий В.]

Поэтому один РД-171М предпочтительнее, чем два РД-180 с точки зрения ВБР

А 4 F-1 c общим THA предпочтительнее четырех РД-170.

Чтобы закачать топливо в КС F-1, хватало 55 тысяч л. с.
Мощности турбины РД-170 (190 МВт) вполне хватит для запитывания четырех F-1.
 
Это если не уходить от турбонасосной подачи.

Может, и предпочтительнней, только камеру такого громадного размера непонятно, где делать, и никто с уверенностью не скажет, можно ли обеспечить устойчивое горение в камере такого объёма. И может статься, что отработка однокамерного ЖРД такого размера будет в разы дороже, чем 4-хкамерного.

[Bell]

2) увеличивает стоимость?

Там для особо одаренных прямо написано - уменьшает стоимость разработки.

Союз-5 вроде бы нацелен на коммерческий рынок (так официально)

Где это написано официельно? В РФ нет никакого коммерческого рынка, а на международный нас не пускают.

Кто проводил ТЭО второй ступени?

А его должны согласовывать со всеми клоунами форума НК?

[Шестопер239]

А эта технология способна обеспечить надёжность работы ЖРД?

Напечатанные двигатели уже прожигали - вроде, нормально работают.

[Верный Союзник с Окинавы]

У камеры размерности F-1 топливных форсунок и каналов в рубашке охлаждения больше, так что печать даст еще более значительное, чем у маленьких камер, сокращение трудоемкости по сравнению с традиционным производством. 

Так в том и дело, что элементы больше!

А размеры у принтера ограничены.

Напечатать несколько десятков КС, согнуть из толстых плит прочные баки (а вафельные баки гнут и сваривают из плит сопоставимой толщины, но потом их долго и упорно фрезеруют - там что толстостенные баки будут даже проще и дешевле в изготовлении) - и готова ступень.

Обычно сварка секций идёт уже после фрезирования.

и готова ступень. Очень дешево. 
Плюс все хорошо с надежностью, рабочим ресурсом и объемом межполетной дефектоскопии - просто мало деталей, мало чему ломаться.

Печать подразумевает слоистость и перспективы расслаивания детали.

Ну и банально достичь высокой прочность не так просто, этой ведь уже не прокат будет.

Вообще есть технологии технологии т.н. Powder Metallurgy, когда заготовка из смеси небольшого количества связующего в-ва и металлического (обычно алюминий и бронза, но на самом деле выбор шире) порошка. Всё это дело прессуется с нагревом (для деталей простой формы), либо ложится в камеру с высоким давлением и температурой (для детали сложной формы). Так можно иметь более менее приемлемую молекулярную структуру материала и минимум мех обработки. Так можно делать многое, вплоть до рабочих головок металлорежущих инструментов.

Вообще если делать аналогии с кораблями, то в крупнотоннажных кораблях аддитивщина почти не применяется. 

Вот проект Sea Dragon в этом плане шикарен - серийные трубы свариваются в простые лепестковые конструкции, которые потом фурами доставляются на космодром, где устанавливаются верхней частью в специальный паз, а снизу спаиваются. А форсунки там размером с КС второго Титана...

[Шестопер239]

Может, и предпочтительнней, только камеру такого громадного размера непонятно, где делать, и никто с уверенностью не скажет, можно ли обеспечить устойчивое горение в камере такого объёма. И может статься, что отработка однокамерного ЖРД такого размера будет в разы дороже, чем 4-хкамерного.

Так зачем одна камера, если можно 4. 

Уж повторить достижения 60-ых по созданию КС F-1 и РД-270 смогут? 
Или, если одна КС - кольцевая, как вариант.

[Шестопер239]

Обычно сварка секций идёт уже после фрезирования.

Подвесные баки делали у Н-1 потому, что на тот момент в СССР не умели надежно сваривать электронным лучом 50-мм алюминиевые плиты (в отличии от США), которые потом фрезеровали. А когда делали Энергию - нужная сварочная технология уже имелась. 

Во всяком случае, так написал Губанов.

[Верный Союзник с Окинавы]

Естественно, мега-принтерами c размерами рабочей зоны несколько кубометров и с несколькими подвижными внутри этой зоны  рабочими головками (каждая включает устройство для напыления порошка и плавящий лазер или электронную пушку).

Уникальная шняга ценой в несколько миллиардов.