Доступный для России супертяж

[Ивгениуш]

А нужен ли вообще перелив? Боковушки будут работать по максимуму, а центральный блок можно дросселировать и даже отключать, когда закончится топливо в боковушках, в центральном блоке может оставаться больше половины, после сброса боковушек вторая ступень будет работать на остатках топлива в центральном блоке. Так устроена и ангара и рн союз

Если на А-5 не дросселировать двигатель ЦБ, а переливать 80 тонн топлива из ББ (по 20 тонн из каждого), или соответственно их переразмерить на ту же величину, то она будет выводить на НОО на три тонны больше.

За счёт чего на 3 тонны пн больше? При дросселировании уи снижается, но незначительно. То есть получается увеличение пн более, чем на 10%? За счёт чего?

За счёт большего (более оптимального) запаса топлива ЦБ (2 ступень) после отделения ББ (1 ступень).

Не понял. Что значит более оптимального? Я не понимаю. И потом, если Вы увеличите массу второй ступени, у Вас может тяги не хватить. Ведь изначально тяга второй ступени рассчитана на определенную массу ракеты после отделения первой ступени. Единственную пользу, которую я могу предположить, это уменьшение времени работы первой ступени, то есть меньше времени ракета будет тащить лишнее железо от первой ступени. Но тогда возникнут другие трудности. Да и вряд ли это даст существенную прибавку пн.

[Asteroid]

У Протона переливается? И здесь также 

У Протона это единая конструкция первой ступени, а тут получается навесные баки надо будет тащить до конца работы второй ступени? 

Это единая ступень, как и у Протона - надо будет в центр залить кислород, а сбоку навесить баки с горючим.

[Владимир Шпирько]

За счёт большего (более оптимального) запаса топлива ЦБ (2 ступень) после отделения ББ (1 ступень).

Не понял. Что значит более оптимального? Я не понимаю. И потом, если Вы увеличите массу второй ступени, у Вас может тяги не хватить. Ведь изначально тяга второй ступени рассчитана на определенную массу ракеты после отделения первой ступени. Единственную пользу, которую я могу предположить, это уменьшение времени работы первой ступени, то есть меньше времени ракета будет тащить лишнее железо от первой ступени. Но тогда возникнут другие трудности. Да и вряд ли это даст существенную прибавку пн.

Оптимум при выборе массы/тяги ступеней - найти просто.  При одинаковых УИ - должны быть и одинаковые ХС.   При не больших отличиях УИ - земной/высотный - ХС относятся как корень их отношений УИ.   У меньшего времени работы первой ступени есть еще одно преимущество, но только для тандема  - на второй ступени ступени стоит уже высотное сопло => больше УИ.

[Ивгениуш]

За счёт большего (более оптимального) запаса топлива ЦБ (2 ступень) после отделения ББ (1 ступень).

Не понял. Что значит более оптимального? Я не понимаю. И потом, если Вы увеличите массу второй ступени, у Вас может тяги не хватить. Ведь изначально тяга второй ступени рассчитана на определенную массу ракеты после отделения первой ступени. Единственную пользу, которую я могу предположить, это уменьшение времени работы первой ступени, то есть меньше времени ракета будет тащить лишнее железо от первой ступени. Но тогда возникнут другие трудности. Да и вряд ли это даст существенную прибавку пн.

Оптимум при выборе массы/тяги ступеней - найти просто.  При одинаковых УИ - должны быть и одинаковые ХС.  При не больших отличиях УИ - земной/высотный - ХС относятся как корень их отношений УИ.  У меньшего времени работы первой ступени есть еще одно преимущество, но только для тандема  - на второй ступени ступени стоит уже высотное сопло => больше УИ.

Все равно не вижу существенных преимуществ, можно, конечно, предположить ещё, что т.к. по-видимому некоторая часть топлива остается в баках первой ступени после отключения двигателей, и их можно перекачать во вторую ступень. Но игра не стоит свечь. Наконец как у Вас появится вакуумное сопло? Это что выдвижной сопловый насадок? А его что, можно выдвигать при работающем двигателе?То есть двигатели все таки отключают? И потом разница в уи около 5%. Вроде не так уж и много.

[MIRNbIY]

https://www.roscosmos.ru/media/pdf/russianspace/rk2021-10-single.pdf
Свежий выпуск Русский космос.
Интересная статья в конце про многоразовость.

В начале 1990-х возможности транспортных кос- мических систем, созданных по технологиям пре- дыдущих десятилетий, достигли потолка из-за дороговизны техники и содержания инфраструк- туры. Усилия по созданию полностью многоразо- вых ракет предпринимались еще в 1960-х, но тех- нологии того времени не позволили реализовать идею на практике.
Появившаяся в 1981 г. система Space Shuttle была частично многоразовой. Более поздние по- пытки разработать экономически привлекатель- ный одноступенчатый носитель, такой как Delta Clipper фирмы McDonnell Douglas (рис.1) или X-33/VentureStar компании Lockheed Martin, были отменены на этапе создания летных демонстра-
* Дмитрий Петрович Смирнов, блок ТЭО средств выведения и наземной космической инфраструктуры, АО «Организация "Агат"»; Сергей Викторович Трощенков, к.ф.-м.н., Департамент реализации программ создания КРК СТК Госкорпорации «Роскосмос»;
Игорь Викторович Пшеничников, Департамент перспективных программ и проекта «Сфера» Госкорпорации «Роскосмос».
Рис. 1. Летные испытания демонстратора ракеты Delta Clipper
    62
РУССКИЙ КОСМОС

торов из-за технических сложностей и сильного перерасхода заявленного бюджета.
Только технологии начала XXI века по- зволили совершить прорыв в том, что касается средств выведения с повторным использова- нием ключевых компонентов. На фоне зашка- ливающей стоимости ракет компаний Boeing и Lockheed Martin, ставшей слишком обреме- нительной для бюджета США, появились кос- мические перевозчики c новой философией. Среди них выделялась SpaceX, которая предло- жила пойти нетрадиционным путем и показала миру возможности использования многоразо- вых ракет.
Технические новшества SpaceX не только явили миру эффектное зрелище возвращаемой первой ступени, но и толкнули рынок к его кар- динальной перестройке. Ведь забрав себе зна- чительную долю пусков, SpaceX лишила дохода многие компании. Это было бы не так страшно при условии увеличения общего количества пу- сков. В таком случае растущий рынок загрузил бы заказами все компании. Но пока эти надеж- ды не оправдываются, так как даже при кратном снижении стоимости количество пусков сильно не меняется.
ВЕТЕРАНЫ ОТСТАЮТ
Громадные компании и целые отрасли эконо- мики нельзя быстро перестроить. В США это понимают, и борьба SpaceX с Boeing и Lockheed Martin, в том числе за государственные заказы, служит тому ярким примером. Конкурировать на коммерческом рынке «ветеранам» тяжело, но передать все правительственные заказы SpaceX тоже нельзя. Стоимость пуска Falcon 9 на рынке составляет 62 млн долл. (более того, из-за силь- ной конкуренции с Россией, Евросоюзом и Инди- ей SpaceX вводит новые нишевые предложения (например, Rideshare), а иногда и откровенно демпингует, перехватывая контракты).
А миссии для правительственных органи- заций (к которым SpaceX допускают), выполня- емые через государственные тендеры, прово- дятся уже за цену, близкую к стоимости пуска Delta IV и Atlas V (150 млн долл.). Мотив понятен: из-за высокой цены своих изделий Boeing и Lockheed Martin не могут участвовать в этих тен- дерах с существенно меньшей стоимостью.
Тем не менее, создав возвращаемую сту- пень, SpaceX задала вектор развития космиче-
ской отрасли. И США дает своим гигантам инду- стрии время догнать возмутителя спокойствия. А вот когда они перестроят свою бизнес-модель (и, возможно, улучшат технологии SpaceX), то стоимость пуска в среднем опустится до уровня цен Falcon 9 или даже ниже. А это приведет к но- вому витку конкурентной борьбы.
Подытоживая, можно сделать ряд выводов:
zzСоздать ракеты с высокой степенью по- вторного использования ключевых элементов при существующих технологиях возможно. Од- нако для государства это создает парадоксаль- ную ситуацию: на одной чаше весов громадные перспективы, на другой – оптимизация и пере- стройка отрасли (которую в США, судя по всему, начали).
zzКомпании SpaceX понадобилось около десяти лет, чтобы сделать возвращаемую сту- пень. Вероятно, аэрокосмическим гигантам по- требуется примерно столько же времени для повторения результатов и перестройки своей бизнес-модели (возможно, немного быстрее, так как «дорожка» уже протоптана).
ПОЧЕМ КИЛОГРАММ?
Для лучшего понимания процессов эволюции в ракетной технике целесообразно ввести понятия поколений ракет космического назначения (по
Посадка на сушу первой ступени ракеты Falcon 9R
63

ИННОВАЦИИ В ОТРАСЛИ
Тяжелый класс
Средний класс
Легкий класс
класса (по стартовой массе) пе- реходит в носитель «промежу- точного» и среднего класса.
В случае если описанные выше экономические законо- мерности сохранятся, то первые модификации полностью мно- горазовых носителей третьего поколения должны иметь удель- ную стоимость пуска на уровне около 1.5тысдолл. за 1кг по- лезной нагрузки на низкой око- лоземной орбите (рис. 2).
          Рис. 2. Сравнение удельной стоимости выведения полезной нагрузки для ракет-носителей разных поколений
аналогии с военной авиацией). Градация может быть следующей:
Первое поколение – одноразовые ракеты;
Второе поколение – частично многоразо- вые ракеты;
Третье поколение – полностью многоразо- вые ракеты.
При этом для каждого поколения возможны модификации («+», «++» и т.д.). Все существующие одноразовые средства выведения можно смело отнести к первому поколению.
Falcon9 (R; Reusable – повторно исполь- зуемая) можно отнести ко второму поколению. Экономика этой ракеты в основном строится на том, что применение возвращаемых и повтор- но используемых элементов (первая ступень и головной обтекатель) позволяет снизить общие затраты на пуск на 30–40%. При этом из-за необ- ходимости упрочнения (и, как следствие, утяже- ления), использования топлива для торможения при мягкой посадке и т.п. масса полезной нагруз- ки, доставляемой на орбиту, снижается. Это при- водит к тому, что Falcon 9R из ракеты тяжелого
Один из вариантов американской полностью многоразовой ракеты-носителя легкого класса
Если сопоставить стои- мость пусков в тяжелом классе с их числом, то прослеживается следующая тенденция: в конце 1990-х на коммерческом рынке тяжелых носи- телей доминировала Ariane5 с ценой за пуск более 150 млн долл. В начале 2000-х на рынок вышли ракеты «Протон» и «Зенит» (в том числе с комплексом «Морской старт») с ценой в 1.5 раза меньше. При этом общее количество мировых пусков в тяжелом классе если и выросло, то не-
значительно.
После 2015 г. была введена в строй частич-
но многоразовая ракета Falcon 9 с ценой пуска в 45–62 млн долл. При этом общее число пусков также не претерпело существенных изменений (если не считать запуск спутников группировки Starlink той же компании SpaceX).
Тем самым можно сделать вывод, что удельная стоимость выведения в ~2900 долл./кг (Falcon 9R при полетах на низкие орбиты) пока остается еще слишком дорогим удовольствием для массового освоения космоса*. Сомнитель- но, что и 1500долл./кг кардинально изменят коммерческий спрос на космос. В этой связи мы не стали бы называть приведенные оценки сто- имости целевыми – это, скорее, оценки для пер- вых модификаций ракет многоразового исполь- зования.
МАСТЕРСКАЯ НА ОРБИТЕ
Предположительно, коренного изменения спро- са на пуски не произойдет до тех пор, пока рынок не сформирует ценовое предложение, которое откроет для его участников новые интересные возможности. Одной из них может стать разви-
* Понятно, что пока существуют ограничения, связан- ные с загрузкой носителей, орбитами и т.д.
        64
РУССКИЙ КОСМОС
Удельная стоимость пуска, тыс долл./кг

тие космической логистики, когда вместо произ- водства и запуска дорогостоящих космических аппаратов будет значительно дешевле ремон- тировать и заправлять их на орбите, покупать и восстанавливать б/у (или даже отказавшие) спут- ники прямо в космосе.
По аналогии с традиционным транспортом, это может произойти, когда цена услуг перевоз- чика составит не более 10% от стоимости перево- зимого груза (как это было обозначено в преды- дущей статье). Текущий же показатель держится на уровне 50–100% от стоимости спутника*, если, конечно, не рассматривать дорогие научные космические аппараты. То есть стоимость пуска нужно снижать примерно в 10 раз и параллель- но создавать инфраструктуру для обслуживания спутников на орбитах, а также дешевый и безо- пасный способ возвращения их на Землю.
НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ
Из-за возможных технических сложностей со- здать сразу полностью многоразовое средство выведения сложно, и, вероятнее всего, двигаться придется поступательно. Сначала появятся ча- стично многоразовые ракеты с возвращаемыми элементами в среднем или тяжелом классах – здесь основные технические решения уже понят- ны. Экономически это выгодней, чем двигаться поступательно от легкого и сверхлегкого класса. А вот первые версии полностью многоразовых ракет, наверное, корректней делать именно в легком или сверхлегком классе, отталкиваясь от текущих возможностей отрасли и постепенно от- рабатывая технические решения.
При этом желательно параллельно соз- давать как частично, так и полностью многора- зовые ракеты. Если мы сфокусируем все свое внимание только на первом варианте, то возвра- щаемая ступень у нас будет ближе к 2030 г. Даже с учетом инерционности космической отрасли, США к этому времени мало того, что перестроят всю свою отрасль, – они смогут уйти в разработ- ках значительно дальше.
При этом важно еще раз подчеркнуть, что задачу создания многоразовых средств выве- дения необходимо решать вместе с переформа- тированием отраслевых подходов. Например, использовать опыт гражданского машинострое-
* Если сравнивать стоимости космического аппарата и пуска для одних и тех же стран.
Проекты многоразовых носителей активно развиваются в Китае
ния, когда существенная часть бизнеса строится не только вокруг производства новых изделий, но и на обслуживании ранее произведенных. Кроме того, нужно уделить внимание совершен- ствованию нормативной базы и перестройке бизнес-модели предприятий-изготовителей.

[Quetzalcoatl]

Нашел тут интересную статью по оптимизации структуры РН. К ЗАДАЧЕ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ 
Автор топит за двухступы, считая трехступы и более атавизмом:

Появление трехступенчатых РН в истории объясняется тем, что все они были получены из межконтинентальных баллистических ракет добавлением третьей ступени, которая действительно сильно увеличила ее суммарную эффективность.

Как показала практика, при проектировании уже ракеты-носителя для выведения на низкую круговую орбиту (НОО), все равно переходили к использованию двухступенчатой РН, когда последняя ступень взяла на себя задачи второй и третьей из-за ее более высокой эффективности. Точно такой же процесс можно было бы себе представить и на границе перехода от второй к первой ступени, однако требования к первой ступени, которые мы рассмотрим дальше, являются уникальными и не могут быть исполнены последующими ступенями. Можно видеть, что перераспределение скоростей (или топлива) между РС возможно, и оно, безусловно, может привести к положительному результату.

Ну, и конечно упоминает рекордсменов по эффективности вывода на НОО:

Общепризнано, что самый большой и эффективной РН является "Сатурн-5", главного конструктура Вернера Фон Брауна, первый полет которой состоялся в 1967 году. На этой РН были осуществлены полеты человека на Луну, она имела стартовую массу в 2965 т, две ступени этой ракеты выводили на низкую (порядка 185 км) круговую орбиту вес более 140 т (третью ступень и лунный комплекс).

Показатель эффективности этой РН выведения на низкую земную орбиту равен λ = 0.0495 –самый высокий на сегодняшний день в ракетной практике.

На настоящий день ближе всего к изложенным в этих статьях идеям оказалась последняя американская ракета-носитель "Falkon 9", руководителем этой разработки явился талантливый инженер и изобретатель Илон Маск.

Одна из последних модификаций этой РН "Falkon 9 FT" при стартовой массе в 549 т, начальном ускорении в a0 = 1.37 g, выводит на НОО – 22.8 т полезного груза (здесь надо учесть малое наклонение этой орбиты и место стартового полигона, близкое к экватору).

Ракета-носитель имеет рекордный показатель эффективности λ = 0.0415, при том, что все ракетные двигатели этой РН используют кислородно-керосиновое топливо.

[MIRNbIY]

https://www.roscosmos.ru/media/pdf/russianspace/rk2021-10-single.pdf
Свежий выпуск Русский космос.
Интересная статья в конце про многоразовость.

В начале 1990-х возможности транспортных кос- мических систем, созданных по технологиям пре- дыдущих десятилетий, достигли потолка из-за дороговизны техники и содержания инфраструк- туры. Усилия по созданию полностью многоразо- вых ракет предпринимались еще в 1960-х, но тех- нологии того времени не позволили реализовать идею на практике.
Появившаяся в 1981 г. система Space Shuttle была частично многоразовой. Более поздние по- пытки разработать экономически привлекатель- ный одноступенчатый носитель, такой как Delta Clipper фирмы McDonnell Douglas (рис.1) или X-33/VentureStar компании Lockheed Martin, были отменены на этапе создания летных демонстра-
* Дмитрий Петрович Смирнов, блок ТЭО средств выведения и наземной космической инфраструктуры, АО «Организация "Агат"»; Сергей Викторович Трощенков, к.ф.-м.н., Департамент реализации программ создания КРК СТК Госкорпорации «Роскосмос»;
Игорь Викторович Пшеничников, Департамент перспективных программ и проекта «Сфера» Госкорпорации «Роскосмос».
Рис. 1. Летные испытания демонстратора ракеты Delta Clipper
    62
РУССКИЙ КОСМОС

торов из-за технических сложностей и сильного перерасхода заявленного бюджета.
Только технологии начала XXI века по- зволили совершить прорыв в том, что касается средств выведения с повторным использова- нием ключевых компонентов. На фоне зашка- ливающей стоимости ракет компаний Boeing и Lockheed Martin, ставшей слишком обреме- нительной для бюджета США, появились кос- мические перевозчики c новой философией. Среди них выделялась SpaceX, которая предло- жила пойти нетрадиционным путем и показала миру возможности использования многоразо- вых ракет.
Технические новшества SpaceX не только явили миру эффектное зрелище возвращаемой первой ступени, но и толкнули рынок к его кар- динальной перестройке. Ведь забрав себе зна- чительную долю пусков, SpaceX лишила дохода многие компании. Это было бы не так страшно при условии увеличения общего количества пу- сков. В таком случае растущий рынок загрузил бы заказами все компании. Но пока эти надеж- ды не оправдываются, так как даже при кратном снижении стоимости количество пусков сильно не меняется.
ВЕТЕРАНЫ ОТСТАЮТ
Громадные компании и целые отрасли эконо- мики нельзя быстро перестроить. В США это понимают, и борьба SpaceX с Boeing и Lockheed Martin, в том числе за государственные заказы, служит тому ярким примером. Конкурировать на коммерческом рынке «ветеранам» тяжело, но передать все правительственные заказы SpaceX тоже нельзя. Стоимость пуска Falcon 9 на рынке составляет 62 млн долл. (более того, из-за силь- ной конкуренции с Россией, Евросоюзом и Инди- ей SpaceX вводит новые нишевые предложения (например, Rideshare), а иногда и откровенно демпингует, перехватывая контракты).
А миссии для правительственных органи- заций (к которым SpaceX допускают), выполня- емые через государственные тендеры, прово- дятся уже за цену, близкую к стоимости пуска Delta IV и Atlas V (150 млн долл.). Мотив понятен: из-за высокой цены своих изделий Boeing и Lockheed Martin не могут участвовать в этих тен- дерах с существенно меньшей стоимостью.
Тем не менее, создав возвращаемую сту- пень, SpaceX задала вектор развития космиче-
ской отрасли. И США дает своим гигантам инду- стрии время догнать возмутителя спокойствия. А вот когда они перестроят свою бизнес-модель (и, возможно, улучшат технологии SpaceX), то стоимость пуска в среднем опустится до уровня цен Falcon 9 или даже ниже. А это приведет к но- вому витку конкурентной борьбы.
Подытоживая, можно сделать ряд выводов:
zzСоздать ракеты с высокой степенью по- вторного использования ключевых элементов при существующих технологиях возможно. Од- нако для государства это создает парадоксаль- ную ситуацию: на одной чаше весов громадные перспективы, на другой – оптимизация и пере- стройка отрасли (которую в США, судя по всему, начали).
zzКомпании SpaceX понадобилось около десяти лет, чтобы сделать возвращаемую сту- пень. Вероятно, аэрокосмическим гигантам по- требуется примерно столько же времени для повторения результатов и перестройки своей бизнес-модели (возможно, немного быстрее, так как «дорожка» уже протоптана).
ПОЧЕМ КИЛОГРАММ?
Для лучшего понимания процессов эволюции в ракетной технике целесообразно ввести понятия поколений ракет космического назначения (по
Посадка на сушу первой ступени ракеты Falcon 9R
63

ИННОВАЦИИ В ОТРАСЛИ
Тяжелый класс
Средний класс
Легкий класс
класса (по стартовой массе) пе- реходит в носитель «промежу- точного» и среднего класса.
В случае если описанные выше экономические законо- мерности сохранятся, то первые модификации полностью мно- горазовых носителей третьего поколения должны иметь удель- ную стоимость пуска на уровне около 1.5тысдолл. за 1кг по- лезной нагрузки на низкой око- лоземной орбите (рис. 2).
          Рис. 2. Сравнение удельной стоимости выведения полезной нагрузки для ракет-носителей разных поколений
аналогии с военной авиацией). Градация может быть следующей:
Первое поколение – одноразовые ракеты;
Второе поколение – частично многоразо- вые ракеты;
Третье поколение – полностью многоразо- вые ракеты.
При этом для каждого поколения возможны модификации («+», «++» и т.д.). Все существующие одноразовые средства выведения можно смело отнести к первому поколению.
Falcon9 (R; Reusable – повторно исполь- зуемая) можно отнести ко второму поколению. Экономика этой ракеты в основном строится на том, что применение возвращаемых и повтор- но используемых элементов (первая ступень и головной обтекатель) позволяет снизить общие затраты на пуск на 30–40%. При этом из-за необ- ходимости упрочнения (и, как следствие, утяже- ления), использования топлива для торможения при мягкой посадке и т.п. масса полезной нагруз- ки, доставляемой на орбиту, снижается. Это при- водит к тому, что Falcon 9R из ракеты тяжелого
Один из вариантов американской полностью многоразовой ракеты-носителя легкого класса
Если сопоставить стои- мость пусков в тяжелом классе с их числом, то прослеживается следующая тенденция: в конце 1990-х на коммерческом рынке тяжелых носи- телей доминировала Ariane5 с ценой за пуск более 150 млн долл. В начале 2000-х на рынок вышли ракеты «Протон» и «Зенит» (в том числе с комплексом «Морской старт») с ценой в 1.5 раза меньше. При этом общее количество мировых пусков в тяжелом классе если и выросло, то не-
значительно.
После 2015 г. была введена в строй частич-
но многоразовая ракета Falcon 9 с ценой пуска в 45–62 млн долл. При этом общее число пусков также не претерпело существенных изменений (если не считать запуск спутников группировки Starlink той же компании SpaceX).
Тем самым можно сделать вывод, что удельная стоимость выведения в ~2900 долл./кг (Falcon 9R при полетах на низкие орбиты) пока остается еще слишком дорогим удовольствием для массового освоения космоса*. Сомнитель- но, что и 1500долл./кг кардинально изменят коммерческий спрос на космос. В этой связи мы не стали бы называть приведенные оценки сто- имости целевыми – это, скорее, оценки для пер- вых модификаций ракет многоразового исполь- зования.
МАСТЕРСКАЯ НА ОРБИТЕ
Предположительно, коренного изменения спро- са на пуски не произойдет до тех пор, пока рынок не сформирует ценовое предложение, которое откроет для его участников новые интересные возможности. Одной из них может стать разви-
* Понятно, что пока существуют ограничения, связан- ные с загрузкой носителей, орбитами и т.д.
        64
РУССКИЙ КОСМОС
Удельная стоимость пуска, тыс долл./кг

тие космической логистики, когда вместо произ- водства и запуска дорогостоящих космических аппаратов будет значительно дешевле ремон- тировать и заправлять их на орбите, покупать и восстанавливать б/у (или даже отказавшие) спут- ники прямо в космосе.
По аналогии с традиционным транспортом, это может произойти, когда цена услуг перевоз- чика составит не более 10% от стоимости перево- зимого груза (как это было обозначено в преды- дущей статье). Текущий же показатель держится на уровне 50–100% от стоимости спутника*, если, конечно, не рассматривать дорогие научные космические аппараты. То есть стоимость пуска нужно снижать примерно в 10 раз и параллель- но создавать инфраструктуру для обслуживания спутников на орбитах, а также дешевый и безо- пасный способ возвращения их на Землю.
НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ
Из-за возможных технических сложностей со- здать сразу полностью многоразовое средство выведения сложно, и, вероятнее всего, двигаться придется поступательно. Сначала появятся ча- стично многоразовые ракеты с возвращаемыми элементами в среднем или тяжелом классах – здесь основные технические решения уже понят- ны. Экономически это выгодней, чем двигаться поступательно от легкого и сверхлегкого класса. А вот первые версии полностью многоразовых ракет, наверное, корректней делать именно в легком или сверхлегком классе, отталкиваясь от текущих возможностей отрасли и постепенно от- рабатывая технические решения.
При этом желательно параллельно соз- давать как частично, так и полностью многора- зовые ракеты. Если мы сфокусируем все свое внимание только на первом варианте, то возвра- щаемая ступень у нас будет ближе к 2030 г. Даже с учетом инерционности космической отрасли, США к этому времени мало того, что перестроят всю свою отрасль, – они смогут уйти в разработ- ках значительно дальше.
При этом важно еще раз подчеркнуть, что задачу создания многоразовых средств выве- дения необходимо решать вместе с переформа- тированием отраслевых подходов. Например, использовать опыт гражданского машинострое-
* Если сравнивать стоимости космического аппарата и пуска для одних и тех же стран.
Проекты многоразовых носителей активно развиваются в Китае
ния, когда существенная часть бизнеса строится не только вокруг производства новых изделий, но и на обслуживании ранее произведенных. Кроме того, нужно уделить внимание совершен- ствованию нормативной базы и перестройке бизнес-модели предприятий-изготовителей.

Сорян, зашквар с копированием текста((( кого заинтересовало, сам может почитать оригинал по ссылке.

[Quetzalcoatl]

Сорян, зашквар с копированием текста((( кого заинтересовало, сам может почитать оригинал по ссылке.

Можно скачать ПэДээФ этой статьи. 

[MIRNbIY]

Сорян, зашквар с копированием текста((( кого заинтересовало, сам может почитать оригинал по ссылке.

Можно скачать ПэДээФ этой статьи. 

Я с телефона((

[azvoz]

Нашел тут интересную статью по оптимизации структуры РН. К ЗАДАЧЕ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ 
Автор топит за двухступы, считая трехступы и более атавизмом:

Зубодробительную математику не проверял,
но полно фактических ошибок:
- например утверждается что Сатурн-5 в 2 ступени выводил 140 т на НОО.
И вообще создалось впечатление далёкости этого "математика" от реалий и нюансов в космических средствах выведения.
Хотя некоторые интересные рассуждения есть.

[Quetzalcoatl]

но полно фактических ошибок:
- например утверждается что Сатурн-5 в 2 ступени выводил 140 т на НОО.

Строго говоря, да. У Сатурна получалось ~140 тонн на 185 км с частично потраченным топливом 3-й ступени. Но если выкинуть Аполлон с 3-й ступени и не долить в нее немного топлива, то, ИМХО, должно получиться в две ступени ~140 тонн на 185 км. 

[azvoz]

но полно фактических ошибок:
- например утверждается что Сатурн-5 в 2 ступени выводил 140 т на НОО.

Строго говоря, да. У Сатурна получалось ~140 тонн на 185 км с частично потраченным топливом 3-й ступени. Но если выкинуть Аполлон с 3-й ступени и не долить в нее немного топлива, то, ИМХО, должно получиться в две ступени ~140 тонн на 185 км. 

сто раз обсуждалось в том числе и здесь - не выводит С5 в 2 ступени 140 тонн.

[Дмитрий В.]

но полно фактических ошибок:
- например утверждается что Сатурн-5 в 2 ступени выводил 140 т на НОО.

Строго говоря, да. У Сатурна получалось ~140 тонн на 185 км с частично потраченным топливом 3-й ступени. Но если выкинуть Аполлон с 3-й ступени и не долить в нее немного топлива, то, ИМХО, должно получиться в две ступени ~140 тонн на 185 км. 

сто раз обсуждалось в том числе и здесь - не выводит С5 в 2 ступени 140 тонн.

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

[Quetzalcoatl]

сто раз обсуждалось в том числе и здесь - не выводит С5 в 2 ступени 140 тонн.

Согласен, я тоже забыл про полную массу 3-й ступени с Аполлоном под 170 тонн. 

[Quetzalcoatl]

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

Тогда получается, что для двухступенчатого варианта Сатурн V λ = 0.0406. Что тоже не плохо. 

[azvoz]

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

Тогда получается, что для двухступенчатого варианта Сатурн V λ = 0.0406. Что тоже не плохо. 

"Почти столько же" это не столько же .
Насколько помню 100-110 т двухступом.
А это очень далеко от кочующих в инфопространстве  легендарных 140 тонн.

[Дмитрий В.]

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

Тогда получается, что для двухступенчатого варианта Сатурн V λ = 0.0406. Что тоже не плохо. 

"Почти столько же" это не столько же .
Насколько помню 100-110 т двухступом.
А это очень далеко от кочующих в инфопространстве  легендарных 140 тонн.

140 т - это выведенная масса с учётом S-IVB, переходником и Аполлоном. Но если цель - вывести ПН на НОО, то S-IVB - лишняя, без неё увеличивается тяговооружённость 1 и 2-й ступени, падают грав. потери, и финальная масса ПГ получается примерно такой же, как и с 3-й ступенью. Я расчёты делал, посмотрю вечером из дома.

[MIRNbIY]

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

Тогда получается, что для двухступенчатого варианта Сатурн V λ = 0.0406. Что тоже не плохо. 

"Почти столько же" это не столько же .
Насколько помню 100-110 т двухступом.
А это очень далеко от кочующих в инфопространстве  легендарных 140 тонн.

140 т - это выведенная масса с учётом S-IVB, переходником и Аполлоном.

Т.е. 140 т - это круговая орбита, высота 185 км, вес самой S-IVB с остатками топлива + Аполлон со всеми прибамбасами?

[Дмитрий В.]

В чистоте с полной выработкой РЗТ из S-IVB получается примерно 118 т. Без S-IVB - почти столько же

Тогда получается, что для двухступенчатого варианта Сатурн V λ = 0.0406. Что тоже не плохо. 

"Почти столько же" это не столько же .
Насколько помню 100-110 т двухступом.
А это очень далеко от кочующих в инфопространстве  легендарных 140 тонн.

140 т - это выведенная масса с учётом S-IVB, переходником и Аполлоном.

Т.е. 140 т - это круговая орбита, высота 185 км, вес самой S-IVB с остатками топлива + Аполлон со всеми прибамбасами?

Конечно.

[MIRNbIY]

Вообще, какой смысл считать и сравнивать с чем-то массу ПН на НОО для РН, которая рассчитана именно для луны? Логично сравнивать именно по возможностям ПН на ОЛО.