Доступный для России супертяж

[Старый]

Потому что у водородной Ангары нет и не будет никаких 37 тонн.

Без них пупсики межпланетный атомолёт (тм) не соберут.

Ничего страшного, запустят в два раза больше обычных.

[Ивгениуш]

Не совсем понял,что Вы хотели сказать, но в действительности я ошибся, не вставил в формулу сухой вес ступени. Вообще же при стартах с достаточно большой высоты (более 100 км) и при достаточно большой скорости (5-6 км/сек) тяговооруженность можно снизить до половины от массы, у 3 ступени ангары 30 тс рд-0124 на 60 тонн массы. И такая закономерность прослеживается у всех ракет. Хотя тяги вроде недостаточно для нормального разгона. Думаю, что ракета сперва снижается, набирая скорость также с помощью силы тяжести, а когда масса становится равной тяге, она начинает набирать высоту, благодаря большой скорости (6-7 км/сек) это удается сделать довольно быстро.мегьшие соотношения (когда тяга меньше половины массы) уже по-видимому, не канают. Так, возможно,  дело обстоит. Многое, возможно также от двигателя зависит, двигатели замкнутого цикла позволяют лучше контролировать движение ракеты. Правда на последних ступенях соотношение может быть и меньше. Но это, видимо,  ступени довыведения. И работают они снижаясь и добавляют у своему импульсу ещё и силу тяжести.

[Дмитрий В.]

... до половины от массы, 

от веса

[Владимир Шпирько]

... до половины от массы,

от веса

Ну тогда уж до "половины силы тяжести" ...
Но это весьма малая ошибка.....

[Владимир Шпирько]

Вообще же при стартах с достаточно большой высоты (более 100 км) и при достаточно большой скорости (5-6 км/сек) тяговооруженность можно снизить до половины от массы, у 3 ступени ангары 30 тс рд-0124 на 60 тонн массы. И такая закономерность прослеживается у всех ракет. Хотя тяги вроде недостаточно для нормального разгона. Думаю, что ракета сперва снижается, набирая скорость также с помощью силы тяжести,

Самое главное - Вы забыли скорость это вектор. Если скорость 5км/с то вопрос - куда она направлена?   Какая вертикальная и горизонтальные составляющие?  Если вертикальная составляющая 1км/с   - угол с горизонтом около 11 градусов, то! еще 100 секунд ступень будет лететь вверх и! наберет еще 50 км высоты!!. 

О каком разгоне за счет силы тяжести речь?

[Ивгениуш]

Вообще же при стартах с достаточно большой высоты (более 100 км) и при достаточно большой скорости (5-6 км/сек) тяговооруженность можно снизить до половины от массы, у 3 ступени ангары 30 тс рд-0124 на 60 тонн массы. И такая закономерность прослеживается у всех ракет. Хотя тяги вроде недостаточно для нормального разгона. Думаю, что ракета сперва снижается, набирая скорость также с помощью силы тяжести,

Самое главное - Вы забыли скорость это вектор. Если скорость 5км/с то вопрос - куда она направлена?  Какая вертикальная и горизонтальные составляющие?  Если вертикальная составляющая 1км/с  - угол с горизонтом около 11 градусов, то! еще 100 секунд ступень будет лететь вверх и! наберет еще 50 км высоты!!. 

О каком разгоне за счет силы тяжести речь?

Да,если быть точным, то увеличение скорости в случае, когда тяга вдвое меньше массы происходит за счёт уменьшения вертикальной скорости. Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться. Точнее будет сказать не так быстро будет набирать высоту. Вообще при такой тяге увеличивать вертикальную скорость вроде никак не получается. Сумма векторов сылы тяжести и силы тяги всегда будет направлена вниз. И даже может превосходить вектор силы тяги, по крайней мере чисто теоретически.А когда топливо на исходе и тяга начинает превосходить вес, ситуация может и поменяться.

[Владимир Шпирько]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

[Ивгениуш]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Ускорения чего? Свободного падения?

[Ивгениуш]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

[Владимир Шпирько]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

Не пытаюсь ловить, а уточняю.
При движении по орбите (без маневров) центростремительное ускорение направлено к центру Земли.
При работе блока 3-ей ступени или в конце работы второй ступени (для 2-х ступа) тяга направлена горизонтально!  А выход на необходимую высоту будет только за счет инерции. Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги.

[Ивгениуш]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

Не пытаюсь ловить, а уточняю.
При движении по орбите (без маневров) центростремительное ускорение направлено к центру Земли.
При работе блока 3-ей ступени или в конце работы второй ступени (для 2-х ступа) тяга направлена горизонтально!  А выход на необходимую высоту будет только за счет инерции. Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги.

Я не понимаю, при чем тут центростремительное ускорение? Пока ракета движется пусть не вполне равномерно и не вполне прямолинейно,но во всяком случае не по окружности,  и ни о каком центростремительном ускорении речи быть не может. Чтобы вывести ее на орбиту,  где появится и ц.с. и центробежная сила надо ей придать нужную скорость и нужное направление.

[Ивгениуш]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

Не пытаюсь ловить, а уточняю.
При движении по орбите (без маневров) центростремительное ускорение направлено к центру Земли.
При работе блока 3-ей ступени или в конце работы второй ступени (для 2-х ступа) тяга направлена горизонтально!  А выход на необходимую высоту будет только за счет инерции. Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги.

Почему тяга должна быть направлена горизонтально? И что такое горизонтальная и круговая скорости? И в какой точке все происходит? Каковы параметры движения?

[Владимир Шпирько]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

Не пытаюсь ловить, а уточняю.
При движении по орбите (без маневров) центростремительное ускорение направлено к центру Земли.
При работе блока 3-ей ступени или в конце работы второй ступени (для 2-х ступа) тяга направлена горизонтально!  А выход на необходимую высоту будет только за счет инерции. Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги.

Я не понимаю, при чем тут центростремительное ускорение? Пока ракета движется пусть не вполне равномерно и не вполне прямолинейно,но во всяком случае не по окружности,  и ни о каком центростремительном ускорении речи быть не может. Чтобы вывести ее на орбиту,  где появится и ц.с. и центробежная сила надо ей придать нужную скорость и нужное направление.

Постараюсь объяснить максимально просто. Скорость это векторная величина - любое изменение скорости по величине или! направлению это ускорение тоже векторная величина. Любой вектор можно разложить на составляющие. И надо отметить, что способы разложения могут быть разные - зависят от принятой системы координат.  Например: Проводите плоскость через вектор скорости и центр Земли, в этой плоскости по вектору скорости проводите первую ось, и перпендикулярно к ней вторую. Изменение модуля скорости, естественно вдоль первой оси носит название тангенциального или линейного ускорения. Изменения скорости или её поворот дадут проекцию на вторую ось - эта проекция называется нормальным или центростремительным ускорением.  Небольшой участок любой плоской кривой можно представить в виде части окружности.  Поэтому на траектории выведения есть как линейное ускорение так и центростремительное.

[Владимир Шпирько]

Если же в той же плоскости проведете другие оси - начало координат опять в центре масс аппарата, но одна ось направлена к центру Земли, а вторая ей перпендикулярна.  То очевидно - первая это вертикальная ось и соответственно проекция скорости или ускорения на эту ось - это вертикальные скорости и ускорение. Вторая ось это горизонтальная ось и соответственно проекции это горизонтальная скорость и ускорение.
 
Круговая скорость - это первая космическая скорость, т.е горизонтальная скорость при которой аппарат будет совершать полет на одной и той же высоте. Так как Земля круглая то по окружности  с центром в цнтре Земли. При этом центростремительное ускорение равно ускорению свободного падения в данной точке, и естественно направлено перпендикулярно скорости аппарата.  Меняется только направление вектора скорости, а его величина остается постоянной.

[vlad7308]

Механика, 8 класс средней школы

[Владимир Шпирько]

Механика, 8 класс средней школы

Просто отвечал на вопрос. Но по вопросу понял и потребный уровень ответа.
  Ответ начал со слов - Постараюсь максимально просто.... я думаю так у меня и получилось.  Для посложней могу посоветовать книгу Левантовского В.И. "Механика космического полета в элементарном изложении".   Еще сложней - с интегралами - Иванов Н.М. Лысенко Л.Н. Баллистика и навигация космических аппаратов.

[Ивгениуш]

Но вектор ускорения при этом на старте третьей ступени всегда направлен вниз. И вертикальная составляющая скорости будет уменьшаться, это не значит, что ракета будет снижаться.

Вы не поверите даже после активного участка в чисто горизонтальном полете вектор ускорения будет направлен вниз!

Я вижу Вы исключительно педантичны и ловите меня на каждом слове. Правильнее, наверное будет сказать, что вертикальная составляющая при работе третьей ступени с тягой  вдвое  меньше веса ракеты в начале работы всегда направлена вниз. Если считать низом направление строго к центру земли. Так устроит?

Не пытаюсь ловить, а уточняю.
При движении по орбите (без маневров) центростремительное ускорение направлено к центру Земли.
При работе блока 3-ей ступени или в конце работы второй ступени (для 2-х ступа) тяга направлена горизонтально!  А выход на необходимую высоту будет только за счет инерции. Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги.

Я не понимаю, при чем тут центростремительное ускорение? Пока ракета движется пусть не вполне равномерно и не вполне прямолинейно,но во всяком случае не по окружности,  и ни о каком центростремительном ускорении речи быть не может. Чтобы вывести ее на орбиту,  где появится и ц.с. и центробежная сила надо ей придать нужную скорость и нужное направление.

Постараюсь объяснить максимально просто. Скорость это векторная величина - любое изменение скорости по величине или! направлению это ускорение тоже векторная величина. Любой вектор можно разложить на составляющие. И надо отметить, что способы разложения могут быть разные - зависят от принятой системы координат.  Например: Проводите плоскость через вектор скорости и центр Земли, в этой плоскости по вектору скорости проводите первую ось, и перпендикулярно к ней вторую. Изменение модуля скорости, естественно вдоль первой оси носит название тангенциального или линейного ускорения. Изменения скорости или её поворот дадут проекцию на вторую ось - эта проекция называется нормальным или центростремительным ускорением.  Небольшой участок любой плоской кривой можно представить в виде части окружности.  Поэтому на траектории выведения есть как линейное ускорение так и центростремительное.

Это все и так понятно. Мы постепенно превращаем криволинейное движение в движение по круговой орбите. Вы не ответили, почему вектор тяги должен быть направлен горизонтально? Надо полагать, это после отделения первой ступени? Мы так захотели, или без этого никак? Что касается  разгона ракеты с помощью силы тяжести. По факту это и происходит, так как реально на ракету действует сила тяги и сила тяжести. То есть это сумма двух векторов. И этот вектор может по длине быть даже больше вектора тяги по длине. Я это Вам уже написал, а ответ не нашел.

[Ивгениуш]

Причем если горизонтальная скорость аппарата будет больше круговой на данной высоте, то высота будет увеличиваться не смотря! на то что нет вертикальной составляющей тяги. 

Высота азумеется будет расти в любом случае но вот скорость набора высоты будет уменьшаться, я вроде писал об этом.
   В начале работы 3 ступени или в конце работы второй круговая скорость надо полагать невелика, в дальнейшем она будет увеличиваться благодаря работе 3 ступени, на которую действует две силы, сила тяги, и сила тяжести, результирующая которых будет все сильнее закручивать траекторию ракеты, увеличивая круговую скорость, пока возникающая при этом центробежная сила не уравновесит силу тяжести. Иначе говоря, результирующий вектор будет все время поворачиваться, т.к. масса ракеты будет уменьшаться. И соответственно сила тяги будет расти.

[Владимир Шпирько]

В начале работы 3 ступени или в конце работы второй круговая скорость надо полагать невелика,

Круговая скорость не может увеличиться и уменьшаться - это характеристика орбиты. И от соотношения это скорости и скорости аппарата - и зависит дальнейшее движение космического аппарата.  А вот скорость самого аппарата можно раскладывать по разному.     Советую найти и почитать книгу Левантовского В.И Механика космического полета в элементарном изложении.  Формул очень мало, интегралов нет совсем.... много картинок.

[Ивгениуш]

В начале работы 3 ступени или в конце работы второй круговая скорость надо полагать невелика,

Круговая скорость не может увеличиться и уменьшаться - это характеристика орбиты. И от соотношения это скорости и скорости аппарата - и зависит дальнейшее движение космического аппарата.  А вот скорость самого аппарата можно раскладывать по разному.    Советую найти и почитать книгу Левантовского В.И Механика космического полета в элементарном изложении.  Формул очень мало, интегралов нет совсем.... много картинок.

Я вижу Вы опять же стараетесь  поймать меня на слове, может оно и правильно, надо точнее выражаться Но почему же все-таки вектор тяги при работе третьей  ступени всегда направлен горизонтально? Вы так  это написали, как  будто бы что бы мы ни делали, она будет  всегда направлена  горизонтально. И на  второй мой вопрос Вы не ответили. Потом, Вы не написали какой скорости, линейной? И что значит соотношение двух скоростей? Это тоже требует уточнений. По умолчанию вроде бы очевидно, и тем не менее, если Вы решили быть точным в своих разьяснениях, Вы должны быть точны до конца.