частичная многоразовость

[DronMSTU]

А как вам статья из НК 10\2004 про частичную многоразовость?
для меня почемуто эта идея стала неожиданным поворотом.

Обычная схема - Самолет+ракета. Вертикальный старт. Но 1 ступенью является не ракета, а самолетная ступень, которая на орбиту естественно не выходит а возвращается на аэродром. А на орбиту уходит одноразовая (пока) ракетная ступень. Этакий предельный случай Байкала (только не подхват, а крылатого).

(Шин, выложи пож. сюда журнальную картинку илюстрирующую эту концепцию)

[Shin]

[Shin]

Первая ступень многократного применения как этап создания многоразовых систем выведения[/size]

И.Афанасьев. «Новости космонавтики»

Радужные прогнозы 15–20-летней давности, сулившие интенсивное развитие космонавтики, к большому сожалению, не оправдываются. С окончанием «космической гонки» США и СССР (России) ее участники резко сбавили обороты. На первый план вышла экономика, и вопросы выведения полезных грузов (ПГ) на околоземную орбиту (предмет данной публикации) стали рассматриваться прежде всего с экономической точки зрения.
Наметилась резкая диспропорция между имеющимся парком средств выведения и количеством ПГ, предназначенных для запуска. С одной стороны, парк носителей имеют (или хотят иметь) все страны, входящие в «космический пул»: Россия, Соединенные Штаты, Западная Европа, Япония, Китай, Индия, Израиль, а теперь еще и Бразилия, Корея... С другой стороны, КА стали «жить» не пять-семь, максимум 10 лет, а 15, сейчас замахиваются и на 20 лет. А это значит, что количество необходимых пусков резко снижается. И получается соотношение примерно один к четырем: если раньше на каждый КА приходился один носитель, то сейчас ракет в 4 раза больше, чем объектов. Это весьма отрезвляюще подействовало на всех разработчиков средств выведения. США, Европа, Россия и Китай пошли по пути модернизации существующих ракет, выжимания из них «всего, на что они способны».
В условиях, когда парк РН и так «переразмерен», сложно говорить о принципиально новых схемах. Качественный скачок сулят многоразовые системы, но они дороги в разработке и окупают себя только в том случае, когда нужен грандиозный грузопоток. Нынешний же темп запусков – и соответственно грузопоток – примерно 100 полетов в год ракет всех стран. И этот показатель не меняется уже на протяжении нескольких лет; никакой тенденции в сторону расширения грузопотока пока нет.
Прогнозы в отношении увеличения грузопотока, в первую очередь, связаны с возможностью появления новых задач в космосе – таких как освоение Луны или пилотируемая экспедиция на Марс. Земных задач, сравнимых по масштабам, не наблюдается (пока человечество не взялось за снабжение Земли солнечной энергией из космоса, когда потребовалось бы разворачивать солнечные электростанции, снабжать их, обслуживать и т.д.).
Концепция многоразовости во многом «завязана» на энергетику, топливо. Здесь многое (если не сказать – почти все) определяет вклад первой ступени: она самая крупногабаритная и дорогая, требует самых мощных двигателей. Поэтому предложение, выдвинутое Центром Келдыша совместно с ЦНИИмаш еще в 1997 г., получило «права гражданства» во всем мире: разработку многоразовых средств выведения надо начинать с создания многоразовой первой ступени.
Вообще, здесь создалась интересная ситуация: подобный носитель, в принципе, можно сделать уже сейчас. Технически отрасль к этому готова. Можно создать двигатели и конструкцию ступени – она не будет сложнее шаттла или «Энергии-Бурана», кое в чем даже проще. Но концепция наталкивается не столько даже на технические и экономические трудности, сколько на «политические». Дело в том, что каждый разработчик двигателей продвигает свои идеи.
У «Энергомаша», например, есть прекрасные достижения в области создания самых мощных и совершенных кислородно-керосиновых ЖРД. Эти двигатели не имеют себе равных в мире. Естественно, разработчики считают, что они годятся и для многоразовой системы. Упор делается на том, что эти ЖРД уже существуют и имеют «практически единичную надежность»; они безаварийны, и поэтому никакого резервирования не требуют. На стенде двигатели успешно функционируют в десятки раз дольше, чем им положено работать в полете.
Специалисты Центра Келдыша подходят к проблеме с другой стороны. Считая, что многоразовость должна базироваться, в первую очередь, не на энергетике, а на малой стоимости эксплуатации системы, они выдвигают идею метановых ЖРД – близких «родственников» водородных двигателей, которые потенциально обладают принципиально большей надежностью.
Можно вспомнить, что при отработке кислородно-водородного ЖРД РД-0120, созданного для системы «Энергия-Буран» воронежским КБ химавтоматики, были случаи, когда при аварии на стенде двигатель полностью «выгорал», но взрывов и разрушений не было. Аварийные процессы в ЖРД, разработанных по схеме с восстановительным генераторным газом, развиваются медленнее и, как правило, чреваты максимум пожарами, но никак не взрывами и не масштабными разрушениями. Это упрощает разработку систем аварийной защиты и создание многодвигательных установок на принципах резервирования, обеспечивая тем самым высокую надежность и выполнение полетного задания даже в случае отказа одного двигателя.
Анализируя тактико-технические характеристики носителей, особенно перспективных, нередко приходишь к выводу, что для первой ступени высочайшие удельные характеристики двигателей не нужны. Для многоступенчатой ракеты гораздо важнее совершенство верхних ступеней.
Уровень двигателестроения в нашей стране всегда был очень высок. Как правило, от двигателистов СССР и России требовалось создание двигателей с наивысшим уровнем энергетических характеристик, что приводило и приводит сейчас к увеличению продолжительности отработки, ее удорожанию и повышению стоимости самого двигателя. Между тем некоторое незначительное снижение удельного импульса (на 2–5 сек) существенно облегчает ситуацию. Решающим фактором должна быть стоимость жизненного цикла двигателя (разработка, изготовление и эксплуатация). По аналогичным критериям сейчас в мире оцениваются как двигатели, так и сами многоразовые системы. Причем (слава Богу!) наконец-то пришли к выводу, что одноступенчатые машины (как и применение воздушно-реактивных двигателей) надо оставить на дальнюю перспективу.
Центр Келдыша в свое время первым в стране выдвинул концепцию одноступенчатого ракетоплана на ГПВРД. Однако чем дальше специалисты имели с ней дело, тем настороженнее относились. Арифметика простая: за счет того, что на борту ракеты нет части окислителя (кислород берется из воздуха), можно в 2–2.5 раза сэкономить стартовую массу. Да, ракета на старте будет легче, но при этом ее конструкция будет сложнее и тяжелее, а экономика системы отнюдь не улучшится.
При сравнении ракетной и воздушно-реактивной («авиационной») ступени обнаруживается, что многоразовая ракетная ступень будет служить вдвое дольше, чем авиационная, при условии, что ее ресурс зависит от термодинамических нагрузок на конструкцию.
Более того, конструкция авиационной ступени будет в несколько раз дороже, чем ракетной. Ведь «ракетчики» используют алюминий, а «авиаторы» вынуждены будут применять высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы.
Предполагается, что современный носитель (хотя бы теоретически) должен выводить полезные грузы самых разных классов. Американцы идут по этому пути. Но они не озабочены таким понятием, как «зоны падения». Что будет, если подвесить на ракету лишний блок (ступень)? Получим другую зону падения! «У них» ракеты падают в море. А «у нас» зоны падения – задача номер один. Тем более что стартуем мы с территории другой страны – Казахстана.
Специалисты Центра Келдыша предложили альтернативный способ. Востребованной будет основа – первая ступень. Она самая дорогая. На нее можно ставить разные варианты вторых ступеней; например, на кислороде и водороде – для тяжелых грузов или на кислороде и метане – для более легких. Второй вариант вдвое-втрое дешевле. Да, «кислород-метан» будет выводить в 1.5–2 раза меньше, но ведь не нужно при каждом запуске обязательно выводить на орбиту «штатные» 25 т? Более дешевая метановая ступень позволяет запускать 12–17 т, что тоже немало.
Можно подвешивать на первую ступень твердотопливные ускорители – они не меняют полей падения. Например, при старте из Капустина Яра – там только одно штатное поле падения – ускорители «ложатся» на территории космодрома. Но при этом они увеличивают полезный груз в два раза.
Вот так с одной многоразовой первой ступенью возможен вывод полезного груза массой от 10 до 50 т. И при этом нет вопросов по разработке новых ступеней, по зонам отчуждения, что при модульности буквально «хватает за горло».

Продолжение следует

[hcube]

Ну, на мой взгляд бустеры тут излишни. А 'челночная' ступень наоборот недостаточна.

Вот почему - бустеры вполне возможно заменить Байкалами. А вот здоровый бак второй ступени ничем заменить не получится. Поэтому его надо интегрировать с возвращающейся ступенью и делать многоразовым сразу.

Вот, нарисовал картинку моего вИденья системы ;-)





Распределение ХС по ступеням - 2 : 3 : 3 км/с, двигатели - 2xРД-191 (или 2xРД-180 в варианте с бОльшей ПН) плюс  3хРД-0120, двигатели всех 3х ступеней работают со старта, при этом двигатель 3й питается из бака 2й. 2я ступень имеет теплозащиту, допускающую сход с орбиты, при этом для выдачи тормозного импульса используются остатки топлива в баках в газообразной форме. То есть - это вариация на тему ГК-175.

2я ступень может быть применена как в комплексе с 3й, так и сама по себе. В первом случае ПН будет порядка 15 тонн при стартовом весе в 800 тонн, во втором - 20 при стартовом весе в 600 тонн. Вернуть с обриты челноком IMHO можно будет те же 15 тонн.

[pkl]

Одноразовые носители проще в разработке, но дороже в эксплуатации /при больших грузопотоках/. Многоразовые - наоборот. Мне кажется идея частично многоразового носителя неудачной, т.к. такая схема объединяет недостатки обеих вариантов - и многоразового, и одноразового. Т.е. сначала мы потратим кучу денег на разработку системы, а затем ещё больше - на её эксплуатацию. В общем, получится как с Шаттлом. Думаю, тут нужно принципиальное решение - или мы делаем одноразовую ракету и снижаем стоимость её эксплуатации, например, за счёт упрощения конструкции + дешёвое топливо и конструкционные материалы. Либо делаем полностью многоразовый носитель. Из частично многоразовых систем стоит рассматривать только те, многоразовость которых составляет 80-90%. Т.е. большая первая ступень + небольшой доразгонный блок, например, твердотопливный.

[X]

hcube and ALL
http://www.buran.ru/htm/41-3.htm

[X]

Тот же источник. (ссылку на него см выше)

[Бродяга]

О, типичные "ракетные бредни".

 "Более того, конструкция авиационной ступени будет в несколько раз дороже, чем ракетной. Ведь «ракетчики» используют алюминий, а «авиаторы» вынуждены будут применять высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы."

 Сухая масса Союза менее 30 тонн, самолёт с массой "железа" в 30 тонн - "что-то вроде двух МиГ-31" или пассажирсий самолёт среднего класса.
 Он стоит столько же, сколько ракета, или несколько больше, процентов на 100, возможно.

 Серийность - тоже чепуха, в год делается 10 РН Союз, самолётов одной модели у нас в стране делается, скорее всего, меньше.

 Самолёты Дешевле В Любом Смысле.
 Это "отраслевая психология" и только.

[Бродяга]

Кроме того, вот какое соображение.

 Почему, собственно говоря, нельзя сделать Самолёт Массой 2000 Тонн?
 И даже на Водороде.

 Есть какие-то доказательства "невозможности этого"? Конструкцию с массовым совершенством 10% мы можем сделать массой в 2000 тонн, а вот с массовым совершенством 20-40% не можем?

[DronMSTU]

hcube and ALL
http://www.buran.ru/htm/41-3.htm

да, я тоже было подумал что похоже на картинки с буран.ру. но почитав статью, понял что это несколько другая концепция.
посмотрите на рисунки Гк-175. там одной механизации столько, что страшно становится.. надежность можно даже не сравнивать, да и  обслуживание ее несомненно дороже чем крылатой ступени без механизации + 1разовая ракета.

[X]

hcube and ALL
http://www.buran.ru/htm/41-3.htm

да, я тоже было подумал что похоже на картинки с буран.ру. но почитав статью, понял что это несколько другая концепция.
посмотрите на рисунки Гк-175. там одной механизации столько, что страшно становится.. надежность можно даже не сравнивать, да и  обслуживание ее несомненно дороже чем крылатой ступени без механизации + 1разовая ракета.

Каюсь. Я действительно не читал текст автора а посмотрел всего-лишь на картинки. И то мельком. Больше не буду.

[hcube]

Ну, механизация это не самоцель, ее и упростить можно ;-)). Например на Байкале поворотное уже только крыло целиком - 1 узел. А стабилизаторы неподвижные.

А на ступенях которые тормозятся с большой скорости конечно крыло вреднО ;-). Там надо ставить парашутную систему торможения и посадки. А садиться - на воду. Ну, то есть конечно ступень сделать так чтобы и посадку на землю выдерживала - ДМП там всякие... но штатную посадку - сделать на воду. Так проще избежать повреждений. Думаю, бассейн километр на километр на 5 метров выкопать не есть большая проблема ;-))

[ДмитрийК]

Сама идея частичной многоразовости, отдельных спасаемых ступеней мне нравится, но городить ради этого с нуля новый носитель, а тем более такой как на картинке - времена не те на дворе По-моему лучше начинать с малого, там где с наименьшими усилиями можно достичь наибольшего эффекта, типа спасаемых первых ступеней / боковушек.

Кстати, в системе типа тормозной парашют - основной парашют - надувные мешки - что является ограничивающим фактором? Мешки нужны большие, по массе не пролазят? Или по прочности?

[Дмитрий Виницкий]

Разорвите меня в мелкие кусочки, но я слышал, что несколько СА Союзов использовались по второму разу!

[Бродяга]

Ну, механизация это не самоцель, ее и упростить можно ;-)). Например на Байкале поворотное уже только крыло целиком - 1 узел. А стабилизаторы неподвижные.

А на ступенях которые тормозятся с большой скорости конечно крыло вреднО ;-). Там надо ставить парашутную систему торможения и посадки. А садиться - на воду. Ну, то есть конечно ступень сделать так чтобы и посадку на землю выдерживала - ДМП там всякие... но штатную посадку - сделать на воду. Так проще избежать повреждений. Думаю, бассейн километр на километр на 5 метров выкопать не есть большая проблема ;-))

 Сверхзвуковое крыло и вообще управление полётом на сверхзвуке может быть нужно только для одной цели (как мне представляется) - для посадки ступени на исходный аэродром.
 А так они прекрасно тормозятся если их просто повернуть боком к потоку.
 У Энергии боковушки, которые летели боком (очевидно в них кислород закипел), имели в два раза меньше скорость, чем те, что летели "стрелообразно".

[Бродяга]

Разорвите меня в мелкие кусочки, но я слышал, что несколько СА Союзов использовались по второму разу!

 До 1999-го года этого не было.
 Я у отца специально спрашивал, почему СА выкидывают. Он ответил, что это вопрос анализировался и пришли к выводу, что ударные нагрузки в момент посадки на грунт (двигатели и сам удар) могут повредить конструкцию СА.
 Потому решили не рисковать.

[Bell]

О, типичные "ракетные бредни".

 "Более того, конструкция авиационной ступени будет в несколько раз дороже, чем ракетной. Ведь «ракетчики» используют алюминий, а «авиаторы» вынуждены будут применять высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы."

 Сухая масса Союза менее 30 тонн, самолёт с массой "железа" в 30 тонн - "что-то вроде двух МиГ-31" или пассажирсий самолёт среднего класса.
 Он стоит столько же, сколько ракета, или несколько больше, процентов на 100, возможно.

 Серийность - тоже чепуха, в год делается 10 РН Союз, самолётов одной модели у нас в стране делается, скорее всего, меньше.

 Самолёты Дешевле В Любом Смысле.
 Это "отраслевая психология" и только.

Блин, очередной поток сознания.

Бродяга! Вы все это о Ракетоплане сказали??? Или как???


--------------------

Не, в целом грамотная статья

В условиях, когда парк РН и так «переразмерен», сложно говорить о принципиально новых схемах. Качественный скачок сулят многоразовые системы, но они дороги в разработке и окупают себя только в том случае, когда нужен грандиозный грузопоток. Нынешний же темп запусков – и соответственно грузопоток – примерно 100 полетов в год ракет всех стран. И этот показатель не меняется уже на протяжении нескольких лет; никакой тенденции в сторону расширения грузопотока пока нет.
Прогнозы в отношении увеличения грузопотока, в первую очередь, связаны с возможностью появления новых задач в космосе – таких как освоение Луны или пилотируемая экспедиция на Марс. Земных задач, сравнимых по масштабам, не наблюдается (пока человечество не взялось за снабжение Земли солнечной энергией из космоса, когда потребовалось бы разворачивать солнечные электростанции, снабжать их, обслуживать и т.д.).

Наш космопром явно гипертрофирован. Резать по живому - жалко, а тянуть такую махину - дорого и неоправдано. Зарабатывать она толком не умеет (хоть на самоокупаемость), все норовит присосаться к бюджету (который - не чета совесткому).
Косвенно это проблему пытаются решить созданием холдингов. Это есть гут, но мало. В принципе этот вопрос уже обсуждался в топике Старого, да как-то затихло - мыслёв-то и знаний маловато...

Естественный путь - универсализация. Если все будет так шоколадно, как обещает Храничев, то лет через 5-7 мы получим универсальный носитель от 1,5 до 25 т с возможностью масштабирования до 35 т (что уже намного сложнее, но теоретически... см. serb'а на Базе)
Этот же проект может обеспечить вывод ПН от 10 до 50 т. При том же уровне универсальности и даже честичной многоразовости. Вместе Ангара и "многразовая метановая первая ступень" (ММПС могут охватить практически весь спектр ПН, вплоть до сборки марсианского корабля. Лунные миссии в 2 пуска - легко (с многоразовой одноступенчатой ЛК - даже 1 пуск, даже на Клипере).

И чего нам еще надо?

[Bell]

Разорвите меня в мелкие кусочки, но я слышал, что несколько СА Союзов использовались по второму разу!

 До 1999-го года этого не было.
 Я у отца специально спрашивал, почему СА выкидывают. Он ответил, что это вопрос анализировался и пришли к выводу, что ударные нагрузки в момент посадки на грунт (двигатели и сам удар) могут повредить конструкцию СА.
 Потому решили не рисковать.

А вы уверены, что с тех пор в конструкцию СА не внесли изменеий допускающих частичную сборку/разборку с целью проверки?

[Бродяга]

Блин, очередной поток сознания.

Бродяга! Вы все это о Ракетоплане сказали??? Или как???

 Лапочка, не выступайте.

 Уже забыли, как вы вместе со Старым "Законом Сохранения Энергии баловались" в теме о лифте.

 Самолёт с массой 34 тонны - Як-42 - http://www.airwar.ru/enc/aliner/yak42d.html
 а стоит он
http://www.aviaport.ru/news/Aviation/4053.html - там названа цена 250 миллионов рублей в 1999-м году.
 Даже если он с той поры подорожал Вдвое, это Дешевле Союза.

 Вот вам и - "Более того, конструкция авиационной ступени будет в несколько раз дороже, чем ракетной. Ведь «ракетчики» используют алюминий, а «авиаторы» вынуждены будут применять высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы."

[Старый]

Самолёт с массой 34 тонны - Як-42 - http://www.airwar.ru/enc/aliner/yak42d.html
 а стоит он
http://www.aviaport.ru/news/Aviation/4053.html - там названа цена 250 миллионов рублей в 1999-м году.
 Даже если он с той поры подорожал Вдвое, это Дешевле Союза.

А сколько стоил Союз в 1999 году? В рублях?

[Бродяга]

Самолёт с массой 34 тонны - Як-42 - http://www.airwar.ru/enc/aliner/yak42d.html
 а стоит он
http://www.aviaport.ru/news/Aviation/4053.html - там названа цена 250 миллионов рублей в 1999-м году.
 Даже если он с той поры подорожал Вдвое, это Дешевле Союза.

А сколько стоил Союз в 1999 году? В рублях?

 Не знаю, не так давно, если вы не забыли, Коптев "выпросил" 100 миллионов на дополнительный Союз. Или меньше ему дали?

 Вы хотите сказать, Старый, что в 1999-м году запуск союза стоил эдак 5 миллионов долларов? Меньше тысячи за килограмм?

[Старый]

Вы хотите сказать, Старый, что в 1999-м году запуск союза стоил эдак 5 миллионов долларов? Меньше тысячи за килограмм?
[/color]

Я просто забыл когда у нас была деноминация и сколько в 99-м году стоил доллар.

[Старый]

Я думаю "внутренняя" цена Союза - 4 млн долл. с тех пор не изменилась, надо только узнать сколько это было рублей по курсу 99-го.

[Бродяга]

Я думаю "внутренняя" цена Союза - 4 млн долл. с тех пор не изменилась, надо только узнать сколько это было рублей по курсу 99-го.

 "Дрова Откель?" Про "4 миллиона внутренних"?

 В 1999-м доллар и стоил где-то 25 рублей, ну может 20 не меньше.

 Вот ещё ценник - http://dir.avia.ru/aircrafts/950630319.shtml

 

[Старый]

А! Во! 12 млн баксов. Значит Союз в 3 раза дешевле Як-42.
  А ещё злые языки говорят что один двигатель Д-18Т к Руслану и Мрии стоит 4 млн баксов - столько же сколько РН Союз.
 А откуда дровишки - не скажу.

[Бродяга]

А! Во! 12 млн баксов. Значит Союз в 3 раза дешевле Як-42.
  А ещё злые языки говорят что один двигатель Д-18Т к Руслану и Мрии стоит 4 млн баксов - столько же сколько РН Союз.
 А откуда дровишки - не скажу.

 Старый, это - "ценник" на ЯК-42Д, кто знает какая там у него "внутри" цена. Думаете они в Убыток Себе работают?

 Пойдите и купите запуск Союза за 4 миллиона. За 8-10 перепродадите - Наварно, Однако.

 

[Bell]

Блин, очередной поток сознания.

Бродяга! Вы все это о Ракетоплане сказали??? Или как???

 Лапочка, не выступайте.

От "тапочки" слышу

Уже забыли, как вы вместе со Старым "Законом Сохранения Энергии баловались" в теме о лифте.

Разве? Есть мнение, что это вы, дорогой, над этим законом того... измывались. И оно более рапространено, чем ваше.
Кстати! Как поживают ваши гидроцилиндры?

Самолёт с массой 34 тонны - Як-42 - http://www.airwar.ru/enc/aliner/yak42d.html
 а стоит он
http://www.aviaport.ru/news/Aviation/4053.html - там названа цена 250 миллионов рублей в 1999-м году.
 Даже если он с той поры подорожал Вдвое, это Дешевле Союза.

 Вот вам и - "Более того, конструкция авиационной ступени будет в несколько раз дороже, чем ракетной. Ведь «ракетчики» используют алюминий, а «авиаторы» вынуждены будут применять высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы."

1. Поведайте нам, как все эти разглагольствования соотносятся с вашими же мудрствованиями про Ракетоплан?

2. "Высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы" физически необходимы в многоразовых системах, поскольку "алюминий" не обеспечит необходимой надежности конструкций на весь период эксплуатации. Указаный вами Як-42 (как и подавляющее большинство других современных самолетов) является ДОЗВУКОВЫМ, ПАССАЖИРСКИМ лайнером. Отсюда - он испытывает небольшие динамические нагрузки (а надежность везде нужна высокая - что в пассажирских перевозках, что в космосе). Использовать на Як-42 "высокопрочные титановые и даже жаропрочные сплавы" нет ни технической, ни экономической целесообразности.
Идиотский вы привели пример по отношению к ракетной ступени, летающей с скоростью 2М и массой в 10 (десять) раз больше. Такая ступень, если уж делать ее многоразовой обязательно должна быть и "высокопрочных титановых и даже жаропрочных сплавов". В отличие от одноразовых ракет, для которых, например, вообще не существует понятия "усталось металл".
С другой стороны, в предлагаемой ступени немного "от самолета" - крылья маловаты, так что титана там будет меньше, чем на соразмерном самолете.

Бродяга, у вас большие проблемы с логикой вообще и аналогией, в частности. Лечитесь

[Старый]

Пойдите и купите запуск Союза за 4 миллиона. За 8-10 перепродадите - Наварно, Однако.[/color]

За 4 млн куплю. Но перепродать мне не далут - Старсем предъявит права.

[Бродяга]

Лапочка, вы такой специалист по этим самым многоразовым системам.

 Да и по жаропрочным и титановым сплавам очень большой специалист.

 Вообще, серийно выпускаемый титановый самолёт один (с титановым планером, ибо это не весь самолёт).
 И сделан он таким по совершенно другим соображениям, это дозвуковой самолёт.

 Что касается жаропрочности...
 В половине боковушек Энергии кислород закипел, а в половине - не успел до того как они разбились.
 Да, снаружи повредилась Незащищённая Проводка, потому системы измерений вышли из строя, но только и всего.

 Вы хоть понимаете разницу между самолётом и той многоразовой ступенью?
 Смолёт за "время своей жизни" летает Тысячи Часов.
 А у этой первой ступени от старта до возвращения будет эдак полчаса, если не меньше. Так что ресурс её может быть в десятки раз меньше.

 Кроме того, вы хоть знаете сколько стоит титан и жаропрочные сплавы? Если весь самолёт сделать титановым, при массе 30 тонн титан будет стоить эдак 600 тысяч долларов.

 А что до ваших личных выпадов, это хороший показатель того, что вам Сказать По Делу Нечего.

[Бродяга]

Пойдите и купите запуск Союза за 4 миллиона. За 8-10 перепродадите - Наварно, Однако.[/color]

За 4 млн куплю. Но перепродать мне не далут - Старсем предъявит права.

 Я думаю и авиационщики "наваривают хорошо".
 

[Старый]

 Я думаю и авиационщики "наваривают хорошо".
 

Дык и самарцы не в ущерб себе Союзы клепают.

 Кстати. Капремонт Ан-30 стОит 12 млн рублей.

[Бродяга]

 Я думаю и авиационщики "наваривают хорошо".
 

Дык и самарцы не в ущерб себе Союзы клепают.

 Кстати. Капремонт Ан-30 стОит 12 млн рублей.

 Согласитесь, Старый - Недорогие Самолёты, мифология это, что Дорогие.

 Кстати, интересно, что Более Массовая Продукция - Союз или Як-40?

[Bell]

Э, господа (в первую очередь - Бродяга)!
Может пора кончать пустые ритуальные споры?

[Бродяга]

Э, господа (в первую очередь - Бродяга)!
Может пора кончать пустые ритуальные споры?

 Практика показала, что моя концепция многоразового носителя реалистична.

 Что до "пустых споров" - Bell где вы видели на аппарате Рутана "жаропрочные сплавы и титан"?
 Вам надо было "вывалиться с критическим замечанием" по поводу моей реплики эдак "вот сразу".

 Я в своё время тоже думал, что "самолёты сложные". Оказалось, что хоть они и "сложные" они не особо дорогие.
 Если ракеты "простые", они должны быть Значительно Дешевле, а этого нет.

[Shin]

Продолжение статьи:

Первая ступень многократного применения как этап создания многоразовых систем выведения[/size]

Окончание. Начало в НК №10, 2004

И.Афанасьев. «Новости космонавтики»

Для парирования аварийной ситуации при запуске многоразовой системы выведения двигательная установка (ДУ) первой ступени должна быть многодвигательной и резервированной. Отказ одного двигателя не должен приводить к срыву выполнения задачи. Как уже говорилось, «взрывобезопасный» ЖРД, работающий на топливе «кислород – сжиженный природный газ (метан)» по открытой схеме, имеет уникальную возможность эксплуатации практически по «автомобильному» принципу: с момента установки двигателя на ракету нет необходимости производить его съем или демонтаж отдельных важных блоков. Конечно, ЖРД – это не автомобильный мотор, и даже не авиационный. Но при здравой концепции двигателя и развитой системе автоматической диагностики многие трудности эксплуатации могут быть сняты.
Кроме отказов ДУ, существуют еще аварии системы управления, случаи разрушения конструкции и т.д. Но на фоне первого эти аварии случаются редко. Наибольший вклад в аварийность (до 50%) вносят двигатели. Для запуска предлагаемой системы любая нештатная ситуация должна заканчиваться отключением ДУ и посадкой первой ступени на штатный аэродром.
В рамках новой концепции в Центре Келдыша был выполнен большой объем расчетно-конструкторских и опытных работ по многоразовому двигателю с точки зрения понимания вопросов нагрузок, ресурсов, взаимосвязи с энергетическими характеристиками. С точки зрения системного анализа проведены обширные исследования по вопросу: «При каких условиях (показатели, масштабы производства и масштабы использования, оптимальная кратность применения) эта система будет себя оправдывать?» (Например, если на первой ступени керосиновые ЖРД оправданы, то на второй вчистую проигрывают. Поэтому тенденция к применению водорода на второй ступени вполне закономерна. Тем не менее, разработка и применение многоразовой второй ступени резко снижает массу полезного груза.)
Проведены исследования оптимальной размерности двигателя (200–300 тс). В планах Федерального космического агентства на 2006–2015 гг. предусмотрено создать задел – демонстраторы двигателей, а также отработать различные узлы.
Отечественных исполнителей этой задачи – два: «Энергомаш» и КБХА («Энергомаш» имеет высочайшую культуру разработки и производства, особенно в части создания кислородно-керосиновых ЖРД, построенных по окислительной схеме. Из двигателей, доведенных предприятем до «полетного» состояния, был только один, построенный по восстановительной схеме – это фторо-аммиачный РД-301. Надо сказать, что у В.П.Глушко была интересная методика: он каждый раз для проверки новых решений или компонентов топлива делал экспериментальные «десятитонники» – то на фторе, то на перекиси, то на пентаборане. КБХА имеет в своем активе мощный кислородно-водородный двигатель РД-0120, созданный для системы «Энергия-Буран»). Но первый «гнет линию» на создание двигателей на керосине, работающих по окислительной схеме. А второй испытывает большие трудности
с РД-0124. Есть еще СНТК «Двигатели НК». Разработчики уникального двигателя НК-33 теоретически готовы перейти с керосина на метан. Но, во-первых, окислительная схема при этом остается, во-вторых, возобновление производства ЖРД в Самаре затруднительно, а остальные предприятия ракетно-космической отрасли не смогут – увы! – воспроизвести технологии, примененные при его создании.
Разрабатывая многоразовую транспортную космическую систему Space Shuttle, американцы заложили в нее экстремально высокие (для 1970-х годов, когда она проектировалась) удельные характеристики практически всех подсистем и агрегатов. Что в итоге? Затраты на межполетное обслуживание (съем, ремонт, переборка или замена отдельных агрегатов или целых систем) шаттлов давно превысили все расчетные (и разумные) пределы. В результате как носитель Space Shuttle во многом уступает аналогичным по грузоподъемности «классическим» одноразовым РН. Сейчас это по существу – частично многоразовая машина.
Российские двигателестроители приучили ракетчиков к той мысли, что способны создавать ЖРД с высочайшими удельными характеристиками, да еще и с возможностью последующего форсирования. Из ЖРД «выжимают» последние крохи – единички удельной тяги, двигатели начинают гореть, трещать.
С точки зрения возможностей носителя дальнейшее форсирование существующих двигателей ничего не дает. Другое дело – кислородно-водородный блок. По опыту работ с Индией по проекту GSLV можно сказать, что для такого блока не нужна «коренная перестройка» отечественных космодромов и новая мощная инфраструктура: блок можно заправлять «с колес». С точки зрения стартового комплекса 5–6 т водорода – это немного.
Кислородно-водородный блок может служить «мостиком» к многоразовым носителям, где отказ от водорода резко ограничивает тактико-технические и экономические возможности систем запуска. Создав и отработав блок, можно переходить к более крупным верхним ступеням.
Что дает кислородно-водородный блок? Например, на РН «Протон» он перекрывает по своим возможностям блоки ДМ и «Бриз». Это с точки зрения «техники». А насколько кислородно-водородный блок расширит коммерческие возможности существующих носителей типа «Протона» или ракет ближайшей перспективы, таких как «Ангара»? Здесь, к сожалению, прогнозы не очень впечатляют: несмотря на то, что масса груза, выводимого на геостационарную орбиту, повысится на 30%, можно будет отвоевать у рынка всего один-два пуска – слишком узок рынок и поделен между другими «пусковыми операторами»...
Опираясь на эти аргументы, можно сказать, что многоразовая система запуска должна быть совсем другой. Представляется, что востребован будет не рекордный «болид» «Формулы-1», а «паровоз» – грубый, «кондовый», но сверхнадежный. Его не надо «облизывать» и ловить каждую единицу удельных характеристик и каждый килограмм полезного груза. И не надо «жаться» за каждую единицу удельной тяги и каждый килограмм удельной массы. Пусть последний показатель у ЖРД будет не 6, 7 или 10 кг на тонну тяги, а 12 или 15. Это не главное.
Надо переживать за другое – за то, чтобы двигатель проработал, например, 100 часов и ничего с ним не случилось. В этом отношении характерен пример современной авиации. Сейчас ресурс авиадвигателей составляет 25–30 тысяч часов. С переборкой, конечно, но он приблизился к ресурсу планера. Иначе в нынешних условиях авиадвигателистам не выжить – конкуренция бешеная! Все фирмы работают на понижение стоимости затрат на эксплуатацию.
Сейчас наша промышленность, несмотря на все трудности и потери, в принципе в состоянии сделать такой двигатель. Ничего фантастического в нем нет.
Как и когда начнет окупаться эта система? Для этого она должна летать в год не менее 15 раз. В случае, если финансирование в необходимом объеме будет открыто уже сегодня, первый полет состоится примерно через 5 лет.
Можно возразить: если прогресс в области разработки спутников пойдет нынешними темпами, во всем мире через семь лет запусков будет происходить даже меньше, чем сейчас. Геостационар будет заполнен весь, а КА будут жить лет по сорок. Поэтому создание этой системы связано с решением новых задач: Луна, Марс, энергоснабжение Земли.
Есть еще ниша космического туризма. Если стоимость выведения полезных грузов может быть уменьшена в 5 раз по сравнению с нынешней, то космический туризм появится. И вот здесь снизить затраты на запуск при помощи полностью многоразовой двухступенчатой системы в 2–5 раз – это весьма реально.

[hcube]

Двигатели, это хорошо. Но главное в многоразовом носителе не двигатель  -его можно и поменять, а планер. К примеру, тот же SSME стоит не более 20-30 мегабаксов, а стоимость одного челнока приближается к миллиарду. То есть на двигатели 'ложится' всего 10% стоимости. Да даже если они одноразовые будут - все равно это будет выгоднее в 10 (реально - в 3) раз чем одноразовая ракета ;-).

Кстати, у нас ведь были наработки по многоразовым РН. Та же ГК-175, например.

[X]

Возвращаясь к исходной теме:
  В начале 90 гг. на "Энергии" прорабатывалась концепция системы с крылатой многоразовой первой ступенью и одноразовой второй.
 1-я ступень - беспилотный "Буран" с РД-170, вставными баками;
 2-я ступень - криогенная, либо водород+кислород, либо трехкомпонентная схема.
 По массе - это 1/4 "Энергии". Получалась очень высокая эффективность, несмотря на многоразовость 1 ступени - до 5% ПН.
  Для себя давно решил:
а) крылатая 1-я ступень должна быть одна (долой 175ГК, несколько "Байкалов");
б) никакой механизации, неподвижное крыло;
б) пакетная компоновка;
в) размещение ПГ - наверху 2-й ступени (возможность ставить надкалиберныйобтекатель или отделяемый САС пилотируемый корабль, хоть крылатый, хоть баллистический);
г) 2-я ступень - одноразовая.
 По поводу 80-90% многоразовости - проект Локхид X-33 загнулся из-за проблем с криогенной верхней ступенью и теплозащитой.
  Все уже было проработано основательно, но реализовать проект, похоже, не удастся. Хотя схема - очень живучая, и за рубежом полно аналогов.

[Бродяга]

А почему вторая ступень должна быть одноразовой?

 Опять "типа лень возиться"? - Ублюдочный подход "наименьшей затраты мысли".

[avmich]

Проект Локхида Х-33 загнулся из-за того, что не захотели тратить денег больше, чем заранее решили. Формальная причина закрытия - разрушение композитного топливного бака. Эту проблему сравнительно недавно демонстративно успешно решили в США. Но Х-33 уже закрыт. А схема весьма жизнеспособна.

[hcube]

Я думаю, что с парой Байкалов она была бы еще более жизнеспособна ;-)

[avmich]

Это смотря для чего...

[hcube]

Да для чего угодно. Так у нее ПН планировалась если не ошибаюсь 2%, а так была бы 5%, да не от веса X-33, а от веса всей системы. То есть подросла бы раза в три минимум. Ценой пристыковки грошовых, в сравнении с  Х-33, Байкалов - с ресурсом даже бОльшим чем у самого Х-33. Топливные компоненты те же, плюс керосин. Добавку же заправки керосина я даже не считаю за усложнение ;-). Там основная сложность  - заправка водорода, кислород по сравнению с ним - так. семечки ;-).

[hcube]

Да, по поводу компоновки. Если заморачиваться со стыковкой Байкалоподобных бустеров к водородной ступени типа 'несущий корпус', то IMHO надо делать так - уплощенный корпус, имеющий более широкую и теплозащищенную переднюю часть - бак кислорода. К ней стыкуются 'в тень' бустеры - 2 или 4 штуки, параблоками. То есть два бустера или два параблока. Оперение, конечно, должно быть не Байкальное, а V-образное в таком случае. Ну, или парашутная посадка в воду. А между этими бустерами - двойной бак водорода, по двигателю на каждый бак. Можно, конечно, аэроспайк, но лично мне он не нравится ;-). Снизу - ТЗП и шасси, сверху - V-образное оперение. Плюс - балансировочные щитки на  законцовке передней части и сбоку и снизу от двигателей. Грузовой отсек - в ложбине между баками водорода сверху. Снизу - всякие служебные системы, шасси, баки наддува, топливопровод кислорода... в общем, все лишнее ;-).

[avmich]

Одним из планов использования Х-33 - точнее, ВенчеСтара - были полёты между разными космодромами, точнее, способность садиться на разные космодромы и потом взлетать с них, насколько помню. С Байкалами такой номер проходит гораздо хуже. Так что - нет, не для чего угодно :( .

[hcube]

А вот нифига ;-) Циклограмма Байкала предусматривает возврат к точке старта,  это да. Но никто не мешает держать запас Байкалов на каждом космодроме ;-) Потом, суборбитальные полеты... а что возить-то будем? Людишек низззя - САС нету. А другие грузы... ну разве что его как Зенгер использовать ;-)

[X]

Бродяга писал:

А почему вторая ступень должна быть одноразовой?

Опять "типа лень возиться"? - Ублюдочный подход "наименьшей затраты мысли".

  Черта с два! Экономика на первом плане. Невыгодно. Не только из-за стоимости разработки (соизмерима с "Шаттлом"), но и из-за послеполетного обслуживания. И по стоимости обслуживания крылатая ступень должна быть одна, т.е. затраты по минимуму.
  Думать надо о стоимости. Все многоразовое - не значит "самое дешевое".

[Igor]

Ускорители используются далеко не в каждом полете, ПН большой массы надо еще поискать в условиях когд развивается миниатюризация. следовательно Байкалы в основном будут простаивать, а твердотопливные ускорители и стоят недорого и в разработке просты в отличие об многоразовых.

[Бродяга]

Бродяга писал:

А почему вторая ступень должна быть одноразовой?

Опять "типа лень возиться"? - Ублюдочный подход "наименьшей затраты мысли".

  Черта с два! Экономика на первом плане. Невыгодно. Не только из-за стоимости разработки (соизмерима с "Шаттлом"), но и из-за послеполетного обслуживания. И по стоимости обслуживания крылатая ступень должна быть одна, т.е. затраты по минимуму.
  Думать надо о стоимости. Все многоразовое - не значит "самое дешевое".

 Стоимость мало зависит от "крылатости" и "многоразовости", что видно при сравнении стоимости РН и самолётов.

 Что касается послеполётного обслуживания, многоразовая ракета это не "шаттл". Шаттл это вообще "более чем наполовину ПН".
 А это будет многоразовая ракетная ступень. Простая, в ней "ничего нет лишнего".

[avmich]

Запас Байкалов на каждом космодроме гораздо тоскливее, чем "заправки" на каждом космодроме...

[hcube]

Ладно, не нравятся вам Байкалы - пусть будут стартовые ТРД бустеры ;-) Как насчет такой фичи? Просто беспилотный самолет со здоровенной тягой, сопровождает РН до высоты в 20 КМ, пока тяги не хватает ;-) Минимальная тяга, 'только чтоб взлетело'? ;-)

[Igor]

Ну вот мы и возвращаемся постепенно к предложенной первоначальной схеме.

[Зомби. Просто Зомби]

Что имеется ввиду?
Какая схема была предложена "первоначально"?
Если не секрет?

[X]

Igor :  
"Ну вот мы и возвращаемся постепенно к предложенной первоначальной схеме "

Я до сых пор не читал этот топик. А зря! Схема интересная!
Но сколько будет стоить, все таки такой носитель? Сколько самолет-носитель (первая ступень) и сколько ракета (вторая ступень)?
 :?:

[X]

верхний постинг мой, извиняюсь.

[Igor]

Тайна сие великая есть.

[X]

Идея сделать многоразовой первую ступень как самой дорогой - правильна! Да вот после этого стоит расходовать еще немного денег, чтобы сделать и вторую ступень. Идея - использовать существующие элементы, чтобы вышло подешевле. Но какие водородные ступени есть у России??? Вторую ступень все ровно придется делать с нуля. Так лучше сделать ее сразу многоразовой ! Вот и получим сразу ПОЛНОСТЬЮ многоразовой системы вывода на орбиту.