Я насчёт воздушных стартов... III

Из - за выквоченного тобой предложения. Смысл крыльев - в многоразовости и управляемости приземления. А если они более-менее большие, то можно даже на тяге первой ступени некий атмосферный маневр совершить, километров так в 1000-2000. Единственно - мне все-таки не придумывается 'изящное' решение приземления второй ступени. Если теплозащиту вешать на бак - сильно утяжелится, однако. А если не вешать - прогорит быстро, стартов за 5-10.
А вешать надо, бо он фактически из атмосферы выходит. И обратно входит.

Так вот Олег, ты и сам заметил, что сопловые насадки да и остальные способы борьбы с потерями на нерасчетность течения в сопле, не применяются. А теперь давай подлумаем почему ?
Дело в том, что выигрыш в тяге не оправдывает проигрыша в массе, тем более, что этому подвержены двигатели нижних ступене, расход, а значит и диаметры сечений сопел, оч. не маленькие . Т.о. борьба с нерасчетными режимами на современном этапе не дает большого выигрыша. Сопла внешнего расширения вещь красивая,но начинаются тааакие приблемы с охлаждением и ПГС (тот же XRS-2200 по ПГС — антиквариат открытой схемы), что пока серьезно о них говорить трудно. Хотя повторюсь IMHO это есть следующая ступень развития ЖРД.
Вобщем к чему я. Да ты и сам наверно знаешь, что любая инженерная задача, а в нашей области так тем более, является задачей на оптимизацию. Обратимся к твоей таблице. Исходя из нее сейчас (т.е. масса РН, запускаемой с самолета ок. 100 т, скорость дозвуковая, высота тоже не сильно большая) реально на круговую орбиту можно вывести ПН в р-не 3 т. Не мне тебе рассказывать, что существует множество испытанных, надежных и дешевых (а дешевле они в любом сл-е будут ближайшие лет 10, бо НИОКР даже рассматриваемого сл-я весбма дорог) РН. Да и круговая орбита счас непопулярна — все ГСО подавай . Так что вклинится с таким на рынок трудно. А разработка более мощной системы сталкивается с еобходимостью увелиивать ГП самолета-носителя, его скорости, высотности, при чем до перделов, кот-е и для чисто авиационного проекта оч. и оч. серьезны.
Так что IMHO будущего у подобных систем увы... По крайней мере в ближайшее время.

Ага. То есть концептуально ОНО может выглядеть так :
первая степень - бак керосина, кругом него ТРД. Спасается на парашуте. Задача - вывод системы на высоту 20 километров при скорости 2М.
вторая ступень - крылатая ракетная ступень с усиленной теплозащитой, возможно со вспомогательными ТРД. Совершает самолетную посадку на планировании. Задача - разгон ОК до 10-15М на 100 километрах.
Третья ступень - ОК, возможно с внешними баками. Добирает оставшиеся 2 км/с на собственном топливе.

Единственное узкое место системы - вторая ступень. То есть ее теплозащита. Вход здорового объекта в атмосферу... Хотя... он же будет пустой - тормозиться будет здорово.
Зато полностью многоразовый корабль, использующий там где можно атмосферный кислород.

вторая ступень - крылатая ракетная ступень
с усиленной теплозащитой, возможно со
вспомогательными ТРД.


А зачем так все городить. После первой
атмосферной ступени вполне можно
использовать обычную схему РН.
Что вы все на этих крыльях помешались?
Зачем мертвый груз возить?

Сопловые насадки все же применяются, и довольно часто. Но это двигатели открытого космоса, где эти насадки снижает давление на срезе с 0.05 атмосфер на 0.02 (чисто с потолка цифры - поздно и не хочу рыться в библиотеку).
Насадок не тяжелый, т.к. представляет собой по сути толстая гофрированная и армированная фольга;)
Суть опасности применения в другом - а если поток газов не полностью ее развернет? Эксцентриситет такой будет, что никакие верньеры не спасут...

Diadia_Sidor:
Извиняюсь, но что-то меня сомнения загрызли. Прошу ещё раз повторить: я имел в виду выдвижные сопловые насадки, речь идёт именно про них? Или просто высотный вариант НК-33, известный также как НК-43?

vmalukh:
Володь, я помню, что ты скептик, но не до такой же степени
Я утверждаю, что на базе советской технологии, позволившей ещё в 1966 году создать аэростат для вывода массы около шести тонн на высоту 20 км, можно в 2000 году сделать средство, позволяющее поднять на те же 20 км сто тонн. Ничего не говоря о термоплане (хоть его прототип и стоит с 1995 года где-то в ангарах МАИ) и об американских стратостатах.
Теперь насчёт "Руслана", "Мрии" и ЛТХ. Если ты обратил внимание, я тоже не опираюсь на "Мрию" в каких-либо прикидочных расчётах. Всё, что есть реально летавшего с подтверждёнными характеристиками - это Ан-124 "Руслан". Но уж его-то ЛТХ совершенно точно есть и подтверждены многолетней эксплуатацией. Так?

2Fakas:
>Так вот Олег, ты и сам заметил, что сопловые
>насадки да и остальные способы борьбы с
>потерями на нерасчетность течения в сопле,
>не применяются.
>А теперь давай подумаем почему?
Не-а. Давай лучше обратимся к твоему же письму:

---

Олег, для борьбы с потерями на нерасчетность сопла (недо-/пере- расширение) есть гораздо более дешевые и менее технически рискованные способы — начиная от выдвижных сопловых насадков
...
А выигрыш от воздушного старта IMHO можно поиметь только при наличии airbreathing гиперзвуковой первой ступени для получения ощутимого прироста скорости.

---

Как ты сам видишь, идея использовать насадки - не моя, а прямо-таки наоборот И не хочу я бороться никакими способами с нерасчётностью сопла, я просто хочу отметить, что чем с бОльшей высоты стартуешь, тем эта самая нерасчётность меньше проявляется, в меньшем диапазоне. Автоматически, без насадков, юбок и тому подобной механики. Понимаешь?

И ещё я хочу отметить, что выигрыш от использования воздушной ступени проявляется намного раньше достижения гиперзвуковых скоростей. Вообще, как только мы отрываемся от поверхности ИЛИ набираем ненулевую скорость, СРАЗУ ЖЕ появляется выигрыш.

>А разработка более мощной системы сталкивается
>с еобходимостью увелиивать ГП самолета-носителя,
>его скорости, высотности, при чем до перделов,
>кот-е и для чисто авиационного проекта
>оч. и оч. серьезны.
А зачем создавать самолёт? Нужно сделать ступень для носителя. Он же садиться будет на автомате, с перегрузками, с жёсткой посадкой, вообще носом в землю - как угодно! Ну, я, конечно, утрирую, многоразовость подразумевает целостность после посадки, но не надо упираться в ограничения, задаваемые самолёту наличием человека на борту, надо упираться в ограничения конструкционных материалов, задаваемые _куску металла_! Теплозащита - титановый носок, за ним - слой ЭВТИ, ему же не лететь на 5М часами, он вообще за скоростью звука пробудет максимум минут десять! Ну нагреется до 1000 градусов, ну потеряет геометрию, ну и хрен с ним, новый поставим.

=)ТАк ПрИятнО УМНЫХ людей почитать, просто лелею
=)

for Oleg Lazutchenko

Я имел ввиду именно НК-33 с выдвижным неохлаждаемым насадком, хотя он вполне мог обзываться и НК-34

>>Вот 10 км выглядят более реалистичными.
Выходит, что на при нынешних технических
и финансовых возможностях воздушный
старт действительно может быть выгоден для
относительно небольших (2-3 т) нагрузок.

Пример - Pegasus XL
Summary: Uprated version of Pegasus air-launched winged light satellite launcher.
Launches: 15. Failures: 3. Success Rate: 80.00% pct. First Launch Date: 27 June
1994. Last Launch Date: 23 September 1998. LEO Payload: 460 kg. to: 200 km Orbit.
Liftoff Thrust: 49,623 kgf. Total Mass: 24,000 kg. Core Diameter: 1.3 m.
Total Length: 17.6 m. Launch Price $: 12.00 million. in 1994 price dollars.
(Encyclopedia Astronautica)

К сожалению для "Бурлака" носитель построить - слишком дорого. Да и НИИОКР по самой ракете
в 80M$ оценивается.

>>Для больших же нагрузок (даже 5-10т) уже
необходимы изрядные затраты на НИОКР
по созданию специального самолета-носителя
с выдающимися на сегодняшний день
характеристиками (грузоподъемность
150-200т и рабочий потолок в 15-20км).
Технически скорее возможно, но дорого,
посему видимо на практике в ближайшие
лет 25 вряд ли случится.

Да. Уж. Не говоря о том , что с одноразовиками ("Союз") они конкурировать не смогут.
Тут основная идея - создание "до10миллионного" старта с нормальной нагрузкой (хотя бы
до 1000 кг). На него много народа купится

to DiaBoLiK
>=)ТАк ПрИятнО УМНЫХ людей почитать, просто лелею
>=)

а будет еще лучше, если ты без лишних слов включишься в дискуссию...

to ALL
Коллеги!
С чего бы ни начинались наши обсуждения, при длительной дискуссии они выходят либо на авиацию либо на РД. Такая уж у нас специфика. Может сопловые насадки выделить в отдельный топик? Тема интересна сама по себе.

Кроме того предлагаю официально узаконить практику деления длинных топиков на блоки по ~ 30 сообщений. Видимо этот размер оптимален. Не забывайте об этом.

Ваш модератор

[Редактировалось GAW (27-10-2000 в 13:19).]

2Oleg


Володь, я помню, что ты скептик, но не
до такой же степени


на самом деле даже хуже :):)


Я утверждаю, что на базе советской
технологии, позволившей ещё в 1966 году
создать аэростат для вывода массы около
шести тонн на высоту 20 км, можно в 2000
году сделать средство, позволяющее поднять
на те же 20 км сто тонн.


Да можно, с принципиальной возможностью
я и не спорю. А возможность использовать
практически и надежно такое средство
как платформу для пусков РН - вот что
у меня вызывывает скепсис.


Всё, что есть реально летавшего с
подтверждёнными характеристиками - это
Ан-124 "Руслан". Но уж его-то ЛТХ
совершенно точно есть и подтверждены
многолетней эксплуатацией. Так?


Так конечно. Руслан машина изученная.
И может быть и пригодная для таких
вот фишек. Хотя вот какое у меня
есть размышление - делая пегасус
янки же тоже могли бы на С-5 заложится,
ан нет, машину поменьше взяли.
Предпроложение у меня такое - разделение
штука тонкая и в ней существенны
динамические возможности носителя.
Может оказаться, что в отечественной
практике оптимальным для воздушного
носителя окажется не Ан-124 а скажем
Ил-76. Это уже смотреть надо.

Part++;

Олег, мой выпад по поводу сопловых насадков и пр. имел целью показать, что эти потери не столь значительны и борьба с ними как правило не стоит свеч.
А зачем создавать самолёт? Нужно сделать ступень для носителя. Он же садиться будет на автомате, с перегрузками, с жёсткой посадкой, вообще носом в землю - как угодно!
Елки, а что размещение пилотов является основной проблемой создания гиперзвукового ЛА ? Интюресно
Теплозащита - титановый носок, за ним - слой ЭВТИ, ему же не лететь на 5М часами, он вообще за скоростью звука пробудет максимум минут десять! Ну нагреется до 1000 градусов, ну потеряет геометрию, ну и хрен с ним, новый поставим.
Ага, значит гиперзвуковая ДУ у нас уже есть, проблема только в охлаждении, да ?
А вообще двигаясь так дальше в пределе получим ни что иное как классическую первую ступень РН .
Собственно я что хочу сказать — преимущества воздушного старта не столь значительны, что бы он мог наравне конкурировать с сущ. РН.