К вопросу о вопросе...

Теги:космос
 
RU Олег Лазутченко #07.01.2002 00:55
+
-
edit
 

Олег Лазутченко

втянувшийся

Представим себе, что у нас есть одноступенчатый вертикально стартующий пепелац. Мы хотим, чтобы он умел самостоятельно выходить на орбиту и самостоятельно же с неё сходить. При этом сход с орбиты может подразумевать несколько вариантов: от существующего сейчас, когда для схода даётся тормозной импульс в 200 м/с, а оставшаяся скорость в буквальном смысле слова "сгорает" при торможении об воздух, до "нежного", когда орбитальная скорость (7800 м/с) гасится почти полностью, чтобы наше орбитальное чудо (далее - ОЧ) летело в атмосфере на 3-5М и не тащило на себе тяжёлую и немодную в этом сезоне теплозащиту.
Координатные оси для таблички таковы: масса топлива, в процентах от общей стартовой массы ОЧ, и величина тормозного импульса, м/с. Результат расчёта - требуемый удельный импульс двигателя.
Вуаля:
%% -   200 -   4800 -   6300 -   6900
90%-  4832 -   6830 -   7482 -   7742
75%-  8026 - 11 345 - 12 427 - 12 860
50%-16 053 - 22 689 - 24 854 - 25 719
40%-21 783 - 30 788 - 33 724 - 34 899
30%-31 197 - 44 094 - 48 299 - 49 981

О.Л.
 
RU Старый #07.01.2002 05:51
+
-
edit
 

Старый

из курилки


Олег Лазутченко> Координатные оси для таблички таковы: масса топлива, в процентах от общей стартовой массы ОЧ, и величина тормозного импульса, м/с. Результат расчёта - требуемый удельный импульс двигателя.
Олег Лазутченко> Вуаля:
Олег Лазутченко>%% - 200 - 4800 - 6300 - 6900
Олег Лазутченко>90%- 4832 - 6830 - 7482 - 7742
Олег Лазутченко>75%- 8026 - 11 345 - 12 427 - 12 860
Олег Лазутченко>50%-16 053 - 22 689 - 24 854 - 25 719
Олег Лазутченко>40%-21 783 - 30 788 - 33 724 - 34 899
Олег Лазутченко>30%-31 197 - 44 094 - 48 299 - 49 981

Ой.. что-то цифр много... если можно, ещё раз, что здесь что?
Старый Ламер  

hcube

старожил
★☆

Вот я и говорю - ТФЯРД. Какая-нибудь экзотика средней руки с жидким ураном или плутонием с графитовыми замедлителями в чем-то жутко тугоплавком... в том же графите, например. А в качестве РТ - водород, вода или аммиак. Старт - самолетный на водородных ТРД, в верхних слоях - переход на 'главную тягу'. Сухой вес - 100-200 тонн, ПН - 10-20 тонн.
Убей в себе зомби!  
RU Старый #07.01.2002 12:31
+
-
edit
 

Старый

из курилки


hcube>Вот я и говорю - ТФЯРД. Какая-нибудь экзотика средней руки с жидким ураном или плутонием с графитовыми замедлителями в чем-то жутко тугоплавком... в том же графите, например. А в качестве РТ - водород, вода или аммиак. Старт - самолетный на водородных ТРД, в верхних слоях - переход на 'главную тягу'. Сухой вес - 100-200 тонн, ПН - 10-20 тонн.
Вода и аммиак не подойдут, УИ будет как у обычных ЖРД. Только водород.
Сухой вес как у Шаттла? Маловато будет! Туда ведь надо и реактор, и ТРД, и бак с водородом всунуть.
Старый Ламер  

hcube

старожил
★☆

Нормально. Самый легкий ТФЯРД - это примерно 5 тонн. и 20 тонн тяги. На отрыв от Земли должна работать модель со схожими характеристиками, только смасштабированная. Этак 50 тонн веса и 250-300 тонн тяги (для 100-тонника). Остальные 50 - конструкции бака и грузового отсека. Ну, и планер с теплозащитой. Конструктивно можно сделать птичку похожей на X-33, только вместо aerospike - 3 или 4 ТФЯРД. А по бокам - сборки из ТРД.
И получаем - 10 тонн на LEO (из 200-220 стартовой тут мы практически не отличаемся от одноразового водородника того же веса), самолетный старт (не нужен 'стол'), самолетная посадка. Причем не как у шаттла, а со стандартной 'коробочкой' и т.д. Хоть открывай рейсы Земля-Орбита. Кстати - на основе этой технологии можно сделать очень (максимально) быстрый межконтинентальный транспорт. Ну, суборбиталку. Тягу поменьше - и оно вместо выхода на орбиту 'всего лишь' перелетит Атлантику за 20 минут.
Убей в себе зомби!  
RU Олег Лазутченко #08.01.2002 00:18
+
-
edit
 

Олег Лазутченко

втянувшийся

1. Ув. тов. Старый! Зачем Вы цитируете? Я понимаю, когда надо дать ответ на вопрос, стоявший десятью экранами раньше, но в начале топика-то зачем? Особенно в ответ на послание hcube - зачем нужно было ПОЛНОСТЬЮ приводить сообщение?
2. Насчет "что-то цифр много".
По горизонтали - величина тормозного импульса (в м/с), который ОЧ выдаёт при сходе с орбиты. Величина конкретизируется с тем, чтобы можно было оценить трудоёмкость перехода от нынешней схемы полубаллистического спуска с торможением путём трения, к более "человечной" схеме торможения в пустоте и полёта в атмосфере с разумными скоростями. "Разумность" скорости подразумевает отсутствие кинетического нагрева, отсутствие плазменной оболочки при спуске и так далее.
По вертикали - количество топлива, в процентах от общей стартовой массы ОЧ.
Результат (ячейка в таблице) - потребный удельный импульс тяги (УИ) двигателя ОЧ, который должен быть достигут для того, чтобы с указанным количеством топлива можно было слетать на орбиту и обратно и при этом выдать указанный тормозной импульс.

hcube:
Психологически красивым можно считать вариант, когда топливо составляет не более 75% от массы стартующего агрегата. И тормозить хорошо бы посильнее, чтобы полёт в атмосфере (и вход в пресловутые "твёрдые слои атмосферы") не сопровождался спецэффектами типа потери связи, нагревом обшивки, срывом теплозащитных плиток и т.д. Скажем, тормозной импульс 6300 м/с даёт скорость входа в атмосферу 7800/6300=1500 м/с, или М=5.
В результате, посмотрев в табличку, для 6300 м/с и 75% получаем УИ 12 427м/с. Это много. Выбор таков:
а) вспоминаем, что в табличке указан среднетраекторный импульс. Для достижения высокого среднетраекторного можно схитрить и поставить что-нибудь очень удельновыгодное на одном участке полёта и похуже на другом. Я имею в виду использование ВРД на атмосферных участках полёта (РПД, ПВРД или хотя бы просто ТРДФ), или
б) для получения УИ в 12,5 км/с нагрев водорода в ЯРД должен составить не менее 4500К, а это уже за пределами возможностей ТфЯРД. Выход - ГфЯРД, но до него пока... (хотел сказать "как до Луны", но не получается - образно выражаясь, это как раз до Луны нам именно столько, сколько до ГфЯРД ;) ) ...далеко, в общем. До гибридного прямоточно-турбореактивного двигателя всяко поближе...
О как... И, кстати, почему самолётный старт? Посадка - да, согласен, а стартовать проще вертикально...
О.Л.
 

Alek

опытный
Вес топлива необходимый для торможения при спуске по "человечной" схеме может окозаться больше чем вес теплоизоляции. К тому же вероятность отказа больше. И еще, теплоизоляцию можно использовать многократно, как на шаттле. А израсходованое топливо уже второй раз не используешь. Выводы, неэкономично, неэфективно. Кстате буржуи пытались что то такое изобразить. Дельта-Клиппер называлось. И еще Ротон. Нет?
 

hcube

старожил
★☆

Потому что нужна меньшая тяговооруженность. ЯРД на земле запускать нельзя - это условия задачи. Сильное заражение местности нейтронным потоком. Разве только с полиэтиленового корыта в океане. Значит - либо ТРД либо ГПВРД на водороде, с достаточной тягой. Достаточной для (хотя бы) горизонтального полета с набором высоты. Стартовать можно и на ТТ бустерах. Ну и получается, что у нас треть сухого веса съедят ТРД, треть - ТФЯРД, еще треть - конструкции, и на ПН ничего не останется.
Далее, относительно торможения - IMHO все-таки лучше тормозить об атмосферу. Тогда хоть со скрипом, но все-таки можно влезть в область ТФЯРД, который, эта, уже есть, вот!
Можно в принципе разделить челнок с ТФЯРД и стартовую ступень с ТРД, и сделать этакую Спираль-2. Но тогда пропадает вся прелесть многоразовой системы, для которой нужен только LH2 и техобслуживание.
Убей в себе зомби!  

Tico

модератор
★★
>Кстате буржуи пытались что то такое изобразить. Дельта-Клиппер называлось. И еще Ротон. Нет?
Нет. Цель ДК была доказать, что можно садится вертикально, балансируя на РД. Для потомков ДК планировалась теплозащита, и обычный "злой" спуск. Жаль, что ДК не получил развития, хотя свои цели выполнил. Американские ВВС всегда более дельно относились к своим космическим проектам, чем трепачи из НАСА.
Ротон - ах, жаль что не пошел, денег не хватило. А прикол был в том, чтоб уменьшить массу теплозащиты. При вхождении в плотные слои ротор раскрывается, и начинает крутится под напором атмосферы, создавая обратную тягу. Тот же еффект, который позволяет садится вертолётам с дохлыми движками. При этом КК тормозится больше, и нужно меньше ТЗ.
- Барабашка - это научный факт. (с) аФон+  

Alek

опытный
Tico>Нет. Цель ДК была доказать, что можно садится вертикально, балансируя на РД.

Это было доказано более 30 лет назад, мягкими посадками на луну советских автоматических станций и апполонов.

Tico>Для потомков ДК планировалась теплозащита, и обычный "злой" спуск.

Ну тогда правильно его прикрыли, какой смысл в посадке на работающий двигатель если тормозить все равно об атмосферу? Либо одно либо другое. А вместе нет смысла!
 
RU Старый #09.01.2002 01:36
+
-
edit
 

Старый

из курилки


Олег Лазутченко>1. Ув. тов. Старый! Зачем Вы цитируете? Особенно в ответ на послание hcube - зачем нужно было ПОЛНОСТЬЮ приводить сообщение?
Ну оно ж такое маленькое... Вобщем поленился я про графит там вырезать...
Старый Ламер  
RU Старый #09.01.2002 01:41
+
-
edit
 

Старый

из курилки


Alek>Вес топлива необходимый для торможения при спуске по "человечной" схеме может окозаться больше чем вес теплоизоляции.
Всё правильно. Теплоизоляция Шаттла составляет по весу где-то 10-20% от его сухой массы. Так что выгоднее тормозить корпусом, а двигателями никакого смысла нет.
Старый Ламер  
RU Старый #09.01.2002 01:49
+
-
edit
 

Старый

из курилки


Кстате буржуи пытались что то такое изобразить. Дельта-Клиппер называлось. И еще Ротон. Нет?
Нет. Подлинные цели Клиппера и Ротона отличались от официально заявленых. Разве кто-то верил в реальность одноступенчатого носителя при современном уровне техники?
Клиппер это чисто политический проект, такой же, как Х-33, с целью перекачать деньги налогоплательщика в сейфы военных монополий. Как прообраз космического носителя его реально никто не воспринимал.
Ротон это вообще, типа АО МММ. То есть целью являлось собрать деньги инвесторов и с ними скрыться, что и произошло.
Старый Ламер  

gals

опытный

Я не совсем в курсе - а на какой высоте и какой скорости у РОТОНА должны были лопасти раскрываться?
 
GB Nick_Crak #09.01.2002 10:45
+
-
edit
 

Nick_Crak
Wyvern

аксакал

админ. бан
К сожалению(а может, к счастью)помимо фантазии, есть еще объективные законы - физики, термодинамики и экономики.
И окинув "лиловым глазом" плоскость(или объем)поля "принятия решения" ..хм...видим -что будущее за:
Метан-кислородными одноразовыми (по определению), с композитными корпусами, "шприцами", стоящими на конвейерной сборке.Основания?
1. Одноразовые конструкции , поставленные на ПОТОК - всегда дешевле(иногда на порядок-ки).
2. Возможно создание МОДУЛЬНЫХ конструкций из УНИФИЦИРОВАННЫХ блоков типа Зенит-Энергия-ЭнергияМ-Вулкан. Для этого достаточно разработать (и, что немаловажно,отработать) два-три типоразмера корпусов и двигателей, и получить систему способную вынести на околоземную орбиту от 1 до 100-200т при МИНИМАЛЬНЫХ затратах, в ЛЮБОЙ необходимый момент времени, так сказать - "со склада".
3. Метан-кислород в настоящий момент является наиболее ПЕРСПЕКТИВНОЙ топливной системой ввиду совокупности таких свойств как - высокий УИ,отработанность технологии работы с криокомпонентами с характеристиками близкими криокислороду(позволяет использовать их БЕЗ термоизоляции, только с захолаживанием баков), достаточная плотность(лишь на 10-15% меньше , чем у керосин-кислорода, зато много выше чем у водород-кислородного топлива),хорошие охлаждающие свойсва метана и высокая энергия фазового перехода жидкость-газ, экологичность(близка к водородной)и, наконец, дешевизна.
3.Возвращение же объектов на Землю, либо вообще НЕ будет предусматриваться, либо, там где этого не избежать-как например в пилотируемых полетах :) , будет осуществлятся, чем то типа системы "Заря"(могу ошибатся).
4. Для действий же в "далеком" космосе, будет использоватся -во-первых, сборка на орбите, уже неплохо отработанная технология. И во-вторых - ситема БУСТЕРОВ -для полетов, где время НЕКРИТИЧНО, будут использоватся ЭРД с солнечной энергетикой, "солнечные паруса" и т.д. Для пилотируемых же полетов видимо и будут использоватся ЯРД(даже, видимо, газофазные),но только с орбиты, на которую их будут запускать в "контейнерах безопастности".
В общем, видимо так -пожуем -увидим :)
Ник
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
+
-
edit
 
hcube>Потому что нужна меньшая тяговооруженность. ЯРД на земле запускать нельзя - это условия задачи. Сильное заражение местности нейтронным потоком.

И об чём это Вы? Если о продуктах деления, то затем он и ТФ, чтобы осколки не выходили за пределы топливной матрицы. Если же собственно о нейтронах и гамма, то в полёте обратный квадрат плотности излучения всё спишет, а непосредственно на взлётной полосе Вам пикничок устроить никто не даст.

hcube>Конструктивно можно сделать птичку похожей на X-33, только вместо aerospike - 3 или 4 ТФЯРД.

"3 или 4 ТФЯРД" - это 3-4 реактора или просто 3-4 топливно-сопловых комплектов? Выполнить в ограниченных объёмах 4 реактора развязанных между собой по нейтронным полям - та ещё задача, проще 3-4 сопла при одном реакторе.

hcube> А по бокам - сборки из ТРД.

А на кой? Про самолётное применение реакторов слышали? Правильный ТФЯРД (но таковых сегодня нет :( ) должён мочь переключаться с водорода на воздух. Подходящие материалы есть, но не испытывались - заказа не було.

hcube>И получаем - 10 тонн на LEO (из 200-220 стартовой тут мы практически не отличаемся от одноразового водородника того же веса), самолетный старт (не нужен 'стол'), самолетная посадка.

Если довести до ума водородно/воздушные материалы, то будет "10 тонн на LEO из 100-120 стартовой".
 

VK

втянувшийся

Tico>Ротон - ах, жаль что не пошел, денег не хватило. А прикол был в том, чтоб уменьшить массу теплозащиты. При вхождении в плотные слои ротор раскрывается, и начинает крутится под напором атмосферы, создавая обратную тягу. Тот же еффект, который позволяет садится вертолётам с дохлыми движками. При этом КК тормозится больше, и нужно меньше ТЗ.

А вот против mc квадрат (хоть и пополам) тяжело этим ротором бороться. Дело не в деньгах, а в законах природы. Это какой же должен быть ротор, чтобы погасить энергию, которой сжигается теплозащита? И куда он эту энергию сбросит? Что-то слабо верится в приемлемую конструкцию ротора, работающего с орбиты. Вот вместо парашюта - это да, хоть сейчас, вот тут были бы деньги.
 
RU Олег Лазутченко #11.01.2002 22:06
+
-
edit
 

Олег Лазутченко

втянувшийся

Гм-м... А вот насчёт самолётных реакторов я как-то позабыл... Да, мысль очень даже красивая... очень красивая!
О.Л.
 

gals

опытный

Робко спросил я про высоту раскрытия винта на РОТОНЕ - никто не подсказал. Просто если на М больших 10-15 - сгорит все или оторвется. Даже боеголовки стратегических ракет, покрытые углепластиком хорошо подгорают. А если при сравнительно малых скоростях, то до них добраться надо - тормозить корпусом - опять-таки теплозащита нужна.
 

hcube

старожил
★☆

Не-а! То есть, конечно, можно, но взлетать-то все равно на чем-то надо! Или действительно плюнуть на экологию, отгрохать полосу под Семипалатинском, и взлетать на ТРЯРД ;-) . Ну, в смысле - с рабочим телом воздух. Взлетели, вышли в верхние слои, включаем вместо компрессора ТНА и переходим на водород. 1-1.5 км/с считай сэкономили ;-) .
Убей в себе зомби!  
+
-
edit
 
hcube>Не-а! То есть, конечно, можно, но взлетать-то все равно на чем-то надо! Или действительно плюнуть на экологию, отгрохать полосу под Семипалатинском, и взлетать на ТРЯРД ;-) .

Повторюсь: что собственно под экологией Вы понимаете? Если осколки деления, то они в топливной матрице, если излучение, то его плотность обратно пропорциональна квадрату растояния. Если же возможность падения, то в ветке Морской старт "Протона" вместо "Ангары" есть мотив плавучего старта на 20000 тонн - в это водоизмещение вполне можно вписать ракетодром-"авианосец".

hcube>Ну, в смысле - с рабочим телом воздух. Взлетели, вышли в верхние слои, включаем вместо компрессора ТНА и переходим на водород. 1-1.5 км/с считай сэкономили ;-) .

Дык, по-отдельности эти темы давно рассматривались (хотя и не мною :) ), совместить в одном аппарате - дело простое, но руки не доходят - счаз ппроталкиваем энергетический (наземный) реахрер с КПД 50% (ет мы тож могём).
 
RU CaRRibeaN #14.01.2002 07:40
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Интересно, у вас и наземные энергетические реакторы с КПД 50% секретны?

А кстати в какой конторе вы работаете, если не секрет? Это та в которой стоят (стояли) первые образцы ВМ-А, ВМ-4 и т.д.? На которых морячки тренировались?
Shadows of Invasion.  
+
-
edit
 
CaRRibeaN>Интересно, у вас и наземные энергетические реакторы с КПД 50% секретны?

Есть различие между между С, СС и ДСП? У нас вздумали энто хозявство патентно защитить. Хотя я на 100% уверен, что это всё тривиально обходится - были бы деньги.

Опять же, какая, блин, секретность, если прям сейчас сочиняем доклад для минестерства.
 
+
-
edit
 
CaRRibeaN]Да, кстати - я как-то не задмывался, а какой диапазон измерений у нас может быть по тяге?
CaRRibeaN - Вы ошиблись- этот постинг в "Модельный-СТЕНД".

Но вернемся к нашим (вашим?)баранамsrc=/forum/smilies/smile.gif [image link error] Вот интересная статья в интересном журналеsrc=/forum/smilies/smile.gif [image link error] Обратите внимание, что слово"МЕТАН" в статье упоминается только один разsrc=/forum/smilies/smile.gif [image link error] Режим секретности ностальгирует, хотя таблицы говорят сами за себя.

Ник
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
RU 140466(aka Нумер) #14.01.2002 15:41
+
-
edit
 

140466(aka Нумер)

опытный

CaRRibeaN>Да, кстати - я как-то не задмывался, а какой диапазон измерений у нас может быть по тяге?
CaRRibeaN - Вы ошиблись- этот постинг в "Модельный-СТЕНД".

Но вернемся к нашим (вашим?)баранам :) Вот интересная статья в интересном журнале :) Обратите внимание, что слово"МЕТАН" в статье упоминается только один раз :) Режим секретности ностальгирует, хотя таблицы говорят сами за себя.

Ник
Всё невозможное возможно, если этого захотеть. ;)  

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru