Ангара и ЗиХ (3-я серия)

Бывали и попопулярней... но эта тоже ничего.

Ну что, ждем Старого с программной речью? Или свой взгляд изложим? Без Старого, как выясняется, все и так согласны .

Мое сообщение конечно не в тему, но что за упорно ползущие слухи о том, что в июне будет проведено сильное сокращение штата на ЗиХе и на летний период , пока только на летний период, введут сокращенную рабочую неделю. Я и дальше бы не предавал этим слухам внимания, но буквально на днях услышал подобное от своего товарища,работающего на Сухом, о таких же переменах, только уже на предприятиях Сухого, может это очередное указание нашего генитального правительства, по отраслям?

HIPER>на днях услышал подобное от своего товарища,работающего на Сухом, о таких же переменах, только уже на предприятиях Сухого, может это очередное указание нашего генитального правительства, по отраслям?

Если я не ошибаюсь в КБ Сухого летом просто традиционно большую часть народа в отпуск отправляют, еще с о времен П.О. Сухого. Что, на мой взгляд, разумно - такой коллектив работате эфеективно только целиком.

> Только мне кажется, что экономический эффект от унификации, наземной инфраструктуры и транспортировки перевесит определенную инженерную неэффективность (наличие которой, кстати, никто не отрицает - даже сам ЗиХ).

Думаю, примерно так.

Точно не заменит? Сколько такой вариант выведет на низкую орбиту, если на долю КВРБ останется 200-300 м/с? Ну, в смысле - сколько ГПОшной ПН вместе с КВРБ?

Я тут. Но по теме уже завтра...

В НК раздают нахаляву номера за 98-й - 2000-й годы. №8 за 98-й год, где начинается история нынешней Ангары имеется в наличии. Я взял себе по второму экземпляру. Кто хочет - спешите затариться, акция продолжается только до конца апреля.

В чем-то Старый, кстати, прав - а именно в том, что Ангара делается по принципу 'я его слепила из того что было'. Был диаметр 2.9 (4 загружен под Протон) - его взяли, прикинули максимальное удлиннение, из него определили количество топлива и тягу двигателя, заказали двигатель, и сейчас делают блоки .
Хотя, я не могу сказать, что у Ангары есть какие-то принципиальные недостатки. Ну, единственно, может Старый прав, и надо ее было делать с гладкими баками. Хотя, IMHO, основную часть стоимости ступени съест двигатель, а не баки. Это раз. И два - но это можно и 'по ходу' исправить - надо было Ангару-5 все-таки делать стартующей на четырех боковых УРМ с выключенным центральным. А центральный запускать непосредственно перед выключением боковых. Даже если недозаправить боковые блоки, эффект от повышения массового совершенства второй ступени IMHO окупит эффект от снижения стартовой массы. И, кстати, позволит отказаться от третьей ступени. Ее заменит КВРБ.

Ну, получайте!
1. История
Когда в 1992году Казахстан вдруг стал независимым государством, возник вопрос о дальнейшей судьбе Байконура. Для более успешного решения этого вопроса потребовалось проработать идею создания ракеты, способной из Плесецка вывести на ГСО такую же ПН, как Протон из Байконура. Так как с деньгами в то время было даже хуже, чем сейчас, то вторым по важности (после ПН) требованием было максимальное использование существующего задела. В 1993 году на основе этих требований был проведён конкурс, на котором победу одержал ЦиХ, так как его проект предусматривал максимальное использование существующей техники: все баки протоновские, серийные двигатели РД-170 и РД-0120, полная совместимость с зенитоаским СК, строившимся в то время в Плесецке. По дальнейшей разработке этого проекта были приняты все необходимые Указы и Постановления с маленькой оговоркой: финансирование из внебюджетных источников.
После того, как проблема Байконура была решена, РКА к проекту охладело, но военные по прежнему хотели носителя на национальной территории (параноики ). В сентябре 1997г они добились защиты эскизного проекта, на которой выяснилось, что ракета не удовлетворяет предъявленым требованиям. Тогда ЦиХ и выдвинул "новую идею", позволившую не просто сохранить проект, но и сохранить его за собой.
Этой идеей стала унификация. Поэтому размерность универсального модуля должна была соответствовать размерности лёгких ракет Космос-3М и Циклон-2/3. Отсутствие денег на разработку вынудило использовать существующую технологию. В качестве базового диаметра подошёл "малый диаметр" корпуса орбитальных станций/модулей. В качестве двигателя к этому модулю тоже нужно было подобрать существующий, так как средств на разработку нового, не было. Выбор оказался невелик: либо НК-33 либо "ополовиненный" РД-180. Стандартный НК-33 давал тягу только 150т и не имел УВТ. Таким образом выбор пал на РД-191. В варианте Ангара-1.2 требовалось получить ПН как у трёхступенчатого Циклона со стартовой тягой 250т. В качестве верхней ступени опять же ради унификации предложили блок "И" от ракеты Союз-2. Для получения необходимой ПН пришлось выжимать максимум из первой ступени, поэтому запас топлива в ней довели до максимально возможного, соответственно увеличив длину. Так сформировался облик УРМ.
Некоторое время в качестве основного тяжёлого варианта оставалась Ангара-4, со второй ступенью от прежнего варианта (с навесными баками водорода), а вариант Ангара-5 был в качестве промежуточного, с заявленой ПН в 21т. Потом про водородный вариант забыли и основным стала Ангара-5. В прошлом году на ней вместо блока "И" появилась верхняя ступень на основе третьей ступени Ямала.
2. Техника
Итого на сегодняшний день заявленые характеристики Ангары представляются такими:
УРМ.
Сухой вес - 8т.
Запас топлива - 127т.
Стартовый вес - 135т.
Тяга дв-ля (земля/вакуум) - 196/212т
УИ - 311/337 сек
3-я ступень
Сухая - 3.7т
Топливо - 32.2т
Стартовая - 35.9т
УИ - 357 сек
Тяга - 30т

Ракеты в целом (стартовый вес/ПН на ЛЕО)
Ангара-1.1 145/2.0т
Ангара-1.2 167/3.7т
Ангара-3 __478/14.0т
Ангара-5 __772/24.5т
Ангара-5А _790/28.5т
(Ангара-5А это Ангара-5 с кислородно-водородным блоком УКВБ вместо керосиновой верхней ступени)
ПН на ГСО при запуске из Плесецка:
Ангра-5 с Бриз-М - 2.8т
она же с КВРБ - 4.0т
Ангара-5А с КВРБ - 5.0т
3. Чем плохо
3.1 Цена.
В конструкции блоков применены дорогостоящие технические решения. Стенки баков изготовляются по технологии доставшейся от производства космических аппаратов. Предусмотрено изготовление стенок баков из фрезероваых панелей. Двигатель РД-191 основан на технологии, разработанной для многоразовой пилотируемой космической системы. У него высокое давление в камере, что потребовало применить мощные бустерные ТНА. Управление вектором тяги производится птём качания камеры, что требует применения гибкого газовода на полный расход окислителя под большим давлением, гидроусилителей, способных гнуть этот газовод, карданнного подвеса передающего всю тягу двигателя и пропускающего внутри себя упомянутый газовод. Кроме того, сам ТНА работающий на окислительном газе высокого давления дорог и сложен в производстве. Ну и наконец большое количество ракетных блоков удорожает сборку ракеты.
3.2 Полезная нагрузка.
Заявленная ПН по пределу копирует ПН Протона с Байконура с аналогичными РБ. Роста по сравнению с Протоном нет.
3.3 Схема.
В то же время возникает сомнение в получении заявленой ПН. Дело в том, что топливо распределено по ступеням неоптимально. В Ангаре-5 89% всего запаса топлива вырабатывается в первую ступень. Это должно снизить удельную массу ПН. Приблизительный рассчётик показывает, что реальная ПН Ангары-5 на ЛЕО не превысит 22т. Бог с ним с рассчётиком, проведём аналогию. У Ангары-3 относительная масса ПН составляет 2.93%, у пятой - 3.17%, то есть получается, что чем "одноступенчатее" ракета, тем больше у неё относительная ПН.
3.4 Космодром.
В качестве места старта выбран Плесецк. Он находится на 63-м градусе с.ш. Таким образом при запуске на ГСО требуется дополнительные затраты характеристической скорости на изменение наслонения орбиты. Заодно уменьшается составляющая скорости от вращения Земли. По сравнению с космодромом на 48-й параллели потери составляют: на изменение наклонения - 480 м/с, от вращения Земли - 100 м/с.
3.5 Унификация.
Польза от унификации может оказаться мнимой. Полёты лёгких ракет класса Космос-3М и Циклон почти не производятся, и не из-за отсутствия денег, а из-за отсутствия ПН. Основные ПН Циклона-3 спутники Целина и Метеор переведены на более тяжёлую РН. Для Космоса-3М тоже остался только Парус. Таким образом ракеты остались без ПН и нет смысла создавать им замену. В крайнем случае Циклон выгоднее заменить Союзом с блоком Фрегат или без него (для УС-П). Космос-3М легко заменяется Рокотом (если только Омск вообще захочет отказываться от "родной" ракеты). В итоге создание унифицированных лёгких вариантов может оказаться скорее минусом, чем плюсом.
4. Пиар. (паблик рилейшнз)
ЦиХ прекрасно понимает все вышеизложенные проблемы. Поэтому в проталкивании своего проекта он избрал тактику "испытания УРМ". Цель - вовлечь государство в испытание УРМ, а потом, так как УРМ уже испытан, то на его основе уже и создавать тяжёлую ракету. Если государство потратит свои деньги на УРМ, то оно уже не сможет от него отказаться. Поэтому все усилия ЦиХ сейчас сосредоточены на проталкивании государственного финансирования Ангары-1.1. Развёрнута массированная пиаровская компания с целью убедить потенциальных "финансирователей" в её "перспективности". Для этого срочно рождены ряд "проектов" лёгких спутников под неё (Диалог, Монитор, Яхта) и ведётся их раскрутка. Рождены "проекты" её "многоразового использования" от Байкала до парашюта. По выставкам возят макеты с целью убедить, что "уже почти всё готово". Организуются пресс-конференции, на которых постоянно озвучивается мысль, что ЦиХ "самое успешное", "ведущее" предприятие отрасли. Организована кампания по "развитию космодрома Плесецк" (естественно путём внедрения Хруничевских ракет) и охмурению администрации Архангельской области. Люди непривычные к пиару в космической отрасли часто воспринимают всё это за чистую монету, например мало кто задумывается о всей несостоятельности таких "проектов" как Диалог или Байкал.
5. Что делать.
Встряхнуться и посмотреть на всё трезвыми глазами. И после этого полностью отказаться не только от итогов конкурса 1993 года, но и от самой его идеи. Не нужно ЗАМЕНЯТЬ Протон. Не нужно из ПЛЕСЕЦКА. Не нужно на основе ГОТОВОЙ техники.
Нужно разрабатывать новый перспективный геостационарный носитель, который обеспечит потребности России в средствах выведения 21-м веке и успешную конкуренцию на рынке запусков. (Ирония судьбы: в 90-е гг прежний проект Ангары часто называли "ракетой 21-го века". Нынешнее корыто уже ни у кого не поварачивается язык так назвать) А между тем действительно нужна ракета именно 21-го века, если мы конечно не хотим каждые 20 лет создавать новую РН.
Прежде всего нужно понять, что вес геостационарных спутников будет расти, хочется этого кому-то или нет. ПН Протона уже сейчас близка к предельной и уже уступает зарубежным аналогам, поэтому новую ракету нужно сразу проектировать как минимум под 30 тонн на ЛЕО с возможностью безболезненного наращивания в случае необходимости. Далее нужно определиться с экономической эффективностью, то есть добиться снижения стоимости производства и эксплуатации, при сохранении сравнительно высоких удельных характеристик. Вобщем надо добиться максимального критерия стоимость/эффективность и минимальной цены за килограмм ПН. И наконец надо расстаться с представлениями полувековой давности по вопросам эксплуатации, когда стартовая площадка выбирается на месте позиций боевых ракет, а ракета перевозится по частям и собирается на космодроме. (что интересно, сами боевые ракеты давно уже эксплуатируются не так, а вот для перспективного космического носителя инерция мышления остаётся)
6. Какой я её вижу.
Тут возможны варианты. Можно рассмотреть например Атлас-Центавр диаметром 6 метров. Мне больше нравится поперечная схема. То есть два боковых блока диаметром 4 метра. (кстати, использование готовой протоновской технологии баков может окупить дополнительные по сравнению с Ангарой расходы на разработку)Стенки баков гладкие сварные. Двигатель один, хотя и четырёхкамерный. Схема его замкнутая но с давлением не более 150 атм, это позволит потеряв 10 сек УИ упростить ТНА и всю систему подачи. Если использовать готовую камеру от НК-33, то тяга на земле составит 600 т с возможностью безболезненного форсирования до 800 т. Никакого УВТ на двигателе не должно быть. Управление должно осуществляться единственой качающейся в одной плоскости рулевой камерой с питанием от основного двигателя. Такая схема представляется наиболее дешёвой.
С центральным блоком нужно определяться: применять водород или нет. Мне нравится водород. Тогда диаметр ЦБ шесть метров и обтекатель того же диаметра. Двигатель РД-0120. Если водород неприемлем, то ЦБ такой же как боковые, только в два раза длиннее. Рулевых камер на нём потребуется четыре. Потребуется также третья ступень аналогичная протоновской но чуть длиннее.
Площадка для старта мне нравится в районе г. Дербент (42град с.ш.). В этом случае первая ступень будет падать в пустыню Каракум (Туркмения). Если иностранная территория принципиально неприемлема, то площадку делать южнее г. Сальск (45-46 град с.ш.), с падением 1-й ступени в Каспийское море.
Ракету мне нравится собирать на заводе прямо на транспортно-установочно-заправочном агрегате. Агрегат этот снабдить колёсными тележками и обеспечить перевозку по асфальтовой дороге. Снаружи его закрыть крышей-контейнером, ракета таким образом изолируется от окружающей среды. По шоссе он перевозится на баржу (в Филях или в Самаре)и баржа плывёт к космодрому. Там его перевозят к площадке. В случае Сальска перевозка по степи от Ростова не должна создать проблем с габаритом. На космодроме торцевую стенку контейнера открывают, пристыковывают ПН и везут всё к площадке. Там крышу снимают, агрегат с ракетой поднимают вертикально, заправляют и пускают, предварительно откинув стрелу агрегата, примерно как делается с Циклоном-3. Технологических операций - минимум. Единственная проблема - Волга зимой замерзает. Так что запуски желательно будет приурочивать к лету, а на зиму создавать запас ракет.
Вот а основном и весь вам сабж от Старого Ламера.
Кто против?

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Во-первых. Насчет роста полезных нагрузок. Все же спутники создаются под ракеты, а не наоборот. Причем американские спутники создаются под американские ракеты, а европейцы, наши и китайцы пытаются конкурировать и влезть на рынок.

Почему ни один идиот не попытался создать шеститонную платформу?Ну, так, чтоб забить целиком запуск Ариана-5? Потому что не хочет.

Во-вторых. Насчет фрезерованных панелей. Даже у Союза дно баков фрезерованное. Притом химическим фрезерованием. Это не мешает ему быть самой дешевой в мире ракетой. Механическое, да еще обечаек (исходно плоских деталей) гораздо дешевле. "Сатурн-5" не назовешь очень дешевой ракетой, но в расчёте на один килограмм груза на LEO она не была и особо дорогой. А фрезерованные баки у нее были на всех трех ступенях. Притом, что на водороде это создает солидные проблемы с теплоизоляцией.

В-третьих. Управление вектором тяги с помощью рулевых камер - это потери тяги. Не только удельного импульса, но и тяги. Из чисто геометрических соображений. Применение управляющих камер на P-7 - это вынужденное решение, призванное решить проблему разброса по дальности. Рулевые двигатели и камеры применяются только на верхних ступенях боевых ракет, в основном потому, что большой двигатель при выключении создает большой импульс последействия, предсказать который очень тяжело. Рулевые камеры работают еще несколько секунд и добирают кажущуюся скорость до нужной. На первых ступенях применяется почти исключительно качание главных камер или двигателей целиком. В смысле эффективности рулевые камеры лучше только газоструйных рулей.

В-четвертых. Боевые ракеты потому и транспортируются в собранном виде, что они невелики. "Протон" имеет серьезные ограничения по тому, где его можно везти, а где - нельзя. Насчет баржи. Ну как баржа из Москвы или Самары, допустим, попадет в Благовещенск? Через Суэцкий канал? Не смешите меня. Альтернативы железнодорожному транспорту для России нет. Не зря же для "Энергии" пришлось делать авиационную систему транспортировки (что, кстати, не способствует повышению ценовой отдачи).

В-пятых. Пиар, к сожалению, объективная реальность, данная нам в ощущениях. Вы что, думаете, у "Боинга" или "Локхид-Мартина" нет пиара? Есть, и ничуть не менее гнусный - в смысле, выдающий желаемое за действительность. Без грамотного пиара не выживет ни одно большое предприятие, а, поскольку на зарубежного заказчика ЗиХ пока рассчитывать не может, то понятно, что доить он собирается родное государство.

P.S. про строительство нового космодрома где бы то ни было я вообще молчу. То, что было проделано в Байконуре и Плесецке, осуществимо только в тоталитарном государстве, да и то только тогда, когда это жизненно необходимо.

То, что было проделано на мысе Канаверал, осуществимо только ну в очень богатом государстве и то, в общем, в аналогичном безвыходном положении...

Здается мне, что Старый описал нам Энергию-М .
А вот это семейство IMHO и надо было развивать, а не начинать "панаму" с Ангарой под лозунгом "Уйдем с Баконура, хоть на Северный Полюс, но уйдем". При чем в отличии от гипотетических перспективный РН Энергия по крайней меер уже вышла в стадию ЛКИ.
А по поводу ЖРД... Бог Вам судья, я уже устал Вас исправлять. Гибкий газовод на однокамерном РД-191 это конечно глупость. Оправдать ее можно только понятием "работает — не трогай" известным программистам . От кислого ГГ и турбины вы на керосине не уйдете. Водород на 1-й ступени это... мммм... вобчем очень не оптимально. Качать рулевую КС на 2-х осях опять таки неумно. Лучше сделать в 1-й оси, но для всей ДУ. Если речь идет об однокамерных ЖПД то проблем там особых нету. А малорасходные рулевые КС это очень даже не сахар.

Б.г.>Во-первых. Насчет роста полезных нагрузок. Все же спутники создаются под ракеты, а не наоборот. Причем американские спутники создаются под американские ракеты, а европейцы, наши и китайцы пытаются конкурировать и влезть на рынок.

Что первично, яйцо или курица, спорить можно долго. Суть проблемы в том, что большие спутники эффективнее маленьких. Поэтому тенденция к их росту будет сохраняться и сдерживаться разве что фактором стоимости. Кроме того, всегда можно применить тандемный запуск, если к примеру прийдётся и дальше выводить нынешние Грани, Горизонты и Экраны.

Б.г.>Почему ни один идиот не попытался создать шеститонную платформу?Ну, так, чтоб забить целиком запуск Ариана-5? Потому что не хочет.

Он бы рад бы, да пока денег не хватает. Но по мере развития бизнеса дело пойдёт. Опять же пятитонные Милстары уже летают.

Б.г.>Во-вторых. Насчет фрезерованных панелей. Даже у Союза дно баков фрезерованное. Притом химическим фрезерованием. Это не мешает ему быть самой дешевой в мире ракетой. Механическое, да еще обечаек (исходно плоских деталей) гораздо дешевле. "Сатурн-5" не назовешь очень дешевой ракетой, но в расчёте на один килограмм груза на LEO она не была и особо дорогой. А фрезерованные баки у нее были на всех трех ступенях.

С Союзом это наверно то исключение, которое какраз подтверждает правило. С Сатурном-5 пример из другой сферы. Тут срабатывает фактор масштабности. Чем крупнее ракета, тем дешевле килограмм ПН. На лёгких ракетах удельная стоимость ПН в разы выше, чем на тяжёлых, хотя вроде лёгкие - сама простота. Так что пример с Сатурном тоже в пользу более тяжёлой ракеты. А если бы у ней баки были гладкие, то общая ПН слегка бы снизилась, но удельная стоимость бы снизилась сильнее. А кстати, почему химическое фрезерование дороже механического?

Б.г.>В-третьих. Управление вектором тяги с помощью рулевых камер - это потери тяги. Не только удельного импульса, но и тяги.

Так ли она велика? Интересно, как конкретно? Ну с импульсом последействия это конечно отдельная история. А тут просто выгодная ситуация: из за наличия двух блоков можно обойтись на каждом всего ОДНОЙ качающейся в ОДНОЙ плоскости камерой. Это ж не отдельный рулевой двигатель.

Б.г.>В-четвертых. Боевые ракеты потому и транспортируются в собранном виде, что они невелики. "Протон" имеет серьезные ограничения по тому, где его можно везти, а где - нельзя. Насчет баржи. Ну как баржа из Москвы или Самары, допустим, попадет в Благовещенск? Через Суэцкий канал? Не смешите меня. Альтернативы железнодорожному транспорту для России нет. Не зря же для "Энергии" пришлось делать авиационную систему транспортировки (что, кстати, не способствует повышению ценовой отдачи).

Вы сами себя смешите. Я ж вам ни ухом ни рылом не предлагаю переть ракету в Свободный. Я вам Каспийский регион зачем навязываю? Потому что водный путь. Поэтому и железнодорожный габарит не ограничивает. (да ещё на три градуса южнее Свободного )Я ж вам говорю: надо отрешиться от "железнодорожных" стереотипов, весь мир по воде возит.

Б.г.>В-пятых. Пиар, к сожалению, объективная реальность, данная нам в ощущениях. Вы что, думаете, у "Боинга" или "Локхид-Мартина" нет пиара? Есть, и ничуть не менее гнусный - в смысле, выдающий желаемое за действительность. Без грамотного пиара не выживет ни одно большое предприятие, а, поскольку на зарубежного заказчика ЗиХ пока рассчитывать не может, то понятно, что доить он собирается родное государство.

Дык пиар конечно пиаром, но когда откровенно блефуют, это заставляет задуматься. Опять же и относиться к этим "проектам" нужно как к пиару, то есть покритичнее. А с Ангарой ЗиХ вроде как Локхида уже изрядно подоил... Уже вроде как деньги за право маркетинга взял и израсходовал. Локхида конечно не жалко, а вот родного налогоплательщика...

Старый> С Союзом это наверно то исключение, которое какраз подтверждает правило. С Сатурном-5 пример из другой сферы. Тут срабатывает фактор масштабности. Чем крупнее ракета, тем дешевле килограмм ПН. На лёгких ракетах удельная стоимость ПН в разы выше, чем на тяжёлых, хотя вроде лёгкие - сама простота. Так что пример с Сатурном тоже в пользу более тяжёлой ракеты. А если бы у ней баки были гладкие, то общая ПН слегка бы снизилась, но удельная стоимость бы снизилась сильнее. А кстати, почему химическое фрезерование дороже механического?

Посчитайте кол-во технологических операций, время и пр. даже на пальцах видно почему.

Б.г.>>В-третьих. Управление вектором тяги с помощью рулевых камер - это потери тяги. Не только удельного импульса, но и тяги.

Старый> Так ли она велика? Интересно, как конкретно? Ну с импульсом последействия это конечно отдельная история. А тут просто выгодная ситуация: из за наличия двух блоков можно обойтись на каждом всего ОДНОЙ качающейся в ОДНОЙ плоскости камерой. Это ж не отдельный рулевой двигатель.

Так значит это будет отдельная РУЛЕВАЯ КС ? Т.о. она или малорасходная, без дожигания, или полноценная КС, просто качается. В первом сл-е это потери по массе (или редуктор надо или эта КС будет с Рк=Ргг, или отдельные насосы) и Iуд., во втором — это столь нелюбимый Вами гибкий газовод. Почему Вы так ополчились на качающийся двигатель ? Нормальное решение (для 1-но камерного ЖРД так тем более). Дешевле кстати рулевой КС. И надежное. В Вашей схеме нет резерва. Даже сверхнадежные пироприводы дублируют. Это не стереотип, а элементарное требование надежности.

Так как насчет Ангары-7 и апгрейдов под УРМ на РД-180 и 170? Там ведь НИЧЕГО менять не придется в компоновочной схеме и в системе управления - только поменять двигатели и размер баков...
Идея УРМ - это просто классная идея!

Относительно водорода : дорого. Проще (дешевле) запустить в полтора раза более тяжелую керосинку, чем водород. Сверхтяжелые РН - да, водород тут необходим. Верхние ступени - полезен. Но нам-то зачем перенимать 'опыт' амов и французов? У них НЕТ таких двигателей, как наши, но есть ТТРД, малый УИ которых они и вынуждены компенсировать водородом...

Настало время выйти на сцену мне и метану
Итак - исходно пытатся, что либо КОМБИНИРОВАТЬ из уже существующего -явный ОТКАТ НАЗАД. Ни о какой перспективности - даже и речи идти не может. Поэтому нужна НОВАЯ СИСТЕМА РН
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ:
А.МОДУЛЬНОСТЬ.
РН должен при минимальных инженерно-технологических доработках быть готовым вывести от 2 тонн до 20-30 на LEO.
Б.МОБИЛЬНОСТЬ.
РН должнен создаватся под возможность использования с ЛЮБОГО КОСМОДРОМА. Т.е. он должен быть
1. Транспортируемым -диаметр блока не более 3,95 м(ЖД и авто стандарты)
2. Соответственно, для снижения стоимости и РЕЧИ БЫТЬ НЕ МОЖЕТ о отдельной транспорной системе! См.выше п.Б1.
3. Не использовать редкие, дорогостоящие виды топлива, требующие отдельной транспортировки.
В.СИСТЕМА РН должна быть ДВУХСТУПЕЧАТОЙ(максимум + ОРБ),с максимальным использованием наработанных ТЕХНОЛОГИЙ и ОПЫТА, для того же снижения стоимости НИОКР.
Итак, с БАЗОВЫМИ понятиями разобрались , теперь конкретнее:
ЧТО нас ждет при разработке комбинации КЕРОСИН+ВОДОРОД+КИСЛОРОД
1. Создание сложнейших двигателей- водородные и так относятся к вершинам "хай-тека", керосиновые имеют свои(хотя и хорошо изученные)бэбихи(Вы не подумали ПОЧЕМУ фон Браун использовал спирт?) - необходимость охлаждения ОКИСЛИТЕЛЕМ, высокие давления для достижения приемлимого Иу, высокая тем-ра в КС.
2. Создание ТРЕХ(!!!)топлино-заправочных систем с ПРИНЦИПИАЛЬНО разными характеристиками - керосиновой(высокая плотность, высококипящий), кислородная("мягкая" криогенность, высокая хим.активность паров), водородная -вот те бабушка и Юрьев день!все прелести ГЛУБОКОЙ криогеники + особые св-ва Н2 -наводораживание, охрупчение, сжимаемость, взрывоопастность.
3. Одновременно создание ТРЕХ ТИПОВ-ТЕХНОЛОГИЙ изготовления БАКОВ.
Может ли быть такой проект дешевым? ОДНОЗНАЧНО-НЕТ!

Что мы будем иметь с "гусика" при метан-кислородной схеме.
1. ОДИН ДВИГАТЕЛЬ - технологичный, с низким давлением и температурами, причем с ДОСТАТОЧНЫМ для дывухступенчатой схемы Иу -примерно 3600-3700мс при 160-190 атм. Охлаждение топливом, оно же рабочее тело ТНА, возможна даже открытая схема.
2.ДВЕ глубоко УНИФИЦИРОВАННЫЕ топливо-заправочные системы, по сути ОДНА, но удвоенная
3.ОДИН ТИП БАКОВ- ЕДИНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ всего РН, технология недорогая, даже в сравнении с керосином(практическое отличие -наличие дешевой пенопластовой термоизоляции). Кстати, несмотря на то, что метан вдвое менее плотный, чем керосин, СУММАРНЫЙ объем баков меньше, чем керосин-водород
4. ДЕШЕВОЕ и , что немаловажно, РАСПРОСТРАНЕННОЕ топливо.
Может ли быть ДЕШЕВЫМ такой проект? Однозначно ДА

Ник
P.S. Старый! В Вашем конструкторском порыве меня очень смущает частое употребление слова(и понятия)НРАВИТСЯ. Это конечно неплохо А вот мне например ЖРД вообще не нравятся, а нравятся ЯРД Но я ж не настаиваю

Nick_Crak>Настало время выйти на сцену мне и метану
Ой блиииннн... Все по новой . Опятьначинаем философский камень искать.
Nick_Crak>1. Транспортируемым -диаметр блока не более 3,95 м(ЖД и авто стандарты)

Ты еще длину забыл. Она должна вписываться в радиусы поворотов ЖД.

Nick_Crak>2. Соответственно, для снижения стоимости и РЕЧИ БЫТЬ НЕ МОЖЕТ о отдельной транспорной системе! См.выше п.Б1.

Эт точно. Даже баржи .

Nick_Crak>3. Не использовать редкие, дорогостоящие виды топлива, требующие отдельной транспортировки.

Если криогеника, то ее как правило не транспортируют, а производят на месте. Другого выхода нету.

Nick_Crak>Итак, с БАЗОВЫМИ понятиями разобрались , теперь конкретнее:

Эк ты все просто и круто .

Nick_Crak>ЧТО нас ждет при разработке комбинации КЕРОСИН+ВОДОРОД+КИСЛОРОД
Nick_Crak>1. Создание сложнейших двигателей- водородные и так относятся к вершинам "хай-тека", керосиновые имеют свои(хотя и хорошо изученные)бэбихи(Вы не подумали ПОЧЕМУ фон Браун использовал спирт?) - необходимость охлаждения ОКИСЛИТЕЛЕМ, высокие давления для достижения приемлимого Иу, высокая тем-ра в КС.

Фон Браун (вернее не он, но точно фамилии не помню ) использовал спирт, бо с бензином (они его пытались рассматривать) КС тогда горела. А в спирт можно воды добавить для охлажления.
А окислителем никто нифига не охлаждает. Схема с охлаждением кислородом считается перспективной. Так же должен напомнить, что Тк еще не показатель, главная проблема это теплопоток в стенку. А он уже зависит и от Тк, и от Рк, и от состава продуктов сгорания, и от режима течения газа.

Nick_Crak>2. Создание ТРЕХ(!!!)топлино-заправочных систем с ПРИНЦИПИАЛЬНО разными характеристиками - керосиновой(высокая плотность, высококипящий), кислородная("мягкая" криогенность, высокая хим.активность паров), водородная -вот те бабушка и Юрьев день!все прелести ГЛУБОКОЙ криогеники + особые св-ва Н2 -наводораживание, охрупчение, сжимаемость, взрывоопастность.
Nick_Crak>3. Одновременно создание ТРЕХ ТИПОВ-ТЕХНОЛОГИЙ изготовления БАКОВ.
Nick_Crak>Может ли быть такой проект дешевым? ОДНОЗНАЧНО-НЕТ!

Ну правильно, делаем все ступени на керосине, как это уже имеет место быть у Зенита (я РБ не считаю ). И не морочим себе голову .

Nick_Crak>Что мы будем иметь с "гусика" при метан-кислородной схеме.
Nick_Crak>1. ОДИН ДВИГАТЕЛЬ - технологичный, с низким давлением
[поскипал для ясности]
Nick_Crak>Может ли быть ДЕШЕВЫМ такой проект? Однозначно ДА

Угу, еще одна серебряная пуля... Одно НИОКР чего стоить будет. Напомню, что метановые движки в отличии от остальных не летали. Ты с радостью воспринимаешь все достоинства, а о недостатках молчишь .
Это прежде всего нестабильность горения метана. Стоит в КС появится хоть капельке сажи — кранты, лучистый теплопоток подпрыгивает. А если еще на стенку сядет тагды все .
Не все ясно и с ВЧ-устойчивостью такого ЖРД. Плотность метана все таки помене керосина будет, а давление насыщенных паров (Тк короче ) близко к кислороду. И это только то что мы (ладно, я лично ) знаем. А что вылезет ?
Считать боратцы надо, считать .

Nick_Crak>>1. Транспортируемым -диаметр блока не более 3,95 м(ЖД и авто стандарты)
Fakas>Ты еще длину забыл. Она должна вписываться в радиусы поворотов ЖД.
Точно -для одной сборочной СЕКЦИИ

Nick_Crak>>3. Не использовать редкие, дорогостоящие виды топлива, требующие отдельной транспортировки.
Fakas>Если криогеника, то ее как правило не транспортируют, а производят на месте. Другого выхода нету.
Маленький свечн..извините, ВОДОРОДНЫЙ заводик Учитывая, что 80% водорода производится конверсией МЕТАНА -то еще счастье

Nick_Crak>>Итак, с БАЗОВЫМИ понятиями разобрались , теперь конкретнее:
Fakas>Эк ты все просто и круто .
Есть ЕЩЕ возражения?

Nick_Crak>>ЧТО нас ждет при разработке комбинации КЕРОСИН+ВОДОРОД+КИСЛОРОД...
Fakas>[поскипал для ясности]
Поскипал для КРАТКОСТИ
Nick_Crak>>Может ли быть ДЕШЕВЫМ такой проект? Однозначно ДА

Fakas>Угу, еще одна серебряная пуля... Одно НИОКР чего стоить будет. Напомню, что метановые движки в отличии от остальных не летали. Ты с радостью воспринимаешь все достоинства, а о недостатках молчишь .
Что за СЕГРЕГАЦИЯ! Чем это я хуже Старого?

Fakas>Это прежде всего нестабильность горения метана. Стоит в КС появится хоть капельке сажи — кранты, лучистый теплопоток подпрыгивает. А если еще на стенку сядет тагды все .А что вылезет ?

Слушай, по теории у керосина этот эффект(сажеобразование) еще больше должен быть(больше % С). Так или нет?

Fakas>Считать боратцы надо, считать .
АДНОЗНАЧНО СОГЛАСЕН!!! Однако для форума - сойдет

Ник

P.S. МЕТАН IMHO все же не "серебрянная пуля", а РАЗУМНЫЙ КОМПРОМИС, причем напрмер, в авиации, к нему уже пришли практически.

Никкрэку.
Для начала отвлекись от метана и предложи, как по-твоему можно сделать ракету на грузоподъёмность от 2-х до 30-ти тонн на едином УРМ.
Теперь про метан. Ладно, в деталях считать не будем. Скажи только общую плотоность топлива метан/кислород. Насколько баки будут больше? Насколько дополнительный вес баков уменьшит эффект от дополнительных тридцати секунд УИ? Ну а потом все прелести криогенной жидкости и тот геморой, о котором Факас говорил приплюсуем. И получится сплошной минус.

Про новый космодром. Почему-то Свободный вс не смущает, а Сальск смущает. Хм... Тогда сравним с Плесецком.
Практически ВСЁ для Ангары там всё равно прийдётся строить заново. Даже жильё для персонала. Так что строительство на новом месте обойдётся ненамного дороже. Вы загипнотизированы словами "новый КОСМОДРОМ", а вы смотрите на это как на новую СТАРТОВУЮ ПЛОЩАДКУ. Почему новая площадка под Сальском обойдётся дороже, чем в Плесецке?
Опять же сравнить с Ангарой. Если концептуально применить сборку на заводе, то СК получится существенно проще. Это в целом хранилище топлива, опоры для пускового агрегата и газоотводный лоток.
Опять же не гипнотизируйтесь словами "транспортно-пусковой агрегат". В любой схеме, в том числе и в Ангаре он присутствует. Только у Ангары его возят от МИК до СК, а тут от завода до СК.
Опять же, что значит "требуется система транспортировки"? А Ангара сама чтоли по воздуху будет в Плесецк перелетать? Водный транспорт имхо дешевле железнодорожного. Почему вы решили, что поезд будет дешевле баржи? Вообще, железнодорожный габарит - это тормоз ракетостроения. Он ограничивает размер блоков и тем уродует ракеты. Ещё и вибрация от колёс, и толчки.
Вы лучше в целом оцените идею сборки на заводе и минимума операций на космодроме. Да, кстати. По этой идее СК для такой ракеты может оказаться дешевле, чем для нынешнего варианта Ангары, даже если строить на новом месте.

Факасу отвечаю лично

Fakas>Здается мне, что Старый описал нам Энергию-М .

Только схему. Схема хорошая. Но концептуально всё наоборот. Концептуально я описываю скорее Ариан-5, хоть и схема такая же.

Fakas>А вот это семейство IMHO и надо было развивать, а не начинать "панаму" с Ангарой под лозунгом "Уйдем с Баконура, хоть на Северный Полюс, но уйдем". При чем в отличии от гипотетических перспективный РН Энергия по крайней меер уже вышла в стадию ЛКИ.

Ну тут непреодолимо вмешивается политика. Рано или поздно с байконура надо уходить. Если б не надо было уходить, может и оправдано было бы оставить Энергию-М. Я тут чего-то уже не понял. Вроде бы на конкурс 1993г Энергия выходила с Энергией-М, проект этот вроде бы был признан наиболее подходящим, но отвергнут из-за того, что СК в Казахстане. А теперь прочитал во втором томе истории РКК Энергия, что там уже совсем другой проект был, на основе трёх РД-180. Интересно таки, что было на самом деле?
Так чем плоха Энергия-М? Тем, что она унаследовала дороговизну Энергии/Бурана. Первая ступень та же. Фрезерованные стенки, РД-170. Со второй ступенью там вобще. Её лепили из того что было, поэтому не меняя диаметр уменьшили длину ЦБ. Он стал короче боковушек, и их пришлось крепить за ГОЛОВНОЙ ОБТЕКАТЕЛЬ. То есть ГО должен воспринимать и передавать почти что всю стартовую тягу двигателей! Ничего себе! Ну вобщем Энергию-М не стоит внедрять потому же, почему американы не стали внедрять Шаттл-С.

Fakas>А по поводу ЖРД... Бог Вам судья, я уже устал Вас исправлять. Гибкий газовод на однокамерном РД-191 это конечно глупость.

О! И мне таки удалось вас в чём-то убедить! В основном это не глупость, а нищета. Денег на создание чего-то другого просто нет, вот и прилепили то что было.

Fakas> От кислого ГГ и турбины вы на керосине не уйдете.

И не надо от них уходить. Раз уж у нас уже есть нормальные керосинки, но нет нормальных РДТТ, то естественно применить керосин там, где все нормальные люди применяют РДТТ. Это какраз тот случай, когда жар-птица оказалась у нас в руках. Надо только максимально удешевить это дело.

Fakas> Водород на 1-й ступени это... мммм... вобчем очень не оптимально.

Да не то чтоб уж очень... Вон на Дельту-4 ставят, и ничего... Но опять же повторяю: у нас на первой ступени керосин.

Fakas> Качать рулевую КС на 2-х осях опять таки неумно. Лучше сделать в 1-й оси, но для всей ДУ. Если речь идет об однокамерных ЖРД то проблем там особых нету. А малорасходные рулевые КС это очень даже не сахар.

Не понял: две оси, одна ось...? Я предлагаю качать рулевую камеру на ОДНОЙ оси. Топливо подавать через полые цапфы. Как на РД-107. Ну может УИ всеЙ ДУ и снизится, но не сильно. Тяга рулевой камеры около 10% тяги всей ДУ.
Качать целиком четырёхкамерный двигатель вряд ли возможно. Однокамерные двигатели качают во всём мире, но это тоже не сахар. Кардан опять же на всю тягу двигателя, сильфоны на полный расход, хоть и низкого давления, гироскопические всякие моменты от ротора ТНА... Вобщем рулевая камера может не так уж плоха оказаться.

Fakas>>Это прежде всего нестабильность горения метана. Стоит в КС появится хоть капельке сажи — кранты, лучистый теплопоток подпрыгивает. А если еще на стенку сядет тагды все .А что вылезет ?

Nick_Crak>Слушай, по теории у керосина этот эффект(сажеобразование) еще больше должен быть(больше % С). Так или нет?
Ой, я конечно счас больше шарю в компах, чем в химии :(, но кажется температура разложения керосина выше, чем метана за счет того что у него больше связей. Он Варбан может популярно объяснить наверно.
Но тем не менее сладкий ГГ на керосине не делают. Жгут турбину, мучаются, понижают как можно Тгг но делают ГГ кислым. С другой стороны тогда ПГС получается хорошая — все равно кислородом охлаждать нельзя.
Смысл всех моих высказываний — поиск новых путей не приведет к удешевлению. ЖРД довольно сложная система и есть много вещей кот-е постигаются только на огневом стенде. Увы .