Одноступенчата керосиновая ракета

А мне вообще непонятно, почему вы решили сбрасывать 3-5 тонные двигатели ради спасения 20 тонного бака?
Может лучше оставить двигатели на весь полет?
смотрите, схема такова.
представте себе основной бак энергии с пятью двигателями ~ 600 тон тяги. к нему по периметру подвешены баки с горючим и окислителем. при старте из них качается топливо с окислителем в двигатели, основной бак при этом нетрогается под конец переключаемся на центральный бак, баки по периметру сбрасываем. Одни и теже двигатели используются и в первой и во второй ступени. Почему так неделают?

600 тонн тяги, а какой будет стартовый вес? Там кислородный бак весит 600 тонн.

Зачем сбрасывать двигатели? - Повторяю, если брать НК-33/НК-43 7 двигателей и, скажем простейшую систему спасения весом 600 кг, то двигатель+система спасения будет весить 2 т, соответственно 14 тонн двигатели. При массовом совершенстве бака 2% и массе 850 т (для варианта керосин-кислород) бак будет весить 17 т. Значит двигатели - половина ракеты.
Далее, зачем тащить эти движки на орбиту? Чтоб иметь в конце тяговооруженность 20? Это слишком много, вообще 3-4 вполне достаточно.

[avmich:],03.11.2003 22:01:51

Не подешевле. Считали же, в случае Скайлэба...

 

 А сколько стоил Скайлеб и сколько стоит модуль МКС?
 Да, и что собственно мешать может жить в этом самом баке вообще "без всего", кроме воздуха? Ну нужна система ориентации и стыковочный узел и всё собственно.

Бродяга, 04.11.2003 07:47:18:

А сколько стоил Скайлеб и сколько стоит модуль МКС?
 

 

Про МКС не скажу, а на Скайлэб ушло с 1966 по 1974 год - 2,522 млрд.$.

Ну, тут надо разделять, что на РН, что на ТК, что на оборудование, что на саму станцию.

 Один модуль наверно стоит сейчас более 2.5 миллиарда. Разумеется - инфляция, но не до такой степени.

VK, 03.11.2003 12:27:17:

2Бродяга:

Кстати, а Вы не в курсе, почему американе отказались на Скайлэбе от идеи использовать опустевшую при выведении ступень под станцию, а предпочли нормально оборудовать ее на Земле и закинуть уже готовую и пустую? Начали-то они тоже с мысли двух зайцев убить.

 

Позвольте, я отвечу?

"Из всех проектов был выбран один, предусматривающий создание пилотируемой околоземной станции «Орбитал уоркшоп» (орбитальный цех). Ее предполагалось создать на базе ракеты «С-4Б», использовавшейся в качестве второй ступени ракеты «Сатурн-1Б».

Идея проекта состояла в следующем. «Орбитальный цех» частично оборудуется на Земле (вносятся соответствующие изменения в конструкцию «С-4Б»). Поскольку первая ступень «Сатурна-1Б» не может сообщить орбитальную скорость второй своей ступени, последняя частично заправляется топливом. После вывода этой ступени на орбиту остатки топлива из нее стравливаются. С помощью другой ракеты «Сатурн-1Б» модифицированный основной блок корабля «Аполлон» доставляет на ступень «С-4Б» экипаж из трех человек, который осуществляет остальные работы по переоборудованию ракеты под станцию. После этого еще одна ракета «Сатурн-1Б» доставляет на «Орбитальный цех» комплект астрономических приборов, установленный на модифицированной взлетной ступени лунной кабины «Аполлона». Этот комплект состыковывается со станцией, сборка на орбите завершается, и экипаж переходит к научным исследованиям.

Очевидным недостатком проекта была необходимость «достраивать» станцию на орбите, дополнительно доставлять на нее комплект приборов. Проект был сложным, эксплуатация станции — дорогой.

После окончания летно-конструкторских испытаний и успешного завершения полета «Аполлона-13» в распоряжении НАСА осталось больше ракет «Сатурн-5», чем было запланировано ранее.... Это обстоятельство и решило судьбу проекта «Орбитальный цех». Для вывода на орбиту этой станции теперь можно было использовать ракету-носитель «Сатурн-5», верхней третьей ступенью которой также служила ракета «С-4Б». При этом две ступени ракеты «Сатурн-5» легко выводили на орбиту ее третью ступень. Использование «Сатурна-5», разумеется, позволяло полностью переоборудовать ступень «С-4Б» под станцию на Земле, снабдив ее всеми необходимыми приборами. В начале 70-х годов «Орбитал уоркшоп» была переименована в «Скайлэб» (небесная лаборатория).

Поскольку ракета-носитель «Сатурн-5» имела высокие энергетические характеристики, американским специалистам при проектировании станции не приходилось бороться за каждый фунт ее массы. В ряде случаев они попросту шли на увеличение массы станции для того, чтобы сократить сроки работ или денежные затраты. "

******
Салахутдинов Г.М.
Приключения на орбитах. — М.: Изд-во МАИ, 1993. — 240 с.: ил.

См. также: http://www.epizodsspace.narod.ru/bibl/salah/scail.html

 Ну да, потому и дешевле - "лишняя ракета осталась". Я охотно верю, что станция размером с бак Энергии или шаттла будет сделана рациональнее, если её делать как специализированный модуль, только вот чем выводить "такой сарай"?

2Igor_Suslov:

Спасибо за подробный ответ, но я имел в виду другое. Историю AAP->Orbital Workshop->Skylab я знаю достаточно подробно, я хотел обратить внимание Бродяги, что американские коллеги-инженеры наверняка устроили немалую попойку, когда им сказали, что на орбиту поедет готовая ОС!
Ибо представить весьма сложно, как это - в оборудованный базовый модуль Мира, например, залить жидкий кислород, а потом вылить (сколько выльется) и со спокойной душой в него лезть жить! А если предварительно вынуть все, что опасно оставлять, то сколько чего потом надо возить на орбиту и внутрь запихивать! Так что не просто так они отказались от этой идеи - устраивать совмещенную РН & ОС в одном флаконе, морока это для конструкторов еще та.

 А зачем что-то внутрь бака запихивать? Бак первоначально будет пустой. Ракета же выводит ещё 100 т ПН, вот эта ПН и будет - внешние оболочки "доработанного бака", оборудование, которое можно разместить снаружи, переходной отсек внутрь бака, дополнительное оборудование размещаемое внутри и т. п.

 Разумеется экипажу надо будет стоить станцию самому изнутри. Но мне не кажется это слишком невозможным при таком объёме и такой громадной ПН.

 Если ракета керосиновая - всё пожиже, но тоже, я думаю, возможно.

Бродяга, 04.11.2003 17:33:43:

А зачем что-то внутрь бака запихивать? Бак первоначально будет пустой. Ракета же выводит ещё 100 т ПН, вот эта ПН и будет - внешние оболочки "доработанного бака", оборудование, которое можно разместить снаружи, переходной отсек внутрь бака, дополнительное оборудование размещаемое внутри и т. п.

 

 Ха! Если так, то что мешает разместить готовую станцию снаружи, вывести её, отделить и спокойно на ней летать? Нахрена потом оборудование внутрь бака-то перетаскивать?
 Вместе со Скайлэбом на орбиту вышла и 2-я ступень Сатурна, которая была куда как больше по объёму, чем Скайлэб. Прикидывете, если бы вместо Скайлэба вывели контейнер с оборудованием, которое потом нужно бы было перетаскивать внутрь 2-й ступени и оборудовать там станцию?

А если шальной "Союз" пролетит? Можно до стыковочного узла и не успеть...
Такую же оболочку, как у станции, у этого бака вряд ли реально сделать по весовым соображениям...

ИМХО - бак можно использовать как "дополнительный объём" - для отдыха например. Аппаратурой его всё равно не набить (в сравнимом количестве)

---

Касаясь собственно темы - то разница в цене 370 и 470 тонн керосина - это десятые доли процента стоимости запуска. Да и материал бака не сильно дороже. Т.е. возможно, не стоит гнатся за высокими характеристиками - а сделать "дешево и сердито" - пусть ракета по массе выйдет даже вдвое тяжелее (при той же ПН) - но если при этом она будет вчетверо дешевле - то почему нет?

---

Кстати - последнюю (она же в данном случае первая ) ступень вернуть, конечно, нереально - но если движки окружить коконом теплозащиты - то может удастся вернуть только их?

Старый, 04.11.2003 19:06:28:

Ха! Если так, то что мешает разместить готовую станцию снаружи, вывести её, отделить и спокойно на ней летать? Нахрена потом оборудование внутрь бака-то перетаскивать?
 Вместе со Скайлэбом на орбиту вышла и 2-я ступень Сатурна, которая была куда как больше по объёму, чем Скайлэб. Прикидывете, если бы вместо Скайлэба вывели контейнер с оборудованием, которое потом нужно бы было перетаскивать внутрь 2-й ступени и оборудовать там станцию?

 

 Предлагаете прицепить ПН размером с Энергиевский бак? Если это взлетит, то да, это наверно дешевле.

 А Сатурн-5 вообще уникальная ракета - здоровенней её не было.

Dem_anywhere, 04.11.2003 19:24:49:

А если шальной "Союз" пролетит? Можно до стыковочного узла и не успеть...
Такую же оболочку, как у станции, у этого бака вряд ли реально сделать по весовым соображениям...

ИМХО - бак можно использовать как "дополнительный объём" - для отдыха например. Аппаратурой его всё равно не набить (в сравнимом количестве)

---

Касаясь собственно темы - то разница в цене 370 и 470 тонн керосина - это десятые доли процента стоимости запуска. Да и материал бака не сильно дороже. Т.е. возможно, не стоит гнатся за высокими характеристиками - а сделать "дешево и сердито" - пусть ракета по массе выйдет даже вдвое тяжелее (при той же ПН) - но если при этом она будет вчетверо дешевле - то почему нет?

---

Кстати - последнюю (она же в данном случае первая ) ступень вернуть, конечно, нереально - но если движки окружить коконом теплозащиты - то может удастся вернуть только их?

 

 ИМХО такое, что баку этому "Шальной Союз не страшен" - не забывайте, что он набит был топливом "по самые уши" и двигался при этом с хорошим ускорением. Это монооболочка, она прочная.

 "Весовые соображения" - 100 тонн (ну пусть 80, 20 на подъём орбиты улетело) ПН для всех этих "прибамбасов" мало? Батареи можно приделать на поверхность бака и т. д.

 Что касается - "подубовее ракету сделать" - есть технологии изготовленя Хороших Топливных Баков. Есть предприятия, которые умеют их делать (возможно "уже умели", правда) - зачем воспроизводить Плохую Технологию?
 А не делать ли Пентиум-1, вместо 4-го "дабы подешевле"?

 Да, Старый, что касается "перетаскивать" - там невесомость.

Бродяга, 04.11.2003 21:09:07:

Да, Старый, что касается "перетаскивать" - там невесомость.

 

Только массы от этого меньше не становятся. Попробуйте по льду, без трения, перетаскать с места на места тонну кирпичей, и чтобы не разбить ни кирпичи, ни руки-ноги товарищу.

Бродяга, 04.11.2003 17:33:43:

 Если ракета керосиновая - всё пожиже, но тоже, я думаю, возможно.

 

Керосиновый бак под станцию не сгодится в любом случае - по медицинским соображениям. Пары керосина там ой как долго будут, и ведь не проветрить - нечем. Хотя продувки придумать можно, но все равно останутся застойные зоны, неиспарившийся керосин на поверхностях сильфонов и клапанов и т.д. и т.п. Лучше не браться за это дело, чтоб не потравить экипаж.

Dem_anywhere, 04.11.2003 19:24:49:

 Да и материал бака не сильно дороже. Т.е. возможно, не стоит гнатся за высокими характеристиками - а сделать "дешево и сердито" - пусть ракета по массе выйдет даже вдвое тяжелее (при той же ПН) - но если при этом она будет вчетверо дешевле - то почему нет?

 

Следует иметь в виду, что килограмм алюминия (к примеру) в состоянии поставки (лист, профиль, плита) и килограмм алюминия в конструкции ракеты или КК по цене различаются порядка на 4, если не больше.

Бродяга, 04.11.2003 21:01:18:

Предлагаете прицепить ПН размером с Энергиевский бак? Если это взлетит, то да, это наверно дешевле.

 

 Зачем обязательно с бак? Корпус размером с Буран сгодится для приличной станции?

Бродяга, 04.11.2003 21:01:18:

 А Сатурн-5 вообще уникальная ракета - здоровенней её не было.

 

 И что из этого следует?

Старый, 05.11.2003 10:40:17:

И что из этого следует?

 

 То, что на Сатурн-5 можно было прицепить станцию размером со Скайлэб.

Старый, 05.11.2003 10:38:51:

Зачем обязательно с бак? Корпус размером с Буран сгодится для приличной станции?

 

 Буран значительно меньше.
 Старый, в космос "нахаляву" выводится огромная, очень прочная оболочка. В случае классической Энергии баки заполнены неядовитыми веществами, так что можно использовать оболочки в 2000 кубометров суммарного объёма.
 Почему, спрашивается, её не использовать? Только потому, что "так ещё никто не делал"?

О!
Вот он!
Я узнал его, Горацио!

Это воздушный док для ремонта спутников и других орбитальных модулей!

Зомби Постороннего, 05.11.2003 14:57:28:

Это воздушный док для ремонта спутников и других орбитальных модулей!

 

Мнэ... А как люк герметизировать? диаметр-то надо метра 4 делать

ИМХО такое, что баку этому "Шальной Союз не страшен" - не забывайте, что он набит был топливом "по самые уши" и двигался при этом с хорошим ускорением. Это монооболочка, она прочная.

 

Прочная-то прочная, но дырку в ней сделать реально Шатлу куска льда хватило... А вот внутренние гермопереборки если сделать... Или под оранжерею (любят на картинках оранжереи рисовать )

Что касается - "подубовее ракету сделать" - есть технологии изготовленя Хороших Топливных Баков. Есть предприятия, которые умеют их делать (возможно "уже умели", правда) - зачем воспроизводить Плохую Технологию?
 А не делать ли Пентиум-1, вместо 4-го "дабы подешевле"?

 

А ты посмотри, на чём военные сидят Как бы не 386?

Следует иметь в виду, что килограмм алюминия (к примеру) в состоянии поставки (лист, профиль, плита) и килограмм алюминия в конструкции ракеты или КК по цене различаются порядка на 4, если не больше.

 

Вот - а за счёт чего? "Согнуть да сварить" - цену настолько не увеличит

Dem_anywhere, 05.11.2003 17:07:00:

Прочная-то прочная, но дырку в ней сделать реально Шатлу куска льда хватило... А вот внутренние гермопереборки если сделать... Или под оранжерею (любят на картинках оранжереи рисовать )

 

 У Шаттла разбилась не силовая конструкция, а композитная U-образная плитка, которая и не должна была выдерживать такое издевательство.
 От маленького объекта с "орбитальной скоростью" ничего не защитит, а вот от удара "промахнувшегося грузовика" - вполне. И учтите, что у современной МКС куча переходных соединений, они источник разгерметизации при ударе о станцию.

 Гермопереборки сделать несложно, они же даже в случае разгерметизации будут держать всего одну атмосферу. В топливном баке уже множество переборок-демпферов для гашения колебаний топлива, возможно их можно использовать как основу.