TEvg, ты не понял! У водорода УИ выше!

igor_suslov>Задаем вопросы: Где же я ошибся? Какие посылы неверны?
Ну, поехали....
igor_suslov>Принимая поверхностную плотность материалов баков РАВНУЮ для каждой компоненты (7,5 кг на метр квадратный), получаем массы баков для ракет:
Для водорода - больше (термоизоляцию забыл)

потом - мы не в вакууме стартуем. УИ меньше, сопротивление воздуха у большего бака больше.
Т.е. для первой ступени особого выигрыша не получается.

Решил не ограничиться теорией и провести на ее основе прикидочный расчет. Для примера поменял первую ступень Saturn-V на водородную. Не хватило данных, но кое что получилось.

igor_suslov>>Принимая поверхностную плотность материалов баков РАВНУЮ для каждой компоненты (7,5 кг на метр квадратный), получаем массы баков для ракет:
Dem_anywhere> Для водорода - больше (термоизоляцию забыл)

Насколько больше? Термоизоляция во-первых - практически пенопласт с его плотностью, во-вторых, кто-то говорил, что захоложенный бак "держит" те же нагрузки при меньших размерах. И, в-третьих, давайте возьмем для водорода поверхностную плотность 8,5 - устроит? Считаем. Результат не слишком измениться.


Dem_anywhere> потом - мы не в вакууме стартуем. УИ меньше, сопротивление воздуха у большего бака больше.

Насколько больше? Например, при некотором увеличении длины ступени и увеличении площади миделя ракеты в 1,2*1,2=1,44 раза, во столько же увеличаться и аэродинамические потери. При известных потерях, например, для Сатурна 5 - 50 м/с, потери составят 75 м/с, т.е увеличаться на 25 м/с. Наверняка, увеличаться потери на управление (неколлинеарность вектора тяги и вектора скорости), за счет увеличения моментов инерции бОльшей по весу и габаритам ступени. На сколько? Не берусь утверждать, но не более чем на 10-20 м/с. Это все.

Dem_anywhere> Т.е. для первой ступени особого выигрыша не получается.

На "особый" (например, в два раза) выигрыш никто и не претендовал.

FILAS> Решил не ограничиться теорией и провести на ее основе прикидочный расчет. Для примера поменял первую ступень Saturn-V на водородную. Не хватило данных, но кое что получилось.

Мне очень понравился ваш расчет. Правильный расчет. Он напоминает (да, что уж там! - один в один!) мой расчет в начале топика. С соответствующими выводами.
Я не оспариваю очевидных вещей, которые описываются в книгах, типа "Основы ЖРД" или вашей теорией, приведенной выше. Т.е. я согласен, что "... для первых ступеней ракет выгодно применение топлив, обладающих наряду с довольно высоким значением удельного импульса и высокой плотностью". Но без конкретных указаний на конкретные топливные пары, это заявление вернО лишь в принципе. Кроме того, не могу не согласиться и с таким Вашим утверждением: "...при больших [очевидно, речь о размерах] , характерных для баллистических и межконтинентальных ракет, увеличение удельного импульса более выгодно, чем увеличение плотности топлива".

Да, что касается вопроса - "Насколько водородная ракета больше?"

Табличная усреднённая плотность пары водород+кислород от 0,3 до 0,4 - в зависимости от соотношения компонентов. То же значение для пары керосин+кислород - около 1.

Соответственно, водородная ракета больше раза 2,5-3 и настолько же тяжелее - при одинаковой технологии, разумеется.
Чего, однако, Не Бывает - "одинаковой технологии"...

Бродяга> Масса бака пропорциональна Объёму Бака, при одинаковом внутреннем давлении.

Да, вы правы, конечно.
Я исходил из геометрического подобия, а следовало бы из прочностного

Так что всё-таки насчёт сухих масс водородных и керосиновых или там метановых ступеней (первых)? С учетом меньшей массы горючего для водородной ступени механические нагрузки на всю конструкцию будут, очевидно, меньше - не приведет ли это в конечном итоге к заметному росту массового совершенства?

Э не! Насколько я понял, выводы о бОльшей массе водородной ступени сделали на основе предположения об одинаковом массовом совершенстве баков, не так ли? Но почему, собственно, массовое совершенство обязано быть одинаковым - ведь механические нагрузки на водородные баки должны быть, по идее, меньше? Причем массу ведь не только баки создают (они же вроде не несущими предполагаются), а и силовая конструкция - но ведь и на нее должна приходиться меньшая нагрузка.

На практике керосиновые ракеты имеют МС 10-14, а водородные 7-10.

На тему сложности работы с жидким водородом:

Today Linde LH2 – Filling Stations are practically standard at all car manufacturers, who participate in projects with LH2. The unique tank system allows to fill the -254°C cold liquid into the vehicle tank without icing and to fuel several vehicles in immediate succession.
The fueling itself is nearly as fast as today’s filling stations for gas or diesel.

Да, это Очень Интересная Тема - эти самые "водородные баки от BMW" и других производителей автомобилей.

Самое интересное вот что, специалисты BMW утверждают, что их бак может быть заправлен за 3 минуты (!!!!).
Очень интересно, что это такое, этот бак.