Одноразовые vs многоразовые

«Пыли на Луне нет».
Фольклор

Господа!

Воспользуюсь двумя последними постами Зомби и скажу то, что давно хотел сказать по теме, касающейся оценок различных аэрокосмических проектов и программ со стороны участников, как данного форума, так и всех других, мне известных. При этом я, естественно, в полной мере учитываю обстоятельство, относящееся лично ко мне и к моим дальнейшим планам присутствия на форуме. Описание этого обстоятельства оформлено в виде вставной новеллы. Кто не хочет – может не читать. На смысл дальнейшего текста по оценке «оценок» АКС и другого того же рода это не повлияет.

Вставная новелла

После достаточно длительного перерыва 2 месяца назад я вновь появился сначала на форуме НК, а затем и здесь. Это появление было связано с началом проекта «Уранианский дайвер – SL II», который был инициирован настойчивыми попытками RD привлечь внимание «космической общественности» к потенциальной возможности добычи гелия-3 на планетах-гигантах. Скажу, что общение с некоторыми участниками обоих форумов по этому проекту оказалось чрезвычайно полезным как при выборе стратегии развития проекта, так и при поиске и оценке сопутствующей информации, за что я благодарен всем этим людям. Однако, к настоящему моменту, когда прорабатываются детали проекта, в которых, как можно сделать вывод из результатов общения или его отсутствия, никто не пытается или не может разобраться, необходимость моего пребывания на этом форуме оказалась исчерпанной (на форуме НК, по некоторым частным обстоятельствам, это произошло уже месяц назад). В связи с этим мне тем более стало проще отбросить пресловутую «политкорректность» и назвать вещи своими именами.

Конец вставной новеллы.

Итак, наблюдения над тем, что пишут, зачастую в течение многих лет, участники этого форума, а равно и всех других форумов, подвигли меня к следующему заявлению:
я предлагаю всем участникам этого форума, а равно всем, кто случайно забредёт на эту страничку, отбросить необоснованные амбиции и прекратить бессмысленное обсуждение всех технических аспектов любых не ракетных аэрокосмических концепций и проектов.

Основание – полное непонимание их технического содержания, а также неспособность или нежелание хоть сколько-нибудь к нему приблизиться. Таким образом, вы перестанете растрачивать свои силы на бессмысленные занятия и сможете делать что-то более осмысленное. Кроме того, вы перестанете вводить в заблуждение наивных молодых (а, может, и не очень молодых) людей, которые все эти понты могут принимать за чистую монету.

Несмотря на кажущийся экстремизм моего заявления, оно, в отличие от ваших утверждений, является эмпирически верифицируемым, что частично и будет сделано ниже:

1. В моих последних постах в теме «Дотянуться до Урана» имеется большое количество информации, касающейся особенностей крейсерского полёта в криогенной и, в основном водородной, атмосфере Урана, которые не могли бы не заинтересовать людей, хоть немного разбирающихся в рассматриваемых вопросах. За 10 дней не появилось ни одного отклика. Вывод: никто в этом не разбирается.

2. Далее рассмотрим заявление Зомби, как одного из наиболее ярких «фольклорных мыслителей»: «Собственно, понятно, что "всё упирается в двигатель"». Оно является насколько очевидным, настолько же и неверным. Любой, самый лучший двигатель, кроме, быть может, ракетного, легко можно поставить в такие условия, в которых он не будет не только не полезем, но чрезвычайно вреден. Этот факт известен каждому, кто хоть однажды реально пытался посчитать хоть один вариант АКС с воздушно-реактивными двигателями.

Ближайший пример – не далее, как в прошедшее воскресенье, я начал компоновать рэмджет (не могу назвать его ПВРД, так как какой же «воздушно-реактивный» двигатель в водородно-гелиевой атмосфере?) с дайвером SL II при числах Маха полёта 6 – 7. И, несмотря на первый взгляд на вполне адекватный набор исходных параметров, тут же получил на нём отрицательную тягу. Только после соответствующей оптимизации этих параметров удалось выйти на приемлемые характеристики разгона дайвера в данной точке траектории. Тот, кто хоть один раз делал нечто подобное, никогда не напишет как Зомби «Ну и, вдобавок, для промежуточного носителя на первом плане "реализуемость", а не "техническая оптимальность" как таковая», так как через час реальной работы он убедится, что в АКС нет реализуемости без оптимальности. Без неё, родимой, можно только языком чесать, а технический объект в виде АКС тут же становится сном разума: у его двигателей появляются отрицательные тяги, его полезная нагрузка оказывается отрицательной и всё остальное также превращается в нечто химерическое.

Почему так, опять же очевидно любому, кто реально играл на этом поле: практически все целевые параметры таких объектов представляют собой малую разность больших «внешних» величин: тяга – малая разность выходного и входного импульсов рабочего тела, ускорение аппарата – разница между тягой и сопротивлением, делённая на его массу (ускорение в «трансзвуковом горле» легко может стать отрицательным даже после оптимизации системы), перепад температур на теплообменнике – малая разница между их значениями на его стенке, масса полезной нагрузки – малая разность между полной массой и массой конструкции и рабочего тела, и так далее. Поэтому умеренные изменения этих «внешних» величин приводят к кардинальному изменению целевых параметров.

Отсюда следуют два простых вывода, которые, тем не менее, понимают немногие – только некоторые из тех, кто реально играл в эти игры, а не только работал языком:
a) Необходимо разрабатывать единую систему (лучше всего, с элементами синергизма), а не хаотическое сочетание даже самых лучших подсистем, чем всегда занимаются дилетанты.
b) Эта система должна быть или оптимизирована при заданных условиях работы, или её просто не должно быть.

3. Вследствие всего вышесказанного, дальнейших комментариев к псевдотехническим рассуждениям Зомби не требуется за исключением одного: «Ну а насчет "полноценного варианта", так ясно, что по полноценности РАКС Зенгера переполноценивает, а за реализм пусть вам Туполев отвечает». Сообщаю, что Андрей Николаевич Туполев умер в 1972 году, и за АКС отвечать не может. Автором основных идей и руководителем группы разработки Ту-2000, на основе которого люди типа Панарина сварганили виртуальный объект с неприличным наименованием РАКС, является некто Блинчевский («мощный старик»). В своё время, лет 14 назад, я побывал в его логове на туполевской фирме с презентацией SL. Уже тогда ему было около 70 лет, так что сейчас он вряд ли ещё продолжает эту разработку…

Напомню также, что за оценки отвечает их автор, и тут никакие попытки сбросить ответственность на кого-либо не проходят. Если же степень «реализма» оценивающему неизвестна, то в этом случае самое лучшее, что он может сделать – это помолчать.

4. И последнее. Зомби: «…итоги подвожу... промежуточные…На сегодня итог такой, как было выше сказано…Типа – факт общественного сознания…В моем преломлении, конечно... ». Видимо, я кажусь старомодным, однако мне это нисколько не мешает оставаться на той точке зрения, что технические вопросы должны решать квалифицированные разработчики, а не мифическое «общественное сознание». Оставим «общественному сознанию» соответствующие его уровню вопросы, типа: «Должна ли Ксения Собчак командовать кавалерией Российской армии или только её военно-космическими силами?», «Может ли лабрадор Кони занять пост представителя президента по правам человека?» и тому подобное. Опыт истории доказывает: если собрать вместе сто баранов, из них никогда не получится даже одного льва, а только пища для него.

Итак, господа, предлагаю Вам воздержаться от обсуждения технических аспектов аэрокосмических концепций и проектов. Это позволит освободить ваши потенциально немалые силы для более продуктивной творческой деятельности, и в, конечном, итоге, принесёт вам и вашим (по)читателям существенно большее удовлетворение. И упаси вас бог давать какие-либо оценки того, в чём вы совершенно не разбираетесь.

Finita

П.З.> Ну что сказать?

"Правду говорить легко и приятно" (с)

П.З.> Все это хорошо и интересно и глубоко правильно - было бы, если бы не:
П.З.> 1. Интернет-форум - это по определению "помойка", если вы ищите здесь какого-то "творческого конструктива", то это напрасно
П.З.> Если здесь что-то и происходит - то лишь некий "обмен" - мнениями и информацией, этим форум ценен

а) У меня складывается впечатление, что помойкой постепенно становится абсолютно всё.
b) Уже дважды (на форуме НК и здесь) я писал, что всё, что искал, я уже нашёл. И дважды даже больше
с) Всё, что я написал выше - правильно без всяких если.

П.З.> 2. В связи с этим, я, например, в общем знаю, что ищу
П.З.> Поэтому не разочаровываюсь

Я рад за Вас

П.З.> 3. В отношении оценок аэрокосмических систем, тут два аспекта
П.З.> - то, что я извлекаю для себя - ну и одновременно "делюсь с сообществом" (так как что-то для себя приобретая не могу не чувствовать себя в определенном "долгу"), - если вам неинтересно, не смотрите, не читайте, не отвечайте

Да я, в общем-то, и не читаю. Но вот попал, и посоветовал не заниматься не своим делом. А если "делитесь", то не оценивайте то, в чём не разбираетесь. Всё это относится не только к Вам лично, но и к абсолютно всем участникам этого форума. Так, без понтов, будет честнее.

П.З.> - то, что составляет часть обширного "кризиса космонавтики в РФ"
П.З.> Это, по-моему, то, что может вас больше заинтересовать

У человечества "на руках" сейчас слишком много кризисов, чтобы интересоваться ещё и этим. Тем более, что тут давно всё ясно - деградация необратима.

П.З.> Вы наверняка в курсе, что аж "в начале 60-х" в "детских книжках про космос" (не фантастических, "научно-популярных") можно было найти описание полетов на АКС "типа Зенгер", двухступенчатом космическом самолете
П.З.> В связи с этим "вообще" - становится интересным разобраться в перспективах
П.З.> А в особенности - в связи с нашей конкретной национальной ситуацией

Не разбираясь в технических аспектах разобраться "в ситуации" и в "перспективах" нельзя. Хотя нет, уже можно. Ответ простой - деградация необратима. Топот ножек миллиардов леммингов, уже бегущих к последнему морю, можно расслышать.

П.З.> РАКС и Урал - это проекты, относительно который можно с хорошей долей уверенности сказать, что "они существуют", вряд ли что-то большее

А почему Вы решили, что "проект РАКС" существует? Потому, что крысёныш-архивариус притащил из какой-то норки неграмотную бумажку десятилетней давности, на которой оказалось это слово - РАКС?

П.З.> Так что вопрос о том, являются ли они заведомо обреченными или нет - это, по-моему, не только меня может заинтересовать

РАКС - является, если он еще существует А Урал - облика не имеет, насколько я знаю. Это просто очередной лозунг для списывания некоторых (небольших) средств, которые "в лучших европейских домах" принято выделять на что-то типа АКС. Без всяких реальных последствий.

П.З.> Мой же интерес больше касается пропорции "национальных особенностей ценностного мышления и его исторической эволюции" в отечественных космических неудачах, настоящих, прошлых и будущих

Ну, вот, и занимайтесь этим. Тут у Вас может получиться что-то интересное, я это чувствую. Именно к этому я и призываю У Вас есть свой стиль, это – признак оригинальности мышления. А технические аспекты АКС не оценивайте, не надо.

П.З.> А зачем я сюда хожу?

А кто Вас знает?

Streamflow>> А технические аспекты АКС не оценивайте, не надо.
П.З.> Так я и не оцениваю
П.З.> Я их (оценки) "отжимаю", насколько это возможно и в моих силах, из здешних обсуждений

Я полагаю, что из здешних обсуждений по этому вопросу можно "отжать" только немного галлюциногенов

П.З.> Ибо - "правду пишут не в газете, а на стенке... э... в интернете" , ктож скажет-то, тот кто МАКС или РАКС продвигает?

"Никому верить нельзя, даже себе. Мне - можно." ©

П.З.> Ну так ведь там, ясный перец, будет априори "высокая оценка достоинств проекта", а как же иначе?

Никак.

П.З.> Собственно, даже когда я описывал свою "АКР", это был всего лишь вопрос, заданный в такой форме (кстати, первый топик про нее с этого и начинался, с ПРЯМОГО вопроса), а также попытка простимулировать обсуждение в нужном мне ключе

Стимулировать то, чего не может быть, бесполезно

П.З.> Так что это просто некое недопонимание, насчет "понтов", у каждого же свои, без них было бы не так круто, а то только одни лемминги в глазах, а так хоть постебаться

Ну, да, от "леммингов в глазах" только крутость и спасает

П.З.> PS.
П.З.> Спасибо за ваш комментарий и оценки

Пожалуйста

Многоразовые ЖРД-бустеры:



Двухступенчатая, полностью многоразовая в конечном итоге, система - несколько очередей. Первую ступень-сверхзвуковой разгонщик предполагают не менять, вторую - последовательно совершенствовать: сначала одноразовая ЖРД, затем - многоразовая крылатая ЖРД, затем - многоразовая с комбинированной силовой (ГПВРД+ЖРД).

Встретилось упоминание, что на шаттле восстановленный РДТТ стоит 40 процентов от нового (включая межполетное обслуживание).
Вот так вот. А это РДТТ. ЖРД-шный агрегат, надо думать, должен быть проще и удобнее в этом плане.

А вот еще раз к вопросу о тепловых нагрузках:



Подробная схема тепловых нагрузок "Бурана".

А обязательно ли делать переборку - вот вопрос!
Например, тут Wywern давал ссылку на работы келдышовцев по безгенераторным движкам - так там ТНА вообще должны быть не особо напряжёнными!

Фиг его знает, какие там обороты - не нашёл цифр. Но температура на турбине ТНА существенно меньше (350 К против 820 К), вообще ТНА в куда более тепличных условиях работает. Так что даже будучи одноразовым, он должен быть при безгенераторной схеме существенно дешевле.

Ну, как показал Лебединский со товарищи, температура на ТНА всего в каких-то 100 градусов Цельсия (согласитесь, смешная температура) вполне реальна. Значит, проблема только в оборотах. И то неизвестно - проблема ли: цифири пока отыскать не удалось. Быть может, в крайнем случае, если обороты и впрямь окажутся сликшом высоки для многократного использования без переборки, можно использовать одноразовые (либо подлежащие переборке) редукторы?

Угу. Только на каких оборотах и при каких температурах?

 

http://turbolader.ru/tkr_otet/otet_tkr_7.htm

Устанавливается на МАЗ, Икарус, кормо-зерноуборочные комбайны, погрузчики, грузоподъемники.

Подача турбокомпрессора, кг/с .... 0,15

Диаметр колеса компрессора, мм .... 61

Диаметр колеса турбины, мм .... 61

Частота вращения вала ротора, об/мин .... 120000

КПД компрессора .... не менее 0,72

КПД турбины .... не менее 0,71

Габаритные размеры, мм .... не более 244х227х160

Масса, кг .... не более 8,4х.

 

Тут комплексная зависимость.
В целом - стоимость изготовления и межполётного обслуживания прямо пропорциональна характеристикам.

Что можно сделать для снижения стоимости изготовления и обслуживания ступень:
1 - снизить давление в КС
Это приведёт к падению УИ и к снижению потребного перепада давлений на насосе. Последнее повлечёт за собой снижение потребного расхода газа на турбину.
2 - снизить температуру перед турбиной.
Это снизит стоимость и напряженность ТНА, но, в случае открытой схемы, потребует увеличения расхода газа на турбину, что, в свою очередь, приведёт к снижению УИ.
3 - снизить частоту вращения ТНА.
Это снизит напряженность ТНА, стоимость изготовления и обслуживания. Но и приведёт к увеличению размера и массы ТНА, снижению КПД ТНА, увеличению расхода газа на турбину, падению УИ.
4 - увеличить запас прочности силовой конструкции ступени (скажем, с 1.1 до 1.5-2.0).
Это снизит стоимость обслуживания. Возможно, позволит отказаться от переборки и тщательного обследования элементов конструкции, баков, трубопроводов. Но это приведёт и к снижению массового совершенства, а значит и запаса ХС ступени.

Создать недорогую в обслуживании, надёжную, многоразовую разгонную ступень - возможно. Но её масса и размеры при равных выходных характеристиках (при одинаковом разгоне верхней ступени) будут больше, чем для аналогичной одноразовой ступени. Причём существенно. Возможно, на десятки процентов.

Так что здесь надо серьёзно задуматься над целесообразностью. Хотя мне лично кажется - это правильная мысль.

Зачем снижать давление-то в КС?
И вообще, зачем изобретать велосипед?
Погуглите "Безгенераторный ЖРД тягой 200 т.с. на углеводородном горючем", а то ссылку я потерял - как раз доклад о схеме ЖРД с существенно пониженными тепловыми нагрузками ТНА.

>Но её масса и размеры при равных выходных характеристиках (при одинаковом разгоне верхней ступени) будут больше, чем для аналогичной одноразовой ступени. Причём существенно. Возможно, на десятки процентов.

Ну и что? Да пусть хоть вдвое больше.

Wyvern-2> Кроме того, я склонен сделать теплозащиту ОДНОРАЗОВОЙ - чехол(ы) из композитов с абляционным слоем, просто сменяемый перед каждым стартом -так и дешевле и надежней и легче получиться.

А КАК ты думаешь, почему всякие дураки на шаттлах и Буране не стали делать дешёвую и надёжную абляционную ТЗП, а трахались с какими-то плитками?

В начале топика упоминалась экономическая не эффективность челноков.
Но если существует задача снять спутник (свой развед вариант), или их замена, то как расчитать эффективность? Особенно с учетом стоимости орбитальной группировки?
Слышал такое. С целью упрощения спутников с ИК датчиками,вокруг чуствительного элемента просто намораживают слой неона. После испарения всего неона спутник не фунциклирует, его меняют (те. намороженный датчик).
Насколько сказанное пересекается с реальностью?

А существует ли задача? Если построить новый спутник дешевле, чем снять и оттестировать старый?

Хаббл можно было точно так же отремонтировать с "Союза". А еще лучше - с специализированного корабля-буксира и ремонтника, базирующегося на орбитальной станции.

Со специально под эту операцию сделанного ТКСа - ремонтника может чего и вышло бы... С Союза - ну это НННШ ;D