40-тонник. керосин vs водород.

Старый>> Принципиально отличается тем что шаттловская боковушка имеет толстый стальной корпус рассчитанный на давление в сотню атм и падает в воду. Есть разница? Сколько это можно повторять?
Бродяга> Да не шибко "толстый стальной корпус" там, сейчас посмотрел, масса конструкции шаттловской боковушки около 15%, у первой ступени Зенита - около 8%, менее чем в два раза отличается масса. При этом у боковушки шаттла весь корпус это собственно двигатель, а у первой ступени баки мы спасать не собираемся.

Бродяга> А что касается парашюта для такой системы, нет проблем привести пример - тот же парашют шаттловских боковушек подойдёт? Масса боковушки по данным "от Вейда" 86 тонн, малость поболе тех 10 тонн.

"Красная энциклопедия" - "...американский РДТТ, разработанный в 1973 - 80 корпорацией "Тиокол корпорейшен" (Thiokol Corp.) для МТКК"Спэйс Шаттл". Характеристики РДТТ: масса 568 т (масса топливного заряда 502 т)..."
66/568 = 0.116



SPACE SHUTTLE SOLID ROCKET MOTOR
...
Length: 38.47 m
Diameter: 3.71 m
Mass at ignition: 569,636 kg
Propellant
type: TB-H1148 HB Polymer; 16% aluminum, 70% ammonium perchlorate
shape: 11-point star forward; double taper cylinder center segments; triple taper cylinder aft
mass fraction: 0.883 (501,746 kg propellant)
...
Pressure: 62.1 atm max, 45.0 atm average

Бродяга>> Ага, мы недавно видели насколько надёжным является вообще Один двигатель на Зените. Если бы их было 4 вместо одного, и вышел из строя 1, то ракета бы ...
Старый> ...завалилась бы плашмя на платформу. Вот тут бы мы и похохотали...
Да с чего бы это вдруг?

Бродяга>> Ага, мы недавно видели насколько надёжным является вообще Один двигатель на Зените. Если бы их было 4 вместо одного, и вышел из строя 1, то ракета бы ...
Старый> ...завалилась бы плашмя на платформу. Вот тут бы мы и похохотали...

Вообще-то при отключении 1 двигателя таговооруженность стала бы ~1,20/1,25 и она таки ушла бы со старта.

Streamflow> "Красная энциклопедия" - "...американский РДТТ, разработанный в 1973 - 80 корпорацией "Тиокол корпорейшен" (Thiokol Corp.) для МТКК"Спэйс Шаттл". Характеристики РДТТ: масса 568 т (масса топливного заряда 502 т)..."
Streamflow> 66/568 = 0.116
Streamflow> Space Launchers - Space Shuttle
Streamflow> SPACE SHUTTLE SOLID ROCKET MOTOR
Streamflow> ...
Streamflow> Length: 38.47 m
Streamflow> Diameter: 3.71 m
Streamflow> Mass at ignition: 569,636 kg
Streamflow> Propellant
Streamflow> type: TB-H1148 HB Polymer; 16% aluminum, 70% ammonium perchlorate
Streamflow> shape: 11-point star forward; double taper cylinder center segments; triple taper cylinder aft
Streamflow> mass fraction: 0.883 (501,746 kg propellant)
Streamflow> ...
Streamflow> Pressure: 62.1 atm max, 45.0 atm average

Спасибо за уточнение,Streamflow, то-то мне казалось, что "у Вейда боковушка какая-то слишком тяжелая", у твердотопливных МБР масса конструкции значительно меньше.

В любом случае парашют сделан на массу более чем в два раза превышающую сухую массу первой ступени Зенита, что означает, приблизительно, что при использовании примерно такого же парашюта скорость падения её будет приблизительно в полтора раза меньше.
Соответственно мы имеем соотношение массы конструкции меньше, не намного тяжелее шаттловская "сугубо стальная" боковушка, а значит и не шибко она прочнее, тем более, что падает она вообще без наддува.

Моё мнение, спасением РД-170 никто не занимается ещё и потому, что Зенит эксплуатируют американцы, для которых это и так "дармовая ракета" - они ни двигатель, ни саму ракету с нуля не разрабатывали. Она приносит прибыль, а её совершенствование связано со сложной межгосударственной кооперацией одновременно с Украиной и Россией, ну и, естественно, с затратами, которые окупятся лишь в досотаточно отдалённом будушем - минимум несколько лет.
Потому спасение и повторное использование РД-170 неинтересно американской стороне, и, соответственно, автоматически оно неинтересно всем остальным участникам проекта.

Бродяга>> А что касается парашюта для такой системы, нет проблем привести пример - тот же парашют шаттловских боковушек подойдёт? Масса боковушки по данным "от Вейда" 86 тонн, малость поболе тех 10 тонн.
Streamflow> "Красная энциклопедия" - "...американский РДТТ, разработанный в 1973 - 80 корпорацией "Тиокол корпорейшен" (Thiokol Corp.) для МТКК"Спэйс Шаттл". Характеристики РДТТ: масса 568 т (масса топливного заряда 502 т)..."
> 66/568 = 0.116
> Space Launchers - Space Shuttle
> SPACE SHUTTLE SOLID ROCKET MOTOR
> ...
> Length: 38.47 m
> Diameter: 3.71 m
> Mass at ignition: 569,636 kg
> Propellant
> type: TB-H1148 HB Polymer; 16% aluminum, 70% ammonium perchlorate
> shape: 11-point star forward; double taper cylinder center segments; triple taper cylinder aft
> mass fraction: 0.883 (501,746 kg propellant)
> ...
> Pressure: 62.1 atm max, 45.0 atm average

Хорошая вещь – Интернет. Цифры на любой вкус… Ну, например,

«Буран.ру»:
..Корпус каждого ТТУ имеет длину 45.46 м, внешний диаметр 3.7 м, общую массу 586.5 т , в том числе массу топлива 503.6 т, стартовую тягу 1330 тc (на уровне моря), продолжительность работы 122 с, суммарный импульс 131600000 кгс-с и удельный импульс в пустоте 262.2 с при степени расширения сопла 4.16 и максимальном расчетном давлении в камере сгорания 6.7 МПа. Сопло с гибким подшипником с помощью двух гидроприводов отклоняется на плюс/минус 8º (для управления достаточно плюс/минус 7.1º)…

Или вот сайт Норберта Брюгге http://hometown.aol.de/_ht_a/b14643/space-rockets/index.htm

Booster Name_________2 RSRM-1______2 RSRM-2_____2 RSRM-3______2 RSRM-3
Length m_____________45,46_________45,46________45,46_________45,46
Diameter m___________3,71__________3,71_________3,71__________3,71


Liftoff weight t_____1.179,52______1.176,62_____1.179,01_____1.179,01

Propellant weight t__1.004,25______1.004,27_____1.007,25_____1.007,25

Но, всё же сухая масса SRB скорее 86, чем 66 т.

Roger> Хорошая вещь – Интернет. Цифры на любой вкус… Ну, например...
А Вы их проверьте, увязав с другими характеристиками. В том числе и с полезной нагрузкой. И с фактом выхода на орбиту

Roger>> Хорошая вещь – Интернет. Цифры на любой вкус… Ну, например...
Streamflow> А Вы их проверьте, увязав с другими характеристиками. В том числе и с полезной нагрузкой. И с фактом выхода на орбиту

Вообще, такие вещи проверяются взвешиванием в присутствии понятых..

hcube> Вы еще имейте в виду, что боковушка шаттла падает в воду, и соплом вперед. А блок А - на поверхность. Поэтому в нем все навороты и предусматривались. Да и то в конечном итоге пришли к т.н. крылатому блоку А.

Если предусматривать задачу спасения блока целиком, да, проще сделать крылатую первую ступень или что-то подобное.
Но в простейшем варианте надо просто РД-170 спасти, он тяжеленный, ЦМ ближе к нему, значит нос ступени будет, предположительно свисать вниз.
Ну и пусть шваркнется этим носом, на нём тоже надуть воздушный баллон для амортизации удара и всё.

Roger> Хорошая вещь – Интернет. Цифры на любой вкус… Ну, например,
Roger> «Буран.ру»:
Roger> ..Корпус каждого ТТУ имеет длину 45.46 м, внешний диаметр 3.7 м, общую массу 586.5 т , в том числе массу топлива 503.6 т…
Roger> Или вот сайт Норберта Брюгге http://hometown.aol.de/_ht_a/b14643/space-rockets/index.htm
Roger>
Roger> Booster Name_________2 RSRM-1______2 RSRM-2_____2 RSRM-3______2 RSRM-3
Roger> Length m_____________45,46_________45,46________45,46_________45,46
Roger> Diameter m___________3,71__________3,71_________3,71__________3,71
Roger>

Roger> Liftoff weight t_____1.179,52______1.176,62_____1.179,01_____1.179,01

Roger> Propellant weight t__1.004,25______1.004,27_____1.007,25_____1.007,25
Roger> Но, всё же сухая масса SRB скорее 86, чем 66 т.

Да, Вы правы - это SRM (мотор) имеет массу 568 - 570 т и длину 38.5 м, а SRB (бустер = мотор + носовой обтекатель + юбка + ...) - 584 - 590 т и длину 45.5 м. Общая стартовая масса Шаттла 2*586 + 750 + 120 = 2040 (т) - более-менее сходится.

Roger> Вообще, такие вещи проверяются взвешиванием в присутствии понятых...:)

Так что удалось обойтись и без понятых

Д.В.>> Не, с темпом все в порядке: тяжелый вариант заменяет Протон/Ангару, а легкий - Зенит, всего 10 запусков,
Старый> Не, лёгкий заменяет Союз. Это ведь замена Байконуру, так что нужно заменять и Союз в т.ч. по пилотируемой программе. Так что запусков лёгкого варианта будет пожалуй даже больше десятка. А всего более 15 запусков.

Старый, Вы предлагаете заменить все отечественные ракеты парой ваших, при этом под новые двигатели. Что сегодня оправдывает столь грандиозную программу, особенно после уже состоявшейся можернизации Союза, возвращения Зенита на Байконур и Ангары, которая еще не показала себя и отказаться от которой невозможно? То, что без отказа от других ракет создание такого семейства невозможно, Вы правильно понимаете. Но зачем это семейство сейчас, при отсутствии ПН под него?

Касательно двигателя, я все равно не понимаю, чем 4*НК-33 хуже Вашего четырехкамерника? Я понял, что 12 НК Вам кажется ненадежным, но есть свои плюсы в плане возможности отключения одного-двух в полете. И это как раз то, что может защитить СК. Кроме того, 40 т можно получить всего при 8 НК (правда тяга на камеру нужна 180 т, но это возможно).

hcube> Вы еще имейте в виду, что боковушка шаттла падает в воду, и соплом вперед. А блок А - на поверхность. Поэтому в нем все навороты и предусматривались. Да и то в конечном итоге пришли к т.н. крылатому блоку А.
В конечном итоге пришли к одноразовому блоку А.

hcube>> Вы еще имейте в виду, что боковушка шаттла падает в воду, и соплом вперед. А блок А - на поверхность. Поэтому в нем все навороты и предусматривались. Да и то в конечном итоге пришли к т.н. крылатому блоку А.
ratte07> В конечном итоге пришли к одноразовому блоку А.

Не "пришли" к нему, а он так и остался одноразовым - "Энергия" не получила развития, а для Зенита и не планировалось создание многоразовой ступени.

На самом деле и спасение 1-й ступени с помощью планирования тоже не особо сложно, эти самые крылья для планирующей посадки можно надувать как парашют. Кому такое кажется невозможным, напомню, что недавно один "деятель" надул аж прототип Орбитальной Станции.

Кроме того, посадка первой ступени на твёрдую поверхность актуальна для Зенита в России, но при его нынешнем использовании Зенита с морской платформы первая ступень тоже падает в океан, как и шаттловская боковушка. Если бы была определённая "технологическая воля", можно было бы сделать сперва систему спасения для приводнения и на её примере рассмотреть возможную систему для посадки на твёрдую поверхность.

hcube>>> Вы еще имейте в виду, что боковушка шаттла падает в воду, и соплом вперед. А блок А - на поверхность. Поэтому в нем все навороты и предусматривались. Да и то в конечном итоге пришли к т.н. крылатому блоку А.
ratte07>> В конечном итоге пришли к одноразовому блоку А.
Бродяга> Не "пришли" к нему, а он так и остался одноразовым - "Энергия" не получила развития, а для Зенита и не планировалось создание многоразовой ступени.
Интересно, почему это? Аналог шаттла должен был иметь многоразовые ускорители, и он их имел. В теории.
Бродяга> На самом деле и спасение 1-й ступени с помощью планирования тоже не особо сложно, эти самые крылья для планирующей посадки можно надувать как парашют. Кому такое кажется невозможным, напомню, что недавно один "деятель" надул аж прототип Орбитальной Станции.
Разные условия. Все же для блоков А планировалось надувательство с крыльями, но крылья не были надувными. Это был бы перебор.
Бродяга> Кроме того, посадка первой ступени на твёрдую поверхность актуальна для Зенита в России, но при его нынешнем использовании Зенита с морской платформы первая ступень тоже падает в океан, как и шаттловская боковушка. Если бы была определённая "технологическая воля", можно было бы сделать сперва систему спасения для приводнения и на её примере рассмотреть возможную систему для посадки на твёрдую поверхность.
Для блока с ЖРД даже это проблема. Хотя американцы в проектах модернизации шаттла смотрели схемы с водородными ускорителями.

А.С.> у блока А энергии толщина обечайки в ячейках "вафли" 10 мм, а у первой ступени "Зенита" вверху 2 мм, а внизу те же 10 мм. поэтому и не кусают. (с)

У блока А проблему прочности при посадке так и не решили. И я вообще не уверен, что толщина обечайки выбиралась для посадки а не из нагружения на активном участке (или установки на СК). Спрашивали то не за спасение, а за выведение, и рисковать Бураном ради этого спасения никто бы не стал. Если бы оно получилось "бесплатно", ну было бы спасение. Не получилось - и никто о нем не вспомнил. Крылья - это просто желание получить еще денег на НИОКР.

ratte07> У блока А проблему прочности при посадке так и не решили. И я вообще не уверен, что толщина обечайки выбиралась для посадки а не из нагружения на активном участке (или установки на СК). Спрашивали то не за спасение, а за выведение, и рисковать Бураном ради этого спасения никто бы не стал. Если бы оно получилось "бесплатно", ну было бы спасение. Не получилось - и никто о нем не вспомнил. Крылья - это просто желание получить еще денег на НИОКР.
Думаю, проблема повторного использования блока А была далеко не первой, которую надо решить. В первых пусках было просто не до этого. Тем не менее, судя по массовым показателям блоков А прочность их рассчитывалась с учетом многократного использования и нагрузок при приземлении.

ratte07>> У блока А проблему прочности при посадке так и не решили. И я вообще не уверен, что толщина обечайки выбиралась для посадки а не из нагружения на активном участке (или установки на СК). Спрашивали то не за спасение, а за выведение, и рисковать Бураном ради этого спасения никто бы не стал. Если бы оно получилось "бесплатно", ну было бы спасение. Не получилось - и никто о нем не вспомнил. Крылья - это просто желание получить еще денег на НИОКР.
Д.В.> Думаю, проблема повторного использования блока А была далеко не первой, которую надо решить. В первых пусках было просто не до этого. Тем не менее, судя по массовым показателям блоков А прочность их рассчитывалась с учетом многократного использования и нагрузок при приземлении.

Тогда получается, имел место неправильный учет этих нагрузок. Поскольку на испытаниях блоки ломались. А дальше пошли бы пилотируемые пуски, и в них тоже повторных блоков не было бы в любом случае...

ratte07> Тогда получается, имел место неправильный учет этих нагрузок. Поскольку на испытаниях блоки ломались. А дальше пошли бы пилотируемые пуски, и в них тоже повторных блоков не было бы в любом случае...
Э-э... Ссылочку на источник по проведению испытаний не кините? Кстати, какие испытания имеются в виду: бросковые, циклические?

ratte07>> Тогда получается, имел место неправильный учет этих нагрузок. Поскольку на испытаниях блоки ломались. А дальше пошли бы пилотируемые пуски, и в них тоже повторных блоков не было бы в любом случае...
Д.В.> Э-э... Ссылочку на источник по проведению испытаний не кините? Кстати, какие испытания имеются в виду: бросковые, циклические?

Бросковые. Из личных разговоров.

ratte07>>> Тогда получается, имел место неправильный учет этих нагрузок. Поскольку на испытаниях блоки ломались. А дальше пошли бы пилотируемые пуски, и в них тоже повторных блоков не было бы в любом случае...
Д.В.>> Э-э... Ссылочку на источник по проведению испытаний не кините? Кстати, какие испытания имеются в виду: бросковые, циклические?
ratte07> Бросковые. Из личных разговоров.
Это очень любопытно! Мне коллеги про многоразовое исполнение блоков А вообще говорили, как о весьма отдаленной перспективе. Из чего у меня сложилось впечатление, что в этом направлении мало, что делалось в железе, не говоря уже об испытаниях. Было бы интересно узнать подробности.
Интересно, что если по поводу блока Ц изд. №6СЛ была инфа о том, что он почти целым приводнился в Тихий Океан (были обнаружены только трещины в районе стыков отсеков), то о судьбе блоков А известно мало. При пуске 15 мая 1987 г., по имеющейся у меня информации, блоки А разрушились почти полностью. По судьбе блоков Ц и А при пуске 15 ноября 1988 г. (изд. №1Л) до меня вообще никакая информация не дошла. :-(

ratte07>>>> Тогда получается, имел место неправильный учет этих нагрузок. Поскольку на испытаниях блоки ломались. А дальше пошли бы пилотируемые пуски, и в них тоже повторных блоков не было бы в любом случае...
Д.В.> Д.В.>> Э-э... Ссылочку на источник по проведению испытаний не кините? Кстати, какие испытания имеются в виду: бросковые, циклические?
ratte07>> Бросковые. Из личных разговоров.
Д.В.> Это очень любопытно! Мне коллеги про многоразовое исполнение блоков А вообще говорили, как о весьма отдаленной перспективе. Из чего у меня сложилось впечатление, что в этом направлении мало, что делалось в железе, не говоря уже об испытаниях. Было бы интересно узнать подробности.
Д.В.> Интересно, что если по поводу блока Ц изд. №6СЛ была инфа о том, что он почти целым приводнился в Тихий Океан (были обнаружены только трещины в районе стыков отсеков), то о судьбе блоков А известно мало. При пуске 15 мая 1987 г., по имеющейся у меня информации, блоки А разрушились почти полностью. По судьбе блоков Ц и А при пуске 15 ноября 1988 г. (изд. №1Л) до меня вообще никакая информация не дошла. :-(

Про блок Ц тоже слышал. Все на уровне слухов, как и по боковым. Про боковые слышал давно. Вроде, проблемы были при срабатывании РДТТ и контакте опор с грунтом. Или двигатели вырывали слишком большую яму, или контакт получался на одну опору. Что-то так. Может даже и не по испытаниям, а по расчету, но я слышал про испытания.

ratte07>>>>> Про блок Ц тоже слышал. Все на уровне слухов...
Да, нет.. Блок Ц № 6СЛ,действительно, уцелел и остался на плаву (для затопления был торпедирован). Есть два независимых (совершенно!) источника.

ratte07>>>>>> Про блок Ц тоже слышал. Все на уровне слухов...
Д.В.> Да, нет.. Блок Ц № 6СЛ,действительно, уцелел и остался на плаву (для затопления был торпедирован). Есть два независимых (совершенно!) источника.

Прямо уж и торпедирован!

Косвенно и Губанов говорит о проблемах:

"Усложняло создание средств возврата блоков А то, что посадка этих блоков должна была осуществляться на твердый грунт и при практически нулевых перегрузках. За это надо было платить весом полезной конструкции ракеты."

Т.е. принятых РДТТ/шасси было недостаточно, увеличивать их массу уже нельзя - корабль не вывести. Я так понимаю.

Мне вот что интересно, ухудшило ли параметры РН Энергия планируемая многоразовость блоков А в части скажем мю К1, закладывались ли ограничения на траектории и т.д.?