Как обстоят дела по Ангаре?

Bono> хотелось бы узнать как дела по РН Ангара.

Обсуждая дела по РН "Ангара" с радостью обнаружил, что патентовладельцами Многоступенчатой модульной ракета-носителя являются изобретатели, подавшие 19.07.2000 года заявку на изобретение.

Двое из изобретателей являются моими соавторами по изобретению патент РФ 2066389. С третьим из соавторов, я вместе работал.


Почему с радостью.
Во-первых радует, что у "Ангары" имеется патентовладелец - изобретатель.

Патент РФ 2066389 попал в руки РКК "Энергия", которая не нашла ничего лучшего , как не заплатить пошлину за поддержание патента в силе.
То есть судьбу изобретения Газобаллонного ракетного двигателя решили люди- которые не смогли понять его технического замысла.

Но ведь за изобретением , реализованным в эскизном проекте, стоит труд сотен людей на Энергии , НПО "Искра", Нижняя(или Верхняя) Салда.
8-й комплекс, совместно с ЗЭМ создали самые легкие газовые баллоны в мире именно для этого двигателя.
Именно для этого двигателя создали технологию создания газонепроницаемых лейнеров.
Но всё заброшено. Администрация РКК "Энергия" слила всё в унитаз.

Во - вторых радует, что вообще конструкция РН "Ангара" запатентована.
Мне довелось поработать с Ивановым Р.К. и я в описании патента конструкции "Ангары" увидел подход Роберта Константиновича с проектированию аппаратов , внешне простых, но в реалиях, опирающихся на собственные расчеты.
Конструкция "Бурана", была им разработана, но не запатентована. Как "все знают" "Буран" скопирован с "Шаттла". Но в действительности конструкция Бурана спроектирована независимо, но при проектировании на конструкцию наложено требование повторить форму и силовую конструкцию "Шаттла".
На наши вопросы: "Зачем это делалось?". Роберт Константинович объяснял, что у "Бурана" был широкий спектр противников. Они могли завалить проект, каждый по своим основаниям.
Примерно для трети чиновников ключевым аргументом, была сравнительная демонстрация чертежей "Шаттла" и "Бурана". Они не спрашивали Иванова: "Вы скопировали американцев?" Они верили без слов.

Но треть чиновников - не желала "низкопоклонства перед Западом". Вот для них то Роберт Константинович доставал расчеты, которые объясняли, что конструкция "Бурана" имеет другие цели чем "Шаттл", но в результате огромного числа расчётов выбрана именно та схема, которая у "Шаттла".

К огромному сожалению, конструкция, реализованная в "Буране" , не запатентована.
Хорошо, что "Ангара" запатентована.
И запатентована достойными людьми.

Кстати, люди, делающие "Ангару" , знают про патент, поэтому не планируют коммерческие запуски до 2021 года (Года окончания действия патента).

Alexandrc> Летные испытания "Ангары" запланировали завершить в 2025 году
Легкая прикидка на деревянных счетах показывает, что для схемы пятиблок из одинаковых УРМ, при дросселировании центрального на 30 % запас топлива в них должен составлять 88% от стартовой массы РН.
Любые отклонения от данной величины ведут только к потерям ПН в независимости от топливной пары УРМ-2.
Посему выходит, что Ангара-5В, это фактически новая ракета,- новые двигатели первой ступени, новые УРМ-1 на 145т РЗТ, + водород на верхней ступени.
Неудивительно что на разработку А-5В просят 10 лет,- не мало ли?

m-dva> ... новые УРМ-1 на 145т РЗТ...

Откуда "дровишки"?

Д.В.> Откуда "дровишки"?
Сомо-собой так выходит...
Если при одной и той же верхней ступени, в УРМ-1 залить на 10% больше топлива выводимая на ГПО вырастет на целых 25%.
Полюбому подпишутся на этот вариант.

m-dva> Сомо-собой так выходит...
m-dva> Если при одной и той же верхней ступени, в УРМ-1 залить на 10% больше топлива выводимая на ГПО вырастет на целых 25%.
m-dva> Полюбому подпишутся на этот вариант.

То есть, это Ваши личные предположения, не более. А я-то уж думал...
Для Ангары-А5В нет нужды увеличивать РЗТ ББ и ЦБ. Требуемая грузоподъемность достигается без этого.

Д.В.> То есть, это Ваши личные предположения, не более. А я-то уж думал...
Зачем думать?
Вот нам рассказывают что проект Ангары 5В отправлен на утвеждение в верха,- не просто водородной верхней ступени, а именно всей РН.
Хотя казалось бы, - раз все остаётся как было, то зачем новая ракета, какой-то новый "проект"?
Добавили только водородный УРМ, прошла бы, как легкая модернизация,- делов то...
Об чём стока шума?

Д.В.> Для Ангары-А5В нет нужды увеличивать РЗТ ББ и ЦБ. Требуемая грузоподъемность достигается без этого.
Не достигается, а декларируется достижение требуемой грузоподъемности, как говорят в Одессе,- почуствуйте разницу.
При этом легко убедится, что заявленная грузоподьёмность достигается только при достижении конструктивно- весового совершенства ступени как у Дельты-4, а не как у 12КРБ
PS. полностью водородный набор "сосисок" аки ДельтаХеви имеет ПН на НОО в 4% от стартовой. В этом она существенно уступает заявленым возможностям Ангары 5В, для которой декларируют целых 4.4%,- LoL!
Чует моё сердце, что опять повторится оптимистичная трагедия "Ангара 5 vs Протон",- к началу испытаний в 2025 году требуемая ПН усохнет до более реалистичных 3.6 % от стартовой, в 28-29тонн на НОО

m-dva> Добавили только водородный УРМ, прошла бы, как легкая модернизация,- делов то...

Вот только не надо свои домыслы выдавать за факты. Ок?
Что касается существа вопроса, то могу предположить, что никаких принципиальных изменений в пакете Ангары-А5В (по сравнению с Аангарой-А5) не будет по следующим причинам:
1)Пакет привязан к стартовым интерфейсам
2) Объемы баков существующих блоков пакета вполне достаточно, чтобы варьировать заправку в некоторых пределах (например, максимальный РЗТ УРМ-1 составляет 130,8 т, тогда как "нормальный" примерно 127 т).
3)Даже с имеющимися РЗТ Ангара-А5В выводит на НОО желаемые 37-38 т.

Ну, а про "легкую модернизацию" - оставляю на Вашей совести. В наших условиях разработка нового водородного блока, дла еще с новыми двигателями - это 7-10 лет работы и 2-3 млрд $.

m-dva> Не достигается, а декларируется достижение требуемой грузоподъемности, как говорят в Одессе,- почуствуйте разницу.

О! Это касается любой проектируемой ракеты. Но расчет показывает достаточность имеющихся РЗТ в УРМ-1.

m-dva> При этом легко убедится, что заявленная грузоподьёмность достигается только при достижении конструктивно- весового совершенства ступени как у Дельты-4, а не как у 12КРБ

А что в этом проблемного? Весовое совершенство СВС даже ниже чем у "дубоватого" блока Ц. Так что - Дельта-4 - далека от идеала весового совершенства. И, потом, не стоит путать довольно крупную маршевую ступень (РЗТ примерно 70 т) и небольшой КРБ (РЗТ 12-15 т): масштабный фактор имеет место быть.


m-dva> PS. полностью водородный набор "сосисок" аки ДельтаХеви имеет ПН на НОО в 4% от стартовой.

До 5 и более% при соответствующей оптимизации ОПП. В тандеме можно реализовать и все 8%.


m-dva>В этом она существенно уступает заявленым возможностям Ангары 5В, для которой декларируют целых 4.4%,- LoL!

При проектировании Дельты 4 никто не гнался за "МюПГ". С точки зрения конструкции Дельта-4 - простая и дубовая. А тяговооруженность вариантов без СТУ далека от оптимума с точки зрения "МюПГ".

m-dva> Чует моё сердце, что опять повторится оптимистичная трагедия "Ангара 5 vs Протон",- к началу испытаний в 2025 году требуемая ПН усохнет до более реалистичных 3.6 % от стартовой, в 28-29тонн на НОО.

Ангара-5 против Протона - это 25 т против 22 на НОО.
А 28-29 т - это только если Воронеж обгадится с РД0150 и ступень придется ваять на КВД-1М.

Д.В.> До 5 и более% при соответствующей оптимизации ОПП. В тандеме можно реализовать и все 8%.

Как расшифровывается ОПП?

Д.В.>> До 5 и более% при соответствующей оптимизации ОПП. В тандеме можно реализовать и все 8%.
Varkadak> Как расшифровывается ОПП?

Основные Проектные Параметры.

Д.В.> 2) Объемы баков существующих блоков пакета вполне достаточно, чтобы варьировать заправку в некоторых пределах (например, максимальный РЗТ УРМ-1 составляет 130,8 т, тогда как "нормальный" примерно 127 т).
Энергетики обычной Ангары 5 с меньшим УРМ-2 вполне хватало для вывода 2 тонн на ГСО с Плесецка.
Вот только при этом падала ПН на НОО, что посчитали недопустимым,- увеличили заправку УРМ-2 на 25%, сверху взгромоздили разгонный блок, и... Получили тех же 2 тонны на ГСО,- легких путей не ищем!!!
Если оставят старые УРМ-1 на Ангаре 5В повторится таже история,- она может быть и будет бить рекорды по выводу на околоземную орбиту...
Однако при работе на ГПО, ГСО сольет варианту с увеличеными УРМ-1 (на 142 тонн РЗТ) порядка 15% ПН.
И что самое прикольное, чем хуже будет конструктивно-весовое совершенство криогенных ступеней тем большим будет разрыв в пользу варианта с увеличеными УРМ-1.





Д.В.> 3)Даже с имеющимися РЗТ Ангара-А5В выводит на НОО желаемые 37-38 т.
Выводит при одном маленьком условии...
Если в сухой вес керосинового УРМ-2 ( 35 тонн РЗТ) получится впихнуть 56 тонн криогенки.
Это вообще ключевое условие всего проекта Ангары 5В.

m-dva> Энергетики обычной Ангары 5 с меньшим УРМ-2 вполне хватало для вывода 2 тонн на ГСО с Плесецка.

И даже с избытком, поскольку расчетная на ГСО - 2,7-2,8 т из Плесецка.

m-dva> Вот только при этом падала ПН на НОО, что посчитали недопустимым,- увеличили заправку УРМ-2 на 25%, сверху взгромоздили разгонный блок, и... Получили тех же 2 тонны на ГСО,- легких путей не ищем!!!

Чтооо? Заправка УРМ-2 как была около 35 т, так и осталась Никто ничего не увеличивал. Где Вы набрались сих сакральных знаний?


m-dva> Если оставят старые УРМ-1 на Ангаре 5В повторится таже история,- она может быть и будет бить рекорды по выводу на околоземную орбиту...

Неплохо было бы подкрепить Ваши соображения расчетами.

m-dva> Однако при работе на ГПО, ГСО сольет варианту с увеличеными УРМ-1 (на 142 тонн РЗТ) порядка 15% ПН.

А зачем 43+ тонн (на 15% выше), если достаточно 38?

m-dva> И что самое прикольное, чем хуже будет конструктивно-весовое совершенство криогенных ступеней тем большим будет разрыв в пользу варианта с увеличеными УРМ-1.

А зачем хуже? У маленького КРБ-12 (с 15-тонной заправкой) конструктивная характеристика 6,67, у КВТК - около 7-8, а для водородной ступени Ангары-А5В достаточно менее 8. Есть ответ?

m-dva> Выводит при одном маленьком условии...
m-dva> Если в сухой вес керосинового УРМ-2 ( 35 тонн РЗТ) получится впихнуть 56 тонн криогенки.

Зачем впихивать невпих**мое? Для Ангары-А5В оптимальная заправка третьей водородной ступени примерно 70 т при конечной массе где-то 10,4 т.

m-dva> Это вообще ключевое условие всего проекта Ангары 5В.

С чего бы вдруг?

Д.В.> Чтооо? Заправка УРМ-2 как была около 35 т, так и осталась
Зачем там 35 тонн?
Для УРМ-2 вполне достаточно и 28тонн,- с головой!
Чудесатость схемы "пятиблок" ( аки Ангара-5) заключается в том, что при выводе на ГСО, ГПО оптимум РЗТ нижних блоков лежит в пределах 87-88% от стартовой массы, а РЗТ третей ступени меньше 4%.
УРМ-2 на 35 тонн, это оптимизация по выводу на НОО.
Д.В.> Зачем впихивать невпих**мое? Для Ангары-А5В оптимальная заправка третьей водородной ступени примерно 70 т при конечной массе где-то 10,4 т.
Водородная ступень на 70 тонн, это 12 тонн на ГПО,- порядка 12500 м/с.
А вот если заправку УРМ-1 увеличить всего лишь на 8%, то на ГПО можно закинуть уже все 13 тонн.
За для этого достаточно жалкого и никчемного 28 тонного водородного бака. Оцените разницу: 70 vs 28!!!
И 70 тонный водородный ЖРД там уже не нужен, обойдется 30 тоннами тяги.

m-dva> Зачем там 35 тонн?

Затем, что так заложено проектом.

m-dva> Для УРМ-2 вполне достаточно и 28тонн,- с головой!

Для чего достаточно?

m-dva> Чудесатость схемы "пятиблок" ( аки Ангара-5) заключается в том, что при выводе на ГСО, ГПО оптимум РЗТ нижних блоков лежит в пределах 87-88% от стартовой массы, а РЗТ третей ступени меньше 4%.

Нет никакой чудесаточти "пятиблочной" схемы. Она ничем не отличается от трех- или семиблочной. Такие параметры как РЗТ ступеней определяются на стадии оптимизации ОПП.

m-dva> УРМ-2 на 35 тонн, это оптимизация по выводу на НОО.

Практически все советские и российские РН оптимизируются под выведение на низкую опорную орбиту, по той простой причине, что схема перелета на высокоэнергетические орбиты предусматривает использование КРБ.

m-dva> Водородная ступень на 70 тонн, это 12 тонн на ГПО,- порядка 12500 м/с.

Ну, и что?

m-dva> А вот если заправку УРМ-1 увеличить всего лишь на 8%, то на ГПО можно закинуть уже все 13 тонн.

А это никому не нужно. Нет ни одного коммерческого спутника тяжелее 8 т, нет ни одного федерального КА такой массы.

m-dva> За для этого достаточно жалкого и никчемного 28 тонного водородного бака. Оцените разницу: 70 vs 28!!!

Никто из-за этого не будет перепроектировать ракету. Тем более, чем выше доля водородного топлива в стартовой массе, тем выше масса ПГ на опорной орбите.

m-dva> И 70 тонный водородный ЖРД там уже не нужен, обойдется 30 тоннами тяги.

А вот оптимизация показывает, что при увеличении РЗТ УРМ-1 оптимальный РЗТ третьей водородной ступени составляет примерно 59 т, а тяга ЖРД - более 78 тс. При этом масса ПГ по сравнению с исходной 2Ангарой-А5В" растет незначительно: примерно на 400 кг.

Д.В.> А это никому не нужно. Нет ни одного коммерческого спутника тяжелее 8 т, нет ни одного федерального КА такой массы.
А 38 тонные спутники есть?
Интересно, вот кому сейчас принадлежат лавры самого тяжелого спутника на орбите и каков его вес?
Д.В.> Тем более, чем выше доля водородного топлива в стартовой массе, тем выше масса ПГ на опорной орбите.
Ага... Щас!
Даже вариации по заправкам ступеней Ангары-5В с легкостью опровергают этот казалось бы незыблемый постулат.
При равной стартовой, вариант с меньшей долей водорода забросит на ГПО большую ПН, - гримасы пакетной схемы!!!

Д.В.>> А это никому не нужно. Нет ни одного коммерческого спутника тяжелее 8 т, нет ни одного федерального КА такой массы.
m-dva> А 38 тонные спутники есть?

Нет и, наверное, не будет. Но 38 т на НОО - это примерно 10 т к Луне и тонн 8 на ГСО. Ангара-А5В она вообще-то для лунноц программы анонсирована.

m-dva> Интересно, вот кому сейчас принадлежат лавры самого тяжелого спутника на орбите и каков его вес?

Какой-нибудь Лакросс или модификация КН-11

Д.В.>> Тем более, чем выше доля водородного топлива в стартовой массе, тем выше масса ПГ на опорной орбите.
m-dva> Ага... Щас!

Именно! Чем больше водородного топлива (до определенного предела), тем выше МюПГ - не знали?

m-dva> Даже вариации по заправкам ступеней Ангары-5В с легкостью опровергают этот казалось бы незыблемый постулат.

Ню-ню! Хотелось бы расчетец увидеть.

m-dva> При равной стартовой, вариант с меньшей долей водорода забросит на ГПО большую ПН, - гримасы пакетной схемы!!!

Никакого отношения к схеме РН Ваши соображения не имеют. Увеличение доли водорода при прочих равных ведет к росту ПГ. Разумеется, есть оптимальное соотношение масс, правило которого гласит: "бОльшая относительная масса должна быть у ой ступени, у которой выше весовое совершенство блока и выше удельный импульс". Поскольку УИ водородного двигателя всегда кроет керосиновый ЖРД "как бык овцу", то и относительная масса водородных ступеней (их доля в стартовой массе РН) будет выше.

Кстати, как Вы себе представляете выведение КА на ГСО на Ангаре-А5В - опишите, пожалуйста, схему.

Д.В.> Ангара-А5В она вообще-то для лунноц программы анонсирована.
Для пилотируемой экспедиции 38 тонн за мало, а для автоматов черезчур много.
Д.В.> Какой-нибудь Лакросс или модификация КН-11
Так все они по 14-17 тонн.

Д.В.> Никакого отношения к схеме РН Ваши соображения не имеют. Поскольку УИ водородного двигателя всегда кроет керосиновый ЖРД "как бык овцу", то и относительная масса водородных ступеней (их доля в стартовой массе РН) будет выше.
Данное утверждение есть аксиома для схемы тандем с оптимальным распределением ХС.
Но ведь функция y=ln(x) не линейна!!!
И вот тут то нам открывется чудесатость пакетной схемы из одинаковых блоков. Любая ПН в такой схеме должна пролезть через бутылочное горлышко остатков топлива в центральном блоке перед отделением боковушек.
Конкретно для Ангары 5В величину у= ln(1.75) никаким водородом неисправить, хоть он и кроет "какбыковцу".

m-dva> Для пилотируемой экспедиции 38 тонн за мало, а для автоматов черезчур много.

Полет к Луне - в два пуска, посадка на Луну - в четыре. Не оптимальная схема, имеющая кучу недостатков (вообще не уверен, что решение создавать Ангару-А5В верное). Единственный плюс - расширение возможностей по выведению спутников и других КА на высокоэнергетические траектории.

m-dva> Так все они по 14-17 тонн.

Про то и речь, что пока тяжелее 20-25 т (модуль ОС) на НОО выводить нечего. Но и "Ангара-А5В" - не для низких орбит.

m-dva> Данное утверждение есть аксиома для схемы тандем с оптимальным распределением ХС.
m-dva> И вот тут то нам открывется чудесатость пакетной схемы из одинаковых блоков. Любая ПН в такой схеме должна пролезть через бутылочное горлышко остатков топлива в центральном блоке перед отделением боковушек.

Данное утверждение верно для любых схем. В ракете с фиксированными параметрами нижних ступеней (тяга, РЗТ) основным ограничением является невозможность наращивания массы верхней ступени сверх некоторого предела, обусловленного ограниченной тяговооруженностью на старте. В этой ситуации применение верхней ступени на водороде позволяет достичь бОльших результатов.

m-dva> Но ведь функция y=ln(x) не линейна!!!
Несомненно.
m-dva> Конкретно для Ангары 5В величину у= ln(1.75) никаким водородом неисправить, хоть он и кроет "какбыковцу".

А что это за величина?