Одноразовые vs многоразовые

Дем, ты забыл, что имеешь дело с ракетой. Что бы "просто" увеличить массу топлива в 2 раза, тебе придеться для того же ускорения увеличивать тягу двигателей в два раза.
Вот и получается, что "простой" путь увеличения запасов топлива оказывается жутко дорогим, а уменьшение гравитационных потерь на ЦЕЛЫХ 6% - огромным преимуществом.

Не я увеличиваю массу топлива - а вы её уменьшаете
Тяга двигателей - величина конструктивная, и может считаться "точкой отсчёта". А вот топливо в баках - может быть разное количество.
Вот например для Союза тяга на старте - 400т. Зальём 300т топлива - получим ускорение в сколько_там_при_старте_лень_смотреть. зальём 100т - будет на старте 4 же. Но на орбиту она выведет значительно меньше нынешних 7т.

Дем, а массу топливного бака И конструкций для его переноса ты считаешь?
Да, еще - в твоем последнем примере "Союз" действительно выведет менее 7т. Но вот насколько менее - очень сложный вопрос.

А при чём тут масса? Важен вес А он что от 300т*1.2же, что от 100т*4же одинаковый - следовательно и масса конструкций одинаковая получится...

Оптимизировать по цене тоже можно пытаться. Было бы здорово, если бы идея BDB заработала.

Для оживления - пара "весёлых картинок", различные варианты многоразовых систем, в т.ч., мягко говоря, довольно экзотические

ЗыСы Попутно проредил тему - оффтоп об одноступенчатых РН вынес в отдельный топик О возможности создания одноступенчатой РН (одноразовой) и её параметрах , о тросовых системах - тоже, а флуд вычистил вантузом.

На НК добрые люди кинули ссылочку на книжку по теме.

Spaceplanes: From Airport to Spaceport
(свежак - 2009 годом помечена! )

Издательство: Springer
Автор(ы): Matthew A. Bentley
Название: Spaceplanes: From Airport to Spaceport
Язык: English
Год издания: 2009
Количество страниц: 242
ISBN: 978-0-387-76510-5
Формат: pdf (e-book)
Размер: 5.08 mb

 

Скачать можно тут:
Ссылка запрещена по требованию [показать]


или
Rusfolder.com Бесплатный хостинг файлов - хранение файлов, обмен файлами через интернет (файлообменник).
ЗыСы Впрочем, беглый просмотр показал, что книжка попсовая. Ну что ж, хай остаётся как показатель неугасания интереса к теме.

В какой ситуации может начаться разработка многоразовых носителей? В такой:
"Количество запусков превысило 300 в год а требуется 600. Ракетные заводы уже работают в три смены без выходных не успевая производить необходимое количество ракет. Построить дополнительные заводы и обеспечить их рабочей силой - слишком дорого, ни сил ни средств не хватит. А выполнение программ запусков под угрозой. Единственный разумный выход - потратиться на создание многоразового носителя - так будет дешевле."

В соседнем топике уже постил график УИ разных типов ВРД (на керосине и водороде) в широком диапазоне Махов:
http://www.balancer.ru/g/p18451199



а вот еще один любопытный, из дарповской презенташки 2008-го:

Еще любопытный график.


"Заштрихованная область – это потолок аэродинамического подъема. Более низкие пределы определяются равновесием температуры обшивки летательного аппарата и максимально допустимой нагрузкой. При оснащении летательного аппарата воздушно-реактивным двигателем коридор еще более ограничен (двойная штрихпунктирная линия) необходимостью достигнуть полного сгорания топлива".

Давайте ещё я выскажу свою текущую точку зрения по теме.

Итак, одноразовые системы вывода груза на орбиту - сейчас достаточно близки к пределу своих возможностей. Можно, конечно, ещё улучшать массовое совершенство, снижать стоимость двигателей, упрощать эксплуатацию, но даже с экзотическими композитами, ЖРД со скромными параметрами и табуреточными стартами на каждый кг ПН получается несколько кг одноразовой ракеты. Такой вариант трудно удешевлять радикально.

Поэтому профессионалы - в развитых космических странах, типа России и США - давно уже пытаются делать многоразовые системы вывода. Это Шаттл, это Энергия-Буран. В недавнем прошлом такую же попытку предпринял Элон Маск. Пока что такие системы широкого применения не находят - Шаттл "летал скорее вопреки, чем благодаря".

Однако саму идею это дискредитирует слабо, разве что для некотрых наивных . В сегодняшних системах очень дорога разработка - а она часто удешевляется для многоразовых систем, которые можно испытывать - в реальности - и доводить ещё задолго до завершения работы над всей системой, и часто без ПН. Парадокс, но когда бюджет на разработку системы очень мал, и не получается целиком промоделировать всю систему на компьютерах с должной детализацией, то оказывается дешевле снимать данные с реального воплощения системы в задачах более простых, чем впоследствие планируемые.

Яркий пример - Армадилло. Подход воплощён в идее "build a little, test a little". То есть, движение вперёд, с проверками как можно ближе к полётам на каждом шаге. Такой подход требует, чтобы система была многоразовая - но при этом всё развитие делается с одним и тем же тестовым экземпляром. При крупных поломках этот экземпляр может быть создан заново, и это может быть дорого, но такие поломки редки. Зато есть экономия на тестовых стендах и одновременно тестирование идёт ближе к реальной задаче.

Подводя итог на данный момент, мне кажется, что перспективнее системы с меньшими удельными параметрами по массам, числу ступеней - но многоразовые, способные эксплуатироваться чаще. Думаю, в ближайшие лет пять мы увидим варианты такого подхода и в работах XCOR, Masten Space, Virgin Galactic, и в работах других команд. Перспективнее - это значит, что потенциалы роста, так сказать, качества у таких систем выше, такие системы могут достичь больших результатов.