Сравнение Протона, Фалкона, и Зенита

Дык уже

:Ох запамятовал, была такая тема, но увы на сколько я помню, сравнения с цифрами вроде бы не было, тоесть сравнение не полное.
Кто напомнит массы Протона, Фалкона, и Зенита, и заодно удельные импульсы их двигателей, это пока основное.

Итак стартовая масса Протона 705 т, 3 ступени. удельный импульс двигателей на ступенях 288, 320, и 325 Сухая масса 3-й ступени 3,5 т, (46,5 т стартова)

Sergeef> Кто напомнит массы Протона, Фалкона, и Зенита, и заодно удельные импульсы их двигателей, это пока основное.

И это тут где-то уже было.
ХС первых ступеней при РАВНОЙ нагрузке у них примерно равны, дальше Протон проигрывает в вакууме, но отыгрывает низкий УИ за счёт дополнительных ступеней. Про Зенит расчёт не помню.

Sergeef> Что-то сильно подозрительно, что Фалкон перегнал более тяжелый и более совершенный Протон, у кого есть точные характеристики последних модификаций Фалкона и самого Протона, давайте их сравним...

Заметно более высокие конструктивные характеристики и УИ 2-й ступени. Ничего удивительного.

Теперь Фалкон стартовая 549 т, 2 ступени, полезная нагрузка 22,8 т на ГПО 8,3 т
Первая ступень (Falcon 9 FT)
Сухая масса ~22,2 т
Стартовая масса ~431,7 т

Удельный импульс уровень моря: 282 с
вакуум: 311 с
Вторая ступень (Falcon 9 FT)
Сухая масса ~4 т
Стартовая масса ~111,5 т
Удельный импульс вакуум: 348 с

Маршевый двигатель Merlin 1D+ Vacuum

Итого можно сравнивать, у Протона 3 ступени, но несколько меньший удельный импульс. У Фалкона 2 ступени, зато сухая масса ступеней вдвое меньше. Фалкон несколько выигрывает, НО у него существенно меньшая стартовая масса, и по идее обязан проигрывать.
Потом у Фалкона сомнительные характеристики двигателя, низкое давление, меньше 100 атм, плюс безрегенеративная схема, посему крайне сомнителен максимальный УИ
Что-то у Маска сильно большой прогресс по максимальному УИ, неужто он освоил регенеративную схему???
Вики молчит по этому поводу, да и я нифига подобного не слышал, может он секретные присадки к топливу использует?
Пишут, что он использует газ из тракта низкого давления для управления ракетой, но это никак не вяжется с регенераторной схемой.
Посему максимальная выводимая нагрузка выглядит притянутой за уши.
Сравним еще с Зенитом, тогда ситуация должна проясниться.

Sergeef> Удельный импульс уровень моря: 282 с
Sergeef> вакуум: 311 с

У РД-276 море - 288 с
Вакуум - 316 с.

То есть первая ступень Протона по энергетике выигрывает на всей трассе полёта. А вот вторая и третья - проигрывают и тут ничего не сделаешь, так как выше УИ пары не прыгнешь.

Sergeef> Итого можно сравнивать, у Протона 3 ступени, но несколько меньший удельный импульс. У Фалкона 2 ступени, зато сухая масса ступеней вдвое меньше. Фалкон несколько выигрывает, НО у него существенно меньшая стартовая масса, и по идее обязан проигрывать.

В равных условиях запуска он и проиграет. Но Ф-9 летит с Канаверал, а Протон - с Байка.

Sergeef> Что-то у Маска сильно большой прогресс по максимальному УИ, неужто он освоил регенеративную схему???

Нет. Там просто насадок здоровенный. А с учётом потерь через ГГ - интегральный УИ там 342 с (МерД+ вак)

Sergeef> Посему максимальная выводимая нагрузка выглядит притянутой за уши.

Максимальная ПН - расчётная, при сухих баках, невесомом адаптере, нужной фазе Луны и тд. В реале она ни разу не выводилась, более того, тяжёлые спутники как минимум один раз не долетали до заявленной ГПО-1800.

Sergeef> Итак стартовая масса Протона 705 т, 3 ступени.
Протон без РБ не летает - так что считаем 4 ступени.
Sergeef> у Фалкона сомнительные характеристики двигателя, низкое давление, меньше 100 атм
В последней версии чуть больше сотни всё-таки.
Sergeef> Посему максимальная выводимая нагрузка выглядит притянутой за уши.
Ракета оптимизирована на вывод на ГПО с возвратом ступени, поэтому очень тяжёлая вторая ступень с весьма небольшим сухим весом... но за счёт этого же большее время полёта на вакуумном сопле с высоким УИ.

Sergeef> Посему максимальная выводимая нагрузка выглядит притянутой за уши.
Sergeef> Сравним еще с Зенитом, тогда ситуация должна проясниться.
В Wiki инф-я для общего пользования.Что по Протону,что по F9.Но Фалкону 10 лет,а не 60,как карандашу,и в него заложен гораздо бОльший задел.Относительно цифр,в 15-м году во время миссии DSCOVR,когда бустер первой ступени забирался на одну из самых высоких отметок ,его двигатели проработали на 4 сек дольше заявленного максимального времени их работы(притом что пары хватило еще и на то чтобы посадить бустер в океан).Вот и повод почесать репу потом,когда слушаешь рассуждения Кёнигсманна в Бремене о способностях данной РН.

Sergeef> Потом у Фалкона сомнительные характеристики двигателя, низкое давление, меньше 100 атм, плюс безрегенеративная схема, посему крайне сомнителен максимальный УИ

А чего там сомнительного? У РД-111 пустотный УИ был в районе 317 с, емнип, а у Мерлина все же давление в КС повыше будет. А у МерлинВак сопло с огромным расширением. Так что цифры весьма похожи на правду.

Sergeef> Что-то у Маска сильно большой прогресс по максимальному УИ, неужто он освоил регенеративную схему???
Вах! "На третий день Соколиный глаз заметил, что у камеры нет одной стены". Освоил и давно, еще на Merlin 1C.

Sergeef> Вики молчит по этому поводу, да и я нифига подобного не слышал, может он секретные присадки к топливу использует?

Даже в Вики написано

Sergeef> Пишут, что он использует газ из тракта низкого давления для управления ракетой, но это никак не вяжется с регенераторной схемой.

А как пневмопривод УВТ (если там реально пневмо- а не гидро) связан с наличием/отсутствием регенеративной системы охлаждения?

Sergeef> Что-то сильно подозрительно, что Фалкон перегнал более тяжелый и более совершенный Протон,
В чем перегнал?

Sergeef> у кого есть точные характеристики последних модификаций Фалкона и самого Протона, давайте их сравним...
Стоп, вывод о перегоне уже сделан БЕЗ знания характеристик???

Sergeef> Итого можно сравнивать, у Протона 3 ступени, но несколько меньший удельный импульс. У Фалкона 2 ступени, зато сухая масса ступеней вдвое меньше. Фалкон несколько выигрывает, НО у него существенно меньшая стартовая масса, и по идее обязан проигрывать.

Бедняжка...
Протон стартует с Байконура с широты 51,6 гр. (точнее на это наклонение), а Флакон с Канаверала с широты 28,5 гр.
Прибавка скорости от вращения Земли на широте Байконура 289 м/с, а с Флориды 409 м/с - разница 120 м/с с учетом логарифмического расчета в формуле Циолковского дает уже сама по себе прибавку ПН.
А поскольку Протон и Флакон чаще всего выводят на геостационар, точнее на ГПО, то там еще и доворот наклонения учитывается. И там разница уже 700 м/с (суммарно с вращением Земли).

Sergeef>> Итак стартовая масса Протона 705 т, 3 ступени.
Дем> Протон без РБ не летает - так что считаем 4 ступени.
Мне вот что-то подумалось:ведь Бриз имеет сбрасываемый бак,значит можно считать пять ступеней.
Хм..Такой поезд колбаской получается.

Cremalera> Мне вот что-то подумалось:ведь Бриз имеет сбрасываемый бак,значит можно считать пять ступеней.
У нас вроде как принято считать ступенью только то, что имеет собственный двигатель. Ни у "Спейс Шаттла", ни у МАКСа сбрасываемый бак отдельной ступенью не считали.

Полл> У нас вроде как принято считать ступенью только то, что имеет собственный двигатель.
У шаттла скорей несбрасываемый двигатель - без бака ему работать не на чём.

Bell> Протон стартует с Байконура с широты 51,6 гр. (точнее на это наклонение), а Флакон с Канаверала с широты 28,5 гр.
Советскому союзу никто не запрещал построить космодром на Кубе.
Ну кроме боязни, что враги народа в США сбегут...

Дем> У шаттла скорей несбрасываемый двигатель - без бака ему работать не на чём.
Тут действительно сложный вопрос:

В каждой кормовой двигательной установке (сухая масса 1793 кг в гондоле) расположено по одному ЖРД маневрирования, 12 основных и 2 вспомогательных ЖРД ориентации, а также 5650 кг топлива ЖРД маневрирования, 1097 кг топлива ЖРД ориентации, 44 кг топлива в трубопроводах и 25 кг газа в баллонах. Запаса топлива маневрирования достаточно для сообщения ОК с полезной нагрузкой 29.5 т скорости 350 м/с. Кроме того, в ОПН предусматривается размещение до трех комплектов топливных баков, объединенных в один блок массой 19051 кг (16556 кг топлива), занимающих 15% объема ОПН и обеспечивающих дополнительное приращение скорости по 150 м/с каждый.
__________________________________
То есть топливная пара и движки орбитального маневрирования у "Шаттла" действительно другие, чем движки вывода, питавшиеся из сбрасываемого бака. Тем не менее, "Спейс Шаттл" у нас традиционно считают двухступенчатой системой.

Полл> Тем не менее, "Спейс Шаттл" у нас традиционно считают двухступенчатой системой.
Ну а сам корабль у нас ступенью считают?
В общем, единого взгляда тут нет, у каждого свой метод подсчёта.

Bell>> Протон стартует с Байконура с широты 51,6 гр. (точнее на это наклонение), а Флакон с Канаверала с широты 28,5 гр.
Дем> Советскому союзу никто не запрещал построить космодром на Кубе.
Дем> Ну кроме боязни, что враги народа в США сбегут...

А США никто не запрещал построить космодром в своем Пуэрто-Рико!
Но к чему это было?

Bell> А США никто не запрещал построить космодром в своем Пуэрто-Рико!
У США и от себя неплохо получается, лишние 300 м/с по сравнению с экватором не 1000 м/с.
А вот французы например озаботились.

Bell> Но к чему это было?
Я к тому что не нужно плакаться на наклонение.

Bell>> А США никто не запрещал построить космодром в своем Пуэрто-Рико!
Дем> У США и от себя неплохо получается, лишние 300 м/с по сравнению с экватором не 1000 м/с.
🤦‍♂️ ЕМНИП, Линейная скорость вращения Земли на экваторе около 465м/с.

Дем> А вот французы например озаботились.
Bell>> Но к чему это было?
Дем> Я к тому что не нужно плакаться на наклонение.

А что наклонение, кроме как на линейную скорость вращения точки старта, больше ни на что не влияет?

Bell>> А США никто не запрещал построить космодром в своем Пуэрто-Рико!
Дем> У США и от себя неплохо получается, лишние 300 м/с по сравнению с экватором не 1000 м/с.
Так Пуэрто-Рико южнее и Флориды, и даже Кубы. И это фактически территория США, даже в 60-х.

Bell>> Но к чему это было?
Дем> Я к тому что не нужно плакаться на наклонение.
Наклонение дает не только скорость вращения Земли, но и разницу с экваториальной орбитой.
С Байконура до ГПО-1500 3384 м/с, а с Флориды 2791 м/с, на 20% меньше. В логарифмах это превращается в тонны...

Bell> С Байконура до ГПО-1500 3384 м/с, а с Флориды 2791 м/с, на 20% меньше. В логарифмах это превращается в тонны...

Ладно, допустим, с широтой мы разобрались более-менее и поняли, что с Флориды запускать намного выгоднее. Но это одна сторона медали.
Вторая - это уже упомянутые массы ступеней и пр.

Не надо сравнивать с Протоном. Он большой и трехступенчатый.
Давайте сравнивать с очень похожим Зенитом.

вот табличка, где все видно ясно и понятно:

Sergeef>> Потом у Фалкона сомнительные характеристики двигателя, низкое давление, меньше 100 атм, плюс безрегенеративная схема, посему крайне сомнителен максимальный УИ
Д.В.> А чего там сомнительного? У РД-111 пустотный УИ был в районе 317 с, емнип, а у Мерлина все же давление в КС повыше будет. А у МерлинВак сопло с огромным расширением. Так что цифры весьма похожи на правду.
Понятно, это Глушко не сделал ЖРД высокого давления для верхней ступени. И для второй тоже. огромное расширение до одного места, оно дает мизер.
Sergeef>> Что-то у Маска сильно большой прогресс по максимальному УИ, неужто он освоил регенеративную схему???
Д.В.> Вах! "На третий день Соколиный глаз заметил, что у камеры нет одной стены". Освоил и давно, еще на Merlin 1C.
В таком случае скачек должен был произойти еще давно, когда сделали Мерлин !С, но на сколько я помню, это произошло лишь с Мерлин 1Д.
И ничего не слышал, про освоение регенеративной схемы, в вики тоже не нашел об этом.
Sergeef>> Вики молчит по этому поводу, да и я нифига подобного не слышал, может он секретные присадки к топливу использует?
Д.В.> Даже в Вики написано
Sergeef>> Пишут, что он использует газ из тракта низкого давления для управления ракетой, но это никак не вяжется с регенераторной схемой.
Д.В.> А как пневмопривод УВТ (если там реально пневмо- а не гидро) связан с наличием/отсутствием регенеративной системы охлаждения?

Там с системой управления неясности,
Ну если реально Маск освоил регенеративную схему, тогда с Протоном по идее паритет. А вот с Зенитом неясности, Зенит превышает по УИ, но уступает по массовым характеристикам. К тому же Зенит с Экватора запускал, Но отставание значительное.