РН за 500 тыс.$

К чему и пришли Вырисовывается следующая картинка - сложный многоразовый разгонник, работающий как в режиме разгонника, так и рулевого агрегата, дешевый твердотопливный бустер, с минимальной системой управления, и некий стартовый блок, либо на твердотопливниках же с аэродинамическими рулями, либо на ТРД. Работает в пределах атмосферы. Как концепция? Кстати, что дешевле - твердотопливник, или ЖРД-ступень?

Про "Протон" - сам он стоит никак не 3 млн, что-то около 13 на заводе и 14 в Мике Байконуровском...

Запуск стоит около 30 млн для наших и 70-85 для них... Это что б про демпинг не говорили...

По сути.

Hcube все правильно написал - верхняя ступень многораховая, на ДАСАвских движках (их 4) 5-кратного включения.
Что такое вывернуть? поставить под большим углом к потоку мы получим 4 силовых вектора. Правда у них кардан вроде не очень...

Ну значит 3-тью ступень с ПН прячем в надкалиберный ГО, при старте 2-ой ступени сбрасываем его, у нас получается 4 движка точащих вне диаметра 2-ой ступени. Вот ими и рулим, предварительно отвернув как можно больше от центра, для того что бы не особо корпус полосовать. Движки тягой по 90 кгс.
Дросселирование - до 70%.

По поводу 1-ой ступени - я уже назвал маршевый отработанный двигатель, его стоимость. Сколько добавит сама ступень?

Итак у нас пока получается РН (точнее ее 2 последнии ступени) со стоимостью порядка 130 к$, и ХС 5300-5500 где-то, весом 2.7 тонны. Блин, многовато надо от 1-ой ступени

>ау, молодежь, хоть знаете, что это
>такое? Видели ПИД-регуляторы на
>пневматике? А счетно-управляющие
>блоки? Которые систему дифуров в
>частных производных щелкают при
>помощью 3 атмосфер обезмасленного воздуха
>на входе? А вся система регулирует с
>десяток парамертов в темпе реального времени? То-то...

Да, блин, даже представить не могу...

Сейчас все тихо, чинно, только вентиляторы жжужат...

>2avmich
Одноступенчатая ракета с химическими двигателями не достигнет космической скорости при сколь-нибудь разумном массовом совершенстве - проверьте по формулу Циолковского.

Да ну, Варбан! Лёгкая композитная ракета с совершенным ЖРД вполне на такое способна.
Не надо столь категорично заявлять. Для Scaled Composites это, похоже, уже рядовая задача. Их последний конструктив (красивый, кстати, самолётик), заточенный под серийное производство, лучшие чем для ракеты требуется характеристики имеет. Или 15:1 это неразумное массовое совершенство?
Допустим, 100кг ПН, 15-16т стартовая масса. Из новомодного дешёвого С2 композита с алюминиевыми и титановыми стыками, с наддувным подкреплением, запросто 500кг конструкция получится, вместе с ГО и многослойным ламинатом баков. По цене, доступной среднему бизнесу. С мотором с Isp>3300 m/s вполне хватит для вывода. Другое дело, что такую вещь пока невозможно производить серийно - крупногабаритные композитные детали только входят в практику "заказного" коммерческого машиностроения. Так что, если надо зараз 100 ракет, придётся подождать...
Кроме того, такая ракета потребует осторожного обращения - например, перевозки в специальной раме-экзоскелете для компенсации не-аксиальных нагрузок, и умной системы управления, которая не допустит всевозможных раскачек и рысканий в плотных слоях.

По поводу спасаемых ступеней. Объём поисково-спасательных и ремонтно-восстановительных работ запросто может свести на нет преимущество от многоразовости. При нынешних расценках на вертолётный час.
Или, представьте такую ситуацию. Окно запуска подходит, а ступень где-то в снегах потерялась, зараза.... и маяк вырубился.

А вот вам другая проблема. Ступень верхнюю после стабилизации орбиты надо куда-то девать, да? То есть а) с минимумом дыма и обломков отделить ПН б) увести ступень от ПН и в) желательно убрать ступень с орбиты. То есть не забудьте посчитать ещё маленький гидразиновый моторчик для доводки орбиты и свода ступени.

Праально. А вот для многоразовика такой вопрос не стоит. Потом, если их пускают много, то таких разгонников тоже много - можно хоть разведпартии посылать, задержка в пару недель ничего плохого не сделает. Потом, при современном развитии СУ ее даже на парашуте можно в пределах километра от старта приземлить. Касательно же 'движки наружу' - мне мысль такая пришла глядючи на шуттл и на старт чего-то типа С300 или ТОРа. У него, AFAIK, твердотопливники неуправляемые, а рулит он SSME, а у ЗР - так стабилизация делается - подрывом зарядов в головной части.
Касательно же второй ступени - можно и ЖРД. А вот есть он такой, на ~25-30 тонн тяги? Развесовка - 500 кг ПН, ~1000 кг разгонник пустой, ~5000 он же с ПН и топливом, ~30 тонн вместе со второй ступенью, и где-то тонн 70-120 с первой, в зависимости от типа первой ступени. Меньше тонны, боюсь, сделать многоразовый разгонник не удастся.

hcube, не смешите меня!
ССМЕшные движки чтобы хватило для управления такой бандуры?!
Да будет Вам известно, что твердотопливные двигатели шаттла оборудованы качающимися соплами на гибкой опоре, отклоняются они в двух плоскостях, и для этого предусмотрены по два энергоблока на гидразине.
У С-300 тоже УВТ есть на всех ступенях, на вторичной инжекции.

hcube, не смешите меня!
ССМЕшные движки чтобы хватило для управления такой бандуры?!
Да будет Вам известно, что твердотопливные двигатели шаттла оборудованы качающимися соплами на гибкой опоре, отклоняются они в двух плоскостях, и для этого предусмотрены по два энергоблока на гидразине.
У С-300 тоже УВТ есть на всех ступенях, на вторичной инжекции.

2hcube
70-120 тонн? Для вывода 500кг?
Союз весит 300т на старте!

Вот, проскочила цифра.
Стоимость запуска на ГСО на Протоне - $70 млн.
Себестоимость самого носителя, вместе с его ядовитыми компонентами - думаю, в пределах 3 млн.
Внимание, вопрос.
Если обсуждаются, по заявлению иницииатора дискуссии, экономические вопросы, то при чём тут стоимость носителя?

Касательно него самого.

Ясен пень, что это должна быть предельно дубовая твердотопливная ракета. ЖРД одноразово терять жалко, а отрабатывать всякие парашютные и пр. схемы спасения - дорого и трудно.
Что мешает сконверсировать путём упрощения что-нибудь боевое и продолжать его выпуск? Цена? См. выше.

Про преимущества воздушного старта говорилось не раз и не два. Основное их них, на мой взгляд - упрощение всякого рода официальных вопросов безопасности и т.п.
Посмотрите материалы на сайте Orbital Sciencies - получите представление, какой это ужасный геморрой, запустить ПН в космос, причём организационно-юридические и технические проблемы - пополам.

2CaRRibeaN
Значит, задача технико-экономическая. А то я могу сказать: дешевле всего будет построить РН из льда, в качестве топлива использовать морскую воду, а разработчики/изготовители - из фестиваля ледяных скульптур

По поводу цены ступени - не знаю.
А по поводу управления - разве я неясно выразился? Все ступени должны быть управляемы. Почему?
На пальцах:
1. Для атмосферного участка.
Если расчитывать только на аэродинамическую стабиллизацию, то я потребую скорость схода с направляющих метров 80 в секунду. При допустимой перегрузки 10 g (100 m/s*s) это 0.8 s. Или 30...40 метровый путь в направляющем устройстве. Плюс длина ракеты.
А потом - есть атмосфера, есть и ветер, а значит и отклонения.
Если их не парировать... ясно что?
А потом, у нас ракета стартует вертикально? А?
Нет, ребята, аэродинамическая стабиллизация оставьте для запуска с МиГа - там обосновано. А с земли - нет.
2. Для внеатмосферного участка.
Пробовали закрепить карандаш стоя на грифеле на пальце? Умеете?
А теперь попробуйте зактепить его на писменном столе. Поставьте стоя на грифель! Падает?! Почему?

Кстати, не понял, как это "вывернуть" движки?
И какая система УВТ предполагается использовать?
Я предлагаю вторичную инжекцию - самая надеждная! И самая трудоемкая в отработку

2avmich
Одноступенчатая ракета с химическими двигателями не достигнет космической скорости при сколь-нибудь разумном массовом совершенстве - проверьте по формулу Циолковского.

2hcube
Что Вы так скромно ставите задачу? Давайте на фотонную тягу сразу перейдем! Степень реальности примерно та же

По поводу что дешевле - РДТТ или ЖРД - для низкосерийных ракет РДТТ дешевле. Когда переходим на поток, ЖРД бьет и по цене.

Думаю, меня не так поняли в конференциях такое бывает. Я не предлагаю одноступенчатую ракету с РДТТ. Я предлагаю упростить задачу.

В самом начале CaRRibeaN заявил, что прикидка на третью ступень у него есть. Значит, осталось две - или даже одна - ступень. В ру.спейс, кажется, писали, что параметры "Союза" при отделении боковушек (поправьте, если неверно) - 30 км и 3000 м/с. Я и не предлагаю фантастики - поскольку, по условиям задачи, это окажется дорого. Я предлагаю рассмотреть подзадачу - максимально дешёвый способ набрать V для W на H - чтобы хотя бы выбрать, какой из принципиально разных вариантов первой ступени наилучший.

Варбан - нельзя ли то же сделать по системам управления? Стоимость в зависимости от типа? Если, скажем, стоимость СУ пренебрежимо мала по сравнению со стоимостью движка, то ставим самую лучшую СУ . Если наоборот - то минимально допустимую. Задача про затраты - от них всё время и плясать.

Если при низкосерийности РДТТ дешевле, то, видимо, их надо уточнять, а ЖРД отложить. Насколько я понимаю, задача пока ставится для единичного запуска? А там видно будет...

>В ру.спейс, кажется, писали, что параметры "Союза" при отделении боковушек
>(поправьте, если неверно) - 30 км и 3000 м/с.

Неверно. 50км и 1650м/с. Наклон траектории 35 градусов от горизонтали, масса оставшейся РН - 99,8 тонны.

Вторичная инжекция - это введение дополнительного рабочего тела за критическим сечением сопла.
Ссылка: Тимнат И. — Ракетные двигатели на химическом топливе :: Электронная библиотека попечительского совета мехмата МГУ
Качающееся сопло обсуждается там же.

У меня

Это не глюк, это фича! (с, НАСА)

Я тоже надеюсь перейти из R/O в нормальном режиме

Да, управляемость на переходном режиме - всегда проблема

Да это никак квантово-вакуумная флюктуация

Вау, какие люди и всё тот же вопрос актуален... хотя сейчас, подозреваю, куда больше информации доступно по теме .