Современные и перспективные космические аппараты

Форум о новинках и разрабатываемых образцах военной техники

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Южанин » 22 дек 2014, 14:54

Andreas писал(а):По здравому рассуждению в теме разработки именно МБР и не должно фигурировать топливо ТТФ-56/3, поскольку оно обладает относительно низкой плотностью в 1,61 г/куб.см, а новые, более тяжелые военные ракеты должны вписываться в существующие шахты, следовательно для них приемлемо твердое топливо только на основе октогена или более мощного взрывчатого вещества плотностью 2 и более г/куб.см.

А данных о начале в США поисковых работ по созданию нового РДТТ для первой ступени космического ракетоносителя не имеется.

Вероятно, крепкий орешек это ТТФ-56/3 :D

Честно говоря мне не встречалось упоминание того, что на "Тополе-М" или на какой там еще использовалось топливо ТТФ-56/3. Насчет того, что ракеты должны вписываться в существующие шахты - ИМХО тут немного не так. Шахты все равно переоборудуются под новые ракеты. Характерный пример - переоборудование шахт в Козельске. По старым договорам да, там были кое-какие ограничения по размерам шахт и увеличению их объема.
В СНВ-3 такой позиции насколько я помню нет. Кроме того, все нынешние ракеты с РДТТ не относятся к классу средних или тяжелых, их скорее можно отнести к классы легких (хотя четкой градации в этом деле не наблюдается). Их габариты позволяют использоваться после небольшой модернизации существующие шахты.

О начале поисковых работ у США по созданию нового РДТТ для первой ступени действительно не имеются. И вряд ли такие работы будут проводится. Американцы при создании нового носителя SLS пошли по линии унификации и максимального использования существующих ранее заделов. И в "Аресах" и в SLS в качестве ускорителей будет использоваться ускорители от "шаттла". Не помню только, один к одному или будет добавлены-убраны секции ускорителя. Начинать новые работы при существующих (достаточных) и нормально эксплуатируемых ТТУ - расход денег. А ситуация в космической отрасли США сейчас не такая, чтобы сорить деньгами налево-направо
Я никогда не вру. Но если правда может повредить мне - я просто утаиваю ее (с)
Южанин
 
Сообщения: 380
Зарегистрирован: 14 ноя 2014, 16:12
Откуда: Южные рубежи России. Ставропольский край

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Andreas » 22 дек 2014, 16:55

Твердотопливный ускоритель SRB первой ступени РКС Space Shuttle весит 580 тонн (в т.ч. топливо 499 тонн), создает тягу от 1300 до 1400 тс, имеет удельный импульс 2690 м/с в пустоте и 2420 м/с на уровне моря.

Смесевое топливо SRB включает перхлорат аммония (окислитель, 69,6%), алюминий (горючее, 16%), оксид железа (катализатор, 0,4%), полимер HTPB (активное связующее, 12,04%) и эпоксидная смола (отвердитель, 1,96%).

Применение SRB разработки 1970-х годов в перспективной РКС Space Launch System (планируемый запуск - 2017 год) является анахронизмом. Естественным образом напрашивается вопрос о замене перхлората аммония на что-либо более современное, тем более, что в линейке возможных конфигураций РКС SLB представлен тяжелый Block II c полезной нагрузкой 130 тонн (легкий Block I имеет полезную нагрузку 70 тонн)



Визуально боковые ускорители этих блоков отличаются между собой, что наводит на мысль об использовании в тяжелом варианте нового РДТТ вместо SRB. Кстати, т.н. боковые ускорители являются ничем иным как первой ступенью ракетоносителя по аналогии с РКС Р-7 разработки КБ Королева.

В Р-7 параллельная схема работы первой и второй ступени была обусловлена дефицитом тяги первой ступени, в Space Shuttle - опасением невключения второй ступени на трассе полета. Какие-либо разумные доводы применения паралелльной схемы в SLB (включающей только отработанные ранее ЖРД) отсутствуют. Поэтому вполне возможна последовательная схема работы ступеней при условии использования современного твердого топлива с удельным импульсом 3500 м/с (как в РКС Saturn V с керосиновым ЖРД F-1, установленными на первой ступени и имеющими каждый тягу 790 тс и удельный импульс 2650 м/с на уровне моря).

Вопрос - чем будут наполняться SRB в составе Block II ?
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Южанин » 22 дек 2014, 17:53

Andreas писал(а): Визуально боковые ускорители этих блоков отличаются между собой, что наводит на мысль об использовании в тяжелом варианте нового РДТТ вместо SRB.

Сорри, но делать такие выводы на основе рисунка достаточно глупо. Разница вы видите в том, что на первом рисунке есть поперечные линии и отличающаяся от остальных задняя часть ускорителя??? Это, сорри, достаточно непрофессионально. Речь идет пока о самом первом варианте носителя, который совершит первый полет в 2017-2018 году, а второй, насколько я помню в 2021. Об остальных пока не идет и речи. Окончательная конфигурация хоть и сформирована, но какие будут изменения в последующих вариантах - пока неизвестно. И поэтому не известно, на чем будет достигнута большая полезная нагрузка:с помощью РДТТ или ЖРД ступеней центрального блока.

Andreas писал(а): Кстати, т.н. боковые ускорители являются ничем иным как первой ступенью ракетоносителя по аналогии с РКС Р-7 разработки КБ Королева.

Я повторюсь. Тут просто-напросто разница в терминологии. У нас боковушки считаются первой ступенью, у американцев и европейцев - это зачастую нулевая ступень (или Strap-On - дополнительный двигатель). А первой является нижняя ступень центрального блока.

Andreas писал(а):В Р-7 параллельная схема работы первой и второй ступени была обусловлена дефицитом тяги первой ступени, в Space Shuttle - опасением невключения второй ступени на трассе полета. Какие-либо разумные доводы применения паралелльной схемы в SLB (включающей только отработанные ранее ЖРД) отсутствуют.

Вы так думаете? Вы значит за то, чтобы не включать одновременно ТТУ и двигатели 1 ступени (или если хотите 1и 2 ступеней? Я вас правильно понял?

Andreas писал(а):Вопрос - чем будут наполняться SRB в составе Block II ?

Смесью серы и бертолетовой соли :D
Я никогда не вру. Но если правда может повредить мне - я просто утаиваю ее (с)
Южанин
 
Сообщения: 380
Зарегистрирован: 14 ноя 2014, 16:12
Откуда: Южные рубежи России. Ставропольский край

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Andreas » 22 дек 2014, 20:16

На рисунке Block I поперечные линии соответствуют швам между отдельными секциями корпусов ускорителей. На рисунке Block II поперечные линии отсутствуют в связи с цельной конструкцией корпусов типа "кокон". Есть подозрение, что изменением конструкции дело не ограничится.

Я имею в виду тяговую схему по типу РКС Saturn V - на нижнем ярусе располагаются двигатели первой ступени, на среднем - второй и на верхнем - третьей. На начальном участке работают двигатели только первой ступени - тяга РДТТ в количестве от одного до семи (в зависимости от конфигурации ракетоносителя) с избытком покрывает все потребности на старте.

Ваш прогноз зачтен :mrgreen:
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Южанин » 22 дек 2014, 23:05

Andreas писал(а):На рисунке Block I поперечные линии соответствуют швам между отдельными секциями корпусов ускорителей. На рисунке Block II поперечные линии отсутствуют в связи с цельной конструкцией корпусов типа "кокон". Есть подозрение, что изменением конструкции дело не ограничится.

Я знаю. Просто если в отношении Блока 1 решение уже принято, как и в отношении модификации Блок 1В, то какие ускорители будут на версиях Блок 1А и Блок 2 пока не ясно. Это действительно могут быть или новые ТТУ с т.н. композитным корпусом, более энергоемким топливом, так и боковые ускорители с ЖРД. Вариантов много и разных. Пока из открытых источников известно лишь, что "новые" ТТУ будут иметь те же габаритные размеры, что и пятисекционные ТТУ, созданные на базе шаттловских. А именно длина 53,7 метров (против 50-метровых шаттловских), диаметр такой же - 3,71 м
А вот жидкостные будут чуть короче - 52,9 метров, но зато диаметром 5 метров. Так что пока вариантов рассматривается очень много, но какой будет - ХЗ. По крайней мере в первых двух полетах будет Блок 1 в 2-х и 3-х ступенчатом вариантах.

Andreas писал(а):Я имею в виду тяговую схему по типу РКС Saturn V - на нижнем ярусе располагаются двигатели первой ступени, на среднем - второй и на верхнем - третьей. На начальном участке работают двигатели только первой ступени - тяга РДТТ в количестве от одного до семи (в зависимости от конфигурации ракетоносителя) с избытком покрывает все потребности на старте.

При использовании этих двигателей (а я повторюсь, носитель создается с максимальной унификацией с существующими) - такое невозможно. Уже сейчас высота носителей в зависимости от модификации от 90 до почти 130 метров. А если добавить сюда еще и длину ТТУ - 54 метра, получится монструобразная махина высотой почти в 150-180 метров. Этакий хлыст, поскольку диаметр жидкостной ступени всего 8,4 метра. Вписать в эту окружность ТТУ диаметром 3,71 в количестве больше, чем 3 вряд ли удастся. А в единственном количестве (один ТТУ) это будет конструкция отдаленно напоминающая "Арес-1", но там на таком ТТУ "сидела "голова" весом в 25-30 тонн. Здесь же на такой "ножке" будет "сидеть" дура весом в 1000 тонн минимум.

Да и смысл наращивать стартовый вес. Стоить помнить, что даже шаттловский ТТУ весил 590 тонн, этот - больше. Пусть даже 600 тонн. Зачем стартовый вес в 2200-2300 тонн (при двух ускорителях) еще увеличивать на как минимум 3000 тонн? Это, сорри, получается технический маразм. Модульная конструкция в случае необходимости позволит нарастить еще пару блоков, но зачем иметь 7, причем в конструкции, когда каждая конфигурация будет новой при этом неиспытанной ракетой - не понимаю.
Я никогда не вру. Но если правда может повредить мне - я просто утаиваю ее (с)
Южанин
 
Сообщения: 380
Зарегистрирован: 14 ноя 2014, 16:12
Откуда: Южные рубежи России. Ставропольский край

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Andreas » 22 дек 2014, 23:40

Диаметр РДТТ можно увеличить, а длину уменьшить, скажем, до 6х30 м. Соответственно увеличить диаметр второй и третьей ступени и сократить их длину.

Вторую ступень можно выполнить в виде набора жидкостных однодвигательных ракет и модульно соединять каждый РДТТ первой ступени с каждой однодвигательной ракетой второй ступени, после этого связывая их в общий пакет. Получится линейка из семи модулей РДТТ+ЖРД. Т.е. одним-единственным базовым решением можно накрыть семикратно различающиеся по массе полезные нагрузки.

Наименьший стартовый вес РКС будет около одной тысячи тонн, наибольший - около семи.

Суммарный удельный импульс двухступенчатой системы будет равен 3500 м/с (гидридный РДТТ) + 4600 м/с (водородный ЖРД) = 8100 м/с. Т.о. для поднятия груза на низкую опорную орбиту хватит двух ступеней.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Южанин » 23 дек 2014, 00:18

Andreas писал(а):Диаметр РДТТ можно увеличить, а длину уменьшить, скажем, до 6х30 м. Соответственно увеличить диаметр второй и третьей ступени и сократить их длину.

Можно, все можно сделать, только возникает один вопрос: ЗАЧЕМ. Носитель создается с максимальным использованием существующих двигателей и ускорителей. То, что вы предлагаете - это делать все с нуля.

Andreas писал(а): Вторую ступень можно выполнить в виде набора жидкостных однодвигательных ракет и модульно соединять каждый РДТТ первой ступени с каждой однодвигательной ракетой второй ступени, после этого связывая их в общий пакет. Получится линейка из семи модулей РДТТ+ЖРД. Т.е. одним-единственным базовым решением можно накрыть семикратно различающиеся по массе полезные нагрузки.


Связывать каждый двигатель первой ступени с каждым двигателем второй ступени - это не делать модульную ракету. Это откровенно говоря глупость. У вас получится просто конструктор, который ни к чему хорошему не приведет. Убрав из носителя хотя бы одну связку вы нарушите не только ее аэродинамику, но и внесете перекос. У вас не будет симметричной тяги всей системы К тому же, увеличив диаметр ТТУ до 6 метров вы получите, ракету, суммарный диаметр первой ступени у которой будет 18,5 метров. Этот монстр, точнее его сопротивление съест у вас полезную нагрузку и вы не получите линейку из семикратно различающейся полезной нагрузки. Увеличение диаметра ракеты - это не самоцель. Порой это необходимость, но не до такого размера. К тому же если модульная ракета - это базовый блок плюс боковые ускорители, увеличивая количество которых вы можете менять полезную нагрузку, то тут у вас будет не модульная ракета, а черт знает что. Как вы представляете как из этой конструкции выдернуть какую-то ее часть? Что получится? Люди, поверьте не глупые пришли к идеи модульности в том виде, в каком она сейчас существует. Центральный блок и боковушки, но отнюдь не то, что вы предлагаете. Мы уже это проходили, в частности на изделии РТ-1, да и на некоторых других. К счастью нереализованных

Andreas писал(а):Наименьший стартовый вес РКС будет около одной тысячи тонн, наибольший - около семи.Общий удельный импульс двухступенчатой системы будет равен 3500 м/с (гидридный РДТТ) + 4600 м/с (водородный ЖРД) = 8100 м/с. Т.о. для поднятия груза на низкую опорную орбиту хватит двух ступеней.

И зачем такой стартовый вес в 7000 тонн? Вы считаете исключительно импульс, но не считаете, какое сопротивление будет иметь такая конструкция, даже симметричная, не говоря уже о нессиметричной. Короче, эта ваша ракета некий сфероконь в вакууме, как принято говорить
Я никогда не вру. Но если правда может повредить мне - я просто утаиваю ее (с)
Южанин
 
Сообщения: 380
Зарегистрирован: 14 ноя 2014, 16:12
Откуда: Южные рубежи России. Ставропольский край

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение EvMitkov » 23 дек 2014, 00:33

Чуть запоздало - но, как говорил Паниковский - "Лучше поздно, чем никогда" :mrgreen:

Володя - СПАСИБО за дельное разъяснение по "многоразовикам".
Тут ведь как: срабатывает "непосредственное восприятие": комплекс "Энергия-Буран" или челнок с носителем воспринимается как "главное-неглавное". То есть орбитальный аэроплан воспринимается как "главное", имеющее имя собственное и похожее на существующее. На те же самолеты. Которые взлетают - и садятся. Снова - взлетают и снова садятся...
А тот же спускаемый аппарат "Ориона" как аналог самолета невоспринимается непрофессионалом. Отсюда - ассоциация с "одноразовым" комплексом и соответственно - вопросы.
Объясняю чутку путано, сам чувствую - но полагаю, Вы меня сразу поняли, раз растолковали на пальцах и очень ясно и доходчиво.
Не пытайтесь загнать меня в угол - тогда я добрый
Аватара пользователя
EvMitkov
 
Сообщения: 17305
Зарегистрирован: 02 окт 2010, 02:53
Откуда: Россия, заМКАДье; Ростовская область.

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Andreas » 23 дек 2014, 00:57

Южанин писал(а):Носитель создается с максимальным использованием существующих двигателей и ускорителей. То, что вы предлагаете - это делать все с нуля.

Связывать каждый двигатель первой ступени с каждым двигателем второй ступени - это не делать модульную ракету. Это откровенно говоря глупость. У вас получится просто конструктор, который ни к чему хорошему не приведет. Убрав из носителя хотя бы одну связку вы нарушите не только ее аэродинамику, но и внесете перекос. У вас не будет симметричной тяги всей системы

К тому же, увеличив диаметр ТТУ до 6 метров вы получите, ракету, суммарный диаметр первой ступени у которой будет 18,5 метров. Этот монстр, точнее его сопротивление съест у вас полезную нагрузку

С точностью до наоборот - все существующие на момент ракетоносители созданы с нуля. Обратное пока что наблюдается только на бумаге в ТТЗ на будущие РН - сферокони по Вашему определению :D

Компоновка пакета из любого количества модулей может быть симмметрична, если крепить полезную нагрузку по оси симметрии пакета. Как пример составления сложных пакетов см. различные конфигурации модулей РД-270 ракетоносителя УР-700 разработки КБ Челомея



Относительное удлинение одного модуля РДТТ+ЖРД с полезной нагрузкой равно (30 + 30 + 12) : 6 = 12, т.е. меньше, чем у РКС "Протон". Относительное удлинение пакета из семи модулей РДТТ+ЖРД с полезной нагрузкой равно (30+30+30) : 18 = 5, т.е. больше, чем у РКС "Энергия". Значит, аэродинамическое сопротивление в различных конфигурациях будет в пределах нормы.
Если суммарного импульса двух ступеней 8100 м/с не хватит для выхода на расчетную орбиту, то в качестве третьей ступени можно использовать разгонный блок полезной нагрузки.
Последний раз редактировалось Andreas 23 дек 2014, 03:48, всего редактировалось 1 раз.
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Re: Коммерческие космические летательные аппараты

Сообщение Andreas » 23 дек 2014, 03:46

Теперь таких не делают: УР-900 КБ Челомея



By January 1969, Chelomei was proposing the UR-900 for the Mars expedition. A garbled description of this launch vehicle appears in Chertok's memoirs. This would seem to be a version of the UR-700 using 15 RD-270 modules in the first and second stages in place as opposed to the nine modules of the UR-700. The third and fourth stages were derived from the UR-500. The booster could deliver 240 tonnes to low earth orbit.

Chertok asked Chelomei what would happen if, God forbid, such a booster exploded on the launch pad. Wouldn't the entire launch complex be rendered a dead zone for 18 to 20 years? Chelomei's reply was that it wouldn't explode, since Glushko's engines were reliable and didn't fail. Aside from that, these propellants had been used in hundreds of military rockets, deployed in silos, aboard ships and submarines, with no problem. Fear of these propellants was irrational. Related propellants were used by the Americans on the Apollo manned spacecraft.

Less than three months later, on 2 April 1969, the unimaginable happened. A Proton rocket, one tenth the size of the planned UR-900, was launched in an attempt to send an unmanned probe to Mars. The leadership of the Soviet Rocket Forces and most of the Chief Designers were present for the event. The Proton rocket lifted off, but one engine failed. The vehicle flew at an altitude of 50 m horizontally, finally exploding only a few dozen metres from the launch pad, spraying the whole complex with poisonous propellants that were quickly spread by the wind. Everyone took off in their autos to escape, but which direction to go? Finally it was decided that the launch point was the safest, but this proved to be even more dangerous - the second stage was still intact and liable to explode. The contamination was so bad that there was no way to clean up - the only possibility was just had to wait for rain to wash it away. This didn't happen until the Mars 1969 launch window was closed, so the first such probe was not put into space until 1971.

This accident seems to have made a powerful impression on the military, and plans for a new generation of space launchers drawn up in the early 1970's specified use of non-toxic liquid oxygen and kerosene propellants. This also forced Chelomei to specify these propellants in the redesignated UR-700M for the Mars expedition.

Status: Design 1969
Gross mass: 8,000,000 kg
Payload: 240,000 kg
Height: 90 m
Diameter: 28 m
Thrust: 94,000.00 kN
Apogee: 200 km orbit at 51 degrees
"Всё будет так, как мы хотим. На случай разных бед, У нас есть пулемёт Максим, У них Максима нет"
Hilaire Belloc, "The Modern Traveller" (C)
Аватара пользователя
Andreas
 
Сообщения: 10966
Зарегистрирован: 22 май 2012, 16:31

Пред.След.

Вернуться в Новинки военной техники

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1