Многоразовый сверхтяж
новая дискуссия
Дискуссия
447
Простой анализ по построению свертяжей на метан-кислых движках диаметром 9 метров - как у Маска (для удобства сравнения), без дополнительных бустеров.
Фалкол на 85*79=765 тонн тяги выводит ~15 тонн нагрузки, то есть примерно 2 тонны на 100 тонн тяги. Так же будем для удобства считать сверхтяжи. С одной стороны за счет размера они могут вытащить несколько больше, с другой стороны 2 ступень тоже многоразовая и садится сверхтяжу предпочтительно в точке старта. Будем считать это верхним пределом возможного.
Итак, у Маска применяются Рапторы диаметром 1.3 метр тягой на данный момент 250 тонн с двумя газогенераторами кислым и сладким. Кислый тракт сделан максимально коротким. Давление кислорода загнанно в потолок, как у РД-171, что грозит Маску многими проблемами по отладке движка - они отлично взрываются при любом выходе с оптимального режима. 20 движков почти влазят в диаметр 9 метров (согласно геометрии будут выступать на 30 см). Общая тяга получается 33*250= 8250 тонн, получаем верхнюю границу вывода груза на
НОО = 165 тонн (сам Маск говорит о 150 тоннах).
Возьмем движки Безоса, БЕ-4. Тяга 250 тонн, диметр 1.8 метра с кислым генератором. В диметр 9 метров по краю влезут стационарно 12 движков. 3 двигателя можно поставить в центр для управления. Итак 15*250/50=
75 тонн груза на НОО. Намного меньше, но зато движки сделаны в щадящем режиме по давлению в кислом тракте, как у НК-33, поэтому серьезных проблем с ними не ожидается.
Теперь гипотетически представим, чтобы было, если Маск сделал сверхтяж на Мерлине - для сравнения с движками открытой схемы. Итак Мерлин, диаметр 92 см, тяга 85 тонн. 28 движков чуть вытупая влезут по краю в 9 метров. Далее схема как у Раторов - еще 33 движка. Получаем 61*85/50=
103 тонны на НОО. Это конечно не корректное сравнение наглядно показывает - насколько по максимуму смог выжать из открытой схемы Маск.
Опять же, если взять НК-33 с тягой 150 тонн и диаметров 1.5 метра, то сможем раставить стационарно 16 движков по кругу из 9 метров. Соответственно внутрь можем поставить для управления 6 движков +1 еще внутри. Итак 23*150/50= ~
70 тонн груза на НОО. То есть мы видим что у движка БЕ-4 тяга была несколько усилена.
Таким образом РД-182, будучи построеным по той же схеме что и БЕ-4 будет иметь примерно те же характеристики. Если допустим мы захотим выжать больше, то нужно переходить на два генератора с кислым и сладким трактом - при этой схеме разница меж давлением в кислом тракте и камере будет меньше в сравнении с только кислым трактом, что позволит увеличить давление в камере, оставив давление в кислом тракте тем же. Таким образом можно будет вытащить на НОО тонн 100, не загоняя давление в небеса, как Маск. Конечно мы не привязан к диаметру именно 9 метров. В диаметр 10 метров можно запихать 23 движка размера БЕ-4 и получить 23*250/50= 115 тонн на НОО.
PS.
Еще возможно на метане сделать движок только на сладком газогенераторе. Но давление в камере придется сделать небольшим и соотвественно под сверхтяж эта схема подходит не лучше открытой схемы.
Для сравнения с новыми водородными движками, на детандерной схеме, возьмем LE-9 c тягой 120 тонн. диаметр не нашел - но он большой. Если к примеру японцы сделают многоразовую ракету на этом движке с 7 движками, то она вытащит 20-25 тонн на НОО (учитывая что это водород). То есть сверхтяж с этим движком сделать невозможно.
Отредактировано: Прокруст - 08 мар 2024 11:38:01