Обсуждение космических программ
8,807,835 39,586
 

  ВЛ-68 ( Слушатель )
24 дек 2018 23:10:34

Сравнение ракет

новая дискуссия Дискуссия  594

Не пинайте меня сильно ногамиПодмигивающий(особенно НАлЕ), я как-то на досуге собрал табличку. За точность данных не ручаюсь - брал откуда придется, но тенденция более-менее прослеживается.
Предупреждая возражения, сразу замечу - сравнение (если судить строго) не совсем корректное. Хотя, для первой оценки, "на пальцах" - сгодится.
И что интересно, первые версии Флакона вполне укладываются в общую статистику, а вот последние (выделено красным) - выпадают конкретно!
Прим.: последний столбик - отношение массы ПН к стартовой массе
Ракета-носитель


Страна


Масса РН, т


УИ(1ст), с


Масса ПН НОО, т


РН лёгкого класса (до 5 т. ПН)
Стрела
RU


105


 


2


1.90%


Рокот
RU


107,5


 


2,3


1.95%


Вега
EU


137


 


2,3


1.68%


CZ-2C
CN


233


 


3,8


1.65%


Delta II 6ххх
USA


152


 


2,7


1.78%


Союз-2.1в
RU


160


 


3


1.75%


CZ-2D
CN


232


 


3,5


1.50%


Днепр
UA


211


 


3,7


1.75%


Ангара 1.2
RU


171


 


3.8


2.22%


CZ-4A
CN


249


 


4


1.60%


РН среднего класса (5-10 т. ПН)
Антарес
USA


240


 


5,6


2.33%


Delta II 7ххх
USA


232


 


6,1


2.63%


Союз-У
RU


313


252


7


2,24%


Союз-ФГ
RU


313


258


7,1


2,27%


Союз-2.1а
RU


312


 


7


2,24%


Союз-2.1б
RU


312


 


8,3


2,66%


Falcon 1.0
USA


318


266


9


2,83%


Delta IV M
USA


249


 


9,4


3.76%


CZ-2E
CN


462


 


9,5


2.06%


Atlas V 4хх
USA


335


 


9,8


2.93%


РН тяжелого класса  (10-100 т. ПН)
Delta IV M+ (5,2)
USA


?


 


11,5


?


CZ-3B
CN


425


 


12


2.82%


Delta IV M+ (4,2)
USA


?


 


13,1


?


Falcon 1.1
USA


506


282


13,2


2,61%


CZ-7
CN


597


300


13,5


2.26%


Зенит-2
UA


459


337


13,7


2,98%


Delta IV M+ (5,4)
USA


?


 


14,1


?


Зенит-3SL
UA


473


337


15


3,17%


Союз-5 (теория)
RU


520


 


17


3,27%


Ariane 5 G
EU


737


 


18


2.44%


Atlas V 5хх
USA


547


 


18,8


3.44%


Falcon FT
USA


549


282


22,8


4,15%


Протон-М
RU


705


288


23


3,26%


Ангара А5
RU


773


312


24,5


3,17%


CZ-5B
CN


837


300


25


2,99%


Delta IV H
USA


733


 


28,8


3.93%


Ariane 5ES
EU


777


 


21


2.70%


Falcon H
USA


1420


282


63.8


4.49%


РН сверхтяжелого класса  (св. 100 т. ПН)
Энергия
RU


2400


310


100


4,16%


Сатурн-5
USA


2965


263


140


4,72%



Кто имеет более точную информацию - уточняйте.
Отредактировано: ВЛ-68 - 24 дек 2018 23:14:28
  • +0.20 / 13
  • АУ
ОТВЕТЫ (29)
 
 
  Аладдин ( Слушатель )
25 дек 2018 12:08:33

По-моему, эти 22.8 тонн "Фалкона FT" на НОО - чушь собачья. Он никогда не выводил больше 9.8 тонн.
И никогда, КМК, не поднимет. 
Почему - НАЛЕ сказал. Нравится
Так что и эффективност в 4.15% - тоже чушь. 
  • +0.03 / 3
  • АУ
 
 
  ВЛ-68 ( Слушатель )
25 дек 2018 12:17:55

Так и я же о том Улыбающийся
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
  ЮрийР ( Слушатель )
25 дек 2018 13:09:00

На этом фоне еще одна ракета, к сожалению, выглядит странно.
Это Сатурн 5, на технологии 67 года, с первой керосин-кислородной ступенью, превосходящий почти на 1% чисто водородную Дельту 4 Н
Я понимаю, что чем тяжелее, тем меньше влияют всякие системы управления, но все равно.
Странно это.
Есть подозрения, что где то закрался не корректный рассчет, в связи с многократным включением 3й ступени и неверной оценкой ее веса.
  • +0.07 / 5
  • АУ
 
 
 
 
  basilevs ( Слушатель )
25 дек 2018 15:36:43

У Сатурн-5 вторая ступень водородная. И третья - тоже водородная. Двигатели J-2. А на первой от водорода пользы не так много. Так что всё сходится там, хорошо бьётся.
  • +0.10 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 15:59:59

А как же то, что вес вспомогательных систем тогда и сейчас должен быть сильно разным? Да и двигатели на Д-4 дают намного лучший УИ?
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 16:01:06

Ничего странного, на Дельте движок дохленький  в части удельного импульса.
И таки, масштабный коэффициент играет весьма существенную роль 

Возможно, в эти 140 тонн входит и сама конструкция третьей ступени.Подмигивающий
  • +0.10 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
  ЮрийР ( Слушатель )
25 дек 2018 18:37:29

Вот да - те же мысли. 
Т.е. если пытаться Сатурн 5 поднять на орбиту что угодно, крома отправки Аполлона с обвеской к Луне, то немедленно все станет сильно хуже и коэффициент превратится в реальные 4%, а то и хуже.
Не даром США, после завершения программы Аполлон даже не пыталось на той же ракете отправить автобус с барахлом к Марсу и т.п., хотя даже готовые ракеты и двигатели были.
Казалось бы - делай адаптацию новой ПН да и пускай - деньги то уже на половину потрачены. 
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 16:13:45

Угу.

А вот тут торопиться не надо. Так понимаю, что 9,8 тонны - это Иридиумы-НEXT, а там орбита ССО, да еще высотой 750 км.
Тот же Зенит-2 выводит на эту высоту где-то около 8,2 тонны (причем не на ССО, а на наклонение , близкое к оптимальному для байконуровской широты старта). При этом на 200 км (классическая НОО)  - около 14 тонн.
Если взять такое же соотношение (на самом деле чуть больше), то получим  для Ф-9 около 17 тонн на НОО, что вполне правдоподобно.

Разумеется.
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 16:32:19

То есть стандартные ~3.1%.
  • +0.05 / 4
  • АУ
 
 
 
  Аладдин ( Слушатель )
25 дек 2018 19:13:10

НАЛЕ, "Иридиумы" летают на ниской полярной орбите. 
https://en.wikipedia.org/wiki/…y_launches
https://en.wikipedia.org/wiki/…stellation
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 19:18:07

И на какой все же высоте, а то я американского языка не знаю?
Ткните куда-нибудь конкретней, где искать?
Насколько знаю, их высота выведения 750 км или даже чуть поболее.
И русская Вики врет точно также подтверждает меня, называя высоту в 780 км.Строит глазки
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 21:40:23


Да.

https://www.n2yo.com/satellite/?s=43249

Perigee: 783.5 km  
Apogee: 786.2 km 
Inclination: 86.4 ° 



https://heavens-abov…8&tz=RFTm3



  • +0.07 / 4
  • АУ
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 16:09:56


По "Сатурн-5" в википедии неточность, (хоть и с некоторых пор вставлено пояснение, но часто путают):
В эти 140 тонн на НОО включена масса третьей ступени.
То есть масса ее корпуса и двигателя, с помощью которых это всё на орбиту  как раз и выводилось.

И на всякий случай.

Об отношении к  спору о ПН (правда, на примере ГПО):



С НаЛе мы тоже как-то обсуждали Фальконовские 23 тонны  (не могу сходу найти), насколько помню я там "технично"Улыбающийся  завершил, что спорить о 4.12% или 4,15% бессмысленно, так как обоснование предельной цифры (по НаЛе) должным образом не имеется (оно основано на опыте по старым технологиям и конструкций). А значит, "возвращаемся к пункту 1"

  • +0.11 / 8
  • АУ
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 16:42:58

А какие такие новые технологии, которые вдруг сразу подняли весовое  совершенство  более чем на треть?
Движки дохлые и неэконмичные (но простые, надежные и легкие), СУ как бы не совершенствовали, больше трех- четырех сотен кг  выигрыша не даст (это по сравнению с советскими ракетами рубежа 70...80-х годов прошлого столетия), а это меньше одной десятой процента для ракеты массой в 550 тонн.
Остается корпус. Дык, там технологии 60-х годов (опять-таки умышленно). Вот только на алюминий-литиевые сплавы и приходится уповать.Улыбающийся
Так что ...Подмигивающий
  • +0.07 / 4
  • АУ
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 17:47:15

Ну, я не настолько фанат знаю Falcon 9, чтоб там копаться
На очень грубую вскидку:
- материалы, с баками что-то напридумывали.
  - переходный отсек,  вот на той  ступени которая недавно плюхнулась в воду,  с дырой. Явно не люминь, 

https://kenkremer.bl…-into.html

- переохлаждение топлива
- двигатели да, легкие (притом, что повторный запуск, но не супер экономичные)
- что-то на системе гидравлики сэкономили.
Потом еще  покапаюсь как-нибудь. (хотя и не собирался ;) )
  • +0.09 / 6
  • АУ
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 17:52:30

Вес двигателей намного меньше веса топлива, тут рулит УИ, который там "не очень".
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 17:59:00

Да, это понятно.
Но если мы хотим взвесить "на весах-коромыслах" с точностью то десятых процента, то придется учесть всё, даже мелочи.
  • +0.10 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 18:03:14

Разница между 4++% и 3% это не десятые процента, это четверть.
  • +0.06 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 18:48:33

Разница 1% в отношении ПН / CМ
Чтоб этот процент (3 или 4) считать, на каждой чаше весов (сравниваем версии ракет) нужно  "взвешивать" СМ ракеты с точностью до процента, а не с точностью до четверти.
Закон вычисления погрешности отношения.

Ну, и в прошлом споре с НаЛе (заставили все-таки найти...)  мы спорили о десятых процентах:

ЦитатаЦитата: НАлЕ от 23.06.2017 23:07:41
Ну никак не может ракета такого класса (её стартовый вес где-то 550 тонн), на "О2 + Керосин" выводить даже на НОО (не говоря уже о ГПО)  более 4% от своего стартового веса.

Я, помнится, это даже специально "технично" Улыбающийся зафиксировал, и сделал вывод, что дальнейший спор о десятых процента становиться бессмысленным Подмигивающий ( нужно разбирать  всю конструкцию ракеты до деталей). 
  • +0.10 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 19:09:06

Не о десятых процента, а об увеличении  веса ПН более, чем на треть. С более-менее реальных 17 тонн до мифических 22,8 тонны. Что для стартового веса в 550 тонн составляет 3,1 и 4,15  процентов соответственно.
  • +0.08 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 20:13:08

Ну, хорошо. Я вас не так понял.
Но опять же ходим по кругу:


Тут под "не исходя из прошлой практики, а более менее строго"  имеется  в виду что с учетом новых материалов и технологий:
3.2% может?
3.3% может?
Иными словами: какова гарантированная оценка границы "невозможности" с учетом конструкции ракеты? ( с дальнейшем обоснованием должным образом).

Вы поймите, мне вот честно неинтересно (четвертый вариант) сколько точно и реально выводит Фалькон на НОО  теоретически (Вариант А:) и практически (Вариант В)
Но утверждение о невозможности делаете Вы, а не я.
Значит, для продолжения разговора нужно изучить конкретно: ракету (Вариант А1, А2), или другим способом (Вариант Б)
Вот это было бы интересно (за счет чего он увеличивал эффективность)
А доказывать Вам что Фалькон вот точно может выводить как минимум 22,8 тонны  я не собираюсь, и не собирался. Мне для этого придется делать Вашу работу.
Причем от этой работы практического выхлопа я не вижу (для себя). Как и от данного спора (ходим по кругу).
  • +0.08 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
25 дек 2018 20:23:30

Но я опираюсь на цифры и формулу товарища Циолковского.Веселый
  • +0.07 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 20:35:29

Охотно верю.
"Но, черт возьми, как?" Веселый
(Только предлагаю не сегодня, я уже не потяну никакие  формулы — вечер, "то да сё" и отвлекают. )
  • +0.09 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 21:35:46

По отношению к российским ракетам тут предлагали методику - максимальный реальный груз, веденный на орбиту / на массу РН. Применим такое к Фалкону?
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
25 дек 2018 21:46:32

"А смысл?"
Ведь это дает ответ на вопрос, сколько Фалькон выводил, а мы обсуждаем сколько он может/не может вывести.
  • +0.08 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
25 дек 2018 22:09:11

Реально подтвержденные характеристики? Строго говоря заявлять можно любую максимальную ПН.
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
26 дек 2018 17:16:55

(устало)  Я это уже обозначил Вариантом В ("вот тогда и поговорим")

Кроме того, не уверен, что для SpaceX есть к.л. смысл запустить  22 тонны бетона на НОО  для подтверждения характеристик таким образом. (специально для нас)



И даже если запустит что-то... Ведь всегда же можно написать "строго говоря заявлять можно любую ПН". Никто не запрещает. Так?
Вот запустил он, допустим, 7 тонный Telestar 19 на ГПО-2275.
Масса на 15% меньше чем 8300 кг, завяленная максималка на ГПО.
(Но при этом первая ступень совершила посадку).
У вас есть сомнения в заявленной массе?
Определитесь, для продолжения.
Кроме того, я не думаю, что он должен запускать на ГПО прям 8300 кг.
Уж так получилось, что мы не являемся субъектом, которому нужно подтверждать таким вот (специально для нас) образом.
Свои возможности он объявляет потенциальным заказчикам: "хотите что-то запустить - вот предложение и его ТТХ, характеристики двигателей и ступеней".
Поэтому для нас есть другие варианты  (по той же ссылке, A1, A2, Б) — обосновать сомнения невозможности, (или хотя бы оценить массу ПН).
- исходя из заявленных х-к  ракеты: двигателя, масс ступеней и т.д. (в допущении что они верны).
- исходя из уже запущенных спутников на ГПО (в допущение, что вы принимаете их, и что известна масса заправки)
- доказать невозможность заявленных х-к  ракеты по конструкции (что такой массы степени или тяги двигателя не может быть)
Для первого, вам (да и мне тоже) нужно вспомнить орбитальную механику, учесть сопротивление воздуха, вращение земли,  и т.д. 
Для второго тоже самое, но кмк проще.
(Договориться  только, что на второй ступени для разных спутников устанавливается тот или иной держатель спутника, имеющий ращличную массу)
Или четвертый вариант...(могу тоже повторить какой)
  • +0.17 / 10
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Explorer-2000 ( Слушатель )
26 дек 2018 23:39:15

Ну это не совсем верное срвнение, 8300 то заявлялось на стандартную ГПО-1800, а иначе это не имеет смысла. Однако если посчитать что вес ступени после отделения спутника 5т, что очень хороший результат т.к. начальный вес ступени более 100т то для вывода 7т Телестара на ГПО-2275 надо примерно 9.5т топлива, которое в этом случае можно считать полезной нагрузкой, оно же выведено не низкую орбиту, тогда получается что полезная нагрузка 16.5т и при этом посадили первую ступень, так что Фалкон не сомненно поднимает на низкую орбиту более 17т. Максимальный вес на ГПО пожалуй Intelsat-35 6.7т на ГПО-1860, судя по описанию полная заправка обеих ступеней, на низкой орбите спутник + топливо до ГПО примерно 19т. 5т вес ступени после отделения выглядит правдоподобно, т.е. Фалкон может реально вывести на низкую орбиту порядка 20т. У Союза-5-го кстати предполагаемый вес пустой второй ступени 6.5т при заправке 60т, у Фалкона заправка 2-й ступени более 100т не забываем.

Можно посмотреть по запуску Intelsata-35
http://spaceflight10…elsat-35e/
The delta-v provided by the second burn was around 2.49km/s
Достаточно подробное описаение так что можно не сомневаться 19-20т Фалкон на низкую орбиту может вывести.
  • +0.01 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
  ВЛ-68 ( Слушатель )
25 дек 2018 18:47:00

Я как-то попытался сравнить Мерлин и РД170 (180, 190...)
И если отмасштабировать 170 до тяги 9-и Мерлинов (там где-то к=1,1 по памяти), то потери на массе движка - неск. тонн, а экономия топлива - десятки.
Если кому надо - могу поискать этот расчет.
  • +0.06 / 4
  • АУ