Цитата: Osq от 15.01.2019 20:36:56Идея выводить космические аппараты на орбиту Земли, используя данный пепелац Stratolaunch (да и в общем воздушный старт) в виде «нулевой» ступени – порочна. Она реализуема, но никаких ощутимых «выгод» не даёт.
Попробую обосновать. Для того, что бы «физическое тело» стало спутником Земли, его надо поднять на высоту 200 км и разогнать до скорости 7910 м/сек. То есть, для вывода 1 кг полезной нагрузки на низкую орбиту надо затратить:
mv↑2/2 + mgh= 1х (7910) ↑2/2 + 1х9,8х200000 = 32,9 МДж
Технические характеристики пепелаца (по высотности и максимальной скорости) вряд ли значительно лучше существующих самолётов. Поэтому он сможет запускать ракеты с высоты не более 10 км и со скоростью не более 270 м/сек. То есть для достижения таких параметров для 1 кг надо затратить:
1х(270) ↑2/2 + 1х9,8х10000 = 0,134 МДж.
Выигрыш энергии, который даёт старт ракеты с данного воздушного носителя составляет:
0,134/32,9х100% = 0,41%.
Энергия необходимая для вывода спутника прямо пропорциональна массе и объёму топливной смеси. Выигрыш в стартовой массе ракеты (по сравнению со стартом с поверхности Земли) не превышает полупроцента.
Как я говорил уже, Ваш расчет вызывает в памяти анекдот о рассчете для случая шарообразного коня в вакууме, причем коня не-циолковского, с неизменной массой.
Изменение конструкции ракетного двигателя с изменением давления - тоже за скобками (а это тоже вес).
По расчету, выигрыш энергии - до полупроцента при старте с высоты 10км с самолета на дозвуке.
Что означает практически бессмысленный технический вариант.
Я не стану, простите, опроверкать Ваши рассчеты своими -
после Глеба Евгеньевича Лозино-Лозинского такие попытки были бы просто смешны. Вам несложно, думаю, будет заметить относительные размеры полезной нагрузки в системах Энергия-Буран и МАКС-Молния, согласитесь, эти различия несколько отличаются от полученного сфероконного полупроцента. Вы должны согласиться, что данные проекты - воплощение расчетов, а не художественного видения автора.
По относительным размерам систем, я бы позволил себе предположить, что выигрыш чисто в массе топлива-окислителя от 10-20% и более.
Кроме чисто энергии на вывод на орбиту, стоило бы обратить внимания на вопрос "на какую именно орбиту выводим". Минимально возможное наклонение низкой опорной орбиты жестко ограничивается географической широтой космодрома. Кроме этого, ограничения могут быть географическими (зоны падения разгонников и возможной катастрофы должны быть в малонаселенной местности своего государства). Суммарно, Байконур с геоширотой 46 может выводить на орбиты с минимальным наклонением 52 градуса. Плесецк - 62. Свободный - 51, Капустин Яр - 48. Альтернатива не привязана жестко к стартовой площадке.
Воздушный вариант старта позволяет выбрать удобную точку на экваторе над океаном, при старте с которой нагрузка выходит на НОО сразу с необходимым наклонением - без необходимости последующего изменения наклона.
Изменение наклона орбиты - весьма энергозатратная операция, требует значительного количества топлива, которое необходимо целиком вытащить на орбиту - и масса нагрузки может даже быть меньше массы потребного топлива. Коэффициент массового совершенства носителей (в таблице отношение "ноо" к "масса" ) превращает эти дополнительные единицы центнеров в дополнительные десятки тонн на Земле.