Как и зачем S7 создает собственную ракету

Ветка: Обсуждение космических программ
  normalized_ ( Слушатель )
08 апр 2021 в 19:28
https://zelenyikot.l…56203.html

Отрывки:
ЦитатаНесколько месяцев назад стало известно, что в группе компаний S7 уже два года работает «Центр разработок С7» или S7 R&D. Эта компания занимается разработкой легкой ракеты, а в перспективе и средней, для запусков с «Морского старта» или наземных площадок.

«Центр разработок С7» располагается на пути из Москвы в аэропорт Домодедово. Будущее предприятие занимает несколько цехов, где планируется производство ракет. Пока эти цеха полупустые, но сейчас идет активное освоение технологий, которые должны значительно упростить и удешевить производство ракет.


Чтобы создавать ракету с наименьшими затратами, на небольшой производственной площадке и конкурентоспособную на мировом рынке, традиционные «советские» подходы не годятся. Возможности построить гигантский комплекс, размером с небольшой город, у S7 нет, поэтому разработчики ищут более компактные и экономичные решения.

По сути, сейчас осваиваются две ключевые технологии для производства корпуса и баков ракеты:
- сварка трением с перемешиванием (СТП)
- и проволочно-дуговое выращивание.

Про решения Маска:


ЦитатаДесятилетиями это решение работало, но какой ценой? Чтобы сделать такую «вафлю» нужно взять лист алюминия толщиной в несколько сантиметров и «отсечь всё лишнее». Потом листы свариваются трением в полноценный бак, а завод покидают самосвалы с алюминиевой стружкой…
А потом пришел Илон Маск… Куда уж без него в разговоре о ракетах. Так вот он решил не идти по стопам классиков Возрождения, а подойти к задаче на новом технологическом уровне, сделать ракету легче и дешевле в производстве, как самолет. И вместо алюминиевых плит стал использовать тонкостенные баки, а чтобы его ракеты не расползлись как вареные макароны, изнутри баков навариваются продольные стрингеры и поперечные шпангоуты. Так изготавливают корпуса самолетов, но в них используются заклепки.

Хотя это тоже придумали в СССР. Ракета Н1 имела несущий корпус созданный по самолетной схеме «полумонокок», но и там были заклепки, а варились только сферические баки.

У Маска же стрингеры «натираются», потому что скрепить два тонких листа металла с помощью сварки трением с перемешиванием можно не только в стыке, но и наложив друг на друга.Так SpaceX получила сразу несколько преимуществ. Прежде всего повысилась эффективность ракеты до 4,1%. Именно столько от массы полностью снаряженной ракеты может вывести на низкую орбиту Falcon 9. Для примера эффективность конкурирующих Atlas V — 2,9-3,5%, «Протона-М» — 3,4%, и «Ангары-А5» — 3,16%. А ведь на них, напомню, на всех стоит российская гордость — ракетные двигатели закрытого цикла, превосходящие по тяге Merlin SpaceX. Эффективность Falcon 9 так высока в сравнении с конкурентами, что некоторые российские эксперты всерьез подозревают Маска во введении в заблуждение широкую общественность.
Благодаря авиационному решению, ракету Falcon 9 оказалось можно масштабировать просто вытягивая ввысь. А ещё её можно укладывать горизонтально, что тоже не характерно для американского ракетостроения. Это упрощает предстартовую подготовку и логистику — теперь для перевозки ракеты достаточно автомобильного тягача.

В S7 R&D решили воспользоваться лучшим мировым опытом: двигатели взять отечественные [они совершенные, их не нужно разрабатывать под ракету], а конструкцию баков и технологию — самую современную. И сейчас активно осваивают процесс.



  • +0.23 / 12
    • 12
Предыдущая дискуссия:

<< План Джо Байдена, не упускающий из виду ничего лишнего
 
Следующая дискуссия:

Они точно ненормальные >>

Ответы (14)

 
  Прокруст ( Слушатель )
11 апр 2021 в 16:24
Эти пару абзацев очень интересны. Что скажут те кто в курсе?

  • +0.03 / 2
    • 2
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
11 апр 2021 в 16:38
Рискну, хотя и не совсем уже в курсе.
Цитатапотом пришел Илон Маск… Куда уж без него в разговоре о ракетах. Так вот он решил не идти по стопам классиков Возрождения, а подойти к задаче на новом технологическом уровне, сделать ракету легче и дешевле в производстве, как самолет.
Самолет всегда был и есть, и будет дороже и тяжелее.

ЦитатаИ вместо алюминиевых плит стал использовать тонкостенные баки, а чтобы его ракеты не расползлись как вареные макароны, изнутри баков навариваются продольные стрингеры и поперечные шпангоуты. Так изготавливают корпуса самолетов, но в них используются заклепки.
Тонкостенные баки с продольно-поперечным силовым набором (стрингеры/лонжерогны/балки в продольном, и шпангоуты в поперечном) - это технологии, применявшиеся в ракетах 50...60-х годов.
Заслуга Спейс-Х (не Маска) в том, что они повторили их, но новом технологическом уровне. Та самая спираль развития.
Разумеется, что в баках заклепки ну никак не стоит применять, однако ...Подмигивающий

ЦитатаУ Маска же стрингеры «натираются», потому что скрепить два тонких листа металла с помощью сварки трением с перемешиванием можно не только в стыке, но и наложив друг на друга.
Это я не понял, о Строит глазкичём тут речь.

ЦитатаПрежде всего повысилась эффективность ракеты до 4,1%. Именно столько от массы полностью снаряженной ракеты может вывести на низкую орбиту Falcon 9. Для примера эффективность конкурирующих Atlas V — 2,9-3,5%, «Протона-М» — 3,4%, и «Ангары-А5» — 3,16%.
Продолжаю не верить в эту цифру.
 
ЦитатаЭффективность Falcon 9 так высока в сравнении с конкурентами, что некоторые российские эксперты всерьез подозревают Маска во введении в заблуждение широкую общественность.
" И я, и я, и я того же мнения ..." (ц).Веселый

  • +0.34 / 19
    • 19
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
11 апр 2021 в 18:49
Маск сделал Фалкон намного позжее чем мы Зенит. Мир и технологии с тех пор сильно изменились. Логично предположить, что у него бак намного легче благодаря новому технологическому уровню. И он кстати из сплава алюминий-литий, а не просто алюминий. Корпус тоже полагаю полегче. Обтекатель у него из углепластика. 
Не вижу нечего фантастического, но при это предполагаю что когда Маск заявлял о максимально возможном весе, он еще имел в виду в то что эта цифра несколько условна -  например корпус на первой ступени при этом будет одноразовый - и да, он таких просто не производит, но в теории мог бы. И так далее.

  • -0.02 / 5
    • 2
    • 3
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
11 апр 2021 в 19:14
Извините, но это просто лозунги.
1. Мы тоже делаем ракеты  "не просто из алюминия". Таки, "дюрали" и знаменитейший АМг-6 (можно сказать, это величайший сплав, это легенда...) - это не алюминий, это сплавы на основе алюминия.
2. А вот насчет "алюминий-литий" - это да ... Как бы такие сплавы давно известны, но я что-то не помню, чтобы истчо в каких-то ракетах такие сплавы применяются. Возможно, что я отстал от жизни ...Строит глазки
Но разработчики Флакона это очень грамотно применили. За что им "респект и уважуха".
За счет того самого ""Al-Li". Но я всё равно, с настойчивостью пьяного, продолжаю не верить в "сухой вес" второй ступени Флакона-9. Четыре тонны при заправке в 100 тонн, где 70% этой самой заправки составляет криогенный компонент? "Не верю!" (ц).
Не считаю это достижением.
Истчо раз подчеркну. Спейс-Х, когда говорил о 22,8 тонны на НОО (те самые 4,1%), говорил как раз об исключительно одноразовом варианте своего Флакона-9.
Но именно  в это я и не верю.
Ну вот такой я долботык тупой ...Строит глазки
PS. Я последнее время стал Фэлкон звать Флаконом, но это уж для простоты набора на клавиатуре. Никакой издёвки тут усматривать не надо. Наоборот, считаю, что КРК на базе этого самого Флакона-9 является достижением в области РКТ мирового уровня.
Я не америкофан, скорее наоборот. Но отдать должное  этому шедевру мирового ракетостроения,  считаю необходимым. 
Это примерно, как их Трайдент-2, который тоже был шедевром и до самых сих пор является весьма адекватным комплексом стратегического ядерного оружия.

  • +0.30 / 17
    • 17
  • АУ
 
 
 
  VVSector ( Слушатель )
11 апр 2021 в 19:12
По-моему, что-то типа этого они ухитрились запилить.
https://findpatent.r…85788.html

  • +0.06 / 3
    • 3
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
11 апр 2021 в 19:16
Я правильно понимаю, что это какие-то вариации на тему СТП (сварка трением с перемешиванием)?

  • +0.00 / 0
 
 
 
 
 
  VVSector ( Слушатель )
11 апр 2021 в 20:18
Я бы такой способ назвал вибросварка трением. Перемешивание в зоне трения здесь есть, но все же отличное от классики.  Дорна, внедряющегося в материал, здесь нет.  Ну и сварка может быть кромки с пластью. 

  • +0.08 / 4
    • 4
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
11 апр 2021 в 20:20
Спасибо!
Это очень интересно.

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
12 апр 2021 в 20:00
У него на второй ступени гладкая обечайка из композита

  • +0.14 / 8
    • 8
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
12 апр 2021 в 20:07
В очках

  • +0.00 / 0
  • АУ
 
  Danila96 ( Слушатель )
15 апр 2021 в 16:10
 
Я правильно понимаю, что вот эти ребра квадратом - специальные ребра жесткости?
 
К чему спрашиваю, видел такие ребра не раз, на разных фото отечественной, и не очень, ракетной техники. И озадачился, насколько я помню - максимальную жесткость при минимальном расходе материала обеспечивают шестиугольники, как соты у пчел. Где и в чем моя ошибка?

  • +0.10 / 6
    • 6
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
15 апр 2021 в 16:43
Это так называемая вафельная обечайка.
Фактически, замена стрингеров (продольный силовой набор) и шпангоутов (поперечный силовой набор).
Весьма хорошо работает на изгиб и сжатие, а жесткости тоже хватает.
Сейчас появляются так называемые изогридные вафли ...
ИМХО, классическая вафля гораздо технологичней.

  • +0.14 / 9
    • 9
  • АУ
 
 
  normalized_ ( Слушатель )
17 апр 2021 в 08:19
Эффективную жесткость шестиугольные соты имеют в поперечном сечении Z,  по объему, или при равновероятных направлениях в плоскости XY.

А по осям X и Y  нет, по ним ребра образуют пропуски:
Скрытый текст


При этом баки цилиндрические, нагрузки анизотропные, в большей степени как раз по осям X, Y.
А по Z работает натяжение основной поверхности, наддув баков.

  • +0.38 / 23
    • 23
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
17 апр 2021 в 09:12
В целом как то так, но ...
1. Но наддув, в полном соответствии с товарищем Паскалем, действует во все стороны, здорово помогая разгружать баки.
2. По Z действует куча всяких сил, те самые поперечные нагрузки (аэродинамика, проекция силы тяжести, проекции управляющих усилий ...).

  • +0.12 / 8
    • 8
  • АУ