Обсуждение космических программ
9,363,469 41,804
 

  Прокруст ( Слушатель )
08 мар 2024 11:19:29

Многоразовый сверхтяж

новая дискуссия Дискуссия  532

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
  • -0.01 / 3
  • АУ
ОТВЕТЫ (21)
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 12:05:47



Вы не с того конца за дело берётесь.
Вместо того, чтобы рисовать картинки с компоновками движков, надо сначала решить проблему этих самых 9...10 метров диаметра.
В проектировании это называется "Выбор диаметра ступени". Весьма ответственное мероприятие. Особенно, когда речь идёт о негабаритах.
Тут надо решить кучу вопросов, типа:
- а есть-ли такие технологии в принципе?
- а если есть, то сколько охулиардов надо где-то занять, чтобы построить такое производство?
- а где строить, чтобы можно было потом решить все вопросы с транспортировкой от завода до космодрома?
Ну т. д. и т.п. и проч. ...
После этого, закомпоновать движки - это уже (чуть утрирую) детский сад. При наличии движков разумеется...
PS. И да, многоразовый сверхтяж - это оксюморон. Зачем многоразовость для штучного товара?
  • +0.07 / 6
  • АУ
 
 
  aspb ( Слушатель )
08 мар 2024 17:27:08

Для Восточного проблему железнодорожного габарита начали решать. И решат. 
А кто сказал, что сверхтяж в ближайшем будущем останется штучным товаром ? Вот тов. Маск с вами категорически не согласен. Мало того, что не согласен, он его сделал и сейчас отлаживает серийное производство Супер Хэви.
  • -0.01 / 2
  • АУ
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 17:44:15

И в чём заключается решение? Отдельная ж/д ветка от Самары до Восточного?
Или как ещё перевозить ступени диаметром 9...10 метров? 
Можно конечно, самолётами. Или водным путем...
Тот ещё геморрой.

Пусть сначала научат летать этот самый Супер Хэви.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  aspb ( Слушатель )
08 мар 2024 18:01:45

Так второй полет прошел успешно. Проблема была со Старшипом.
  • -0.01 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 18:12:02

1. Один полет - это ещё не умение летать.
2. А какие такие задачи просматриваются под массовый запуск Супер Хэви?
  • +0.03 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  aspb ( Слушатель )
08 мар 2024 18:02:37

Хм... Решают. Когда решат, тогда и узнаем.
  • -0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 18:09:46

Главное процесс, а не результат?
ИМХО, самое реальное решение - это построить сборочное производство в районе Восточного, но это будет покруче, чем модернизация Красмаша под Сармат.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  aspb ( Слушатель )
08 мар 2024 18:12:07

Решат. НАлЕ, читайте внимательнее, плиз.
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 18:19:33

Если надо будет, то решат, конечно же...

А где я был невнимателен?
Я пропустил что-то конкретное в Ваших постах по части "решения вопроса по транспортировке негабаритных ступеней"?
  • +0.01 / 1
  • АУ
 
 
 
  aspb ( Слушатель )
08 мар 2024 18:22:16
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
08 мар 2024 18:39:59

 
у маска сильно другие граничные условия ... вроде как есть платежеспособный спрос ... ну или надежда на таковой ...
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
08 мар 2024 19:37:30

Я не пытался объять необъятное, я просто взял маленький кусочек.
И да, переход при небольшой смене радиуса наглядно показывает, что можно ломится прямо, а можно слегка в обход.
И конечно, компоновка далее проста - и по силам даже мне.
ЦитатаPS. И да, многоразовый сверхтяж - это оксюморон. Зачем многоразовость для штучного товара?

Для Маска важно. Для остальных - вопрос. На практике у нас Амур-СПГ решает вопрос непрерывной доставки спутников на НОО - и по планам это реально потребуется. При некоторой доработке на тех же движках можно сделать многоразовый аналог Ангары. А далее, да - вопрос.
Конечно, если о лунной станции, да еще с атомным реактором наши всеръез - то здесь без вопросов. Тащить придется много.
А если чисто пиар - пусть китайцы парятся - смысла нет.
PS.
Вот японцы лежат под гегемоном и не отсвечивают. Но тихонечко подбирают технологии, уже не нужные старшему брату - и что интересно, допиливают. Японцы это умеют - допилить так, что меняется, ммм, смысл вещей. Да тяж они так не сделают, но что-то многоразовое под себя - могут.
  • -0.06 / 2
  • АУ
 
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
08 мар 2024 19:53:05

 
от Амура-СПГ до сверхтяжа ... дистанция огромного размера (с) ... за горизонтом событий ...
  • +0.02 / 3
  • АУ
 
 
 
 
  Foxhound ( Слушатель )
08 мар 2024 20:05:22

Если нужен сверхтяж проще всего возобновить Ангару А7.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
08 мар 2024 20:06:33

Нельзя возобновить то, чего никогда не было.
И ещё, А7 до сверхтяжа немногим меньше, чем Амуру.
  • +0.03 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
  caSmith ( Слушатель )
09 мар 2024 05:57:03

Совершенно неформатная конфигурацияУлыбающийся
Под Ангару уже построены два стартовых комплекса на А1 и А5 каждый. Возможно, они смогут А3, в теории, но не А7.
Да и кому нужен в реале сверхтяж? Нет такой задачи.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  сапёрный танк ( Слушатель )
09 мар 2024 13:10:31

     Для "Ангарей" и для А1, и для А5 стартовый стол один и тот же. Для А7 он не подойдёт. Что касается А3, то есть сомнения в её нужности.
  • +0.07 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  Senya ( Слушатель )
09 мар 2024 13:25:55

Тут снова придётся вернуться к старому обсуждению. А7 это скорее некое условное название супертяжа, который может быть сконструирован с использованием конструктивного и технологического задела сегодняшней Ангары. Сплошные "если бы" и "кабы". А из текущих модулей конфигурацию "1 в центре и 6 по кругу" просто не собрать - у модулей есть выступающие элементы, нарушающие геометрический фен-шуй.
  • +0.12 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  mse ( Слушатель )
09 мар 2024 16:14:39

Не сверьх, но тяж, это А-5 с водоротной 2 ступенью.
  • +0.02 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
08 мар 2024 20:30:48

Вы совершенно правы, движок для Амур-СПГ решает именно текущие проблемы - но полностью.
К примеру, если нужно будет много вытащить побольше, то можно сделать ракету на 23 движка (16 стационар, 7 - управляющих) с диаметром в 7 метров. Это будет в пределе 46 тонн, в реале тонн 40. Разумный предел для этого движка.
Этим можно вытащить на орбиту Земли все что нужно - но это все же не сверхтяж, с этим на Луну и Марс не полетишь.
Для сверхтяжа нужен движок минимум вдвое мощнее - и решение по нему примут только когда Амур-СПГ успешно полетит, раньше просто нет смысла.
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
  caSmith ( Слушатель )
09 мар 2024 05:52:28

А до Амура сколько?
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
<< Под Казанью остановили иномарку, набитую взрывчаткой
Новые арктические корабли Королевского военно-морского флота Канады текут >>