Страницы: 1 2 3 След.
RSS
Автономный ракетный блок для вертикальной посадки 1-й ступени РН Союз-5
 
Меня тут муза посетила  :)

Автономный ракетный блок для вертикальной посадки 1-й ступени РН Союз-5

1. Бла-бла-бла обоснование экономической эффективности многоразового использования первых ступеней РН вообще и реактивной посадки в частности.

2. Как убедительно показывает предыдущий раздел, наиболее эффективным в плане массовой отдачи, является вертикальная реактивная посадка первых ступеней РН. Однако, использование маршевого двигателя РД-171 для этой цели технически труднореализуемо в связи с отсутствием возможности многократного включения и его большой мощностью (не менее 40% тяги). Решение первой проблемы требует существенных и дорогостоящих изменений конструкции двигателя. Второе приводит к малому времени выдачи необходимого тормозного импульса, то есть малому тормозному пути, что в реальных условиях (плотность атмосферы, погодные явления и пр. ) может привести к аварийной посадке из-за запаздывания или преждевременного торможения. Так же это повышает требования к быстродействию системы управления.
В связи с этим, предпочтительно использование двигателя меньшей мощности. Оценки показывают, что оптимальной является тяга тормозного двигателя примерно в 2 раза превышающая конечный вес ракетного блока, что для первой ступени РН Союз-5 составляет около 75 тс.
Размещение такого двигателя в ХО первой ступени не представляется возможным в связи с необходимостью глубокой модификации ХО, его компоновкой и ограничениями на размеры ХО, которые накладывает требование использования существующих стартовых сооружений РКН «Зенит». В связи с этим, оптимальным представляется размещение тормозной двигательной установки в верхней части ступени.

3. Техническая реализация представляется следующим образом:
- блок реактивной посадки выполняется в виде цилиндрической вставки между 1-й и 2-й ступенями РН, в равном диаметре со ступенями;
- топливная пара – аналогичная компонентам топлива самой РН, ЖК и керосин;
- топливо для посадки в размере около 20% конечного веса ступени размещается в топливных баках автономного посадочного блока;
- в качестве основных тормозных двигателей применяются 2хРД-0110Р, с соплами развернутыми на небольшой угол относительно вертикали для уменьшения теплового воздействия на поверхность баков сажаемой ступени;
- блок оснащается двигателями стабилизации и ориентации на основных компонентах;
- система управления посадкой, включая источники питания так же устанавливается в блоке;
- масса заправленного блока - 9 т, сухая - 1,5 т.

Таким образом, реализация вертикальной посадки не требует существенных изменений конструкции первой ступени (за исключением дополнительной тепловой защиты верхней части бака кислорода и установки посадочных опор) и может быть применена на серийном одноразовом изделии после незначительных доработок.


ЗЫ. Возможен вариант полностью ампулизированного блока на долгохранимых компонентах, однако в таким случае необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению экологической чистоты и дезактивации ступени после посадки от продуктов сгорания и остатков токсичных компонентов.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Bell пишет:
наиболее эффективным в плане массовой отдачи, является вертикальная реактивная посадка первых ступеней РН
Ну это же неправда. Тяните уж какую-нибудь экономику, но по массовой отдаче (в случае возврата в точку старта) это чуть ли не худший вариант.
Я с детства не любил овал - я с детства угол рисовал.
 
Понравилось.  :)  Расположение тормозных РД в верхней части ступени позволит обойтись без эквилибристки при ее посадке на площадку или морскую платформу.

А еще можно поставить на Союз-5 не один автономный ракетный блок, а целых два! Второй - на верх второй ступени. Как третью ступень тандема, и по совместительству - средство спасения ПН в случае отказа первой ступени.
Изменено: Raul - 07.05.2018 09:13:42
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!
 
Самый тупой карандаш острее самого острого ума.
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!
 
Цитата
Schwalbe пишет:
Цитата
Bell пишет:
наиболее эффективным в плане массовой отдачи, является вертикальная реактивная посадка первых ступеней РН
Ну это же неправда. Тяните уж какую-нибудь экономику, но по массовой отдаче (в случае возврата в точку старта) это чуть ли не худший вариант.
А что - правда?
Что лучше?

Так-то суть поста не в экономике, а в технической идее. Я не помню, чтоб подобное предлагали. Патентовать можно :)
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Raul пишет:
Расположение тормозных РД в верхней части ступени позволит обойтись без эквилибристки
Почему?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Bell пишет:
Цитата
Raul пишет:
Расположение тормозных РД в верхней части ступени позволит обойтись без эквилибристки
Почему?
Все видели, как садятся ступени у маска, раскачиваясь из стороны в сторону и валясь на бок. Реактивная посадка трубы требует точного управления. А здесь труба садится на верхней тяге, как на cтропах парашюта с возможностью парировать боковые отклонения из-за ветра.
Изменено: Raul - 07.05.2018 11:13:46
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!
 
Цитата
Raul пишет:
А здесь труба садится на верхней тяге, как на cтропах парашюта.
Я так и знал...
Лучше молчите - за умного сойдете.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Bell пишет:
Цитата
Raul пишет:
А здесь труба садится на верхней тяге, как на cтропах парашюта.
Я так и знал...
Лучше молчите - за умного сойдете.
Ну так объясните, что неправильно. У нас делали вертикальную реактивную посадку только для приземистых АМС на Луну. Если Вы думаете, что посадить 40-метровую пустую трубу при ветре столь же просто...
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!
 
Центр масс получится очень высоко - это ж какие опоры понадобятся?
 
Цитата
mihalchuk пишет:
Центр масс получится очень высоко - это ж какие опоры понадобятся?
После выработки топлива, то есть именно тогда, когда в дело вступят опоры, ЦМ опять будет далеко внизу, потому что уже только маршевый двигатель весит почти 10 т.
Дополнительные 1,5 т сверху сместят ЦМ совсем незначительно. И надо учитывать вес самих опор - они-то как раз в самом низу. Так что вообще все вернется к исходному положению ЦМ.


Я вижу другую проблему в плане центровки.
При возвращении в атмосферу ЦМ ступени с тормозным блоком будет где-то в середине и не получится аэродинамическая стабилизация хвостом вниз. Ступень будет стремиться падать как-то плашмя.
Однако, это можно использовать в свою пользу - наоборот, развернуть ее носом вниз, на тормозном блоке выполнить теплоизоляцию лобовой части и воспринять ею основную тепловую нагрузку. А уже ниже, когда скорость будет погашена, реактивным и/или аэродинамическим способом развернуть ступень обратно и садится нормально, хвостом вниз.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Заодно может помочь и при уводе со старта,при нештатке.
 
Цитата
Юрий Темников пишет:
Заодно может помочь и при уводе со старта,при нештатке.
кому поможет?
отключившемуся по АВД единственному маршевому двигателю первой ступени?
очень поможет, да...
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Bell пишет:
Меня тут муза посетила  :)  

Автономный ракетный блок для вертикальной посадки 1-й ступени РН Союз-5

1. Бла-бла-бла обоснование экономической эффективности многоразового использования первых ступеней РН вообще и реактивной посадки в частности.

2. Как убедительно показывает предыдущий раздел, наиболее эффективным в плане массовой отдачи, является вертикальная реактивная посадка первых ступеней РН. Однако, использование маршевого двигателя РД-171 для этой цели технически труднореализуемо в связи с отсутствием возможности многократного включения и его большой мощностью (не менее 40% тяги). Решение первой проблемы требует существенных и дорогостоящих изменений конструкции двигателя. Второе приводит к малому времени выдачи необходимого тормозного импульса, то есть малому тормозному пути, что в реальных условиях (плотность атмосферы, погодные явления и пр. ) может привести к аварийной посадке из-за запаздывания или преждевременного торможения. Так же это повышает требования к быстродействию системы управления.
В связи с этим, предпочтительно использование двигателя меньшей мощности. Оценки показывают, что оптимальной является тяга тормозного двигателя примерно в 2 раза превышающая конечный вес ракетного блока, что для первой ступени РН Союз-5 составляет около 75 тс.
Размещение такого двигателя в ХО первой ступени не представляется возможным в связи с необходимостью глубокой модификации ХО, его компоновкой и ограничениями на размеры ХО, которые накладывает требование использования существующих стартовых сооружений РКН «Зенит». В связи с этим, оптимальным представляется размещение тормозной двигательной установки в верхней части ступени.

3. Техническая реализация представляется следующим образом:
- блок реактивной посадки выполняется в виде цилиндрической вставки между 1-й и 2-й ступенями РН, в равном диаметре со ступенями;
- топливная пара – аналогичная компонентам топлива самой РН, ЖК и керосин;
- топливо для посадки в размере около 20% конечного веса ступени размещается в топливных баках автономного посадочного блока;
- в качестве основных тормозных двигателей применяются 2хРД-0110Р, с соплами развернутыми на небольшой угол относительно вертикали для уменьшения теплового воздействия на поверхность баков сажаемой ступени;
- блок оснащается двигателями стабилизации и ориентации на основных компонентах;
- система управления посадкой, включая источники питания так же устанавливается в блоке;
- масса заправленного блока - 9 т, сухая - 1,5 т.

Таким образом, реализация вертикальной посадки не требует существенных изменений конструкции первой ступени (за исключением дополнительной тепловой защиты верхней части бака кислорода и установки посадочных опор) и может быть применена на серийном одноразовом изделии после незначительных доработок.


ЗЫ. Возможен вариант полностью ампулизированного блока на долгохранимых компонентах, однако в таким случае необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению экологической чистоты и дезактивации ступени после посадки от продуктов сгорания и остатков токсичных компонентов.
Никада не будет экономически обаснована вертикальная посадка.
 
Цитата
Артём Сухоев пишет:
Никада не будет экономически обаснована вертикальная посадка.
Безос с Маском считать не умеют. Поэтому оба миллиардеры. Причем первый самый богатый в мире. Ну после Путина, конечно. )))
 
Цитата
Astro Cat пишет:
Цитата
Артём Сухоев пишет:
Никада не будет экономически обаснована вертикальная посадка.
Безос с Маском считать не умеют. Поэтому оба миллиардеры. Причем первый самый богатый в мире. Ну после Путина, конечно. )))
Их госдеп финансирует, кроме Путина конечно.)
 
Цитата
Astro Cat пишет:
Безос с Маском считать не умеют. Поэтому оба миллиардеры. Причем первый самый богатый в мире.
Ну по правде сказать, они заработали свои миллиарды не на вертикальной реактивной посадке первых ступеней РН :)
Наоборот, они их на это тратят :)
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
Bell пишет:
Наоборот, они их на это тратят  :)  
Ну так они чуют прибыль. Я об этом.

А ваша система проигрывает БФР и НГ за счет балласта посадочных двигателей. И зачем заранее делать провальную ракету с движками однократного включения и потом изголяться с навешиванием допов? Ведь никакого Союза-5 нет еще и не скоро будет. Не лучше ли сразу делать Фалькон-9. Да, позорно, но другого пути нет.  
Изменено: Astro Cat - 07.05.2018 13:55:50
 
А что если порашутами?
 
Цитата
Артём Сухоев пишет:
А что если порашутами?
спрячься в ЧД, клоун
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
Страницы: 1 2 3 След.
Читают тему (гостей: 1)
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги