40-тонник: ищем оптимальное решение.

[Salo]

Shestoper видимо имел ввиду водородный ЦБ  диаметром 7м.
А для варианта tau13 конечно достаточео 3,9м или 4,1м.

[Bell]

Shestoper видимо имел ввиду водородный ЦБ  диаметром 7м.
А для варианта tau13 конечно достаточео 3,9м или 4,1м.

Все верно, и я говорю - водородный ЦБ можно сделать в диаметре 4 м.

Надо просто топливо разделить на 2 половины по объему и вынести водород в навесной бак
Т.е. весь ЖК и часть ЖВ оставить в ЦБ, получится примерно 40 м с ХО. А остальной водород, порядка 430 м3 - в начевсной бак, с противоположной стороны от ПН. Потому что с ПН 60 т ставить ее наверх уже сложно и вообще сомнительно.

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

[Кузьмин Сергей]

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

Очень красиво. Симметрично.
Но не понимаю, как будет выполняться забор ЖВ из навесного бака. Переливать в ЦБ в процессе полета? Или отдельную магистраль на ДУ?

[Salo]

Вау! Пн боковая? Bell, а вы знаете, что при боковом размещении ПН падает? :wink:

[fagot]

Военные КК в данном случае непричем. Зенит планировали по пилотируемые запуски, для того башни на обоих стартах строили.
Вот я и спрашиваю, под какой такой КК планировали 13-тонный Зенит, если для Союза это слишком много (особенно с учетом перегрузок)?

Военных ПН на него планировали столько, что про пилотируемые можно вообще не вспоминать. Ну а пилотируемый видимо Заря, да и перегрузки можно дросселированием ограничить.

ЗЫ. Выжать из такой 1 ст. можно чуть ли не 20 т, принципиальных ограничений нет.

Из двигателя можно выжать около того, из такой ступени - нет.

[Salo]

Надо просто топливо разделить на 2 половины по объему и вынести водород в навесной бак
Т.е. весь ЖК и часть ЖВ оставить в ЦБ, получится примерно 40 м с ХО. А остальной водород, порядка 430 м3 - в начевсной бак, с противоположной стороны от ПН. Потому что с ПН 60 т ставить ее наверх уже сложно и вообще сомнительно.

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

И что будет с ракетой по мере опорожнения такого бака ЖВ?

[Дмитрий В.]

Но не понимаю, как будет выполняться забор ЖВ из навесного бака. Переливать в ЦБ в процессе полета? Или отдельную магистраль на ДУ?

Да, без разницы: хоть напрямую в ДУ, хоть в коллектор, хоть в центральный бак.

[Bell]

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

Очень красиво. Симметрично.
Но не понимаю, как будет выполняться забор ЖВ из навесного бака. Переливать в ЦБ в процессе полета? Или отдельную магистраль на ДУ?

Просто забирать из навесного бака, по израсходованию ЖВ в нем плавно переключать забор на бак в ЦБ.

Грубо говоря, перед входом в ТНА в трубопровод ЖВ врезать трехходовой кран.

[Bell]

Вау! Пн боковая? Bell, а вы знаете, что при боковом размещении ПН падает? :wink:

Знаю, конечно. Ну так ненамного падает. Пусть будет не 65, а 60 т.

Кстати, есть у меня ощущение, что такой ЦБ иметь совершенство чуть похуже обычной водородной ступени, а вот навесной бак - заметно лучше. И в сумме получится даже легче, чем одиный блок.

[Bell]

Надо просто топливо разделить на 2 половины по объему и вынести водород в навесной бак
Т.е. весь ЖК и часть ЖВ оставить в ЦБ, получится примерно 40 м с ХО. А остальной водород, порядка 430 м3 - в начевсной бак, с противоположной стороны от ПН. Потому что с ПН 60 т ставить ее наверх уже сложно и вообще сомнительно.

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

И что будет с ракетой по мере опорожнения такого бака ЖВ?

Ничего страшного не будет с ракетой
На Энергии, как сами понимаете, вопросы центровки при боковом расположении ПН вполне успешно решались.

[Bell]

Военные КК в данном случае непричем. Зенит планировали по пилотируемые запуски, для того башни на обоих стартах строили.
Вот я и спрашиваю, под какой такой КК планировали 13-тонный Зенит, если для Союза это слишком много (особенно с учетом перегрузок)?

Военных ПН на него планировали столько, что про пилотируемые можно вообще не вспоминать. Ну а пилотируемый видимо Заря, да и перегрузки можно дросселированием ограничить.

Факир, я же говорю - военные КА и вообще автоматы в данном случае значения не имеют. Это параллельные нагрузки, которые могут быть какими угодно.

Я спрашиваю конкретно про ПКК - что за корабль собирались строить на 13,5 т?

ЗЫ. Выжать из такой 1 ст. можно чуть ли не 20 т, принципиальных ограничений нет.

Из двигателя можно выжать около того, из такой ступени - нет.

У меня давно закралось подозрение, что 2 ступень сделали "на первое время", в расчете на дальнейшую модернизацию и существенное увеличение ПН. Т.е. вторым этапом должно было идти увеличение 2 ст. и добавление возможности многократного включения двигателя.

[fagot]

У меня давно закралось подозрение, что 2 ступень сделали "на первое время", в расчете на дальнейшую модернизацию и существенное увеличение ПН. Т.е. вторым этапом должно было идти увеличение 2 ст. и добавление возможности многократного включения двигателя.

Наоборот, 2-я ступень несколько переразмерена, чтобы выжать максимум ПН при заданной первой, которая в свою очередь получилась из-за желания целиком упихнуть ее в железнодорожный вагон и унификации с энергиевской боковушкой. А чтобы не делать повторный запуск, придумали рулевик замкнутой схемы для дотягивания на средневысокие орбиты.

[Salo]

Надо просто топливо разделить на 2 половины по объему и вынести водород в навесной бак
Т.е. весь ЖК и часть ЖВ оставить в ЦБ, получится примерно 40 м с ХО. А остальной водород, порядка 430 м3 - в начевсной бак, с противоположной стороны от ПН. Потому что с ПН 60 т ставить ее наверх уже сложно и вообще сомнительно.

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

И что будет с ракетой по мере опорожнения такого бака ЖВ?

Ничего страшного не будет с ракетой
На Энергии, как сами понимаете, вопросы центровки при боковом расположении ПН вполне успешно решались.

Решалось это отклонением двигателей ЦБ на  угол необходимый для того, чтобы вектор тяги проходил через центр масс.  В Вашем случае центр масс будет смещаться по мере опорожнения бака. Это тоже возможно скомпенсировать отклонением двигателей по мере опорожнения навесного бака водорода.

[SpaceR]

Военные КК в данном случае непричем. Зенит планировали по пилотируемые запуски, для того башни на обоих стартах строили.
Вот я и спрашиваю, под какой такой КК планировали 13-тонный Зенит, если для Союза это слишком много (особенно с учетом перегрузок)?

Военных ПН на него планировали столько, что про пилотируемые можно вообще не вспоминать. Ну а пилотируемый видимо Заря, да и перегрузки можно дросселированием ограничить.

Факир, я же говорю - военные КА и вообще автоматы в данном случае значения не имеют. Это параллельные нагрузки, которые могут быть какими угодно.

Я спрашиваю конкретно про ПКК - что за корабль собирались строить на 13,5 т?

Вот этот вот самый и собирались:
( http://www.buran.ru/htm/zarya.htm )

А что, у Вас есть какие-либо основания для сомнений?  

[Shestoper]

Все верно, и я говорю - водородный ЦБ можно сделать в диаметре 4 м.

Надо просто топливо разделить на 2 половины по объему и вынести водород в навесной бак
Т.е. весь ЖК и часть ЖВ оставить в ЦБ, получится примерно 40 м с ХО. А остальной водород, порядка 430 м3 - в начевсной бак, с противоположной стороны от ПН. Потому что с ПН 60 т ставить ее наверх уже сложно и вообще сомнительно.

Короче, ПН - сбоку, ЖВ с противоположной стороны, 2-4 бустера - перпендикулярно.

На какие извращения люди идут, чтобы сохранить диаметр 4 метра  
Не проще ли всё-таки один раз потратиться на оборудование для создания баков большого диаметра на космодроме?

[Александр Ч.]

Ангара-7 это другой УРМ-1 и другой СК.  IMHO,  можно вычеркивать.

УРМ-1 там тот же, а вот ЦБ другого диаметра. А что, так принципиально все делать на основе одного блока? :wink:

Для меня нет, но раз уже ввязались в строительство, в том числе и СК, под Ангару с первой ступенью на базе одинаковых УРМ, то шансы использовать другой ЦБ ничтожны, IMHO.

Я тут сделал себе простенький расчетик по формуле Циолковского в экселе для КПК, т.к. ратмановским спредшитом не удобно пользоваться на маленьком экранчике. Получается "тризенитом" тонн 50 можно вытянуть.

Код Выделить Развернуть


       М0       V
       50,00   8983,13 8759,40

     M       Mt      Mk     УИ       k     V
I    705,40  637,60  67,80  3093,00  9,40  2349,93
II   352,70  318,80  33,90  3378,00  9,40  3519,17
III   89,90   80,60   9,30  3500,00  8,67  3004,12
    1198,00                                8873,22
                                           -109,91  8983,13
                                            113,82  8759,40


[Bell]

Итак, смотрим, что получилось с навесным баком

Получилось очень даже ничего.

1 ст. - 2 ББ по 350 т, РД-171, Мкон по 30 тс со всеми остатками и пр.
ЦБ - 260 т, ЖК 228 т, ЖВ 12, 2хРД-0120, Мкон 24 т
Бак - 34 т, ЖВ 26 т, Мкон 12 т
Обтекатель 10 т, сброс на 187 сек


Считал так:
1 ст. - как обычно
2 ст. - РЗТ = весь ЖВ с навесного бака + ЖК с ЦБ (в 6 раз больше ЖВ), получается виртуальная ступень на 200 т Мст и Мкон = пустой бак 12 т (остатками ЖВ в баке пренебрегаем, по массе получается ерунда)
3 ст. - остаток ЖК + весь ЖВ, Мст 110 т, Мкон 24 т.

В результате имеем 65 т на скорости 7900 м/с.

Поскольку аэродинамику брал тупо с Энергии, да и ратман немого врет, то возможно потребуется небольшое довыведение. Впрочем, если ЦБ ронять в антипод, то довыводится все равно надо.



Ну, вобщем... вуаля



ЗЫ. Небольшие замечания.
1) Мкон ББ 30 т. Это вроде как маловато для 1 ст. Зенита, но тут я вижу 3 точки роста:
- блок надо делать честно одноразовым, выкидывая все навороты и усиления, которые исторически остались на Зените от Энергии (1-2 т)
- РД-171 можно облегчить тоже за счет ликвидации всех многоразовых прибамбасов (1-2 т)
- за счет использования терминальной СУ можно существенно сократить остатки топлива (2-3 т)
Сейчас Мкон у 1 ст. Зенита ~34 т, а при таком раскладе можно получить 27-30 т

2) При массе ЦБ 310 т достаточно тяги 2-х РД-0120, что не может не радовать
Вобщем получается такая Энергия-М на 65 т.

[Bell]

Вот этот вот самый и собирались:
( http://www.buran.ru/htm/zarya.htm )

Хех
Дык и я про нее, Зарю-родимую.
Поэтому и спрашиваю - че мы паримся за "18-22 т", когда давно готов эскизный проект ПКК на 15 т на 8 человек, с возможностью доставки 3 т груза и посадки со 2-й космической?

А что, у Вас есть какие-либо основания для сомнений?  

Конечно есть! Вот Факир говорит, что из Зенита больше 13,5 т никак не выжать, а Зарю проектировали на 15 т и именно на Зенит. Вот я и сомневаюсь - прав ли Факир?  :wink:

[Александр Ч.]

ЗЫ. Небольшие замечания.
1) Мкон ББ 30 т. Это вроде как маловато для 1 ст. Зенита, но тут я вижу 3 точки роста:
- блок надо делать честно одноразовым, выкидывая все навороты и усиления, которые исторически остались на Зените от Энергии (1-2 т)
- РД-171 можно облегчить тоже за счет ликвидации всех многоразовых прибамбасов (1-2 т)
- за счет использования терминальной СУ можно существенно сократить остатки топлива (2-3 т)
Сейчас Мкон у 1 ст. Зенита ~34 т, а при таком раскладе можно получить 27-30 т

2) При массе ЦБ 310 т достаточно тяги 2-х РД-0120, что не может не радовать
Вобщем получается такая Энергия-М на 65 т.

Bell, у меня для первой ступени Зенита, записано 352,7т/33,9т, у Ратмана 354,3т/28,6т.

Вот этот вот самый и собирались:
( http://www.buran.ru/htm/zarya.htm )

Хех
Дык и я про нее, Зарю-родимую.
Поэтому и спрашиваю - че мы паримся за "18-22 т", когда давно готов эскизный проект ПКК на 15 т на 8 человек, с возможностью доставки 3 т груза и посадки со 2-й космической?

А что, у Вас есть какие-либо основания для сомнений?  

Конечно есть! Вот Факир говорит, что из Зенита больше 13,5 т никак не выжать, а Зарю проектировали на 15 т и именно на Зенит. Вот я и сомневаюсь - прав ли Факир?  :wink:

За счет довыведения можно. Кроме того, если третьей ступенью поставить союзовскую третью же, то можно хоть 30тонн вывести.

[Bell]

Bell, у меня для первой ступени Зенита, записано 352,7т/33,9т, у Ратмана 354,3т/28,6т.

Все верно. Первая цифра - Мкон с остатками топлива и газов, вторая - сухой вес.

Bell, если третьей ступенью поставить союзовскую третью же, то можно хоть 30тонн вывести.

Насколько я понимаю, там действительно есть какое-то ограничение по нагружению обоих ступеней. Грубо говоря, там же перегрузка до 4 гэ - если скажем поставить ПН 20 т, то 2 ст. банально не выдержит 80 т веса.