Выбрать дату в календареВыбрать дату в календаре

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 13 След.
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Синус угла наклона траектории, а не тангажа.
[/QUOTE]Да. Но, встречал и угол тангажа. Возможно, считают, что они совпадают, а не совпадение относят к потерям на управление. Но, это не существенно. Разобрался с гравит. потерями ( ГП). Помогла следующая статья
http://synerjetics.ru/article/prediction.pdf
В ней дана простая, полуэмпирическая зависимость ГП от стартовой тяговооруженности (СТ) и УИ.. Некоторые полезные цифры:

РН                   ГП (км/c)          СТ
"Сатурн-5"         1.56              1.17
"Титан-2"           1.50              1.285
"Союз-У"            1.47              1.325
"Зенит"               1.28              1.6
"Водородник"     1.075            1.4

Для меня, вопрос с оценкой ГП закрыт. Касательно  моего утверждения в заголовке темы, то его следует скорректировать. Сжигание водорода со старта :
1.Ошибочно в области высоких СТ ( больших 1.4). Ариан-5.
2.Сомнительно в области средних СТ ( 1.2 -1.4 ). Требуется тщательный анализ по каждой РН, конкретно.
3.Оправдано в области низких СТ ( меньших 1.2). Сатурн-5. Но, не сделано.
[ Закрыто] И опять про Ангару
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Каждое слово в отдельности понятно, а все вместе - нет. "угадал все буквы, но не смог назвать слово".
[/QUOTE]Попробую разъяснить.
1.У Локхида стояла задача сделать РН подешевле.
2. В качестве 2-й ступени они выбрали "Центавр".  Но, у того  маловата тяга.
3. Поэтому в качестве 1-й ступени нужна была ступень, обеспечивающая основной набор ХС, предоставляя "Центавру" добирать относительно меньшее значение ХС.
4. В РФ половинка РД-170 отлично подходила для 1-й ступени и , главное, в 90-х в РФ задешево продавались все. Заказали РД-180.
5. Сделали 1-ю ступень с очень высокой нагрузкой на тягу ( собственная тяговооруженность всего 1.3 ! ), мало оставляя для 2-й ступени с ПН (около 30т). Делали под "Центавр". Отношение тяг 2-й и 1-й ступени 1 к 40 ( для одного двигателя).
6. РД -180 опять уполовинили до РД-191. Это ладно. Но, зачем в качестве УРМ взяли половинку 1-й ступени "Атласа" - я не понимаю. Собственная тяговооруженность 1-й ступени "Протона" около 2-х. УРМ + 2-я ступень с РД-0146 - нормально. Половинка Атласа на примерно 5т.С остальным - имо не очень.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 19:07:08
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
[QUOTE] Геннадий Ермолицкий пишет:
[QUOTE] Дмитрий В. пишет:
зачем сравнивать две ракеты, предназначенные для решения разных задач?
[/QUOTE]Вот зачем. Расчетная ПН двухступенчатого Сатурна на НОО - 112т. Проведем мысленный эксперимент. Заменим F-1 на РД-170, а 5 двигателей J2 на 3 РД-0120. Тяговооруженность 1-й и 2-й ступеней повысится, то есть снизятся грав. потери. Так как оценить этот фактор мне пока не удается, то мы им великодушно ПРЕНЕБРЕГАЕМ. Суммарный выигрыш в ХС за счет лучших УИ будет не меньше 750 м/c, что легко разменять на повышение ПН примерно на 30т. Мю ПН 4.7%. ! Такой вот тандем...
[/QUOTE]Ошибки с первых же слов. Во-первых, полезная нагрузка Сатурна-5 - это 45-50 т на отлетную траекторию. В чисто двухступенчатом варианте на орбиту Скайлэба он мог бы вывести около 100 тонн (при фактически выведенной массе около 88 т, включая ГО). На НОО высотой примерно 200 км Сатурн-5 никогда ничего не выводил, но теоретически в трехступенчатом варианте мог бы вывести 118-120 т.
Что касаетсядальнейших рассуждений относительно возможности замены двигателей, то (не вдаваясь в рассуждения на тему "если бы у бабушки был член, она была бы дедушкой"  ;)  замечу: новые двигатели позволили бы нарастить и стартовую массу, что дало бы повысить максимальную массу ПГ даже в ущерб максимальному МюПг.
[/QUOTE] Принято. 100т на НОО, а не 112т, Мю ПН 3.6 %.Ничего существенного в моих оценках не меняется. 130т с РД-170 и РД-0120 и МЮ ПН 4.4% У пакетной "Энергии" 4.16 %.. Потенциал такой схемы 4.5 %, как я и считал ранее, не зависимо от этих мысленных экспериментов. Всё сходится. А понижать тяговооруженность с .1.25 до 1.16, по-моему не стоит. Ничего не меняем, только двигатели.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 18:11:28
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
зачем сравнивать две ракеты, предназначенные для решения разных задач?
[/QUOTE]Вот зачем. Расчетная ПН двухступенчатого Сатурна на НОО - 112т. Проведем мысленный эксперимент. Заменим F-1 на РД-170, а 5 двигателей J2 на 3 РД-0120. Тяговооруженность 1-й и 2-й ступеней повысится, то есть снизятся грав. потери. Так как оценить этот фактор мне пока не удается, то мы им великодушно ПРЕНЕБРЕГАЕМ. Суммарный выигрыш в ХС за счет лучших УИ будет не меньше 750 м/c, что легко разменять на повышение ПН примерно на 30т. Мю ПН 4.7%. ! Такой вот тандем...Потенциал современного, керосин-водородного, классически тандемного супертяжа около 5 % по МюПН, то есть 120т для новой "Энергии".
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 17:25:30
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
конструктивное совершенство у блоков Энергии было гораздо хуже, чем у Сатурна и стартовая масса меньше
[/QUOTE]Стартовая масса не причем. Мы говорим о МюПН примерно одинакового класса ракет. Массовое совершенство лучше только у 1-й ступени и оно не компенсирует меньший УИ. А конспирологии не надо, конечно. Но, заявляемые характеристики не должны противоречить законам физики. Конспиролог, по-моему, - это тот, кто умышленно врет.
Кроме того, уверен, что разработчики Сатурна были весьма грамотными профессионалами и просчитывали все варианты. Навесить вокруг водородного бака  боковые, отработанные блоки с F-1 и включить водород со старта - решало множество проблем, в частности - проблему запуска водородных двигателей. Сомневаюсь, что у них не хватило ума до этого додуматься.  
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 16:28:41 (весьма)
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Apollo13 пишет:
[QUOTE] Геннадий Ермолицкий пишет:
Получается , что действительно имела место, как многие считают, лунная афера ?
[/QUOTE]Я знал!
[/QUOTE]А я нет. Не очень интересовался.Теперь буду знать мнение специалистов форума .
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Примерно 92-95 тонн.
[/QUOTE]Как я понимаю, за счет меньших гравитационных потерь. Ладно, у тандемной "Энергии", по-вашему, Мю ПН = 3.9% - такая же, как у "Сатурна-5" у которого всё намного хуже : стартовая вооруженность меньше ( больше грав.потери), УИ на всех ступенях значительно меньше. Получается , что действительно имела место, как многие считают, лунная афера ?
Просто оценить дополнительные грав. потери из-за снижения тяговооруженности мне пока не удается. Ведь они интеграл от функции( синуса угла тангажа к местному горизонту) , которая оптимально выбирается для конкретных значений тяговооруженности.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 15:44:41
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
при одинаковом наборе двигателей с равными характеристиками пакет выведет на орбиту бОльшую Мпг
[/QUOTE]Задав кол. двигателей Вы уже всё решили. Почему 1 к 8 ? Не маловато ли на 2-ю ступень ? Подозреваю, что Вы взяли 8 УРМ + 1 РД-0120 на центральном баке с водородом. и ,далее, начали увеличивать массу водорода. Отсюда график. Я предлагаю ответить на очень конкретный вопрос : какую ПН выведет "Энергия", если не включать водород со старта ? Мой ответ - более110т. А Ваш ?
[ Закрыто] И опять про Ангару
 
Обратил внимание, что УРМ "Ангары" - это просто половинка 1-й ступени "Атлас-5".Тупо скопировали у американцев. Посмотрим зачем Локхид понадобилось такое решение. Читаем :
"РН был разработан [I]Локхид[/I] в рамках программы развития одноразовых ракет-носителей ([url=https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA]англ.[/url] [I]Evolved Expendable Launch Vehicle,[/I] EELV) для запуска коммерческих спутников и спутников ВВС США. Общей целью программы [I]EELV[/I] было сокращение стоимости запуска полезной нагрузки на орбиту."
Обращаю внимание на " сокращение стоимости ", как главную цель программы. Докхид давно и успешно использовал водородный,разгонный блок "Центавр". Но, он хиленький: всего 10 тс тяги. Под него надо подвести мощную, основательно заправленную ( для набора приличной ХС) 1-ю ступень. А у РФ практически то, что надо есть и дешево ! Так родились РД-180 и "Атлас-5", а потом УРМ. От желания сэкономить ( у американцев) и от глупости (у нас). Поэтому и Мю ПН у "Атлас-5" - керосин-водородного тандема! - всего 2.9%.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 13:08:07
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
[QUOTE] Сергей Капустин пишет:
Дмитрий В. , не поясните из чистого любопытства - когда пакет оптимальнее тандема и по каким критериям?[/QUOTE]Я уже выше выкладывал график, из которого видно, что в некоторых случаях пакет превосходит тандем как по абсолютной, так и по относительной массе ПГ,
[/QUOTE]Верно. При М = 1500т тандему перестает хватать тяги, а пакет ещё держится. А я добавлю 9-й РД-191 тягой 200т, что больше, чем земная тяга в 150т у РД-0120, и всё встанет на свои места : масса ПН заведомо превысит 60т.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 12:02:09
Мю ПН, "МюПН - главный, интегральный показатель..." (На самом деле нет)
 
[QUOTE]Штуцер пишет:
А что вы подразумеваете под МИР-2?
[/QUOTE]Был такой проект - постоянная космическая база на околоземной орбите, модули которой выводились РН "Вулкан". Суммарная масса этой базы - несколько тысяч тонн, включая топливо для дозаправки, при необходимости, всего, что летает в космосе.
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Пакеты никуда не исчезают, поскольку во многих случаях являются более оптимальными, чем тандем.
[/QUOTE]Теоретически, никогда пакет не оптимальней тандема. Сегодня Э.Маску не составит труда скомпоновать керосиновую первую ступень практически любой стартовой тяги и тяговооруженности. Зачем жечь водород, если можно на 1-ю ступень просто добавить "Мерлин".
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 10:43:18
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Проблема в том, что "равные условия" очень редко реализуются на практике
[/QUOTE]Понятно. Я же не говорю о конструкторских ошибках, которых нет. Понятно, что не оптимальное, в проектном плане, решение, может быть блестящим, ПРАКТИЧЕСКИМ решением. Классический пример - Р-7.Но, сегодня у конструкторов РН возможностей для маневра куда больше, чем было у С. Королева.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 10:26:15
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
А Вы ввели искусственную фиксацию Мст, что и привело к желаемому Вам выводу, который носит абсолютно частный характер. Правильный вывод совсем иной: в зависимости от проектной ситуации иногда лучше пакет, а иногда - тандем.
[/QUOTE]Если не фиксировать стартовую массу, то ответ тоже очевиден : тандем может просто не взлететь, а пакет что-нибудь выведет. Условия должны быть равными. Предложите любую конкретную, целевую задачу и я сконструирую ( на бумаге) тандем, который будет решать её лучше пакета.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 10:14:18
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Дмитрий В. пишет:
Вот, кстати, и график о котором я говорил.

[/QUOTE]Спасибо. Полезный график. Но, корректная постановка задачи другая. Она следующая :
Даны :
1.ФИКСИРОВАННЫЕ стартовая тяга и нагрузка на неё, то есть стартовая масса;
2.Два вида топлива, в частности на керосине и водороде;
3. Характеристики двигателей ( не важно сколько и каких), работающих на этих компонентах.
Задача: что лучше тандем и пакет?
Ответ на неё давно  известен - ЛУЧШЕ  ТАНДЕМ, то есть не нужно обеспечивать, даже частично, стартовую тягу за счет топлива с большим УИ, а лучше его полностью сжигать на 2-й ступени. Этот, хорошо известный и тривиальный вывод подтверждают и Ваш график и мои оценки. Конечно, известно это и всем конструкторам РН. Тем не менее , они сознательно идут на пакет(имо проектную ошибку). Я пытаюсь выяснить почему ?
Мю ПН, "МюПН - главный, интегральный показатель..." (На самом деле нет)
 
[QUOTE]Serge пишет:
п.с. Старый там писал еще о том что якобы шаттл для строительства МКС , так вот и МКС может так же спокойно строиться Протонами.
[/QUOTE]А ещё лучше "Мир-2" - "Энергией". Инженерно Шатлл сделан блестяще, а концептуально - бред. Для строительства, очевидно, лучше одноразовые тяжелые и сверхтяжелые РН. Для обслуживания - максимально дешевые средние РН. Шатлл - ни то, ни сё. В СССР пошли по более правильному пути , но не до конца. Вместо "Бурана" надо было делать ОС "Молния".
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 08.08.2015 08:47:24 (я".)
[ Закрыто] И опять про Ангару
 
[QUOTE]ZOOR пишет:
К тому же мы узнали, что зарубили А-7 напрочь. Не скажу, что очень расстроен - но эти товарищи сами себе на пецки наступили - разлагольствуя о снижении стоимости при высокой серийности режут самый "прожорливый" по УРМ проект ракеты
[/QUOTE]Не отказались бы от компоновочной схемы 1-й ступени "Протона" и сделали бы УББ ( керосиновый, унифицированный, боковой блок), а не УРМ - имели бы всю линейку " Ангара - Н", Н =2.3...6, а в перспективе до 12. Крах проекта. Остается только "А-5", которая хуже "Протона".
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 07.08.2015 20:50:02
Мю ПН, "МюПН - главный, интегральный показатель..." (На самом деле нет)
 
[QUOTE]silentpom пишет:
вообще забавно, если бы шаттл летал на снабжение, то он мог бы заменитьсобой прогрессы, драконы, жюльверны и японскую конструкцию (суммарно более дорогие).
[/QUOTE]Лучшей системой, более дешевой и оперативной, чем шаттл и даже "Союзы", мог стать ОС "Молния" из МАКС. Не дали партократы сделать, хотя все элементы были, причем отработаны. По Мю ПГ он побивал всех и по цене за кг ПН - тоже. По-сути, это была одноступенчатая, многоразовая РН. Не имели и не имеют значения ни Мю ПН, ни цена за кг ПН, а важны: Мю амбиций ( в СССР) и Мю откатов и распилов (в РФ)
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 07.08.2015 20:20:52
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
Для грубой оценки того, какую дополнительную массу  вывел бы РН, если не включать водород со старта, не трудно получить следующую формулу

Доп.Мпг / Мпг  =  ( V / Vв ) х  (m / Mв),

где ; V - ЭСИ 1-й ступени, Vв - ЭСИ 2-й ступени , m - масса сожженного водорода, при котором РН выводит Мпг с включением со старта, Мв - масса топлива водородной ступени,ЭСИ - эффективная скорость истечения.
Получаем, что относительный выигрыш в  Мпг, для различных РН, мог бы составить 10% - 15 %, при условии, что стартовая тяговооруженность не упадет ниже 1.25. В противном случае, необходимо снижение стартовой массы и  новое перераспределение её между ступенями.
На РН" Энергия" хватало тяги ускорителей 1-й ступени и он мог выводить 110т, если не включать со старта. МюПН  превысила бы 4.5 %. Классический тандем ( нижняя ступень керосиновая, верхняя -водородная ) позволил бы ( за счет более высокого массового совершенства 1-й ступени) на великолепных двигателях РД-170 и РД - 0120 достичь МюПН в 5 % ! Такой сегодня проектный ориентир современных, керосиново-водородных РН.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 07.08.2015 08:27:56 (1-й ступени))
[ Закрыто] Проектная ошибка, Не надо жечь водород со старта
 
[QUOTE]Apollo13 пишет:
Это вредители пробрались во все ведущие аэрокосмический фирмы мира и заставляют их все тяжелые ракеты делать пакетами.  :)  
[/QUOTE]Не согласен. Причины понятны: желание увеличить стартовую тягу, трудность иного совмещения ТТУ и водорода, желание понизить высоту РН. Всё очень здраво. Кроме одного - не надо жечь водород на старте. Кстати, для совсем грубой оценки ПРОИГРЫША пакета тандему в ХС ( пренебрегая возможными, дополнительными гравпотерями) можно пользоваться совсем простой оценкой

проигрыш в ХС   =  V х m / M2

Физический смысл понятен и логичен. Проигрыш тем больше, чем большую относительную долю водорода сожжешь  и чем больше скорость ЭСИ 1-й ступени. то есть чем она  ближе к ЭСИ  водорода. Следовательно, для керосиновых ускорителей,с приличным УИ, жечь водород со старта - еще большая проектная ошибка, чем для твердотопливных.
Изменено: Геннадий Ермолицкий - 06.08.2015 20:33:49 ( вставка)
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 13 След.
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги