Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Возможная схема размещения ступеней

 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Техника
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 01 Фев 2006 [20:40]    Заголовок сообщения: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

В современных ракетах с мощными жидкостными реактивными двигателями используется последовательная схема размещения ступений.

Эта схема хороша, но обладаает тем явным неудобством, что двигатели первой ступени должны быть слишком мощными и ракета каждый раз разрабатывается под задачу заново.

Предлагаю полностью отказаться от последовательной схемы размещения ступеней и заменить её параллельной. То есть, все ступени должны располагаться на одном уровне и иметь возможность одновременной работы.

Вариантом такой схемы может быть, к примеру, диск, состоящий из огромного (десятки тысяч) количества стандартных ракет на твёрдом или гибридном топливе, схема которых должна быть до предела упрощена. Стандартные ракеты должны быть доступны для изготовления небольшим группам любителей.

Вначале выгорают ракеты по краям диска, служа первой ступенью. Затем они отбрасываются и диск выгорает к своей середине, в которой будет содержаться космический аппарат.

Смысл всего этого - стандартизация методов изготовления ЛА, масштабируемость полезной нагрузки, многократное увеличение числа ступений, что снизит требования к качеству реактивных двигателей каждой ступени.

Стандартная ракета может быть либо одноразовой, либо повторно используемой и возвращаемой на парашютных системах.

Трудности с управлением и балансировкой заставили конструкторов отказаться от параллельного размещения ступений давным-давно. Но в наше время, когда технологии систем управления шагнули далеко вперёд, балансировка подобного ЛА на всей тракетории не должна предствалять особых трудностей.

В итоге, этапы работы:-

1. Разработка конструкции стандартного ракетного ускорителя
2. Разработка двухступенчатого аппарата с параллельным размещением ступеней
3. Разработка трёхступенчатого аппарата ====
......
n. Разработка многоступенчатого космического корабля.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
MIKl
Старожил


Зарегистрирован: 30.08.2005
Сообщения: 236
Откуда: Петербург

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [05:21]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):
В современных ракетах с мощными жидкостными реактивными двигателями используется последовательная схема размещения ступений.

Ну, вообще-то на Союзах 1,5-я схема - 1-я и 2-я ступени заводятся одновременно, а блоки 1-й отстреливаются первыми.

Непризнанный Гений писал(а):
Вариантом такой схемы может быть, к примеру, диск, состоящий из огромного (десятки тысяч) количества стандартных ракет на твёрдом или гибридном топливе, схема которых должна быть до предела упрощена. Стандартные ракеты должны быть доступны для изготовления небольшим группам любителей.
- очень здравая идея, правда не совсем новая. Поинтересуйтесь проектом "Отраг" (ФРГ, полигон в Заире). Практически полностью совпадает, только стандартных блоков 10-100 и они, кажется на ЖРД. Ступени расположены параллельно, ракета собирается из нужного количества блоков под конкретную ПН. Под заказ изготовляется только обтекатель. Проходила летные испытания в конце 80-х, в серию почему-то не пошла. А как быть с обтекаемостью диска в плотных слоях атмосферы? Проблему можно решить подъемом ракеты в стратосферу на аэростате - так сказать "стратосферный космодром".
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [07:30]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Спасибо, MIKI -- почитал про OTRAG -- весьма интересно.

Там Лутц Кайзер ещё и стоимость проекта посчитал:-

Код:

(2005)
KAYSER 1   1   100   2.5
KAYSER 2   2   200   5
KAYSER 4   3   400   10
KAYSER 8   8   800   20
KAYSER 16   16   1.600   40
KAYSER 32   32   3.200   80
KAYSER 64   64   6.400   160
KAYSER 128   128   12.800   320


Получается по 2 с половиной килобакса за килограмм. Но это по ценам в Германии. Уверен, что у нас, или в Китае, к примеру, это можно сделать намного дешевле. Раз в 5 -20 дешевле.

Мы можем уложиться в диапазон от 100 до 300 долларов за килограмм, если будем тщательно отбирать места для производства компонентов ракет и максимально упростим изготовление ракетного ускорителя.

То есть, можно запускать по тонне в год при расходах 10 тысяч в месяц. И тут встает вопрос о том, что запускать. То есть, одновременно с ракетой-носителем должен быть разработан туристический орбитальный КА небольшой массы. При таком раскладе первый же турист окупит все технические расходы. Но каковы же будут расходы на бюрократию - остаётся загадкой!!!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [12:24]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):

Смысл всего этого - стандартизация методов изготовления ЛА, масштабируемость полезной нагрузки, многократное увеличение числа ступений, что снизит требования к качеству реактивных двигателей каждой ступени.

1.чем большее число двигателей - тем выше должна быть надежность единичтого агрегата...
2. резонансные колебания кучи двиглов - угробят ракету - с этим справится не то что любители - и профи не смогут...
3. конструктивно - паралельная схема - менее - вернее ГОРАЗДО менее эффективна - чем последовательная.
4. Энергетически - такая схема - Дохлая, то есть гораздо хуже последовательной...
Цитата:

Трудности с управлением и балансировкой заставили конструкторов отказаться от параллельного размещения ступений давным-давно.

наиболее совершенная РН "Энергия" - имеет пакетную компоновку.
почитайте сайт энергии - к каким потерям грузоподъемности это привело...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [12:40]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
наиболее совершенная РН "Энергия" - имеет пакетную компоновку. почитайте сайт энергии - к каким потерям грузоподъемности это привело...


Потери потерями, но хочется сделать как проще, а не тратить десятки лет на освоение технологий, всем известных, но закрытых международными соглашениями тридцать лет назад.

Топливо - это не самая дорогая часть ракеты и энергетика - не самоцель. Не вижу смысла делать супердорогую суперсовременную конструкцию и молиться на неё, если можно использовать отработанную и контролируемую технологию.

ruata matsu писал(а):

резонансные колебания кучи двиглов - угробят ракету - с этим справится не то что любители - и профи не смогут...

А почему они должны быть резонансными? Пусть колеблются в противофазе друг другу.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [13:10]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):

Потери потерями, но хочется сделать как проще, а не тратить десятки лет на освоение технологий, всем известных, но закрытых международными соглашениями тридцать лет назад.

другого выхода нет... Sad Вернее - есть - освоить те же технологии - но за 5 лет Smile
Цитата:

Топливо - это не самая дорогая часть ракеты и энергетика - не самоцель. Не вижу смысла делать супердорогую суперсовременную конструкцию и молиться на неё, если можно использовать отработанную и контролируемую технологию.

а где ты видел супер дорогую и супер современную конструкцию? Shocked Открою тебе большую тайну Razz Стоимость толива и самой конструкции ракеты в запуске - это единицы процентов от стоимости всего запуска...
Так что - сама по себе ракета - это достаточно дешевое и примитивное изделие...

ruata matsu писал(а):

А почему они должны быть резонансными? Пусть колеблются в противофазе друг другу.
в космос полетим на пожеланиях?
Вот на луну уже слетали... Н1 с ее достаточно совершенными 30 двиглами....
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [13:18]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
Вот на луну уже слетали... Н1 с ее достаточно совершенными 30 двиглами....


Н1 была достаточно неудачной разработкой сама по себе. И погибла от гидродинамического удара в баках, а не от резонансных колебаний. Не уверен, что особенности Н1 присущи всем аппаратам с параллельной схемой размещения ступений. Например, в гибридном движке вероятность возникновения гидродинамического удара меньше будет чем в жидкостном, потому как жидкости в нём, по крайней мере, на треть меньше. Очевидно так же, что если бы баки в Н1 были меньше, то и удара гидродинамического в них не было бы.

Я уж не говорю про форму баков...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [13:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

В крайнем случае, можно управляющие движки на огромной стреле наверх вынести, чтобы как хвост у вертолёта был. А центр тяжести к низу диска сместить. И управлять компьютером. Тогда заваливаться не будет.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [14:03]    Заголовок сообщения: Re: Возможная схема размещения ступеней Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):

Н1 была достаточно неудачной разработкой сама по себе. И погибла от гидродинамического удара в баках, .

почему неудачная разработка?
По мне так вполне хорошая ракета... сферические баки. Да и сама концепция - полностью керосиновой ракеты - тоже как теперь оказалось - жизнеспособна...

Цитата:
а не от резонансных колебаний

э, такая версия в книжке "как мы не слетали на луну".
про гидроудар в баке?! слышу впервые
Цитата:

Не уверен, что особенности Н1 присущи всем аппаратам с параллельной схемой размещения ступений.

Н1 - сугубо схема с последовательным расположением ступеней.
Непризнанный Гений писал(а):

Я уж не говорю про форму баков...

чем вам шарообразная форма не нравится? Smile для сверхтяжелых ракет - именно такая и нужна, имхо.

Схема пакета - неудачна в плане конструкции крепления баков друг к другу. Возникающие нагрузки - нетипичны для ракеты - и для их компенсации - ракета оснащается массивными ненужными ей как таковой крепежными элементами...
И чем больше в пакете ракет/ступеней - тем больше инертной массы, тем ниже эффективность ракетоносителя...

Мне вообще непонятен ход ваших мыслей?
1. Вы снижаете энергетику ракеты своим пакетом
2. вы снижаете - конструктивное совершенство ракеты
3. снижаете до минимума надежность системы в целом
+
а теперь еще добавим минусы любительского ракетостроения:
1. априори - малая эфективность топливной пары/топлива
2. ограничение в констр. материалах.
3. надежность любителей - будет минимальной...

Анализируем - вы бьете по самым болезненным точкам любительского ракетостроения. Хотя - следовало бы - НАОБОРОТ УЧИТЫВАТЬ слабые места и обходить их с десятикратногй изобретательностью....
А так - ваши предложения - я бы назвал - ВРЕДИТЕЛЬСТВОМ.
Может ты засланец спецслужб Question - с заданием подрыва деятельности... Twisted Evil Rolling Eyes Cool
гы... шутка.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [14:27]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

На счёт Н-1 я, похоже ошибся. Сейчас не могу найти подтверждение своей точки зрения на причины взрыва двигателей третьей ракеты.

Вот что ещё пишут:-

Цитата:

27 июня 1971 года была запущена ракета «Н-1» с серийным номером «6Л». Это была значительно улучшенная модификация «Н-1». В насосы двигательной установки были поставлены специальные фильтры, была несколько изменена форма корпуса, изменены системы вентиляции и охлаждения. Как и в 1969 году, вся ракета была белоснежно белой.

Но и этот запуск окончился катастрофой. На 50,2 секунде полета отказала система управления, секундой позже ракета была взорвана системой самоуничтожения. Тем не менее, двигатели функционировали хорошо вплоть до уничтожения ракеты. Хотя запуск окончился неудачей, технические трудности проекта постепенно решались одна за другой.

Во второй половине 1972 и первой половине 1973 года конструкторские бюро начали техническую разработку мульти-модупьного орбитального комплекса (МОК). Предполагалось вывести на орбиту огромные орбитальные статьи, работа которых обеспечивалась бы с помощью полетов «Н-1».

23 ноября 1972 года была запущена «Н-1» с серийным номером «7Л», значительно измененная с учетом предыдущих неудач. Этот запуск оказался почти удачным. Ракета поднялась в небо, двигатели проработали 106,93 секунды, а до завершения работы первой ступени оставалось всего семь секунд.

В этот момент из-за сбоя, вызванного несовершенной системой управления двигателями, произошло отключение шести двигателей, что привело к разрыву топливных магистралей и взрыву двигателя 4. Ракета была уничтожена системой безопасности прежде, чем отделилась первая ступень и могла бы начать функционирование вторая ступень ракеты.


(источник: http://dsbos.narod.ru/lost_moon_2.html)

В основном сбои вызваны несовершенной системой управления. Я считаю, что на современном этапе мы способны реализовать систему управления, для которой отказ даже нескольких двигателей не будет критичным. Ну не могли в 1974 году сделать достаточно сложный алгоритм для управления ракетой. А мы сейчас это сделать можем - и должны использовать это наше преимущество.

Ракета Н-1 взорвалась, потому что она была сложной. Я же предлагаю строить ракету из простых модулей. И идти от простого к сложному:- освоили один простой модуль - идём дальше, собираем ракету из четырёх модулей, пяти, etc...

Я считаю, что на данном этапе существует некий предел, которого можно достичь в любительском ракетостроении. К примеру, движок с тягой в одну тонну. На этом движке можно сделать хороший и надёжный модульный ракетный ускоритель. И использовать уже его.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
serj
Ветеран


Зарегистрирован: 08.01.2006
Сообщения: 438
Откуда: Ukraina

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [15:03]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

десять блоков выведет в космос около десятка кг груза, замучаетесь выводить...
Любителям в космосе делать нечего, если вы не желаете и не можете стать профи, то лучше забудьте о космосе, и вообще скоро вообще космос закроется навсегда...
Не хотите лететь со мной так оставайтесь, и пеняйте потом на себя...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [15:11]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Чего "не хотите-то". Так ведь не берёт никто. Сам вот не успеешь ещё, а потом будешь ныть, что никто не хотел, а ты предупреждал, etc.

Понятно, что надо не 10, а сто модулей или около того. Рванёт твоя штуковина на старте вместе с последней надеждой человечества и всё-капут.

А тут возможности будут расти с каждым пуском - отработаем СУ на 10 блоках, двадцати, ста - и маштабируем ЛИНЕЙНО до любой грузоподъёмности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 02 Фев 2006 [15:29]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Грубо говоря, наша цель - жить в космосе, а не заниматься строительством ракет из списанного металлолома.

А это значит, что мы должны отработать универсальное решение. Универсальным решением является создание системы из компонентов. Глупо пытаться найти скалу, чтобы вырубить в ней семнадцатиэтажный дом, если этот дом можно построить из крупнопанельных блоков.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 03 Фев 2006 [07:19]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Вклинюсь, может не по теме. Если бы у меня была аргоновая сварка с осциллятором, нужные сорта дюраля и стали в нужном количестве, и возможность заниматься только этим делом, уверен на 50%, что за пять лет в одиночку построил бы керосиновый одноступеньчатый трехместный суборбитальный корабль, способный развивать скорость до 2 км/сек и подниматься на высоту до 150км.
Для стопроцентной уверенности необходимо провести один простой уточняющий опыт. Увы, сейчас не имею возможности его поставить. А опыт очень простенький.
Идея НГ о блочной схеме мне кажется наиболее перспективной. Сейчас программистов столько развелось, что написать качественную программу для стабилизации системы параллельных носителей не составит труда. А вот запуск действительно придется делать из стратосферы. Я хочу предложить несколько другую схему. Тоже можно обойтись маломощными движками.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
MIKl
Старожил


Зарегистрирован: 30.08.2005
Сообщения: 236
Откуда: Петербург

СообщениеДобавлено: 03 Фев 2006 [07:43]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А если идею НГ довести до предела. (по приципу алгоритма изобретательства Альтшуллера - он же Г. Альтов) - в качестве модулей использовать небольшие, простые РДТТ - типа ракетомодельных, и соединить их в пакет в виде диска, следующий диск меньшего диаметра кладется на предыдущий. Получается пирамида с ПН и рулевыми РД наверху. Понятно КПД маленьких РДТТ невелик, но автоматизировать их производство достаточно просто. Получается много-много-многоступенчатая ракета. Чтобы ракетомодельные РДТТ взрывались на старте, я еще не слышал.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 03 Фев 2006 [13:31]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Конечно, проект ячеистой ракеты НГ на несколько порядков реалистичнее проекта ячеистого движка serja, и главное к ее строительству можно приступать немедленно, а ячейки можно создавать прямо в гаражах кустарными методами.
Но вот одна беда, действительно кустарную высоконадежную ракету-ячейку без моего секретного движка не сделать. А стоит только мне его рассекретить, как мы автоматически потеряем все преимущества перед космическими агенствами, и тем самым поставим наше дело на грань срыва.
Нет, сначала нужна организация. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
serj
Ветеран


Зарегистрирован: 08.01.2006
Сообщения: 438
Откуда: Ukraina

СообщениеДобавлено: 03 Фев 2006 [13:47]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

сто блоков дадут всего сто кило груза, ну может немного больше... а может и меньше, но стоит одному рвануть как все полетит к чертям...

Ячеистый двигатель я предложил вам только потому что он не секретный, и его надежность гораздо выше чем у ста двигателей, тысячи и тд...
У меня есть гораздо лучшие двигатели...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Техника Часовой пояс: GMT + 2
Страница 1 из 1

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах