Форсированные ТРД или холодные ЖРД в качестве стартовых бустеров?
Настойчивые предложения использовать ТРД в качестве стартовых бустеров (при сохранении вертикального старта), проистекают из желания получить многоразовый элемент космической транспортной системы. Для чего? Разумеется для удешевления запуска всяческих полезных грузов. Если это не так, то пусть тогда автор проекта прояснит свою туманную мысль. Но, похоже, что мысль автора все, же правильно понята и каких либо возражений от него не последует.
А кто знает, почему авиационные ТРД имеют ресурс равный многим тысячам часов? Есть такие? Разумеется есть и они в большинстве, в отличие от некоторых. Озвучу их тайное знание - части ТРД имеют такой солидный ресурс, в отличие от типичных ракетных двигателей, потому, что их удельная мощность не столь высока, как у ракетных движков.
Если очень упрощенно, то рабочее тело в ТРД имеет температуру не более 1700-1800К, тогда как у ракетных двигателей детали конструкции надо защищать от воздействия потока газа с температурой больше в два и более раз. Причем при многократно большей плотности потока высокотемпературного газа, чем в ТРД.
Так почему же конструкторы ракет не понижают, параметры работы ракетных двигателей до авиационных? А потому, что законы земной природы не позволяют - двигатели с удельной мощностью ниже определенного порога просто не смогут вывести ракету на орбиту или если выведут ее в космос, то тогда без полезного груза. А вот авиаконструкторам законы полета в атмосфере Земли не препятствовали снижению удельной мощности ТРД до технически и экономически оправданной величины.
Есть правда, одна уступка со стороны природы - на первой ступени ракет космического назначения можно ставить двигатели с пониженной удельной мощностью. А раз так, то почему этой возможностью не пользуются радетели малозатратных средств доступа в космос?
Ответ имеется. Есть такие предложения по использованию бустеров с реактивными двигателями с низкой удельной мощностью (и, соответственно, с невысокой удельной тягой в «тс/кг»). Среди таких решений имеется и проект «Использование ТРД в качестве стартовых бустеров при сохранении вертикального старта». Просто автор проекта, в предыдущей переписке со мной на «МарсТракторе» категорически отрицал зависимость ресурса двигателей от их удельной мощности, хотя для основной массы двигателистов такая зависимость очевидна :-) Так вот, на словах то он отрицает очевидное, но на деле использует. В его предложении применить вместо очень горячих ЖРД относительно прохладные ТРД как раз и содержатся интуитивно понимаемая связь удельной мощности и живучести двигателей. Но, поскольку, понимание этой связи неосознанное, то и в практическом выходе мы имеем не общее предложение использовать на первой многоразовой ступени так называемые холодные ЖРД, а предложение применить авиационные ТРД, да еще форсированные, что бы (зачем-то) их ресурс из многих тысяч часов сократить до сотни часов.
Надеюсь, что теперь, становиться ясной бесперспективность идеи применения форсированных авиадвигателей в качестве бустеров РН космического назначения. Гораздо проще использовать бустеры с ЖРД пониженной мощности (холодные двигатели), например, на монотопливе из пероксида водорода или гидразина, либо на двухкомпонентном топливе, но с компонентами разбавленными водой (как спирт в V2), или другим нейтральным телом, что бы понизить температуру в камере сгорания. В этом случае в камере сгорания имеем температуру порядка 1000К и практически неограниченный ресурс работы двигателей.
Такие дела.