Выделки стоит - и немалой. Но таковы исторические традиции: в эпоху рождения ракетной техники ВРД не котировались по причине чрезвычайно малой тяги - допустим, при стартовой массе Р7 порядка 300 тонн, конструктор начала 50 х годов располагал ТРД с единичной тягой в 5...10 тонн. Итого - нужна была связка из 30...50 ТРД против пяти четырёхкамерных ЖРД. Что не могло рассматриваться, как альтернатива.
Тем не менее, использование ВРД считалось перспективным - но лишь при смене стартовой парадигмы: малая тяга ТРД восполнялась подъёмной силой крыла и первая ступень превращалась в самолёт-разгонщик, способный взлететь при тяге ТРД, меньшей взлётного веса.
Именно по такой концепции разрабатывался известный проект "Спираль" - который был совершенно реалистичен.
Но если призадуматься - то концепция самолёта-разгонщика всё же крайне неудачна с точки зрения функциональной концепции: СР должен иметь крыло огромной площади, обеспечивающей отрыв от ВПП на низких скоростях. Шасси, и вся конструкция СР должны быть чрезвычайно прочными - при горизонтальном взлёте необходимо обеспечивать поперечные нагрузки при разбеге по ВПП.
В пику этому, концепция сохранения вертикального старта при использовании ВРД-бустеров оказывается более привлекательной - тем паче, что за прошедшие годы ТРД сильно усовершенствованы и достигли высоких значений тяги для единичного агрегата. Так, двигатели НК-25 или НК-32 имеют исходно тягу на старте до 25 тонн.
При этом, законы двигателестроения таковы, что можно конвертировать избыточные по меркам ракетостроения ресурсы (тысячи лётных часов) в заметное форсирование - ведь одна миссия старта РН требует не более 10 мин ресурса и двигатель, форсированный за счёт снижения ресурса до 100 часов, обеспечит много стартов.
И ещё один аспект - с ранних этапов развития ТРД известен способ форсирования, совершенно безопасный для двигателя: впрыск воды в газовоздушный тракт! Этот метод широко применялся в авиации 50-х годов.
Степень форсирования любого двигателя без какой либо его переделки - не менее 30%. Если же при проектировании ТРД учесть водяное форсирование - то можно достичь и двукратного форсирования без заходов в новейшие технологии.
ХИНТ: этот выгодный для двигателя способ тем не менее, в авиации не прижился - поскольку вода не является энергоносителем, а только охладителем и рабочим телом. В результате, суммарный расход топливно-водяной смеси оказывался в два-три раза худшим, чем для чистого топлива. Для самолёта это означает уменьшение дальности в два-три раза - что, конечно, неприемлемо.
Другое дело - ВРД-бустер для РН: по импульсу "паровой" ВРД всё равно многократно превосходит ЖРД!
Итак, ультра-форсирование ТРД при небольших затратах на НИОКР позволяет получить ТРД с тягой до 50 тонн и более. Это означает, что на связке из 4...6 ТРД можно взлетать вертикально - ничего не меняя в сложившейся инфраструктуру космодромов...
А все же, какую долю харскорости даст такая ступень? 2М+15 км высоты=1200 м/с из 8500 потребных. Ракетных ступеней все равно нужно две-три.И не выгоднее ли ее вклад разнести между ракетными? Тем более, что подобная концепция соберет все недостатки воздушного старта.
Лет 15 назад в ФИДО я крутил эту тему - с Олегом Лазутченко посчитали прикидочно: замена боковушек на Р7 ВРД-бустерами позволят поднять грузоподъёмность до 12...15 тонн при сохранении стартового стола.
Недостатков воздушного старта тут нет ни одного...
2М больше похоже на 680 м/c. А 1200 м/c больше похоже на 3,2М, что является практическим пределом для ТРД. ТРД могут тянуть только первую ступень, потом они просто сдохнут и по скорости, и по высотности. Просто захлебнутся.
>и двигатель, форсированный за счёт снижения ресурса до 100 часов, обеспечит много стартов.
Или можно брать двигатели из гражданской авиации, которые выработали например 80% ресурса. Этого хватит на много запусков, а цена будет низкой за счет того, что двигатели в массовом производстве дешевые + во многом уже окупились.
Если там еще сотни часов ресурса, то какая разница? Вспомнилось открыто письмо инженера, который обвинял руководство, что они не хотят использовать дешевые запуски на основе снимаемых с вооружения МБР, так как слишком дешево, а хочется денежный и админресурс побольше. "Вам шашечки или ехать?".
>>Если там еще сотни часов ресурса, то какая разница?
Не стоит сравнивать остаточный ресурс с проектным!
При конструктивной конвертации ресурса в ТТХ достигается значительное улучшение ТТХ. При эксплуатации стандартного изделия в стандартных условиях ТТХ не только не повышаются, но в конце срока эксплуатации и ухудшаются. А надёжность ракетно-бустерных ВРД изначально должна быть выше надёжности авиационных - в силу большей ответственности за успех мисссии.
>> Вспомнилось открыто письмо инженера, который обвинял руководство, что они не хотят использовать дешевые запуски на основе снимаемых с вооружения МБР, так как слишком дешево, а хочется денежный и админресурс побольше. "Вам шашечки или ехать?".
Надежность можно повысить за счет избыточности - поставить больше этих дешевых двигателей. Сейчас ведь не время Н-1, когда аналоговые системы управления было сложно доводить. Ухудшение ТТХ (тяга и экономичность меньше, или что?) компенсируется этим же способом.
>Циклон, Днепр, ...
А он и говорил, что эти проекты используют не весь потенциал.
При достижении достаточно высоких скоростей эффективность ТРД резко падает, в отличие от ракетных.
Вот кстати интересная идея - прикрепить к ракете по бокам 2 боевых реактивных истребителя, до скорости 2М они вносят вклад в тягу, потом отцепляются и улетают на аэродром, нести службу дальше. Способ хорош минимальными затратами и безумно красивой ТВ картинкой =)
>> При достижении достаточно высоких скоростей эффективность ТРД резко падает, в отличие от ракетных.
"Ну, а хвост то отделился на пятнадцатой версте" (с) Ярославские ребята
Никто и ничто не заставляет использовать ТРД вне зоны их эффективности.
>> Вот кстати интересная идея - прикрепить к ракете по бокам 2 боевых реактивных истребителя, до скорости 2М они вносят вклад в тягу, потом отцепляются и улетают на аэродром, нести службу дальше.
Именно так. Только с истребителей снято всё лишнее - включая пилотскую кабину.
Мне кажется, тут важна экономическая составляющая - если беспилотник будет слишком специализирован и кроме разгона ракет ни на что не годен, его разработка может не окупиться.
Но таковы исторические традиции: в эпоху рождения ракетной техники ВРД не котировались по причине чрезвычайно малой тяги - допустим, при стартовой массе Р7 порядка 300 тонн, конструктор начала 50 х годов располагал ТРД с единичной тягой в 5...10 тонн.
Итого - нужна была связка из 30...50 ТРД против пяти четырёхкамерных ЖРД.
Что не могло рассматриваться, как альтернатива.
Тем не менее, использование ВРД считалось перспективным - но лишь при смене стартовой парадигмы: малая тяга ТРД восполнялась подъёмной силой крыла и первая ступень превращалась в самолёт-разгонщик, способный взлететь при тяге ТРД, меньшей взлётного веса.
Именно по такой концепции разрабатывался известный проект "Спираль" - который был совершенно реалистичен.
Но если призадуматься - то концепция самолёта-разгонщика всё же крайне неудачна с точки зрения функциональной концепции: СР должен иметь крыло огромной площади, обеспечивающей отрыв от ВПП на низких скоростях. Шасси, и вся конструкция СР должны быть чрезвычайно прочными - при горизонтальном взлёте необходимо обеспечивать поперечные нагрузки при разбеге по ВПП.
В пику этому, концепция сохранения вертикального старта при использовании ВРД-бустеров оказывается более привлекательной - тем паче, что за прошедшие годы ТРД сильно усовершенствованы и достигли высоких значений тяги для единичного агрегата.
Так, двигатели НК-25 или НК-32 имеют исходно тягу на старте до 25 тонн.
При этом, законы двигателестроения таковы, что можно конвертировать избыточные по меркам ракетостроения ресурсы (тысячи лётных часов) в заметное форсирование - ведь одна миссия старта РН требует не более 10 мин ресурса и двигатель, форсированный за счёт снижения ресурса до 100 часов, обеспечит много стартов.
И ещё один аспект - с ранних этапов развития ТРД известен способ форсирования, совершенно безопасный для двигателя: впрыск воды в газовоздушный тракт!
Этот метод широко применялся в авиации 50-х годов.
Степень форсирования любого двигателя без какой либо его переделки - не менее 30%.
Если же при проектировании ТРД учесть водяное форсирование - то можно достичь и двукратного форсирования без заходов в новейшие технологии.
ХИНТ: этот выгодный для двигателя способ тем не менее, в авиации не прижился - поскольку вода не является энергоносителем, а только охладителем и рабочим телом.
В результате, суммарный расход топливно-водяной смеси оказывался в два-три раза худшим, чем для чистого топлива.
Для самолёта это означает уменьшение дальности в два-три раза - что, конечно, неприемлемо.
Другое дело - ВРД-бустер для РН: по импульсу "паровой" ВРД всё равно многократно превосходит ЖРД!
Итак, ультра-форсирование ТРД при небольших затратах на НИОКР позволяет получить ТРД с тягой до 50 тонн и более.
Это означает, что на связке из 4...6 ТРД можно взлетать вертикально - ничего не меняя в сложившейся инфраструктуру космодромов...
Так штаа... (с) ЕБН
Reply
Тем более, что подобная концепция соберет все недостатки воздушного старта.
Reply
Недостатков воздушного старта тут нет ни одного...
Reply
Reply
А 1200 м/c больше похоже на 3,2М, что является практическим пределом для ТРД.
ТРД могут тянуть только первую ступень, потом они просто сдохнут и по скорости, и по высотности.
Просто захлебнутся.
Reply
Или можно брать двигатели из гражданской авиации, которые выработали например 80% ресурса. Этого хватит на много запусков, а цена будет низкой за счет того, что двигатели в массовом производстве дешевые + во многом уже окупились.
Reply
Некузяво же ж...
Reply
Reply
Не стоит сравнивать остаточный ресурс с проектным!
При конструктивной конвертации ресурса в ТТХ достигается значительное улучшение ТТХ.
При эксплуатации стандартного изделия в стандартных условиях ТТХ не только не повышаются, но в конце срока эксплуатации и ухудшаются.
А надёжность ракетно-бустерных ВРД изначально должна быть выше надёжности авиационных - в силу большей ответственности за успех мисссии.
>> Вспомнилось открыто письмо инженера, который обвинял руководство, что они не хотят использовать дешевые запуски на основе снимаемых с вооружения МБР, так как слишком дешево, а хочется денежный и админресурс побольше. "Вам шашечки или ехать?".
А мужики то и не знают (с)...
Циклон, Днепр, Стрела, Рокот, Старт, Волна, Зыбь, Штиль - неужто слышать не пришлось?
Reply
>Циклон, Днепр, ...
А он и говорил, что эти проекты используют не весь потенциал.
Reply
Вот кстати интересная идея - прикрепить к ракете по бокам 2 боевых реактивных истребителя, до скорости 2М они вносят вклад в тягу, потом отцепляются и улетают на аэродром, нести службу дальше.
Способ хорош минимальными затратами и безумно красивой ТВ картинкой =)
Reply
"Ну, а хвост то отделился на пятнадцатой версте" (с) Ярославские ребята
Никто и ничто не заставляет использовать ТРД вне зоны их эффективности.
>> Вот кстати интересная идея - прикрепить к ракете по бокам 2 боевых реактивных истребителя, до скорости 2М они вносят вклад в тягу, потом отцепляются и улетают на аэродром, нести службу дальше.
Именно так.
Только с истребителей снято всё лишнее - включая пилотскую кабину.
Reply
Reply
Reply
Reply
Leave a comment