По ходу дела у Роскосмоса будет бесславный конец

В.с.с.О.> Ну посмотри на проект Спираль. Самолёт-разгонщик должен был быть на уровне Валикирии

Там был ракетный самолет-разгонщик

В.с.с.О.> на нём должны быть огроменная и навороченная ракетная ступень, которая выводила какой-то чахлый самолётик на 1-го человека и рюкзак...

И если бы это был на базе Валькирии, это было бы прекрасно.
Эдакий АКС "уровня Меркурия" в ракетной аналогии.

В.с.с.О.> Никакая это не замена Семёрке.

Замена семерки - это "решенная задача".
Уровень требований к окончательному результату.

А на базе Валькирии попроще/поменьше, имея исключительно цель получить работающий прототип.

PSS> Причем Зомби хотел вообще его на базе Валькирии сделать, с 3М

"И в третий раз мы сообщаем, что освобождаем Вар-раввана" ©

Именно.
"Мне представляется", что такая ветвь альтернативной истории "физически возможна".
Была, есссессно.

К семидесятым вышли бы на орбиту (человеком), к 80-м - создали бы "постоянную" (со сменными модулями) орбитальную станцию с функцией топливного накопителя, к 90-м долетели до Луны на ПОСТОЯННОЙ же основе.
Т.е., где-то к 2000-му начали бы строить лунную базу вместо МКС.

"Как-то такЪ"

П.З.> Как бы вы требуете от метрополитена, чтобы он как такси доходил до каждого подъезда, "а это невозможно" и, следовательно, метрополитен не нужен.

Принципиально, если нужно орбитальное такси, то можно взять связку Mercury + Atlas LV-3B Gemini + Titan-II GLV. Около 120 и 150 тонн стартовой массы соответственно.
XB-70 Valkyrie без всех модификаций и пустым весил 115 тонн.
Просто модифицировать ей до состояния "хотя бы вывести на орбиту саму себя" будет крайне сложно.

Можно мучаться с какими-нибудь расходуемыми ракетными разгонными блоками, аля Спираль, но там одноразовая разгонная ступень близка к таким размерам, что на ней можно запустить Меркурий чуть ли не на орбиту прямо с Земли, ИМХО.

В.с.с.О.>> Ну посмотри на проект Спираль. Самолёт-разгонщик должен был быть на уровне Валикирии
П.З.> Там был ракетный самолет-разгонщик

В конце вообще на Т-4 "Сотка" перешли, а с самого начала там должны были быть ВРД на водороде на специальном гиперзвуковом самолёте. Собственно говоря, на всех рендерах и видны воздухозаборники:




П.З.> И если бы это был на базе Валькирии, это было бы прекрасно.

Опять же, у Валькирии скорость 3М, а не 6М, как планировалось у ГРС Спирали, т.е. одноразовая часть масштабируется АКС увеличивается в размерах.

П.З.> Эдакий АКС "уровня Меркурия" в ракетной аналогии.

Так к тому я и веду, что РН, выводящая Меркурий на орбиту с Земли по размеру примерно такая же, как и одноразовый компонент АКС.

В.с.с.О.> Принципиально, если нужно орбитальное такси

не нужно

В.с.с.О.> Просто модифицировать ей до состояния "хотя бы вывести на орбиту саму себя" будет крайне сложно.

А главное не нужно

В.с.с.О.> Можно мучаться с какими-нибудь

Можно, но не нужно

В.с.с.О.> но там одноразовая разгонная ступень близка к таким размерам, что на ней можно запустить Меркурий чуть ли не на орбиту прямо с Земли, ИМХО.

Ну, это надо еще суметь, сделать до такой степени плохо
Не у каждого получится

В.с.с.О.> Так к тому я и веду, что РН, выводящая Меркурий на орбиту с Земли по размеру примерно такая же, как и одноразовый компонент АКС.

Напрашивается цЫтата из Старого.

П.З.> Напрашивается цЫтата из Старого.

Цитируйте.

П.З.> Напрашивается цЫтата из Старого.

Параметры Меркурия указаны здесь. Он тонну весит, да и то, во многом из-за тяжёлой электроники.

Да его можно на Firefly α вывести, она без фтора и водорода на борту и весит 54 тонны на старте.

А по Спирали:
"Для выведения ОС на орбиту после отделения от ГСР имелся одноразовый ускоритель, представляющий собой 2-х ступенчатую ракету массой 52,5 т с кислородно-водородным или кислородно-керосиновым ЖРД. Блок выведения состоял из топливного бака, в котором размещались основные компоненты кислород-керосин, и двух ЖРД с тягой каждого около 100 тонн (Генеральный конструктор В.П.Глушко). Эта комбинация (бак и двигатели) после вывода орбитального самолета в намеченную точку отделялась и падала в заданную точку мирового океана." ©

Т.е. в 55-тонной ракете Меркурий на орбиту выводится. Пусть и для этого понадобятся хорошая электроника и хорошие движки, но это не сон разума, вроде Спирали.

P.S. Был интересный проект мегадешёвой РН для вывода на орбиту сверхдешёвых грузов (вода, еда, скотч, стройматериалы и т.п.) по сверхдешёвой цене (1000 долларов за кг, Starship отдыхает).

Выводит на орбиту 11 тонн (10 тонн сухой массы + 1 тонну ПН), при сухой массе в 130 тонн, и это при том, что это ампулированная (!) одноступенчатая ракета (!) на кислород-водороде (!) и с транспортабельностью по ЖД! Мало того, так там ещё и pressure-feed engine, т.е. давление наддува баков равно или больше давления в КС (sic!).

Ссылка на видосы про эту ракету тут:

Ну и зачем эти сравнения несравнимого?

В.с.с.О.> А по Спирали:

Одноместный ОС длиной 8 м и весом 8-10 т (в зависимости от назначения) предназначен был для вывода на околоземную орбиту высотой порядка 130 км грузов весом 0,7-2т.

 

До двух тонн чистого груза, в то время как весь Меркурий "с пилотом" чуть больше тонны?

Это о чем вообще?

Можно еще сравнить ж... Протон с Шаттлом - те же 20 тонн ПН?

В.с.с.О.> P.S. Был интересный проект мегадешёвой РН для вывода на орбиту сверхдешёвых грузов (вода, еда, скотч, стройматериалы и т.п.) по сверхдешёвой цене (1000 долларов за кг, Starship отдыхает).
В.с.с.О.> Выводит на орбиту 11 тонн (10 тонн сухой массы + 1 тонну ПН), при сухой массе в 130 тонн, и это при том, что это ампулированная (!) одноступенчатая ракета (!) на кислород-водороде (!) и с транспортабельностью по ЖД! Мало того, так там ещё и pressure-feed engine, т.е. давление наддува баков равно или больше давления в КС (sic!).

Осталось сделать.

П.З.> До двух тонн чистого груза, в то время как весь Меркурий "с пилотом" чуть больше тонны?
П.З.> Это о чем вообще?

Ну речь была за необходимость "такси на ос". А это доступно фактически на одной разгонной ступени.

П.З.> Можно еще сравнить ж... Протон с Шаттлом - те же 20 тонн ПН?

Ну это ты начал за то, что АКС не замена ракетам и вообще не про мюПН и доставки крупных грузов. "Не метро, а такси".

Кстати, нашёл китайский проект многоразовой РН Tianlong-2 на 2 тонны на НОО, со стартовой массой в 150 тонн:

В.с.с.О.> Ну речь была за необходимость "такси на ос". А это доступно фактически на одной разгонной ступени.

Это говорит лишь о том, что "Спираль в целом" (как она описана в твоей цитате) плохой проект.
В силу "оптимизации не по тем параметрам".
Но "те параметры" ответственны также и за выбор ракет в качестве единственного на данный момент средства выведения.

В.с.с.О.> Ну это ты начал за то, что АКС не замена ракетам и вообще не про мюПН и доставки крупных грузов. "Не метро, а такси".

Дык ровно ж наоборот.
"Метро" это АКС.
Оно дорогое "для мэрии" (которая оплачивает постройку), но дешевое для пассажира.
Хотя и не довозит до подъезда - ограничено в функционале.

В.с.с.О.> Кстати, нашёл китайский проект многоразовой РН Tianlong-2 на 2 тонны на НОО, со стартовой массой в 150 тонн:

Ракетная и аэрокосмическая многоразовость это две совершенно разные разницы.


В.с.с.О.> https://pbs.twimg.com/media/FfM1-vwVIAEq9LX?format=jpg&name=large

П.З.> Дык ровно ж наоборот.
П.З.> "Метро" это АКС.
П.З.> Оно дорогое "для мэрии" (которая оплачивает постройку), но дешевое для пассажира.
П.З.> Хотя и не довозит до подъезда - ограничено в функционале.

Ну такое себе метро. Каких-то внятных причин, зачем именно АКС, а не, например, Boeing Space Freighter, отмасштабированный до правильных размеров.

В.с.с.О.> Ну такое себе метро. Каких-то внятных причин, зачем именно АКС, а не, например, Boeing Space Freighter, отмасштабированный до правильных размеров.
КМК, такие штуки так не масштабируются - "куб-квадрат" же для крыльев будет. Чем больше крыло, тем больше его относительная масса.

Татарин> КМК, такие штуки так не масштабируются - "куб-квадрат" же для крыльев будет. Чем больше крыло, тем больше его относительная масса.

Ну вообще я имел ввиду масштабирование вниз, ибо 420 тонн на НОО - это для любой перспективы адекватно.

В.с.с.О.> Ну такое себе метро. Каких-то внятных причин, зачем именно АКС, а не, например, Boeing Space Freighter, отмасштабированный до правильных размеров.

Что непонятного-то?
АКС - новое качество в сфере доступности космоса.
Аналогичное привносимому в городской траффик метро.
И никакого другого аналогичного реалистического способа изменить ситуацию подобным образом на сегодня неизвестно, а, возможно и не существует вообще, "физически".

То есть, сравнить сегодняшнюю доступность, скажем Марса (людей там еще не было) и доступность Гавайев из Нью-Йорка "посредством Боинга".
Да, недешево, но "многие даже пользуются" - в отличие от Марса.

Вот что тут непонятного?

Вы же вместо Боинга подсовываете какой-то невероятных размеров "плот" а'ля Кон-Тики, но размером с Титаник, которого никогда не было и который даже не факт, что вообще возможен.
Но если бы даже был построен, то что бы он поменял в текущей ситуации?
Гавайи стали бы доступнее?

П.З.> Что непонятного-то?
П.З.> АКС - новое качество в сфере доступности космоса.

Вот именно это и сомнительно. Ракетные движки в космосе эффективны, ТВР выше 1 в выведении очень сильно помогает. Т.е. причин НЕ делать что-то ракетоподобное особо нет.

П.З.> И никакого другого аналогичного реалистического способа изменить ситуацию подобным образом на сегодня неизвестно, а, возможно и не существует вообще, "физически".

Starship от SpaceX или концепт полностью многоразовой ракеты от Stroke Space. Опять же, масштаб не принципиален.

П.З.> Вы же вместо Боинга подсовываете какой-то невероятных размеров "плот" а'ля Кон-Тики, но размером с Титаник, которого никогда не было и который даже не факт, что вообще возможен.

Скорее наоборот. Попытка сделать системы выведения на орбиту по образу и подобию самолётов - это как пытаться сделать воздушный транспорт по образу и подобию кораблей. И на практике это не удалось: см. дирижабли. Пришлось делать свои уникальные транспортные системы - самолёты.

Так и тут. Идеальной транспортной системе для космоса вряд ли понадобится хотя бы отдалённое сходство с самолётами.

В.с.с.О.> Вот именно это и сомнительно

Сравнение несуществующего.

Для АКС "в принципе" можно добиться характеристик, обеспечивающих новое качество, для чисто ракетных систем можно лишь улучшить их по сравнению с существующими.

Если бы не было атмосферы, не было бы и разговора. "Но она есть".

АКС не заменяет ракеты, я это говорил, но вы не слышите, ибо не хотите.

В.с.с.О.> Так и тут. Идеальной транспортной системе для космоса вряд ли понадобится хотя бы отдалённое сходство с самолётами.

"Идеальной" транспортной системой была бы вертикально стартующая "аэрокосмическая ракета" с воздушно-реактивными двигателями на первой ступени, но они, увы, не тянут.

Но здесь "отрицательное" качество "плавно переходит в положительное" - менее напряженные параметры двигателя влекут возможность повышения ресурса.

Вас, наверное, крылья сбивают, но они же есть и у шаттла, почему в этом случае на вас не действует?

Татарин>> Техническая возможность построить ядерную машину есть, и даже с биозащитой, и (при работе без аварии) экологически чистой эксплуатацией.
В.с.с.О.> ИРЛ ядерные движки развивали тяговооружённость порядка 1 (у NERVA тяга и масса были около 34 тонн), а то и меньше. Есть большие сомнения в том, что на них получится что-то вывести на орбиту.
Давайте детально, с цифрами. Я вижу всеобщее непонимание тут, следствие инерции мышления на один раз (неправильно, КМК) выбранном пути. Я утверждаю, что существовавшие ЯРД изначально проектировались совершенно неправильно, уже с технического задания начиная. Загипнотизированные "невероятной мощью атома" поставили целью сделать какую-то негодную фигню, напряглись, и именно какую-то негодную фигню и сделали в итоге. Фигня на входе, фигня на выходе.

Наверное, даже в отдельную тему нужно.
Просто немножко рассуждений, чтобы обрисовать картинку качественно.

Тяга зависит от удельного импульса и удельной мощности, так?

1.
Чем больше удельный импульс (при той же тяге), тем больше мощность на ту же тягу. Мощность растёт как V_{истечения}², верно?
Удельный импульс NERVA (в вакууме): 850 с.
Допустим, мы ставим в ТЗ УИ 600с, требуемая мощность реактора будет в (850/600)²~=2 раза меньше. Зафиксировали.

2.
Чем больше удельный импульс (при том же рабочем теле), тем больше требуется температура. Среднеквадратичная скорость молекул в газе пропорциональна корню из температуры ©термодинамика, то есть, для повышения скорости истечения нужно квадратично повышать абсолютную температуру газа.
Удельный импульс NERVA (в вакууме): 850 с.

Допустим, мы ставим в ТЗ УИ 600с, требуемая требуемая абсолютная температура на выходе из реактора будет в те же (850/600)²~=2 раза меньше. Тоже зафиксировали.
Теперь в этом же пункте к техническим следствиям. Вообще говоря, равновесная температура, соотвествующая энергии деления ядер - порядка триллионов К, для техники всё равно что бесконечность. Практически она ограничена только возможностью проводить ядерную реакцию без разлёта испарившегося ядерного реактора, ну или в известных конструкциях ЯРД ещё более жёстко - надёжным сохранением твёрдого состояния и конструктивной прочности ядерного топлива, хотя бы поверхностей непосредственного теплообмена. Температура в центре ТВЭЛ существовавщих ЯРД максимальна, если её ещё и можно поднять от тех 2500-3000С, то незначительно.

При этом же мощность реактора опять же с практической точки зрения ограничена только временем работы, примитивные импульсные реакторы 1945-го года совершенно спокойно выдавали петаватты с тонны, и выдавали бы ещё больше, но разлетались в стороны от перегрева (чему и были рады создатели, впрочем). То есть, удельная мощность реактора ограничена только удельной мощностью теплообмена, которая зависит от материалов и deltaT. Не будем про фантастически материалы, остановимся на технологиях 1960-х. При фиксированной максимальной температуре топлива, удельная мощность зависит от температуры газа. Если у нас температура газа на выходе на 50С меньше температуры поверхности ТВЭЛа, мощность Х, если вдвое меньше и deltaT~1500C, то реактор в 30 раз мощнее. Просто потому, что в 30 раз выше температурный напор.

Да, на ту же массу. Всё ровно то же самое, нет никаких проблем реактору той же массы и конструкции выдать сколько угодно мощности, если ты можешь его охладить. А мы, если снизим температуру газа на выходе, - МОЖЕМ его охладить.

Комбинация пунктов 1 и 2 даёт 30-50 кратное увеличение удельной мощности сразу. На всё тех же технологиях 60-летней давности.

Но идём дальше.

Снижение температуры экспотенциально снижает скорость миграции сколков (особенно, неудержимых в принципе благородных газов) по матрице и выход их в газ. Можем делать ТВЭЛы проще, оболочки их проще, и ещё увеличивать мощность. Снижение средней температуры реактора делает возможным и эффективным чисто допплеровское регулирование в урановом реакторе на тепловых нейтронах: больше нет заметного ухода в область резонансов. Резко упрощается (скажем проще: исчезает) регулирование реактивности в режиме работы (СУ реактору нужно только для выхода на режим и купирования аварии, а это уже другие расклады). Снижение температуры резко (сверхлинейно) повышает ресурс и снижает требования к материалам, упрощает вопросы совместимости с водородом, этим снижает массу. Уменьшение размеров реактора квадратично снижает требуемую массу биозащиты при том же количестве активности внутри, а у нас мощность (и наработанные осколки) уже вдвое меньше.

Допустим, мы сохранили тягу из ТЗ "Нерва" в 34 тонны, снизив УИ до 600с, снизив вдвое мощность реактора (снизив УИ) и снизив в 30+ раз массу реактора. Мы повысим удельную тягу ЯРД, очень потеряли в УИ (он в показателе формулы Циолковского), в итоге, вроде, потеряли много больше. Что взамен?

Смотрим на концепт далее: отказываемся от целей "Нервы" и РД-0410 (целей, которые, впрочем, и продиктованы их удельной тягой ). Ставим за цель старт с Земли.

Мы потеряли дофига УИ, и зачем? Как раз для этого, для старта с Земли. Удельная тяга порядка 10 означает, что, отталкиваясь в оценках от существующей ракеты, можно "выкинуть" с неё старый химический РД, выкинуть 10% топлива, поставить ЯРД, и всё ещё иметь ракету, стартующую с Земли, но с УИ уже не 350с, а принятые выше 600с. С увеличением ПН от 3-5% сухой массы до 20-25%.

Это мю, достаточное даже для выхода в космос и возвращения многоразового космоплана с отделяющимся многоразовым баком типа "плод внебрачной любви Фалькона СпейсХ и бака Шаттла".

ЧТД.

П.З.> Вас, наверное, крылья сбивают, но они же есть и у шаттла, почему в этом случае на вас не действует?

Шаттл - это как раз лучшее доказательство, что крылья - маразм.

Татарин>Я вижу всеобщее непонимание тут, следствие инерции мышления на один раз (неправильно, КМК) выбранном пути. Я утверждаю, что существовавшие ЯРД изначально проектировались совершенно неправильно, уже с технического задания начиная. Загипнотизированные "невероятной мощью атома" поставили целью сделать какую-то негодную фигню, напряглись, и именно какую-то негодную фигню и сделали в итоге. Фигня на входе, фигня на выходе.

Слушай, ну вот странную (и где-то вредную) ты привычку завёл - считать всех на свете идиотами и дураками в чОрном.

ЯРДами всех видов занимались по обе стороны океана три с лишним десятилетия сотни умных мужиков не глупей тебя и меня (кой-кого застал, так что могу засвидетельствовать: совершенно точно не глупее, не безграмотнее, и не менее информированные - во всяком случае во всём, что как-то связано с ЯРД и средствами выведения).

Ты что, всерьёз думаешь, что за 60-е не рассматривали всех мыслимых вариантов сочетаний параметров ЯРД с целью поисков оптимального? И что 800+ с в ТЗ записали только загипнотизированные, как кролики удавом, величиной УИ, без малейших обоснований?
Ну с этого ж все начинали, комбинации тяги-УИ-тяговооружённости, перебирали это всё во всех допустимых комбинациях, считали достижимые ХС, ПН и массовые совершенства.
Да ё! Всякими расчётами оптимизаций, поисками вариантов занимались всю дорогу! тома написаны!
Посмотри ну я там не знаю... Бассарда хоть. Там какие-то диаграммки у него точно есть. Если и не исчерпывающие вопрос (не помню), то как минимум дающие представление. Притом, что это глубокие 60-е. Постановка задачи всем тем не менее ясна.

Татарин> Чем больше удельный импульс (при той же тяге), тем больше мощность на ту же тягу. Мощность растёт как V_{истечения}², верно?
Татарин> Удельный импульс NERVA (в вакууме): 850 с.
Татарин> Допустим, мы ставим в ТЗ УИ 600с, требуемая мощность реактора будет в (850/600)²~=2 раза меньше. Зафиксировали.

И при этом ты даже критику всех дураков, занимавшихся ЯРДами, которых обвинил в тотальном непонимании - начинаешь с ошибки, причём очевидной.
Ну, воля твоя, но мне видится в этом что-то в основе не вполне правильное.


Татарин> Чем больше удельный импульс (при том же рабочем теле), тем больше требуется температура.

Это да. Снизишь температуру - на этом можно что-то наиграть. Вопрос - насколько много.


Татарин> Если у нас температура газа на выходе на 50С меньше температуры поверхности ТВЭЛа, мощность Х, если вдвое меньше и deltaT~1500C, то реактор в 30 раз мощнее. Просто потому, что в 30 раз выше температурный напор.

Не так линейно. Потому что не только deltaT - это ж не теплопроводность в твёрдом теле, а теплоотдача от стенки газу. Там сложные закономерности, завязанные на Рейнольдсы и другие критерии подобия.
Для конкретного случая не готов сказать, будет ли хуже, чем только из deltaT, или наоборот - лучше.

Татарин> Комбинация пунктов 1 и 2 даёт 30-50 кратное увеличение удельной мощности сразу.

Увы. Не даёт.

zaitcev> Шаттл - это как раз лучшее доказательство, что крылья - маразм.

Не крылья вообще, а крылья конкретно для шаттловской схемы средства выведения. Потому что они в ней не органично возникли (да еще такие, какие есть), а "руками вставлены" по требованию вояк.

Fakir> Да ё! Всякими расчётами оптимизаций, поисками вариантов занимались всю дорогу! тома написаны!
Я ни секунды не сомневаюсь, что занимались и рассчитывали.
Но исторический железобетонный факт, данный тебе в ощущениях, и который ты игнорируешь в том, что и в США, и в СССР в итоге сделали двигатели, которые никогда никуда не летали и, в общем-то, просто уже в силу своих массы и тяги не могли полететь.
Двигателей, которые их создатели даже не думали предлагать для старта с Земли (с оговоркой насчёт использования РД-0410 во второй или третьей ступени для прямого бесстыковочного полёта марсианской станции). Это тоже факт. Так было.

Я же замечаю, что существовавшие двигатели - никак не являются доказательством того, что ЯРД непригодны для старта с Земли, существовавшие делались не для того, не так, не теми. Если бы ЯРД делались для АКС, они были бы другими. И да, они возможны, и ниже показываю, почему. И даже мелкая математическая ошибка ничего в рассуждениях не меняет (скорее, исправление в пользу).

Fakir> Не так линейно. Потому что не только deltaT - это ж не теплопроводность в твёрдом теле, а теплоотдача от стенки газу. Там сложные закономерности, завязанные на Рейнольдсы и другие критерии подобия.
Для водорода, тех давлений, температур и условий тепломассопереноса в целом, линия - достаточно хорошее для грубой оценки в форумном посте приближение.

Мысль в том, что
- для старта с Земли ЯРД должен сильно отличаться от всех имевшихся реально и заточеных под высокие УИ,
- такой ЯРД возможен и (в многоразовой системе) эффективен,
- АКС с ЯРД в основе может быть выгоднее любой химии, несмотря на гемморой.