Проектная ошибка

[Геннадий Ермолицкий]

Одна из наиболее принятых схем для тяжелых и сверхтяжелых РН : центральный , водородный бак + ускорители по его периметру.  Схема менее оптимальна, чем классический тандем (например, "Сатурн-5") но, более чем оправдана, так как значительно снижает высоту РН. Утверждаю и берусь доказать , что разработчики РН по такой схеме допустили и повторяют одну и ту же  проектную ошибку : включают водородную ступень на старте . Если этого  не делать, а включать водородную ступень после отделения ускорителей (1-й ступени), то массу ПН можно увеличить, при уменьшении стартовой массы.

[Старый]

Геннадий Ермолицкий пишет:
Утверждаю и берусь доказать , что разработчики РН по такой схеме допустили и повторяют одну и ту же проектную ошибку : включают водородную ступень на старте . Если этого не делать, а включать водородную ступень после отделения ускорителей (1-й ступени), то массу ПН можно увеличить, при уменьшении стартовой массы.

Это повышает надёжность. Если двигатель не включится то можно попробоввать ещё раз. 
Повышение надёжности окупает снижение ПН. 

Однако попробуй доказать что ПН действительно снизится. 

[Apollo13]

Кроме того двигатель запускаемый с земли проще. Например Арес-1 изначально планировался с RS-25, но затем был заменен на J-2X из за сложности запуска RS-25 в полете.

По видимому J-2 самый мощный существующий двигатель, запускаемый в полете. Еще РД-120 конечно.

[Сергей Капустин]

Старый пишет:
 Повышение надёжности окупает снижение ПН.

а вариант где у двигателя несколько режимов тяги - и на старте включается самый слабый, чтобы топливо не жечь - неканает? запуск в одном режиме не означает безпроблемного перехода в другой режим?

[Геннадий Ермолицкий]

надежность - серьёзный аргумент. Не знаю, что возразить. Не научились запускать в полёте, подождем, когда научатся. Но, с запуском не супермощных ( до 100т тяги) проблем вроде нет. Масса ПН , при близком к оптимальному проекту в таких схемах, можно грубо оценивать, как 20% массы топлива водородной ступени ; 500т топлива для 100тПН, 150т для 30-ти тонника ( у китайцев 158т на ВП-5). На большом баке места много. Можно поставить несколько менее мощных. Проблем, вроде, быть не должно ?

[Старый]

Сергей Капустин пишет:

Старый пишет:
 Повышение надёжности окупает снижение ПН.

а вариант где у двигателя несколько режимов тяги - и на старте включается самый слабый, чтобы топливо не жечь - неканает? запуск в одном режиме не означает безпроблемного перехода в другой режим?

Работа в режиме перерасширения приведёт к тому что двигатель будет просто понапрасну расходовать торпливо. Да и дроселировать двигатель более чем вдвое проблематично.

[Дмитрий В.]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Одна из наиболее принятых схем для тяжелых и сверхтяжелых РН : центральный , водородный бак + ускорители по его периметру.  Схема менее оптимальна, чем классический тандем (например, "Сатурн-5"  но, более чем оправдана, так как значительно снижает высоту РН. Утверждаю и берусь доказать , что разработчики РН по такой схеме допустили и повторяют одну и ту же  проектную ошибку : включают водородную ступень на старте . Если этого  не делать, а включать водородную ступень после отделения ускорителей (1-й ступени), то массу ПН можно увеличить, при уменьшении стартовой массы.

Ваше предположение не абсолютно. Существуют проектные ситуации, когда запуск двигателя второй ступени от земли не только повышает Мпг, но и МюПг.

[Геннадий Ермолицкий]

Дмитрий В. пишет:
Ваше предположение не абсолютно. Существуют проектные ситуации, когда запуск двигателя второй ступени от земли не только повышает Мпг, но и МюПг.

Согласен. Каждая РН такой схемы требует отдельного,  тщательного анализа. Готов это сделать. Нужны данные по конкретным РН ( обязательно масса топлива и общая масса, УИ по ступеням). Давайте данные, а просчитать альтернативу не сложно.

[Дмитрий В.]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Дмитрий В.   пишет:
Ваше предположение не абсолютно. Существуют проектные ситуации, когда запуск двигателя второй ступени от земли не только повышает Мпг, но и МюПг.

Согласен. Каждая РН такой схемы требует отдельного,  тщательного анализа. Готов это сделать. Нужны данные по конкретным РН ( обязательно масса топлива и общая масса, УИ по ступеням). Давайте данные, а просчитать альтернативу не сложно.

Да уже посчитано все давно. Я на форуме выкладывал лет 5 назад сравнительный анализ двух РН - тандем и пакет с одинаковым количеством двигателей на ББ и ЦБ. По мере роста стартовой массы преимущество переходит к пакету. График только найти бы.

[Геннадий Ермолицкий]

Дмитрий В. пишет:
Да уже посчитано все давно. Я на форуме выкладывал лет 5 назад сравнительный анализ двух РН - тандем и пакет с одинаковым количеством двигателей на ББ и ЦБ.

Отлично. Тем самым, Вы подтверждаете мое утверждение, что жечь водород со старта на не супертяжелых РН ( ВП-5, Ариан-5, Ангаре с водородом и т.д.) - проектная ошибка ! Причем, давно пришли к этому выводу. Супертяжи я, пока, не анализировал.

[Дмитрий В.]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Дмитрий В.   пишет:
Да уже посчитано все давно. Я на форуме выкладывал лет 5 назад сравнительный анализ двух РН - тандем и пакет с одинаковым количеством двигателей на ББ и ЦБ.

Отлично. Тем самым, Вы подтверждаете мое утверждение, что жечь водород со старта на не супертяжелых РН ( ВП-5, Ариан-5, Ангаре с водородом и т.д.) - проектная ошибка ! Причем, давно пришли к этому выводу. Супертяжи я, пока, не анализировал.

Не-а! Речь идет о проектировании РН "под имеющийся двигатель" (или под двигатель с заранее заданными параметрами). Если набор двигателей одинаков, то, очевидно, и диапазон масс обоих типов РН будет лежать в близких пределах, независимо от класса РН. Тут тоже, правда, есть нюансы. Например, тандем может иметь выигрыш и в Мпг и в МюПг при низком конструктивном совершенстве и низких УИ в гораздо более широком диапазоне стартовых масс. 

[Штуцер]

На Ангаре5в жгут водород на старте? Очень интересно!
 Расскажите подробности.

[Геннадий Ермолицкий]

Просьба : может ли кто-нибудь дать две точные цифры по УРМ - полную массу и массу топлива ?

[Дмитрий В.]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Просьба : может ли кто-нибудь дать две точные цифры по УРМ - полную массу и массу топлива ?

Для боковых блоков. Масса рабочих запасов топлива примерно 130800 кг, заправляемая масса топлива около 132000 кг, конечная масса блока примерно 10700. Масса сухого блока примерно 9500 кг. Начальная масса блока примерно 141500 кг.

[Геннадий Ермолицкий]

Дмитрий В. пишет:

Геннадий Ермолицкий пишет:

Просьба : может ли кто-нибудь дать две точные цифры по УРМ - полную массу и массу топлива ?

Для боковых блоков. Масса рабочих запасов топлива примерно 130800 кг, заправляемая масса топлива около 132000 кг, конечная масса блока примерно 10700. Масса сухого блока примерно 9500 кг. Начальная масса блока примерно 141500 кг.

Спасибо. Не годится для использования в тандемной схеме с водородом. Тяговооруженность всего 1.4 (себя с трудом поднимает), а надо не менее 1.8 для ускорителей (1-й ступени). Больше массы должно оставаться для водорода и он всё вытянет ! У китайцев ускорители (УРМы) имеют тяговооруженность 1.7 и это, по-моему, мало. Идеально для ускорителей подойдет 1-я ступень "Сармата". Мой любимый АТ + НДМГ на 1-й ступени и водород на 2-й !

[silentpom]

мне кажется, что не все участники одинаково понимают слова "тандем" и "пакет"

[Дмитрий В.]

silentpom пишет:

мне кажется, что не все участники одинаково понимают слова "тандем" и "пакет"

В контексте данной дискуссии все предельно ясно: тандем - это РН с последовательной работой ступеней, а пакет - с параллельной. Хотя в принципе и та и другая могут иметь поперечную схему деления и моноблочную компоновку.

[Apollo13]

Сергей Капустин пишет:

Старый пишет:
 Повышение надёжности окупает снижение ПН.

а вариант где у двигателя несколько режимов тяги - и на старте включается самый слабый, чтобы топливо не жечь - неканает? запуск в одном режиме не означает безпроблемного перехода в другой режим?

Почти так работает центр Ангары-5 и Дельты-4 Хэви. На старте полная тяга, затем минимальная, после отделения боковушек снова полная. Такой себе эрзац перелив.

[Apollo13]

Геннадий Ермолицкий пишет:
жечь водород со старта на не супертяжелых РН ( ВП-5, Ариан-5, Ангаре с водородом и т.д.) - проектная ошибка !

Абсурдно обвинять конструкторов перечисленных РН в том что они не догадались запускать двигатель центра в полете. Если двигатель запускается со старта, значит на то есть веские причины.

[Apollo13]

Кстати конструкторы Ариан-6 продолжают упорствовать в своих заблуждениях - жгут водород со старта, уменьшают ТТУ и что самое худшее обещают двухкратное снижение цены.