Многоразовая возвращаемая двигательная установка

[Граф Цеппелин]

Навеяно недавним запуском X-37

В основе концепции лежит использование схемы "Шаттла" - т.е. сгораемого топливного бака (сам по себе он стоит копейки, в отношении к стоимости запуска).

Суть концепции - в использовании вместо орбитера - многоразовой двигательной установки (МДУ). Т.е. по конструкции, МДУ, это "простейший" беспилотный шаттл, не несущий в себе никакой полезной нагрузки. Фактически, это просто беспилотный планер для комплекса двигателей, задача которого - мягко вернуть эти самые двигатели на Землю.

Вся полезная нагрузка ракеты, "классически" размещается в ее верхней части. Это могут быть:

1) Просто блоки полезного груза

2) Одноразовые пилотируемые корабли класса "Союз"/"Аполлон" (с вполне традиционной и отработаной системой аварийного спасения)

3) Многоразовые пилотиремые корабли класса "Клиппер" (с точно такой же системой аварийного спасения)

4) "Летающий чемодан", т.е. аэродинамический корабль, предназначенный исключительно для возвращения с орбиты полезной нагрузки (стартует пустой, на орбите подхватывает спутник, и возвращается с ним на Землю)

При старте корабля, взлетает он как шаттл - т.е. используется как двигатели МДУ так и твердотопливные ускорители.

При выходе на орбиту, размещенная в носовой части полезная нагрузка отделяется и довыводится при помощи собственного разгонного блока. Топливный бак и МДУ продолжают полет по баллистической траектории. МДУ отделяется, и управляемо входит в атмосферу при помощи своих аэродинамических плоскостей.

Достоинства даной системы:

1) Обеспечивается спасение в общем-то самого дорогого компонента системы - дорогостоящей двигательнй установки, навигационных систем, смонтированных на МДУ

2) За счет беспилотности МДУ, отсутствия на ней самой отсеков для полезной нагрузки, ее размеры могут бть значительно уменьшены в сравнении с классическим орбитером шаттла, и ставший доступным вес израсходован на усиление теплозащиты

3) Т.к. МДУ беспилотна, она не требует столь филигранного подхода к надежности. Ее потеря - это всего лишь потеря денег, люди не подвергаются риску.

4) Классическое "ракетное" расположение груза в верхней части топливного бака, позволяет использовать пилотируемые корабли класса "Союз"/"Аполлон", оснащенные системой аварийного спасения, т.е. безопаснсть экипажа обеспечивается аналогичной ракетам "Протон"/"Сатурн-5"

5) При использовании многоразовых кораблей класса "Клиппер", стоимость вывода экипажа на орбиту понижается многократно!

Примерная схема:

[sanitareugen]

А во сколько раз возрастает стоимость ДУ, способной к многоразовому использованию?

[Граф Цеппелин]

А во сколько раз возрастает стоимость ДУ, способной к многоразовому использованию?

По идее, это компенсируется ее сохранностью. На шаттле ставили именно на это. Я попытался отбросить удорожающие элементы, и сохранить концепцию!

[инженер-исследователь]

Как-то давно в журнале "Энергия" я прочитал о проекте РН "Трезубец", способной вывести на орбиту полезный груз 80 тонн, у этой ракеты боковушки спасались целиком (как ТТУ у Шаттла), а в центральном блоке и в верхней ступени, спасаемыми были только двигатели!

[Граф Цеппелин]

Как-то давно в журнале "Энергия" я прочитал о проекте РН "Трезубец", способной вывести на орбиту полезный груз 80 тонн, у этой ракеты боковушки спасались целиком (как ТТУ у Шаттла), а в центральном блоке и в верхней ступени, спасаемыми были только двигатели!

Вот примерно та же концепция!

[chameleon]

Значит [:||||||:]

Были уже такие идеи.

По факту - удорожание будет однозначно выше спасения. Там же теплозащита нужна и нагрузки огого

Это ж по сути новый космический корабль. Причём класса покруче Шаттла.

Нет, если бОльшую половину скорости вынести на доразгонный блок, то скорости и нагрузки возвращения упадут. Цена и сложность ВК(взлётного корабля) - тоже. Но не так, чтоб намного. Всё равно ведь корабль. Ну уровня Спирита, например.

Идея не так уж и плоха, в-общем-то. В теории. На практике - писец.

Слишком много надо, чтоб получить дешёвую многоразовую АКС.

[Граф Цеппелин]

По факту - удорожание будет однозначно выше спасения. Там же теплозащита нужна и нагрузки огого

Это ж по сути новый космический корабль. Причём класса покруче Шаттла.

Так:

1) По-вашему, что есть шаттл? Вообще-то по сути дела, это и есть возвращаемая двигательная установка. Только дополненная еще и кабиной экипажа, огромным грузовым трюмом!

В предлагаемом проекте всего этого НЕТ. Нет огромного грузового трюма, который жрет массу в невероятных количествах, и нуждается в теплозащите

Т.е. по массе и размерам система получается гораздо легче "шаттла". А следовательно:

Необходима меньшая площадь теплозащиты

На теплозащиту можно израсходовать больший запас массы

Системе не требуется столь филигранный техосмотр после полета!

2) Основная проблема шаттла - сложность техосмотра после полета. Здесь же данная проблема снимается!

[chameleon]

возвращаемая двигательная установка

Жаль, но вы правы

Нет огромного грузового трюма

а толку...

и нуждается в теплозащите

Вот в ней он и у Шаттла особо не нуждается

по массе и размерам система получается гораздо легче "шаттла"

А топливо всё во внешнем баке, да?

А держать оно весь оголовок руками инженеров на весу будет?

А крылья-то на месте?

Необходима меньшая площадь теплозащиты

Нипонял Как это?

Может, вы имели ввиду в-общем меньшую теплозащиту, чем необходима орбитальным аппаратам? Ну дык это неплохо. Но по сравнению с теми же блоками А Энергии или SRB Шаттла... Не, не катит.

Системе не требуется столь филигранный техосмотр после полета!

А если %бнёт вместе с баком, РБ и ПН? И нидай бог прямо на старте, как Н1 №3Л?

С другой стороны, даже плотное ТО не может дать полной гарантии. Примеры Челленджера и Колумбии говорят об этом. Хотя не, Колумбия не совсем то. А нет, то. Правда, там другой косяк нашли - проблему внешнего криобака.

Вообще говоря, шо-та подобное предлагали товарищи из "Энергии", когда косяки оригинального варианта Энергии были видны невооружённым глазом.

Щас...

Вот раз и два

А конкретно:

По центру - многоразовая вторая ступень. По краям - многоразовые первые ступени.

Но по цене этот монстрег - поболе Шаттла в пару раз точно будет. И с таким же обслуживанием. И тд.

Зато многоразовая система. Практически полностью. Разве что ПН не многоразовая.

А как ваш ход мыслей от Х-37, который по сути маленький крылатый "Прогресс", запускаемый на нормальной РН, перескачил к такому?

скрыть

[Cobra]

Цеппелин идея интересная, а картинку понагляднее? МОжет уже гдето было??

[Граф Цеппелин]

Вот в ней он и у Шаттла особо не нуждается

Чем больше линейные размеры и вес - тем более мощная нужна термозащита.

А топливо всё во внешнем баке, да?

Ну естественно.

А держать оно весь оголовок руками инженеров на весу будет?

Вообще-то тот же самый бак спокойно удерживает. В ракете Ares он в общем-то и используется.

А если %бнёт вместе с баком, РБ и ПН? И нидай бог прямо на старте, как Н1 №3Л?

С другой стороны, даже плотное ТО не может дать полной гарантии. Примеры Челленджера и Колумбии говорят об этом. Хотя не, Колумбия не совсем то. А нет, то. Правда, там другой косяк нашли - проблему внешнего криобака.

Если даже рванет:

1) Люди не пострадают. Ввиду того, что надежность САС вполне отработана

2) Наиболее опасная стадия - посадка. А приземляется он без экипажа.

А как ваш ход мыслей от Х-37, который по сути маленький крылатый "Прогресс", запускаемый на нормальной РН, перескачил к такому?

Я просто подумал, что главное в шаттле-двигательная установка.

Цеппелин идея интересная, а картинку понагляднее? МОжет уже гдето было??

Подобным, в принципе, является МАКС. Правда, у него воздушный старт, и таскание груза в самом орбитере.

Картинку - может быть, попробую!

[YYZ]

а Ангара разве не то ?

многоразовость 10 кратная

[chameleon]

;)

[chameleon]

Коллега, а где картиинка?

[Че Бурашка]

навигационных систем

<{POST_SNAPBACK}>

Может для начала на них потренироваться? В принципе даже крыльев не надо - достаточно баллистической капсулы весом в центнер, в которой живут БЦВК и прочие гироскопы. А ресурс у современной электроники сильно больше, чем у двигателей.

[инженер-исследователь]

В проекте "Трезубец" у двигателей небыло крыльев- они монтировались в многоразовых спускаемых капсулах, имевших люки для реактивной струи и подачи топлива, после отделения от аппарата, люки закрывались и капсулы спускались на парашютах,подобно спускаемым аппаратам!

[Граф Цеппелин]

Коллега, а где картиинка?

Коллеги, я только сегодня сдал ГОС в родном институте! Имейте совесть!

[chameleon]

Сдал? Знач можно поздравить :)

[Граф Цеппелин]

Спасибо!

[Cobra]

многоразовой двигательной установки (МДУ).

Как у нас там предлагали возвращаемую крылатую ступень?

Я бы модифицировал идею возвращаемой сдкелал бы первую ступень, чтобы несколько удешевить процесс. И не крылатую с посадкой а с парашютной системой.

[Граф Цеппелин]

Угу, а потом таскаться ее доставать?

[Бука]

Эту идею лет двадцать предлагает Роберт Зубрин:

Но НАСА носители решило делать на одноразовых водородниках...

[Че Бурашка]

Но НАСА носители решило делать на одноразовых водородниках...

А Маск сейчас учит возвращаться всю ступень целиком.

Вообще, как ни странно, наиболее дорогой частью ступени РН является обычно топливный бак.

[Бука]

Это с какого перепуга?

Обычно цена моторов это 40-50% цены всего носителя.

Изменено 13 Nov 2013 пользователем Бука

[чукча]

Ну, как уже заметили выше, первое испытание подобной хрени было в конце сентября (полезная нагрузка ушла на орбиту, но ступень мягко посадить не удалось), а на февраль 2014 планируют второе испытание, с исправлением выявленных первым испытанием багов.

Тоесть по мнению ракетостроителей затея имеет смысл и перспективу.

[ВАЛХВ]

Слишком много надо, чтоб получить дешёвую многоразовую АКС.

А может быть зеркальная альтернатива - через углубленные НИР-ОКР, преимущественно в сфере технологии изготовления и обеспечения надежности, резко понизить стоимость одноразовой РН и довершать экономию крупной серией?