Вопрос от дилетантов

[7ove]

У нас с другом возник спор. Суть простая - если взять любую космическую ракету и уменьшить каждый её компонент на 30% сможет ли она взлететь? Первый аргумент - на 30% упадет мощность а линия кармана останется на том же уровне, следовательно ракета не долетит до космоса. Но есть и контраргумент - потеря в мощности на 30% компенсируется уменьшением на 30% массы ракеты. Если все таки она взлетит, то что будет если уменьшить каждую деталь не на 30 а, например, на 80%? Теоретически можно ли построить допустим метровую ракету которая будет точной копией Союза, но в масштабе 1:20 и которая при этом долетит до космоса? 

[rsarsa]

Нет. Топлива не хватит.

[7ove]

Нет. Топлива не хватит.

Почему не хватит? Ведь нагрузка снижается на 30%, следовательно и топлива нужно на 30% меньше, что бы выйти на показатели искомой ракеты. Где ошибка?

[konstkir]

1 грамм современного топлива не сможет запустить в космос даже 1 миллиграмм приборов.

[Vint]

Китай как-то сбил спутник ракетой. Так что что-то маленькое вывести в космос проблемы не представляет. Уж не знаю сколько там было топлива.

[Rabbit]

Теоретически можно ли построить допустим метровую ракету которая будет точной копией Союза, но в масштабе 1:20 и которая при этом долетит до космоса? 

Толщина стенок у ракеты в масштабе 1:20  будет как у фольги  (в 20 раз тоньше чем у Союза).
Ракета взорвется на старте.

[ytn]

одним уменьшением размера тут добиться чего либо будет сложно, нужны другие материалы, и другие конструкторские решения.

[библиограф]

Теоретически можно ли построить допустим метровую ракету которая будет точной копией Союза, но в масштабе 1:20 и которая при этом долетит до космоса?

http://www.youtube.com/watch?v=37Q1QSFfOZ0
Нет, высота подъема тоже уменьшится пропорционально.
Точное теоретическое рассмотрение этого вопроса чрезвычайно сложно. Но вот, например,
японский спутник "Осуми" был выведен на орбиту четырехступенчатой ракетой Лямбда-4S
 http://www.astronaut.ru/bookcase/books/afanasiev3/text/18.htm
Все ступени были твердотопливными; конструкция максимально упрощена.
Вес ракеты 9.4 тонны, она вывела на орбиту 26 килограммовый спутник.
Первые разработки космических ракет частными фирмами, размеры ракеты более, чем
скромные:
http://www.astronaut.ru/bookcase/books/afanasiev3/text/30-1.htm
Если же задача - полет по баллистической траектории, то поищите - геофизические
ракеты - их производили и запускали сотнями; естественно, они также твердотопливные
микро ЖРД на двухкомпонентных топливах тоже бывают,  они предназначены  для маневров КК
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum9/topic9992/
Самые маленькие двигатели на компонентах НМДГ-АТ имеют тягу порядка килограммов.
Другие типы реактивных двигателей тоже масштабируются неплохо.
Воздушно-реактивные двигатели можно сделать очень маленькими, некоторые  их типы
ПуВРД, например, специально были разработаны для авиамоделей.
  http://www.youtube.com/watch?v=qmbnzCV4vUc
Турбореактивные двигатели современных самолетов также удается уменьшить для использования в радиоуправляемых моделях.
Утеха отставному пилоту:
 http://www.youtube.com/watch?v=gR3VJ5Iq3a0

[GraY25]

Вопрос от дилетантов

Точное теоретическое рассмотрение этого вопроса чрезвычайно сложно.

Вот вашим дилетантам самое простое объяснение:

При масштабном уменьшении в 2 раза количество топлива уменьшится в 8 раз (объём пропорционален кубу размеров)
А сопротивление воздуху только в 4 раза (площадь пропорциональна квадрату сечения).

[Грехов Михаил]

А вообще интересный вопрос.... какой должна быть РН, чтобы вывести на низкую круговую орбиту типа орбиты МКС хоть что-нибудь. Хотя бы тело, массой 2-3 кг.

[Rabbit]

А вообще интересный вопрос.... какой должна быть РН, чтобы вывести на низкую круговую орбиту типа орбиты МКС хоть что-нибудь. Хотя бы тело, массой 2-3 кг.

Вот ракета весом в тонну выводит ~10 кг
Думаю возможно доработать для вывода на низкую круговую орбиту

Противоспутниковая ракета ASM-135 ASAT
Вес 1180 кг
Длина 5.5 м
Диаметр 50 см

Эта двухступенчатая твердотопливная ракета запускалась с борта истребителя F-15; метод наведения — инерциальный; отделяемая боевая часть массой 13,6 кг, имеющая инфракрасную головку наведения (с охлаждением жидким гелием), не оснащалась взрывчатым веществом и поражала цель прямым попаданием. Для коррекций на траектории сближения с целью на боевой части были расположены несколько групп твердотопливных двигателей общим числом 64. Всего было изготовлено 15 ракет. Первый пуск проведен в январе 1984 года. 13 сентября 1985 года выполнен первый (и единственный) боевой пуск этой системы. Истребитель F-15, взлетевший с авиабазы Эдвардс (Edwards Air Force Base), поднялся на высоту 24,384 м и произвел вертикальный пуск ракеты по спутнику-мишени: мишенью был американский научный астрофизический спутник Solwind P78-1, массой 907 кг, запущеный в 1979 году и выведенный из эксплуатации. Ракета поразила цель на высоте 555 км, встречная скорость соударения составила более чем 24 тысячи километров в час. Пилот истребителя Уилберт Пирсон (Wilbert D. «Doug» Pearson) стал, таким образом, первым летчиком, сбившим космический аппарат. С учетом этого пуска, было проведено пять испытаний ракеты ASM-135 ASAT (1 ракета без головной части, 3 испытания с использованием звезды в качестве имитатора цели). Несмотря на очевидный успех, в 1988 году программа была закрыта.

[Грехов Михаил]

Противоспутниковая ракета вовсе не обязана разгонять свою головную часть до первой космической. С учетом высоты в 555 километров быть может вообще пуск был скорее суборбитальный?  Задача тупо выйти на встречную тракторию столкновения. А спутник уже сам, благодаря своей высокой скорости "напорется" на головную часть. Ну и все-же с борта истребителя.

Вот например для спутника Эксплорер 1 (8,3 кг чистой массы) находим что использовалась такая РН и еще 4-ая ступень:
https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter-C
То есть длина 22 метра, длина 1.8. Весьма много...

Или вот:
https://en.wikipedia.org/wiki/Vanguard_(rocket)
23 метра и 1,14 метра соответственно.

Видимо около таких РН надо делать, чтобы что-то послать на НОО чисто "для галочки". 

[Случайный гость]

В самом начале 1958 года “Проект Пилот” был одобрен техническим директором космического отдела Бюро артиллерии флота Джоном Николаидесом, который предложил немедленно начать разработку, чтобы выполнить ее за четыре месяца. После этого “Проект Пилот” получил в кулуарах неофициальное название NOTSNIC (сочетание NOTS и Николаидес).
    В качестве первой ступени системы NOTSNIC предполагалось использовать модифицированный палубный истребитель F-4D-1 ”Скайрэй”. Самолет был предоставлен Бюро Аэронавтики для высокоскоростных испытаний элементов морского ракетного вооружения.
    Непосредственный вывод на орбиту должна была осуществить запускаемая с борта истребителя небольшая ракета-носитель длиной 4,38 метра, диаметром 76,1 сантиметра и массой 950 килограммов. Она подвешивалась под левым крылом F-4D-1 на стандартном бомбодержателе. Для балансировки под правым крылом висел сбрасываемый топливный бак такой же как ракета массы. Даже с учетом массы самолета-носителя, NOTSNIC является самой миниатюрной из всех известных систем для запуска спутников.
    Вторая и третья ступени носителя состояли из четырех ракет HOTROC (модификация противолодочных ракет ASROC), собранных попарно в связку. Через 3 секунды после отделения от самолета запускалась первая пара ракет, а еще через 12 секунд – вторая пара. После этого в течение 100 секунд аппарат двигался по инерции к верхней точке баллистической траектории, где на высоте около 80 километров происходило отделение второй и третьей ступеней и происходил запуск четвертой ступени.
    На четвертой ступени стоял двигатель Х-241, созданный для третьей ступени ракеты-носителя “Авангард”. Впоследствии его заменили на Х-248. Через 3 секунды после выгорания топлива в четвертой ступени происходил запуск пятой. После выработки топлива в пятой ступени спутник оказывался на околополярной орбите с высотой в перигее 60 километров и высотой в апогее 2400 километров. Орбита с такими параметрами спутник не имел шансов даже один раз обогнуть земной шар. Поэтому через 53 минуты 20 секунд после старта в апогее должен был включиться маленький двигатель на шестой ступени, интегрированной с полезным грузом. Этот импульс поднимал перигей до безопасной высоты.
    Полезная нагрузка системы NOTSNIC представляла собой миниатюрный космический аппарат массой 1,05 килограмма и диаметром около 20 сантиметров. Он нес единственный прибор – инфракрасный сканер, питание которого осуществлялось от аккумулятора. Это было довольно примитивное устройство, предназначенное для получения изображения земной поверхности. Маленькое зеркальце фокусировало луч света на инфракрасном фотоэлементе. Вращение космического аппарата вокруг своей оси давало одну строку изображения, а поступательное движение позволяло сформировать “картинку” целиком. Работу сканера проверили при экспериментах на самолете. Надо признать, что качество изображения было крайне низким. Тем не менее, его было решено использовать на спутниках с тем, чтобы набраться опыта при создании в будущем аналогичных систем с улучшенными характеристиками.

http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/publications/index.shtml?zhelez_47.html