Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[Vavanzer]

Гиганская ЖРД-ракета? Это совсем угробище! Это как паровоз с гигантскими колёсами! Это - тупик!
Без вариатнов!

Инженеры и конструкторы, которые именно в отрасли работают,давно уже давно поняли именно то что процитировал... Потому и появились четырехкамерные движки, поэтому и раптор мельчал по мере разработки прототипов...
И сейчас Маск мучается с Суперхеви и Старшипом... Не хочет большая ракета с мелкими движками работать нормально. Ерепенится.  Вот видимо и ушли от Сатурна5, Н1, Энергии и тп крупногабаритов... Тк стоимость реальная начала расти быстрее, чем выводимая полезная нагрузка... Изза множества проблем, не свойственных средним решениям, типа Атласов, Протонов , Фалконов и тп.

[Vavanzer]

И для этого вы их прёте на эстакады? Загоняете в пушечные стволы? Приделываете к ним крылья?
Гении, блин!
 

  Ну чуть чуть это поддаст пинка первичного системе! Массу раза в полтора-два может уменьшить. А то и больше!
  Гиперзвуковой прямоточник - хорошая подмога к обычным ЖРД движкам второй ступени, многоразовой!

Правда, все альтернативные решения видяься трехступенчатыми. Последняя ступень все равно будет "обычной", ее придется включать выше практического потолка для гиперзвуковых прямоточников, которые нет смысла тащить дальше...

[alex_semenov]

И вы про три ступени!
Факир, блин, на Авиабазе вперился в три ступени. Мол, три лучьше двух. И тоже про крылья и тоже про гипер-пупер-сверхзвук.

Нахрен нужны три ступени? Первая и та только половину времени и/или скорости, высоты проходит в атмосфере. Даже она если и пользуется воздухом, то только в самом начале. А второй и подавно никакие крылья никакие ГПВРД не упали. И это само по себе - прекрасно!

Как в том анекдоте про полковника? Курсанты! Показываю! Носки у офицера могут быть только двух цветов. (задирает правую колошовину и показыват свои носки) чёрные или зелёные (поднимает вторую колошовину и показывает свой второй носок).
Многоразовая ракета должна быть или одноступенчатой (идеал) или двухступенчатая (морока но еще допустимая)

Почему эстакады нафик никому не нужны? Потому что первая ЖРД-ступень (с ее уникальной тяговооружённость) - в миллион раз лучше любой эстакады.

[BlackMokona]

Ведь он к этому - ближе всего! И цель, Марс, ПО ИДЕЕ должна таким образом быть взята быстрее всего!

Его цель не взять цель быстрее всего, его цель миллион чуваков на Марсе. А значит нужна ракета намного дешевле Ф-9

[alex_semenov]

Ведь он к этому - ближе всего! И цель, Марс, ПО ИДЕЕ должна таким образом быть взята быстрее всего!

Его цель не взять цель быстрее всего, его цель миллион чуваков на Марсе. А значит нужна ракета намного дешевле Ф-9

Чуваков? Без чувих?
А как они там будут размножаться?
Мечта святого Бернара (основателя ордена Тамплиеров) что монахи будуто от святости, божим промыслом размножаться пока не реализовалась



(тогда в 1314 году всё закончилось  тем, что воинов-монахов  обвинили в колдовстве и гомосексуализме. Они, видимо, не блуда ради, а  ради божьего промысла...)

Но даже миллион "чуваков и чувих" на Марсе, они что будут делать? Терроформингом заниматься? Цели как у святого Бернала, ей богу!
Завоевать святую землю! Восстановить Храм (кстати а какое дело было европейским хирстианам до еврейского храма? Хоть кто-то почти за 700 лет задался этим вопросом?)
Это я к чему?
Может обозначить более реальные планы? Да, видимо крестовые походы были предтечей Великих Географических открытий.
Но только предтечей.

Кстати. Если проводить параллели. То Буран как ответ Шаттлу строился для ... пиратства в космосе.
Ну если проводить параллели  с историтей.
Околоземное пространство - это Средиземное море (или Балтика, в общем внутренние моря). Для пиратства там и строился Шаттл (так подумали в Москве и начали строить свой пиратский вариант). Благо началось СОИ...
Далее не пошло... Заключили мир (как выяснилось не надогло)... А в большой океан (на Луну - вокруг Африки, к Марсу - Америки, Титан - Автстралия ну и прочие острова-архипелаги - пояс астероидов) пока не вышли.

[BlackMokona]

Но даже миллион "чуваков и чувих" на Марсе, они что будут делать? Терроформингом заниматься? Цели как у святого Бернала, ей богу!

Жить будут, автономная колония же. А чем уж займутся придумают.

[alex_semenov]

У меня - горе.
Моя "гениальная" модель плоской земли (упрощение задачи) не работает...
Блин...
 
 

Я тут сделал в excel модель стрельбы под углом к горизонту. Ввёл туда модель атмосферы. Аэродинамику. И начал стрелять.
Сначала всё стало получаться идеально!
Винтовка Мосина, например, как писал Перельман в "Занимательной физике". без воздуха под углом 45 градусов летела бы на на 40 км (пуля 7,9 грамм диамметр 7.62 мм скорость 620 м/с) и достигала бы 10 км высоты, а с атмосферой летит всего на 4 км.



У меня получилось на 3 км. Поднял документацию,  таки мосинская  пуля летала  на 3 км. На 4 км  это Перельман, видимо, округлил.
Самое интересное. У того же Перельмана немецкая сверхпушка "Колоссаль" бросала 120 кг снаряд на 118 км по Парижу со скоростью 2000 м/с через стратосферу.



Я получил что дальность будет чуть больше 133 км. Там еще от формы снаряда много зависит да возможно пушка реально могла стрелять дальше но просто Париж оказался ближе (и заряжали ее чуть слабее, снаряд вылетал не на 2000 м/с а чуть медленней). Но самое интересное. Перельман сказал что идеальный угол 52 градуса. Больший или меньший наклон ствола при выстреле дает меньшую дистанцию стрельбы (без учёта атмосферы идеальный угол, разумеется 45 градусов). Связано это именно с аэродинамикой снаряда (во вторую очередь) и структурой атмосферы (а вот это - главное). Так вот. Моя модель явно дала что максимум дальности именно при 52 градусах стрельбы! При 53 и 51 дальность меньше.
Победа?
Но когда я ввёл еще и центробежную силу (которая по-сути никак не отразилась на предыдущих результатах) и начал стрелять (из-за атмосыеры) с нужным углом ракеты по этой таблице стрельбы:



У меня результаты не сошлись. На 6000 м/с и при оптимальному угле бростания (из-за атмосферы уже) вместо 6000 км ракета летит всего на 3000 км. Ну и при 7.7 вместо 12 000 км всего на  3500 км. В общем... Земля должна таки делать поворот. Не годится плоская Земля!
Обидно, да!
 

Если кому интересно, прикладываю  модель в виде таблички. Моя попытка использовать плоскую землю для ракет тут еще не введена (она всё равно неправильно работает). Тут много что надо уточнять. Но прежде всего вводить таки круглую землю что бы можно было стрелять и ракетами и выходить правильно на орбиту. Но главное тут есть. Атмосфера и ее структура плюс аэродинамика снаряда, которую в принципе можно даже рисовать руками (см второй листик таблички). То есть главная идея тут реализована. Это пол пути (если не больше) к модели полёта ракеты "своими руками". Кто хочет  - может воспользоваться и сделать такое же себе сам.

[alex_semenov]

Жить будут, автономная колония же. А чем уж займутся придумают.

Не будет там жить такая колония. 1 миллион человек не могут поддерживать высокотехнологичное общество. Нужен миллиард. В 1000 раз больше (по всем современным законам экономики).



То есть такая "колония" будет однозначно по самым высокотехнологичным продуктам зависеть от Земли. Энергетика (уран) точно им понадобится с Земли. Да им почти всё оборудование (а оно у них будет высокотехнологичным) понадобится с Земли.
Да, минимальное производство там воздуха, воды, продуктов, строительных материалов они наладят. Да, у них будут там какие-то свои машины и мастерские. Но ключевые элементы, скажем электронику или ключевые металлы для тех же электромоторов они скорей всего будут получать с Земли.
То есть никакой полной автономности-независимости от большой Земли там не будет. Ну хотя бы потому что современная техноцивилизация пользуется почти всей таблицей Менделеева, добывая это из недр планеты Земля, где эти залежи находятся (пока) в достаточно концентрированном виде.
Так что, они могут себе, скажем, сделать запас на лет 100 или даже 1000 (если чипы могут так долго храниться) запчастей, витаминных ресурсов (всяких металлв для ремонта) и просуществовать там автономно эти годы. Но не дольше.
А раз так, раз полной автономности не получается, то сама цифра миллион - глупая круглая никчемная цифра.
То есть миллионный город (в смысле самостоятельная запасная цивилизация) - это глупая нереализуемая в нашей реальности пока цель.
Даже не технически. Просто не реализуемо непонятно почему (и не известно будет ли вообще когда-либо реализовано?).
Не зря я Маска сравнил со святым Бернаром, который организовал орден Тамплиеров с целями совершенно идиотскими как для его эпохи (даже для нашей самовоспроизводство одного пола нереализуемо, но мы хотя бы можем представить себе технологию клонирования что бы это не выглядело чистой магией, но Бернар полагался исключительно на божий промысел, мол молитвой и любовью к Богу воины-монахи выпросят себе чудо).

Более реальная цель - тупо взять Иерусалим у сарацинов заложить на Луне и Марсе, Церере, астероидах основательные исследовательские  базы-колонии, скажем на 100-1000 человек с хорошей такой автономностью (скажем лет 10-100) если что.  Наладить везде в ближнем космосе (до пояса астероидов) производство топлива (что бы можно было создать транспортную сеть). Летать туда-сюда раз в пару лет (на Луну можно хоть каждую неделю). И жить там для начала длинными вахтами. То есть хорошо так заякориться вне Земли именно что базами-колониями (но разумеется оставаясь по "витаминным"  ресурсам к Земле привязанными). И вот это - реальная цель. И миллион дураков-колонистов тут не нужен. Нужно куда меньше. 500-5000 для начала постоянного персонала (например). И такой  план выглядит куда реалистичней. Нормально тогда план Маска выглядит. Без глупостей.
Ставьте перед собой реальные цели!

[Vavanzer]

Нахрен нужны три ступени? Первая и та только половину времени и/или скорости, высоты проходит в атмосфере. Даже она если и пользуется воздухом, то только в самом начале. А второй и подавно никакие крылья никакие ГПВРД не упали. И это само по себе - прекрасно!

   В системе воздушного старта именно три надо.
Да и по формулам Циолковского тоже . Я кстати, Петровичу вродь скидывал ссыль про это дело...

   Почему то обычная ракета только на отрыв тратит 10% "сиропа", и на 1й километр еще 10%. Еще толком не взлетело ничего, а уже сотни тонн сожгли "в бестолку"(ориентируемся на Суперхеви, как на действующую и наиболее близкую к теме.)
  Причем, из этих 20% по массе доминирует кислород.
4 молекулы 16ам + 1 молекула 14ам. Итого соотношение 4:1 условно говоря. С переобогащением 3,5:1.  Т.е у нас 70-80% это кислород, окислитель.

И дальше поднимаясь, мы тащим имеено его. Не ракету, не восстановитель. А окислитель, который составляет львиную долю массы ракеты.
   Если от него максимально избавиться, и использовать бесплатный атмосферный воздух, до высот пока от него есть хоть какой то толк, ракета оч сильно похудеет. Или же, оставаясь такой же, но освободившиеся баки заправляем чисто восстановителем, мы в разы ее полезную нагрузку увеличим!
  В воздухе вдобавок много "паразитной " массы. Которая только на пользу будет, при тех же энергозатратах получим прибавку тяги за счет массы.
И лишь третья ступень будет нуждаться в окислителе на борту.
Вторая тоже частично. Но не в тех сумасшедших количествах как сейчас, в устаревшей схеме. Там можно к примеру 1 полноценный ЖРД оставить, по центру. Первая же, она же и самая тяжелая как правило, пусть летит за счет атмосферного воздуха и всяких там спецэффектов типа эжекции, подьемной силы крыла или даже "пуза" )))

Это общая концепция. Но для нее нужны комбинированные эффективные движки. Чисто под эту тему.

[Vavanzer]

Почему эстакады нафик никому не нужны? Потому что первая ЖРД-ступень (с ее уникальной тяговооружённость) - в миллион раз лучше любой эстакады.

  А теперь представьте первую в роли второй? Или что то соразмерное ей. Сколько за раз можно закинуть на орбиту? За один запуск, за один пробой атмосферы той же площадью сечения...
Тот же Старшип, полностью заправленный, такой "пендель" получит, не потратив ни капли своего топлива, что может быть и до Юпитера долетит))) На нем по полной оторвется вторая ступень, которая сейчас первая...

[BlackMokona]

То есть такая "колония" будет однозначно по самым высокотехнологичным продуктам зависеть от Земли. Энергетика (уран) точно им понадобится с Земли. Да им почти всё оборудование (а оно у них будет высокотехнологичным) понадобится с Земли.

АЭС и СЭС примерно одинаково по энергии дают на Марсе на кг веса. Уже один умник посчитал.

Да, минимальное производство там воздуха, воды, продуктов, строительных материалов они наладят. Да, у них будут там какие-то свои машины и мастерские. Но ключевые элементы, скажем электронику или ключевые металлы для тех же электромоторов они скорей всего будут получать с Земли.

Простую электронику можно спокойно делать, не обязательно 5- нанометров крутить.

[Vavanzer]

Земля должна таки делать поворот. Не годится плоская Земля!
Обидно, да!

Так там и округлость и первоначальная широтная скорость имеет значение! И круговая траектория, для создания центробежной силы .
  А так, по сути, модель можно как плоскость, намотанную на радиус в ~13 тыш км рассматривать. Для упрощения понимания что и как работает)))

Не будет там жить такая колония. 1 миллион человек не могут поддерживать высокотехнологичное общество. Нужен миллиард. В 1000 раз больше (по всем современным законам экономики).

  Все проще. Если речь о высотехнологичной системе, отколовшейся от основной. И подстроенной под условия.
  Там будет подавляющая роль роботов. Много людей не надо будет. Если специально все продумать. Роботы создают роботов, которые создают всех остальных роботов и станки и пр средства производства, транспорта и добычи. По сути в наше время и на Земле уже так, в цивилизованных странах.
 

То есть такая "колония" будет однозначно по самым высокотехнологичным продуктам зависеть от Земли. Энергетика (уран) точно им понадобится с Земли. Да им почти всё оборудование (а оно у них будет высокотехнологичным) понадобится с Земли.

  Если там будут найдены залежи чего то полезного , да еще и покрывающего львиную долю потребностей в создании и поддержании техно-структуры, то от Земли зависимость будет минимальная.
Но, опять же, должен быть оч большой прорыв в технике и технологии. В создании надежных систем с высоким ресурсом и возможностью повторного использования их материалов.

Вообще, по зоду дела весь этот космос в Солнечной системе если осваивать, то и Марс, и астероиды и все остальное будут "планетами Шелезяка" по большому счету. Населенными роботами. С минимальным количеством людей.

[Vavanzer]

АЭС и СЭС примерно одинаково по энергии дают на Марсе на кг веса. Уже один умник посчитал.

+++
   Надо максимально задействовать все щедрые дары природы!   
  Как раз хотел сл кометарием написать, что уран и пр изотопы лишь вспомогательную роль будут играть, для повышения надежности системы и для каких то локальных целей. А основную энергию от Солнца придется брать. Просто и сердито. Пусть даже и спомошью привозных с Земли модулей. Которые придется как раз таки запускать всякими "дибильными", но дешевыми методами (катапультами, пушками, эстакадами и пр лабудой, лишь доразгоняя ракетами уже в вакууме. )
  Колония, конечно, все равно будет сильно ограничена больше то энергетикой. Эт нетсчитая того что площадь планеты в разы меньше, а теплопотери больше...

[petrovich1964]

комбинированные эффективные движки

Может просто ускорители на ТРД? Разогнали ракету до скорости звука (6-10км высоты), отсоединились и вернулись на космодром. Можно даже на парашютах. Вот недавно Маск уже купил фирму производящую парашюты для Драгонов (кажется).

[alex_semenov]

Владимир Чухров научно-фантастическая поэма для детей "Полёт на Луну" 1954 год



А маленький ракетодром, это как?

[Vavanzer]

А маленький ракетодром, это как?

Эт для маленьких ракет наверное)))
А большой для больших.

[Vavanzer]

комбинированные эффективные движки

Может просто ускорители на ТРД? Разогнали ракету до скорости звука (6-10км высоты), отсоединились и вернулись на космодром. Можно даже на парашютах. Вот недавно Маск уже купил фирму производящую парашюты для Драгонов (кажется).

  Эт уже пройденный этап. Только без парашутов.
Интереснее бы как то уменьшить массу по отношению к полезной нагрузке. Протон к примеру 700тонн ради 3,5 тонн на ГСО ! Или союз, 300т старт, и мегее 1 тонны на ГСО))) Этож ни о чем! 
Получается, что для межпланетных перелетов,  на каждую тонну приходится несколько сот тонн стартовой массы. Так конечно далеко не улететь! Надо хотяб до 1:10 приблизиться!
До Луны то до сих пор проблемма слетать)))

[BlackMokona]

Может просто ускорители на ТРД? Разогнали ракету до скорости звука (6-10км высоты), отсоединились и вернулись на космодром. Можно даже на парашютах. Вот недавно Маск уже купил фирму производящую парашюты для Драгонов (кажется).

Там материнская компания у этого производителя парашютов обанкротилась, поэтому СпейсИкс решили выкупит за 4 миллиона самого производителя. Фактически жалкие копейки, а цель покупки была устроить риски. Потому как завтра потребуются новые парашюты, а таких больше не выпускают. Сертифицируйте заново, ещё годик работы да сбросов с самолётов и прочего. Ущерб может быть огромным. 

[petrovich1964]

А маленький ракетодром, это как?

Улыбнуло.
Маленькой эстакада быть не может. Большую сделать проблематично. Если использовать горы, то там землетрясения. А на равнине построить эстакаду в десятки километров в длину и поднимающуюся в высоту в двадцать километров слишком дорого. Даже не берусь считать на сколько порядков дороже гигантских ракет.

[Vavanzer]

А маленький ракетодром, это как?

Улыбнуло.
Маленькой эстакада быть не может. Большую сделать проблематично. Если использовать горы, то там землетрясения. А на равнине построить эстакаду в десятки километров в длину и поднимающуюся в высоту в двадцать километров слишком дорого. Даже не берусь считать на сколько порядков дороже гигантских ракет.

  А зачем она большая нужна? Главное разогнать до скорости взлетной, ну или там до скорости пока технология позволяет и не начинает во вред работать (идти в разнос , тормозить и тп)
  Мы по сути, пытаемся сэкономить массу, точнее увеличить ПН за счет первичного пинка.
Сейчас это не актуально, тк в ракетостроении царит безумное расточительство. А когда будет большая конкуренция, там каждый микро-% определяющий будет!

  Это , полагаю, будет тогда, когда рынок сформируется. Туризм например космический. А сформируется он тогда, когда стоимость станет доступной. И надежность высокая...
 Когда то с компьютерами к примеру так было. Технологии дошли до того что можно стало сделать персональный компьютер, что собственно и сделали. Дошло до того что ПК имеется в каждом доме. И вообще в итоге вытеснен телефонами, по сути ставшими карманными ПК))) Хотя технология архисложная... Структуры из миллиардов транзисторов на нескольких квадратных милиметрах!
Аналогично и с машинами. И много чем еще.

Сейчас СпейсХ правильным путем идут в плане того что стремятся к многоразовости, простоте и удешевлению. Космос в массы, так сказать.
А раньше от ракеты требовалось только одно - подкинуть соседу вредоносную "куськину мать"...
Хотя, Королев мечтал о другом. Что даже почту будут на ракетах доставлять... Но для этого сразу надо было тему многоразовости развивать. А это судя по вссему, совершенно другая эволюционная цепочка...