Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[alex_semenov]

Вынужденная прецессия маховика. Смотрим с 20й минуты

Уточните. Зачем вы это здесь привели.
Ну да, прицессия, нутатия. И?
Это проблема?
Я не пойму в чём.
Например, вертолёту это мешает?

[MenFrame]

Это проблема?

Думал раньше что проблема, но на видео лектор показал как просто можно прецессией управлять.

[Алексей Николаевич.]

А как вам такая дикая идея?
Не пропеллер наверху, не блок, присоединяемый, не нечто как бандура.
А две бандуры, полностью с двигателями, с нагрузкой и прочим, но соединённые меж собой огромным крылом.
А по центру минимум всего, вообще нет ничего кроме системы управления.
Выглядит как огромное крыло метров 200, а на его концах две готовые ракеты. С нагрузкой полезной, со вторым ступенями. В крыле баки для первой ступени.
Взлетит, атмосферу пройдет, крыло отлетает с движками вместе и садится. А два корабля дальше уходят.
Это к Вованзеру.
А если это дело раскрутить, полетит и с места, как вертолёт...
С электроникой современной и управлением ИИ, видимо можно так отладить тягу двигателей, что будет нормально вращаться без ступиц и прочего...

[Karagy]

Например, вертолёту это мешает?

Вертолету это не мешает.
А почему это не мешает вертолету? Каково соотношение вращающейся массы и невращающейся массы вертолета? Применяются-ли средства стабилизации вращательного момента? Например хвостовой стабилизирущий винт, или двойной соосный винт с противоположным симметричным вращением частей?
Так чудесным-ли образом нет прецессии у вертолета?

[Инопланетянин]

но соединённые меж собой огромным крылом

Полезной нагрузкой, тогда уж. Чего массу зря терять? В целом идея хорошая. Те же вертолёты продольной схемы.

[alex_semenov]

Так чудесным-ли образом нет прецессии у вертолета?

А каким боком хвостовой винт к прецессии? Он компенсирует у вертолёта осевой (винта) момент вращения корпуса.
Кстати. У вот этих вертолётов...



... хвостовой винт - отсутствует. Ну почти.  Нет, у одного (польского) - есть. Но у остальных как бы и не наблюдается хвостового винта. То есть он есть "опциально". Можно обойтись и без него
Суть в чём?
Нормальный вертолётный винт раскручивается через ось. То есть лопасти крутятся в одну сторону, но момент вращения передаётся через вал двигателя (редуктора) корпусу вертолёта, вращают его в другую. Поэтому нужна компенсация (что хвостовой винт и делает).
Но если вы раскручиваете вертолётный винт реактивными двигателями на концах лопастей, то момент инерции отдаётся выхлопной струе и никакого крутящего момента на ось винта нет. Это - важный нюанс.
Кстати. В режиме аворатации хвостовой винт тоже не нужен. Во всяком случае у автожиров такого нет.

Это проблема?

Думал раньше что проблема, но на видео лектор показал как просто можно прецессией управлять.

Гм... А уточнить не хотите?
Хочешь повернуть налево - дави ось вращения вперёд? Хочешь повернуть направо- дави ось вращения назад?

А как вам такая дикая идея?

Честно? Никак.
Все САМОЛЁТНО - вертолётные заморочки имеют смысл только до скорости 1 M. Это 0.3 км/с. А нам разгоняться до 8 км/с. Увлекаться аэродинамикой нет особого смысла. Атмосферу мы можем использовать только до ~5 махов (это 1,5 км/с). Это ~1/5 (условно) всей скорости (всего разгона). То есть наш чудо-юдо АППАРАТ может быть только на 1/5 - аеропланом-вертолётом или еще чем-то таким, но на 4/5 должен оставаться РАКЕТОЙ. То есть бочкой минимальной массы с ракетными двигателями. 

Да, многоступенчатость делит 8 км/с на 2 (условно) то есть 1,5 км/с от 4 км/с это ~1/3. Хотя честне брать от дозвука (0.3 км/с)  Но даже так, первая ступень у нас должна быть на 2/3 "бочкой с ЖРД двигателями" и только на 1/3 какой то там - воздухолёт. А у вас вторая ступень - сполшной воздухолёт. Не оптимально это. Занадто. Нездраво.

Я всё-таки не уходил бы далеко от концепции ракеты. То есть бочки-минарета. Другое дело - вывернуть всё наизнанку. Получается очень интересно...
Помните?
Насреддина спросили как построить минорет?
Он ответил: нет ничего проще! Вырой глубокий колодец, а потом выверни его на изнанку!
Я вторые сутки думаю... а ведь Насредин - прав!!!

[MenFrame]

Хочешь повернуть налево - дави ось вращения вперёд? Хочешь повернуть направо- дави ось вращения назад?

Типа того, только лево или право будет зависеть от направления вращения винта.

[MenFrame]

А две бандуры, полностью с двигателями, с нагрузкой и прочим, но соединённые меж собой огромным крылом.

А какую собственно проблему данное решение должно...решать?
Приведу идею аналогичную вашей. Возьмем два космоплана, сцепленные тросом взлетающие по кольцевой взлетной полосе. Что это решение дает в сравнении с космопланами взлетающими по прямой? Крыло там и там, только нет вращения.
Одна из проблем ракетного старта в том что у ракетного двигателя очень низкая эффективность когда он летит на малой скорости. По мере того как скорость растет, растет и эффективность достигая пика в тот момент когда скорость истечения сравнивается со скоростью самого двигателя. То есть для того что бы ракета была эффективной ее нужно разогнать, а как это сделать если она тяжелая изз топлива. Напрашивается решение, а давайте разгонять наши ракетопланы без топлива с пустыми баками, тогда они быстрее разгоняться. Топливо же будем подавать по трубопроводу который идет к центру троса, а далее к самим космопланам. Вот уже выигрыш получается, баки можно заправить через ротор предварительно его разогнав.  Но еще проще разгонять чисто двигатели, они еще быстрей разгоняться и войдут в режим высокой эффективности.   А трос имеет аэродинамическое сопротивление, ну так пусть делает работу по подъему.

   Понимаете, баки и полезная нагрузка должны висеть под ротором, тогда получиться увеличить эффективность ракетных двигателей переведя их высокую скорость истечения с низкой тягой, в высокую тягу с низкой скоростью истечения для ротора.

[Алексей Николаевич.]

Понимаете,

Я же написал, "для Вованзера".
До того он писал о самолёте,о запуске с аэродромов.
Я и предложил ему в продолжение его темы о летающем крыле и прочем.
А далее уж и повращать это дело можно как оригинальную идею.

[Vavanzer]

Понимаете,

Я же написал, "для Вованзера".
До того он писал о самолёте,о запуске с аэродромов.
Я и предложил ему в продолжение его темы о летающем крыле и прочем.
А далее уж и повращать это дело можно как оригинальную идею.

  У вертолета есть 2 подвоха. Делающих его менее оптимальным, чем самолет.
 Затраты энергии на закручивание потока. Частично лечится двуосным разнонаправленым винтом.
 Разная скорость частей лопастей относительно воздуха. Внешние летят быстрее...
 Ну и, третий минус, всей винтовой техники. Винт перестает работать раньше, чем вся машина прибшизится к скорости звука. Гдет до 750 км/ч еще тянет. Дозвуковые машины на турбореактивных движках до 850 км/ч норм гоняют. И более эффективны.
  У самолета еще и профиль крыла и стреловидность можно выбирать эффективный. Для дозвука, сверхзвука, гиперзвука. Движки тоже. Вертолету в этом плане не повезло... Но, может быть в какой-нибудь экзотической версии он и прокатит, в качестве подьемника!)) Чем черт не шутит!))

  Например, винтокрылая машина с переменным радиусом крыла. В нижних слоях настроена на тягу на оч малых оборотах. А по мере набора высоты увеличиваем радиус винта, или частоту оборотов, или все вместе.  Главное винту скорость звука не перевалить.

[Vavanzer]

  А из ракетных вертолетов, сколь не смотрел варианты, в большинстве ошибка на мой взгляд кроется. Движки на концах лопастей горизонтально стоят.
 Надо их под углом делать. Тогда еще и безплатный дополнительный подьемный импульс получим))) 
  Ну и в качестве окислителя есть смысл лишь воздух использовать атмосферный. Чтоб не тащить баллоны и тонны оксигена с собой))  Можно конечно и прихватить чуть с собой кислорода, если это поможет делу.

[Vavanzer]

Напрашивается решение, а давайте разгонять наши ракетопланы без топлива с пустыми баками, тогда они быстрее разгоняться. Топливо же будем подавать по трубопроводу который идет к центру троса, а далее к самим космопланам. Вот уже выигрыш получается, баки можно заправить через ротор предварительно его разогнав.  Но еще проще разгонять чисто двигатели, они еще быстрей разгоняться и войдут в режим высокой эффективности.   А трос имеет аэродинамическое сопротивление, ну так пусть делает работу по подъему.

  У меня позавчера подобная идея возникла. Но только более припадошная. Когда погрузился в месты о двухспенчатом воздушном старте...
  Первая ступень дозвуковая или, там, сверхзвуковая. Грузоподьемный планер, расчитанный тупо ставить рекорды высоты с максимальным грузом - второй ступенью.
  Вторая ступень - гиперзвуковой прямоточник. Тоже на воздухе работающий. Тк он ограничен в полете разрежегием атмосферы с высотой, было бы не плохо ему или даже третьей ступени запас иметь. Но, с секретиком!))) Что если уже там, наверху, накачать в баки воздух, во время полета!?) Чтоб не тащить окислитель с поверхности и не тратить на его разгон и подьем энергию, которой итак толком нет!?) А на гиперзвуке он сам летит прямо в пасть под давлением! Вопрос конечно, как его сжимать, охлаждать.
  В идеале, бы еще и обеднить в плане азота, увеличив процент кислорода... Но это уж совсем я губу раскатал )). Накрайня при желании можно и азоту пару найти , для экзотермической реакции в движках. Эт тоже шикарно.

   Корочь, идея в том, чтоб стартовая масса была минимальной. А грузоподьемность итоговая была поболее, чем у нынешних ракет. За счет спекуляции на атмосферном воздухе)))

[MenFrame]

Чтоб не тащить окислитель с поверхности и не тратить на его разгон и подьем энергию, которой итак толком нет!?) А на гиперзвуке он сам летит прямо в пасть под давлением! Вопрос конечно, как его сжимать, охлаждать.

Охлаждать! То есть вы собирайтесь тратить кинетическую энергию ракеты на нагрев воздуха, что бы эту энергию потом слить? И в чем преимущество этой схемы?

[Алексей Николаевич.]

И в чем преимущество этой схемы?

Можно запатентовать.
Есть примеры.
Не летать же на этом в самом деле...

[Vavanzer]

Чтоб не тащить окислитель с поверхности и не тратить на его разгон и подьем энергию, которой итак толком нет!?) А на гиперзвуке он сам летит прямо в пасть под давлением! Вопрос конечно, как его сжимать, охлаждать.

Охлаждать! То есть вы собирайтесь тратить кинетическую энергию ракеты на нагрев воздуха, что бы эту энергию потом слить? И в чем преимущество этой схемы?

  Ничо не понял... Что имеешь ввиду...

 Я просто добавил к гипер-звуковой и к третьей ступени , внеатмосферной, возможность заглатывать воздух на ходу, создавать запас.
 Но, он сильно греется, на таких скоростях. При сжатии компрессором тем более. И чтоб набить им баллон до больших давлений, его надо дважды охладить, и весьма не хило и очень быстро!
   
 Какие будут варианты? Топливо занято охлаждением двигателей.  Радиатор не поставишь, да и он вряд ли будет работать даже в "теневой" аэродиномической зоне. 
  Есть вариант, брать запас хладагента, типа криогенного гелия или чего-нибудь попроще, и испарять в мини-реактивном движке-охладителе, в котором теплообменники с горячим воздухом проходят...ь
  Но , стоит ли игра свечь? Не меняем ли "шило на мыло"? 
  Опять же, в данном случае доп масса хладагента работает во благо полета, за счет энергии закачиваемого воздуха. В отличие от заправленного кислородом баллона, лежащего как балласт, до самого края атмосферы...

[MenFrame]

Ничо не понял... Что имеешь ввиду...

Когда ты везешь окислитель на борту, ты тратишь энергию на его разгон. Когда ты захватываешь его  прямо на лету, ты тратишь энергию еще и на бесполезный нагрев окислителя с которым потом борешься. Я не вижу в этой схеме какой то энергетической выгоды, а вот лишние траты очевидны.

[Vavanzer]

Ничо не понял... Что имеешь ввиду...

Когда ты везешь окислитель на борту, ты тратишь энергию на его разгон. Когда ты захватываешь его  прямо на лету, ты тратишь энергию еще и на бесполезный нагрев окислителя с которым потом борешься. Я не вижу в этой схеме какой то энергетической выгоды, а вот лишние траты очевидны.

Так он и так бесполезно нагревается, при лобовом столкновении. И тормозит ракету!)) А тут мы часть его ловим и загоняем в бак. И, когда прямоточник достигает высоты , где ему маловато уже атмосферного воздуха, изза разряжения, открываем кран и подаем ему порцию воздуха через форсунки!))  Как бы, дожимаем полет. Мож там еще какие-то процентики к скорости и высоте добавятся, ито вперед!
  Кстати, улавливание встречного воздуха - это еще и некоторое снижение сопротивления, в области воздухозаборника.

  Это так, все в общем. "Дизайн-проект", чисто концепция. Надо считать все это дело. Мож оно и не стоит, тк к примеру масса доп-компрессора потребуется большая, или еще что-нибудь всплывет.

[MenFrame]

Так он и так бесполезно нагревается, при лобовом столкновении.

У ракеты есть аэродинамика, потому воздушный поток тормозиться частично. Во вторых этот поток поддерживает ракетоплан в воздухе. Так что нагревается он слабо и небесполезно.

[MenFrame]

Надо только хорошенько продумать конструкцию верхней роторной части... Ну ведь ОТЛИЧНАЯ ЖЕ ИДЕЯ!

Вот результат дум. Что я сделал....
Сократил количество строп -  лопастей до двух. На их концы поставил ряд из десяти двигателей, закрыл их аэродинамическими поверхностями. Раз уж двигателя будут иметь аэродинамическое сопротивление, то пусть выполняю работу по подъему. Внутри крыла, двигатели могут изменять вектор тяги, с помощью общей верхней рейки.

[Vavanzer]

Так он и так бесполезно нагревается, при лобовом столкновении.

У ракеты есть аэродинамика, потому воздушный поток тормозиться частично. Во вторых этот поток поддерживает ракетоплан в воздухе. Так что нагревается он слабо и небесполезно.

Ооочень слабо! Вообще не нагревается!)))  Да и ладно...
  Кстати, о ракетопланах подробнее... Что например из того что летает и взлетает можно к этому причислить (кроме старшипа и пр конкретных космопланов)?
 У нас речь о "карандашах" вертикального взлета, если что!

 То что аэродинамика до поры до времени на единицу затраченой энергии дает подьемную силу раз в 10-20 больше, чем вертикальный взлет, я в курсе...
 Как пример - самолеты, которые ныне обыденность, один из привычных видов транспорта... Заметьте, на потоке не ракеты между городов летают... И даже не вертолеты... Хотя, Королев мечтал...