Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[MenFrame]

А вот пролётное фото будет подлинное. Мгновенное.

А вам шашечки?

Но построенная в гравлинзе картнинка 1000 на 1000 пикселов будет СИНТЕТИЧЕСКОЙ. То есть это всё же будет "фотошоп".

Нет, не фотошоп. Фотошопы это то что сейчас рисуют. В случае миссии в фокус солнца, это попиксельное сканирование.

[Vavanzer]

Не смешите народ! Детализация и обьемы данных даже пролетных миссий на многие порядки выше, чем все Хабблы и Уэббы способны показать!

И правду не смешите народ, метровый телескоп в гравитационном фокусе солнца даст такую картинку что даже пролетной миссии не снилось. Главное выбрать объект наблюдений.

И где он ?) Опять фантазии, которые не могут реализовать.
 Да и гравитационный фокус - он какое то корявое кольцевое изображение выдает, да еще и больших размеров! Это линза с переменным фокусом, относительно ее центра. Рисует не пойми что!

Это смотря сколько запускать и на каких технологиях. Вот бы запустили в 60 годы пролетный спутник к Альфе и много бы он передал сейчас?

  Может быть уже полпути пролетел бы!)

[Алексей Николаевич.]

25000 танков

Со сказочниками я по другому общаюсь.
А далее прошу не пихать в эту тему политику.
Модераторы такие темы закрывают.
Вам интересно на эту тему спорить?
Мне уже давно не интересно.
О ракетах что то есть сказать?
О больших ракетах?

[Алексей Николаевич.]

Может быть уже полпути пролетел бы!)

Тогда надо было при динозаврах его запустить...))

[MenFrame]

Скажем для примера вторая ступень фэлкон 9 весит 4т в сухом состоянии и 111 тонн в заправленном, что дает соотношение 27,7. Если бы такое соотношение было у старшипа, тогда его вес был бы 1320 / 27,7 = 47 тонн. если учесть что на посадку нужно оставить 30 тонн топлива, то потери получаются более 100 тон. 

Так, а если мы попробуем взять минимальную массу второй ступени(50т) вместо утяжелителей посадки просто оставим топливо на торможение двигателями(100т). Формула циолковского даст для такого отношения топлива к ракете 4км/с. В принципе маловато для возвращения второй ступени. Но ваот если использовать ротоватор все уже выглядит проще. Ротоватор понижает конечную скорость ракеты при разгоне, и увеличивает полезную нагрузку.

3,6 км/с это 12 960 км/ч. Старшип достигает такой скорости затратив 58% топлива. Соответственно остается 42% или 506 тон. Соответственно ротоватор может вытащить 506 + 150 = 656, против 150 старшина, то есть в 4,37 раза больше для ракеты одной и той же стартовой массы.

Допустим если второй ступени нужно 100 тон для посадки то это будет потеря 13% полезной нагрузки.
Но если у нас начальная скорость торможения 3,6 км/с а конечная 1 км/с, то нужно всего 50 тонн, что соответствует потерям в 7%

[alex_semenov]

Как "художник" посчитал и прикинул Большую Водоплавающую Тупую Ракету. При том одноступенчатую.
Схема - шиворот-на-выворот.



Тяговый ротор (и вентилятор) роторного ЖРД (тупой двигатель) вверху. Над поверхностью воды с самого начала (что у Моского дракона не так, и это плохо). Вся конструкция всегда ПОДВЕШЕНА и никогда ни на что не опирается (ничто не работает на сжатие).
Силовая конструкция - на растяжение и силовые растяжки - внутри корпуса (тоже всё шиворот-на-выворот). Низкая температура "замораживает" несущую конструкцию (алюминий при низких температурах прочнее стали).
Наружный корпус - тонкая, дешёвая, технологичная нержавейка под давлением. Оболочка настолько лёгкая (как на Атласе) а ракета настолько большая, что разделять на ступени нет смысла.
Если будет смысл можно часть двигателей на роторе по мере потери массы - отбрасывать. Но проще, наверное, будет лишние двигатели на ободе просто выключать. На роторе более сотни (надо уточнять) камер сгорания и их можно постепенно отключать.
Всё вроде хорошо. (почти всё).
Но....
Звук.
 

У классической ракеты звук "остаётся сзади". Здесь же разрушительный звук рождается в носовой части и по-сути бьёт по корпусу ракеты со всей пролетарской ненавистью...
Это может убить всю задумку.
А ведь как КРАСИВО всё плучается!

Если бы со звуком всё срослось, то был бы хороший "Наш ответ Чемберлену Маску" . Не важно кто такие "мы". Хоть чучхейцы!
Главное, чтобы возникло соревнование (хватит "сотрудничества"! Коррупция и застой один!)

Как тебе такое Маск?
 

[MenFrame]

У классической ракеты звук "остаётся сзади". Здесь же разрушительный звук рождается в носовой части и по-сути бьёт по корпусу ракеты со всей пролетарской ненавистью...
Это может убить всю задумку.
А ведь как КРАСИВО всё плучается!

Я предлагал тканевый, композитный, свисающий бак. Подумал возможно это поможет решить проблему звука. Ткань к динамическим нагрузкам привычней.
Кислородный бак правда расположил бы выше под ротором. Это облегчит конструкцию и сделает ее более сбалансированной.
Так же поскольку у нас водород нужна теплоизоляция. Водород и при контакте с атмосферой(через стенку бака) бешено испаряется, то при контакте с водой вообще может стать угроза взрыва. Потому для морского базирования я думаю стоит использовать пенал перевозимый судном в который будет погружена ракета.

[alex_semenov]

Я предлагал тканевый, композитный, свисающий бак. Подумал возможно это поможет решить проблему звука. Ткань к динамическим нагрузкам привычней.

Гм... Хорошая идея.
Хотя композит дорог. Главная тут мысль всё должно быть дёшево и ТЕХНОЛОГИЧНО.
Однако да, со звуком как-то надо бороться...
Гм...

Кислородный бак правда расположил бы выше под ротором. Это облегчит конструкцию и сделает ее более сбалансированной.

Согласен. Я подумал об этому же когда нарисовал. Кстати, а нарисовал я это уже месяц (наверное) назад когда и "вертолёт". Это же по-сути ваша идея в основе! Да, если бак кислорода внизу (я мыслил "традиционно", виноват) получился по-сути длинный (100 метров) продольный маятник с грузом вверху и внизу. Но при плавании в воде это разумно. Хотя если внизу тяжеленный притапивающий якорь - то всё нормально (вспомнил! я побоялся что с кислородным баком наверху, после отпускания якоря наш попловок может попробовать перевернуться ввех! Поэтому бак с кислородом я опустил таки вниз).
Да, бак с кислородом надо, наверное, поднять наверх.
Тогда водорода - в хвосте "ящерицы". И можно даже подумать об отбрасываемом хвосте. Название такой концепции напрашивается само собой - "Саламандра". Тем более что конструкция - водоплавающая... Амфибия...
В общем. Тут надо еще думать...

Так же поскольку у нас водород нужна теплоизоляция. Водород и при контакте с атмосферой(через стенку бака) бешено испаряется, то при контакте с водой вообще может стать угроза взрыва. Потому для морского базирования я думаю стоит использовать пенал перевозимый судном в который будет погружена ракета.

Это громоздко. Более того. В "Морском драконе" тоже планировался водород в баке из нержавейке, а снаружи бака - морская вода...



Я думал об изоляции. И мысль такая. Смотрите. Вода при контакте со стенкой мгновенно превращается в лёд. Лёд - отличный теплоизолятор. То есть вокруг бака водорода мгновенно возникает ледяная шуба-изоляция. Кстати, такая же шуба возникает и в воздухе. Вода из воздуха намерзает на баке водорода любой водородной ракеты. И когда ракета поднимается, этот лёд обсыпается. Туд по-идее должно быть то же самое.
Хотя да, надо уточнять эту тонкость.

Но концептуально получается очень здорово. Даже если мы не будем ничего мутить еще и с вентилятором (который должен уменьшить гравитацинные потери на начальном участке полёта, почему я и написал такую разницу в полезной нагрузке,  размеры и массу топлива я считал дня полезной нагрузки 1000 тонн, но допускаю что вентилятор может выиграть еще тонн 300), то мы получаем ЛУЧШЕЕ ЧТО МОЖНО ПРИДУМАТЬ в смысле большой и тупой раеты.
Большая Тупая Ракета обязана (просто обязана!) иметь и ТУПЫЕ двигатели. В смысле "тупые". Простые. Дешёвые, технологичные.
То что предлагалось на "Морском драконе" могло встретится с проблемой воя. Да, давление там небольшое, но какой ОГРОМНЫЙ двигатель!
Там есть где разгуляться резонансам.
И отработка такого двигателя попортила бы нервы создателям, думаю, нехило. То есть отсутсвите турбонасосов (топливо подавалось бы в "Драконе" вытеснением из баков) и низкое давление требовало очень большой и одной камеры сгорания. А это проблеа и очень большая.
Кстати, что с дросселированием такого двигателя?
А ведь это еще одна проблема. По мере выгорания топлива, тягу надо сбрасывать. Один из плюсов многосутпенчатости - в том что проблема дросселирования (или отключения двигателей) на каждой ступени как бы возникает сизнова, она разделена. Одноступенчатой ракете - сложней.
Но в случае роторного двигателя мы можем решить эту проблему.
Еще одна тонкость.
Ротоный двигатель тем лучше ("проще") чем больше у него диаметр вращения. То есть на очень большой ракете роторный ЖРД будет себя показывать куда лучше чем на маленькой. Напомню, что центробежная сила (которая нагружает конструкцию) растёт с радиусом вращения R линейно, а давление столба жидкости (зачем это и надо всё) "в спицах" с радиусом R растёт в квадрате. То есть большой ротор можно вращать с небольшой скоростью и удельно меньшими нагрузками на разрыв, чтобы получить такое же давление в камерах сгорания как и у "Рапторов" под 300 атм. При этом двигатель получается "тупой". Без сложного, капризного, взрывоопасного ТНА.
Хотя тут речь об одноразовой ракете, всё равно больший ресурс - выше надёжность. Как не верти.
Да, разная плотность топлива и окислителя создают некоторую проблему. Но ее можно решить, думаю.
То есть в целом концепция получается ну очень интересная!

[MenFrame]

Хотя композит дорог.

Композиты разные бывают. Фанера дешевый композит, раньше часто использовался в авиации. В принципе главное подобрать ткань, пропитка чисто для герметичности мешка и улучшения теплопроводности. Так же рассматривал многоразовый композитный водородный бак, в втягивающийся в корпус ракеты. Но это варианты так сказать.

Однако да, со звуком как-то надо бороться...

Думаю рядное расположение(как предлагал на рисунке) двигателей то же может помочь. Может звук соседних двигателей будет приглушивать друг друга? Будет так сказать звуковая тень?

И можно даже подумать об отбрасываемом хвосте.

Если организовать малый водородный бак в корпусе рядом с кислородным. Будет некий аналог ступенчатости.

Это громоздко. Более того. В "Морском драконе" тоже планировался водород в баке из нержавейке, а снаружи бака - морская вода...

Может там двойная стенка планировалась?

Лёд - отличный теплоизолятор. То есть вокруг бака водорода мгновенно возникает ледяная шуба-изоляция. Кстати, такая же шуба возникает и в воздухе. Вода из воздуха намерзает на баке водорода любой водородной ракеты. И когда ракета поднимается, этот лёд обсыпается. Туд по-идее должно быть то же самое.

Иней все же благодаря пористости более хороший изолятор.

Это громоздко.

Это может быть в принципе просто чехол надуваемый воздухом.

Кстати а зачем нам вообще именно морской вариант? Как я понял это экономия на стартовых манипуляциях. Большую ракету проще по воде вывести к месту старта, особенно если с экватора хотим запустить.

А теперь взглянем на наш роторный вариант, благодаря баку мешку резко уменьшаются габариты. Ротор позволяет легко приземлиться в месте старта. Место старта по сути вертикальная шахта в которой свисает водородный бак.
Может нам море не надо?

[alex_semenov]

А теперь взглянем на наш роторный вариант, благодаря баку мешку резко уменьшаются габариты. Ротор позволяет легко приземлиться в месте старта. Место старта по сути вертикальная шахта в которой свисает водородный бак.
Может нам море не надо?

Мы комплементарном мыслим.
Я держал в заначке эту идею (не мог же я это нарисовать за пол часа!)....

Ротор чем плох (любые достоинства тянут за собой некоторые недостатки)? Ротор мешает транспортировать этот бак по воде на боку (как это думали для "Морского дракона") в и тоге мысль - вообще ничего никуда не возить. Значит стартовать надо на суше из водного колодца!
И вот мой (тоже уже где-то пол месяца назад нарисованный) вариант (последний козырь):



Собираем ракету в сухом доке-колодце глубиной 80-100 метров, накрытым надувным куполом. Собрали - убираем всё. Заправляя ракету компонентами топлива синхронно заливаем колодец водой.  Дальше - старт.
Особо-тонкая штука - либо кольцевая рельса-опора вверху для ротора (на которой он лежит в начале), либо опорные ролики (надо искать правильное решение). Ракета частично висит на опорах (вообще она тут получается очень хорошо расчалена. Лучше и не придумать) и предварительно ротор разгоняется по этой опоре как поезд (запуск такого двигателя может быть недетской процедурой). Но набрав обороты (и тягу) ротор поднимается (показано что растяжки к ротору от ракеты тоже растянулись) и ... всплытие, опоры отходят в стороны.
ПОЕХАЛИ!!!

Так идея шиворот-на-выворот обретает окончательный безумный вид (если идея гениальна, то это как будто и не ты ее придумал! Не может такой мудак как я такое чудо придумать!) Колодец-Минарет Ходже Насреддина - чистой воды!!! Привет Узбекистану (где я служил)!


Я долго сидел с этой идеей в заначке думая: что-то тут не так... Ну не может быть чтобы до меня (или нас, не я начал) никто ничего такого не предожил! Не бывает такого!  Должен быть изъян... Некий убойный.
И сегодня утром я понял - звук.
Проблема звука - компенсация за всю остальную гениальность. Тогда идея обретает "плоть и звук".  Как в жизни.

Но вообще говоря, в итоге открывается уже целое направление в ракетостроении, которое НИКТО НЕ ТРОГАЛ!
Это к тому насколько узколобо заточена вся ракетная индустрия мира на очень узкие решения.
И Маск - на самом деле идёт по пути модернизации уже проторенного, известного.
Его решения не столь уж и безумно-гениальны.
Если моя программа бакардийской космонавтики это не демонстрирует, то уж на фоне тут вызревающей "Саламандры" и "Минорета" -  решения Маск в безумии идей отдыхают точно!
Вот во-истину. "КАК ТЕБЕ ТАКОЕ, МАСК?!!"  Шутка тогда хороша, когда в ней шутки... и не осталось вовсе!

[Vavanzer]

Собираем ракету в сухом доке-колодце глубиной 80-100 метров, накрытым надувным куполом. Собрали - убираем всё. Заправляя ракету компонентами топлива синхронно заливаем колодец водой.  Дальше - старт.

   Вот моментик один... 100 м - это 10 атмосфер!)) Внешний корпус ракеты раздавит к черьям собачьим в нижней части!)))
  Да и при таких размерах вряд ли выгода какая-то будет от воды. Толкает то она все равно снизу))) Да езе и сбоку давит!

  Угар еще весь в том, что зачем вообще там вода нужна? Если передний ротор начнет рвать ее вперед, всю ракету на разрыв)) Где логика-то? Если у нее прочность расчитана будет на перегрузку более чем 1g. Т е по сути ее можно тупо собирать сверху вниз скрепляя. Подвесив на роторе, который стоит на мощных кронштейнах стартовых.
 

[Vavanzer]

Особо-тонкая штука - либо кольцевая рельса-опора вверху для ротора (на которой он лежит в начале), либо опорные ролики (надо искать правильное решение). Ракета частично висит на опорах (вообще она тут получается очень хорошо расчалена. Лучше и не придумать) и предварительно ротор разгоняется по этой опоре как поезд (запуск такого двигателя может быть недетской процедурой). Но набрав обороты (и тягу) ротор поднимается (показано что растяжки к ротору от ракеты тоже растянулись) и ... всплытие, опоры отходят в стороны.
ПОЕХАЛИ!!!

  Не проще ли хватать ее "за шею", чтоб ротор был выше кронштейнов? За не подвижную часть цепляться.
 Ротор раскручивается, создает тягу, и когда способен компенсировать гравитацию, кронштейны быстро убираются, ракета планирует.
 Вода там вообще никак не нужна. Разве только поевратит ее в "пожводную лодку", которую не только на разрыв, а еще и на сжатие давлением надо усиливать)))

[Vavanzer]

Так же поскольку у нас водород нужна теплоизоляция. Водород и при контакте с атмосферой(через стенку бака) бешено испаряется, то при контакте с водой вообще может стать угроза взрыва. Потому для морского базирования я думаю стоит использовать пенал перевозимый судном в который будет погружена ракета.

  По моему, вы фигней какой то маетесь! Пенал, потом вода, потом погружение. На кой оно вообще надо то? Не проще ли тупо в шахте собирать, вертикально, подвесив за верхний кронштейн ниже ротора . Все равно перегрузки будут большие на разрыв, и прочность по этому параметру 10-кратная будет.
 Чем ближе к хвосту, тем меньше масса, тем меньше силовая часть.

  Самое то угарное, то что при компоновке с поступенчато отбрасываемым хвостом, откидыаается самая легкая часть, и чем ближе к ротору, тем болен мощная "рама" остается, которая выше всех поднимается, но ее несущая способность требуеься больше то на начальных этапах старта, когда баки полные))

[alex_semenov]

Вот моментик один... 100 м - это 10 атмосфер!))

100 метров воды - это 100 атм.

Внешний корпус ракеты раздавит к черьям собачьим в нижней части!)))

Точно?
А если ХОРОШО ПОДУМАТЬ?

Не проще ли хватать ее "за шею",

Нет не проще. И это тоже легко понять, если вклчить мозги.

Угар еще весь в том, что зачем вообще там вода нужна?

Опять таки. Хватит угарать и включите мозги. Смысл есть. Даже НЕСКОЛЬКО смыслов сразу.

[Дедан]

Нужно сделать "нашлёпку" на ротор! Винт большего диаметра ,чем ротор ЖРД,с ТРД или ПВРД . ПУсть поднимает и разгоняет ракету. А  ЖРД включать на большой высоте и приличной скорости. И проблема звука решается и экономия топлива весьма приличной будет. Даже улететь домой ему вполне по силам.Слегка похоже на амерский Ротон получается.

[Vavanzer]

Вот моментик один... 100 м - это 10 атмосфер!))

100 метров воды - это 100 атм.

Внешний корпус ракеты раздавит к черьям собачьим в нижней части!)))

Точно?
А если ХОРОШО ПОДУМАТЬ?

Не проще ли хватать ее "за шею",

Нет не проще. И это тоже легко понять, если вклчить мозги.

Угар еще весь в том, что зачем вообще там вода нужна?

Опять таки. Хватит угарать и включите мозги. Смысл есть. Даже НЕСКОЛЬКО смыслов сразу.

Там , у кого, у Паскаля или у Торичелли. 10-метровый столб воды давил 1 атмосферу.
 Ну таблицы глянтье, давление с глубиной.

 На счет хватания за шею, в  чем проблема то) какая разница, за что хватать!?) Нет там никаких проблем.
 
Ну и про воду, утопление, хотелось бы более развернуто получить описание. Что за дичь вообще и на кой она нужна)))

 На счет сдавления, ну опустите полторашку пустую под воду))) И увидите. Можно и с более длинными штуками эксперимент сделать.
 А так, этож Архимед еще придумал))) Выталкивающую силу Арихимеда)))    И давление жидкости на все стенки сосуда, оттуда же. И снизу и сбоков.

 Для местных "знатоков", яндекс-картинки!)  Школьных времен
.

включите мозги

У меня их нет, я давно их пропил, остатки выкинул, чтоб не мешали "думать о прекрасном" )))   

[alex_semenov]

Там , у кого, у Паскаля или у Торичелли. 10-метровый столб воды давил 1 атмосферу.

Да, это я лоханулся. Так хотелось вас подсрачник дать (достали вы Вованзер!), что сам, дурак, подскальзнулся и сел на попу больно.
 
Атмосфере -10 метров воды. 1 м³ воды- 1 тонна. Атмосфера - 10 тонн/м². И тогда МАКСИМАЛЬНОЕ давление на корпус при полном погружении в воду заправленной ракеты (а погружение будет не полное) порядка 3.4 атмосферы. Потому что я пересчитал, глубина погружения ЗАПРАВЛЕННОЙ КОМПОНЕНТАМИ ракеты (правда цилиндра близкого по размеру  корпуса) 34 метра. То есть разница давления воды и компонентов топлива (из-за разной плотности) 3.5 атм. И это - на самом дне.  Но учитывая неизбежный наддув баков - всё будет как раз очень хорошо уравновешено.

Заполнять водой колодец надо по четырём причинам.

1 - НЕЖНО держать ракету вертикально пока не взлетела. Никакие подпорки "за талию" или "шею" ее так хорошо не удержат. Да, пустую ракету можно распереть подпорками. Но когда мы будем ее заполнять, надо ее держать жидкостью с другой стороны.
2 - НЕЖНЫЙ "миномётный" старт из колодца (притом в любом случае) силой Архимеда. 
3 - ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ меры  и при штатном и при аварийном старте (в самом худшем случае ракета взорвётся над шахтой но не в шахте).
4 - Борьба с шумом. Даже не заполняя колодец водой, мы вынуждены будем организовать фонтаны воды на стартовое сооружение чтобы сохранить сооружения и колодей в любом случае будет подтоплен. То есть это в любом случае мокрый док.

[alex_semenov]

Нужно сделать "нашлёпку" на ротор! Винт большего диаметра ,чем ротор ЖРД,с ТРД или ПВРД . ПУсть поднимает и разгоняет ракету. А  ЖРД включать на большой высоте и приличной скорости. И проблема звука решается и экономия топлива весьма приличной будет. Даже улететь домой ему вполне по силам.Слегка похоже на амерский Ротон получается.

С "Ротона" всё тут и начиналось. Мол, какая идея пропадает!

https://youtu.be/DBL_UJyN88Y

И да, по-началу проект "Ротон" тоже предполагал взлетать на винте, а ЖРД включать уже на высоте. Но вы можете посчитать винт для подъема ~ 13-14 тысячетонной массы?
В предыдущей концепции (Бакардийской космической программы), собирался снять вентилятором лишь не больше 1/2 всей массы при отрыве за счёт вентилятора.



Здесь же эта идея - опционально. Если есть смысл - включаем. Нет - выкидываем.

[Vavanzer]

Атмосфере -10 метров воды. 1 м3 воды- 1 тонна. Атмосфера - 10 тонн/м2. И тогда МАКСИМАЛЬНОЕ давление на корпус при полном погружении в воду заправленной ракеты (а погружение будет не полное) порядка 3.4 атмосферы. Потому что я пересчитал, глубина погружения ЗАПРАВЛЕННОЙ КОМПОНЕНТАМИ ракеты (правда цилиндра близкого по размеру  корпуса) 34 метра. То есть разница давления воды и компонентов топлива (из-за разной плотности) 3.5 атм. И это - на самом дне.  Но учитывая неизбежный наддув баков - всё будет как раз очень хорошо уравновешено.

  Остался один только вопрос... На ....ена нужна вода)))
 Я понимаю, обычный корабль большой, морской, он не может оставаться целым не будучи погруженым в воду или на стапеле.
  А тут то зачем? Для чего? Если самая экстремальный эпизод жизни ракеты будет в воздухе, да еще и с ускорением от тянущего винта!?)  Если ее рассчитать что она только в воде будет целостная, то стоит включить винт как ее тут же  порвет на куски во время подьема, едва она начнет вверх подниматься))

[Vavanzer]

  У меня была аналогичная идея, бредовастая. Тоже за счет аоды разгрузить, горизонтальную составляющую. Разгон с переходом на аквапланирование , и по мере набора скорости выход в режим экраноплана. Эт чтоб пузо равномерно разгружено было при горизонтальном аэродинамическом старте.
  Но. Смущает переход из гидросферы в атмосферу...  А так, по сути, это глиссирующая лодка при встречном ветре, которую вот вот перевернет встречным потоком воздуха. Т.е обе среды в некотором сочетании могут равномерно подпирать корпус. Но динамические нагрузки, вибрации, удары, волны... Наверное не получится особо сэкономить на усилении от излома...

 Но вот на кой нужна вода при вертикальном старте...  Эт типа, чтоб "рога" не делать, которые удерживают систему на весу и потом убираются!?)    Помнится, с этого все начиналось. Только в итоге, какие то кронштейны под конец решили добавить)))