Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[Алексей Николаевич.]

Вот бы какой то нормальный процесс, спровоцированный ядерный распад. За счет включения внешнего источника. В спокойном виде топливо неактивно, или малую радиоактивность имело чтобы

Браво!
Вы сейчас почти описали двигатели звездолёта из книги "Этические уравнения". Мюррей Лейнстер.

[petrovich1964]

http://www.youtube.com/watch?v=PWkgsA9QK_c#
Will SpaceX build a bigger & better Starship 2.0 in 2023?

[Vavanzer]

Взрывы термоядерные,выхлоп ракетный...
Сила...
Круче чем фотонные звездолёты с зеркалами на 10 километров..

Вот именно такой вариант термояда год или два назад в Китае получили. Именно взрыв и выход , тк поое там именно под выхлоп было. Присем с хорошим КпД. Там женщина какая то проектом заведовала. Имена не вспомню, ссылку на форуме я и другие репостили.
Причем, конструкция, как я понял, мноогократно проще, чем токамаки всякие и линейные ускорители.
Там лазерами долбили по топливу.

А так, обычный термоядер на основе ускорителя - всегда будет глупой тяжеленной конструкцией, даже на сверхпроводниках. Изза обилия "трансформаторного железа" и всей сопутствующей лабудени для охлаждения.

[alex_semenov]

Господи. Братцы. Куда вас несёт? Ну где управляемый термояд, а где гигантские ракеты-носители?
Житие мое!
Раз уж забрели сюда.
Всякий управляемый термояд - это пока что воздушный замок. И самое обидное. Судя по всему "в этой жизи" он так и останется БЕСПОЛЕЗНОЙ вещью даже если его где-то таки зажгут (уже ж вроде ж...). Научно-спортивным результатом без малейшей надежды на ЭКОНОМИЧЕСКОЕ использование (затраты выше вложений). Вы просто посмотрите на эти установки:





И вопрос даже не в сложности а в напряженности материалов. Износе, условия...
Это не то что ЛЕТАТЬ скорей всего никогда не будет (в этой жизни - точно) оно даже окупить себя никогда не сможет.
Понимаете?
Вот как должна выглядеть высокоокупаемая электростанция:



Не ломать природу а следовать ей. Вписываться, подрожать... Много тупого бетона и мало умного железа. Чем  идея проще в реализации - тем лучше (хотя конечно не всегда. Ветряк - тоже просо вроде). Тогда всё будет работать с высокой прибылью. А весь этот управляемый термояд, уже (увы) давно умным ясно (говорят еще Курчатов понимал пустоту идеи) - спорт ради спорта. Однажды созданный прожект продолжает себя самоподдерживать обещаниями невозможного уже. Ну как всякая церковь...
И тем более уж заставить это и летать...
Я просто не знаю в каких облаках надо витать что бы хотя бы НАДЕЯТЬСЯ на это!
 

[alex_semenov]

http://www.youtube.com/watch?v=PWkgsA9QK_c#
Will SpaceX build a bigger & better Starship 2.0 in 2023?

Это же стёб? Ну типа...

Обычное дело. Всегда был есть и будет.

Получается что-то наподобие закона Амдала, только вместо числа параллельных вычислителей - число пусков многоразовой системы.

Да, в чём-то похоже. Хотя механизм совершенно разный. Закон Амдала это скорей статистическое обобщение "сетевое планирование", (то есть вопрос проталкивания изначально параллельного процесса через "игольное ушко" синхронизации этапов), а в данном случае мы смотрим издержки последовательного процесса (использования одной и той же ракеты).

Алекс,вы опять скатываетесь в однобокость.
Большая серия снижает стоимость изделия как минимум на порядок.
То же относится к стоимости запчастей,самого ремонта,квалификации персонала и его зарплаты.
Идёт постоянное усовершенствование РН, её компонентов.Работы с ней.Растёт надёжность.

Меня всегда бесил подобный "оптимизм". Большая серия может снижать издержки ТОЛЬКО К СЕБЕСТИМОСТИ. Асимптотически. Выжимать из стоимости "пустую породу". Ну плюс 3%... "на жизнь".
Всё! Процесс  снижения  цены из-за "большой серии" это выжимание ПОНТОВ и недоработок.
Такая "выжимка" уже мною изначально рассматривается и закладывается как очевидное.
И когда я говорю о себестоимости чего-либо, я уже предполагаю что всякие там понты (чья-то непомерная жадность) и недоработки (чья-то глупость и раздолбайство) уже  ВЫДАВЛЕНЫ (вскрыты и устранены) практикой и массовым, серийным производством и использованием (хотя бы той же "невидимой рукой" или посадкой невинных и награждением непричастных).
Я рассуждаю о предмете как честный инженер (от реальной себестоимости),  а не как хитрожопый деляга (от максимально задранной цены по ажиотажному спросу).
Понимаете?
Так что ваше замечание - в сад. 
 

[MenFrame]

Большая серия может снижать издержки ТОЛЬКО К СЕБЕСТИМОСТИ.

Так себестоимость, напрямую зависит от серийности

Ну плюс 3%

Ерунды не городите, специализированный конвейер, может на порядок снизить стоимость.
Falcon 9 при цене ракеты 100  миллионов$, весит 26 000кг сухой массы или 3 846$ за кило металлолома. Как будто сплав платины с серебром(1к10).

[alex_semenov]

Так себестоимость, напрямую зависит от серийности

Я вижу пагубное влияние экономик-с!
Вы мыслите шиворот на выворот!
Вы в упор не допускаете что СЕБЕСТОИМОСТЬ - объективный (физический) показатель. Верно? И поэтому снижать ее можно до бесконечности?
Потому что (спасибо Паше, прояснил) у вас (в вашей грёбанной экономической картине мира) нет понятия "воспроизводственный контур".
Вы вообще не понимаете экономику как ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ. Так?
Отсюда такая массаракша в голове.

Вы (все остальные) опять будете ругаться что я все темы свожу к одному. Но братцы, это - фундамент миропонимания. И мы всё равно будем тыкаться в это. Еще раз и еще раз. Вас, развели как кроликов за последние 30 лет (кто получал образование по экономики в это время - вас научили ПЛОХОМУ!). Научив КАРГО-КУЛЬТУ вместо экономики.

* * *
Возвращаясь к РАЗМЕРАМ ракет.
Я вот что хочу сказать. Вы меня развели на дурной спор. Изначально я не думал доказывать что большие ракеты лучше маленьких.
Я пытался донести, что без больших ракет, на одних маленьких вы по-взрослому в космосе (системе Земля-Луна) не обоснуетесь.
В норме, нам нужны все типо-размеры ракет.
Нам нужно здоровое разнообразие.
Условно.

Мы должны пускать раз в год (может два) супертяжелую ракету на 500-1000 тонн полезной нагрузки. Можно одноразовую можно полуодноразову.
Мы должны пускать три раза, четыре раза в год ракету на 100-200 тонн полезной нагрузки. Скорей двухступенчатую и полностью многоразовую.
Мы должны пускать раз в месяц ракету на 10-20 тонн полезной нагрузки. Возможно двух но лучше одноступенчатую и полностью многоразовую. Как предел желаемого

И желательно всё это увязать в единый комплекс и унифицировать (совместив некоторые затраты). Например, в идеале хорошо бы везде использовать один тип двигателей один вид топлива. То есть единое заправочное хозяйство и оборудование. И хотя с топливо (переохлаждённые метан-кислород или водород-кислород?) тут наверное можно сойтись, то с двигателями - вряд ли. Но всё равно. Можно иметь короткий ряд похожих двигателей. Скажем два двигателя. Маленький и большой (условно). Маленький используется на 10-20 тонниках, Большой и маленький на 100-200 тонниках. Больной (много больших) используется на 1000 тонниках.

Кстати, почему я всё-таки слегка кручу носом по поводу твердого топлива. Да, хорошее решение. Но оно плохо для многоразовости (много мороки) и это еще один компонент. Еще одно хозяйство. Еще одна инфраструктура. Поэтому хорошо бы иметь для всех трёх типо-размеров единое ЖРД-решение одно-двухступенчатое.

Сюда же. Почему я верчу нос от крыльев? Только голый ряд трех  жрд-ракет в едином стили. Да, крылья хорошо для 10-20 тонников, может быть. Но уже на 100-200 и тем более на 500-1000 вы их не прилепете. И у вас многоразовики которые летают часто на крыльях как бы отрываются от всего комплекса. То есть им надо иметь свою собственную инфраструктуру со своей собственной спецификой и профилем затрат.

[MenFrame]

Вы в упор не допускаете что СЕБЕСТОИМОСТЬ - объективный (физический) показатель. Верно?

Это зависит от конкретного технологического процесса, и от тиража. Если вы строите завод который одну кастрюлю в день производит, кастрюля будет по цене драг металла(объективно) Примерно такая ситуация и есть в ракетостроении.  ЖРД двигатель, такой же набор деталей как и ДВС, только первый штучно производятся, а вторые сотнями тысяч.

И поэтому снижать ее можно до бесконечности?

Не кто и не говорит о бесконечности. Но я вполне допускаю что материалы в себестоимости можно довести до 10% с текущей в 1%

[alex_semenov]

Не кто и не говорит о бесконечности.

Вот и не юлите.
То есть всё-таки АСИМПТОТА цены есть?
А что это такое, как не ОБЪЕКТИВНАЯ (для данного воспроизводственного контура) себестоимость?
Почитайте Адама Смита.
"Невидимая рука" как раз и устанавливает у него "справедливую цену", которая и есть объективная себестоимость плюс небольшой вершок вам на вырост (те самые "три процента" из анекдота). И всё. Никаких улучшений быть не может.
Да, если воспроизводственный контур расширяется (рынок растёт вширь) появляются инновации (не наоборот!) и тогда в силу ОБЩЕГО углубления разделения труда цена может упасть. В силу роста всей экономики!
Но если мы на какой-то момент зафиксируем размер рынка, уровень технологий, глубину разделения труда (а в интервале 25-50 лет это можно было делать даже в эпоху бурного роста техносферы) то для любого изделия можно установить его "честную цену", то есть себестоимость плюс "честная прибыль". Кстати, если экономика не расширяется то честная цена и есть себестоимость. Но это возможно лишь при социализме (когда труд везде носит общественный характер и нет частника стремящегося к прибыли, тогда замирают и инновации).

[MenFrame]

То есть всё-таки АСИМПТОТА есть?

Разумеется только мы далеки до нее.

[Алексей Николаевич.]

Я просто не знаю в каких облаках надо витать что бы хотя бы НАДЕЯТЬСЯ на это!

Да не токамаки же в космосе видятся.
Там конечно фигня.

Крупинка хрени,импульс лазеров,взрыв термоядерный,выброс через магнитное сопло.
И так рез десять в секунду.
Это ж можно сделать,вопрос в мощности лазеров,в силе полей и подбору материалов.
Если доходит до ядерных снарядов 120 и150 мм калибром,отчего ж не дойти и до 1 см термоядерных капсул?
Вы же так взрыволёт любите.
Заключите эти взрывы в камеру с дырой. Заставьте это с большим КПД работать.
Пусть взрыв в замкнутом объёме,а истечение продуктов через сопло происходит
 И масштаб менше, мощность взрыва не 1 килотонна а 0,01.
И готов ракетно ядерный честный двигатель,не надо даже эта смешная платформа на пружинах...
Взрывы дробные,истечение постоянное.
Топливо хоть жидкое,хоть в виде шариков нужного размера из делящихся веществ с оболочкой,нужной для термояда.
Регулировка отличная и частотой и мощностью взрыва и проходящими путями через сопло изменяемого сечения,(оно ж типа магнитными полями окружено,не железное же).
Законы физики не нарушаем,скорость истечения,импульс шикарный.
Вопросы решить надо чисто технические.
Ну,спорить не стану особо дальше.
Вы динозавров больше любите...))))

[alex_semenov]

Разумеется только мы далеки до нее.

Кто вам такое сказал?
Любая технология с момента появления очень быстро стремиться к "честной цене".
Вот, собсвтенно. Не я же рисовал!



Если технология уже вышла на участок убывающей отдачи - мы близки к асимптоте. То есть "честной цене".
Разумеется, это всё будет работать если у вас есть более-менее честный рынок.
Нет картельного сговора.
Но вот по поводу этого есть в ракетостроении есть сильные сомнения.

Ерунды не городите, специализированный конвейер, может на порядок снизить стоимость.
Falcon 9 при цене ракеты 100  миллионов$, весит 26 000кг сухой массы или 3 846$ за кило металлолома. Как будто сплав платины с серебром(1к10).

Ну вы еще так какой-нибудт процессор на кг посчитайте (при этом самая дорогая часть микросхема - тут  ма-а-а-а-аленькая "коробочка" внутри, остальное - контакты и теплоотвод!).




Хотя, да, хороший расчёт. Он по-сути показывет ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ СЛОЖНОСТЬ изделия. Очень нагрядно. Я как-то не додумался... Гм... Сухую массу на сухую стоимость... Гм...

Это сродне оценки Чейсона по потоку энергии Ватт через кг организованной материи на поддержание этой организации как некая обобщефизическая мера организации этой материи.
Но критерий чейсона - в мировом масштабе. А это - в рамках данного воспроизводственного контура. В бабках (которые и есть мера стоимости всего от всего).

[MenFrame]

Любая технология с момента появления очень быстро стремиться к "честной цене".

Не куда она не стремиться если в нее не вкладываются. А для того что бы вкладывались, нужны объемы. А объемов нет. Себестоимость сковородки близка к минимуму потому что ее миллионами штук выпускают. А ракеты штучный товар, не кто конвейер для удешевления не делает. Ракета ЖРД, такой же набор деталек как железнодорожная цистерна. Детальки нужно изготовить и собрать. Только только первая стоит в сотни раз больше, а втроя выпускается в сотни раз большим тиражом.

[MenFrame]

Хотя, да, хороший расчёт. Он по-сути показывет ТЕХНОЛОГИЧЕСКУЮ СЛОЖНОСТЬ изделия. Очень нагрядно. Я как-то не додумался... Гм...

А вы посмотриете сколько стоят микросхемы для спутников, штучный товар как и ракеты.

[alex_semenov]

Не куда она не стремиться если в нее не вкладываются. А для того что бы вкладывались, нужны объемы.

То есть, вы хотите сказать, что ракетные технологии, не смотря на более чем 70-и летний цикл развития всё еще находятся на "кривой обучения"?



Да, мысль достойная внимания.
Я даже не знаю как ее парировать. Гм... Если так, то вы правы. Но хорошо бы было бы иметь доказательства.

А вы посмотриете сколько стоят микросхемы для спутников, штучный товар как и ракеты.

А, кстати, да. Хорошая зацепка. А есть где посмотреть? Ну что бы просто и наглядно.
Но с другой стороны (хотя я почти готов с вами согласиться, хотя бы на неопределённость, но по оппонирую вам еще).
Смотрите:


Почему услуги "ракетного извоза" такие дешёвые в сравнении со всем остальным? Это же явный признак, что технология извоза стала дешевле грязи. То есть, она близка к асимптоте. Или это просто разница в "массе" наземной и космической компоненты?

[-Asket-]

Boeing's 4 Million lbs Payload Rocket

По мотивам этого документа: Concept for a large multipurpose launch vehicle (1968)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ характеристик и конструкции показывает, что многоцелевая система ракеты-носителя, состоящая всего из двух ступеней, предлагает практичный подход для транспортировки больших полезных нагрузок на околоземную орбиту. Последние технологические разработки теперь указывают и на возможность создания усовершенствованной одноступенчатой системы доставки на околоземную орбиту. Система, проанализированная в этом исследовании рассчитана на доставку 1 миллиона фунтов на низкую околоземную орбиту. Обнаружено, что инертный вес системы примерно на 40 процентов больше, чем у двухступенчатой Saturn V (S-IC/S-II), но при этом в четыре раза больше грузоподъемность. Транспортная система такой эффективности в сочетании с минимизацией числа ступеней и гибкостью полезной нагрузки, как ожидается, сохранит присущие ей экономические характеристики и надежность для полезной нагрузки от 1 до 4 миллионов фунтов. Меньшие версии этой передовой концепции могут быть привлекательными для околоземных систем доставки полезной нагрузки. В сводном отчете (1) кратко излагаются цели, методы исследования и существенные результаты. Технический отчет (2) представляет собой полное описание проведенной аналитики с подробными результатами.

У нас про этот бочонок довольно скептически высказывались:
...В настоящее время зарубежные специалисты разрабатывают проекты новых PH, позволяющих выводить на орбиты значительные полезные грузы.
Так, в США по заказу НАСА фирмой «Боинг» создается многоцелевая PH большой мощности с навесными ускорителями (рис. 15). Задача состоит в том, чтобы при наличии одной основной ступени на криогенном топливе и применении навесных твердотопливных ускорителей ракета могла выводить на орбиту полезные грузы значительно большей массы, чем PH «Сатурн-5», при сохранении той же стартовой массы.
Полагают, что в перспективе массу полезного груза такой PH можно довести до нескольких сот тонн.
Основным элементом новой PH является центральная ракета (основная ступень) с двигателями на жидких кислороде и водороде, на которую навешивается несколько сбрасываемых в полете ускорителей типа навесных РДТТ. Подобная компоновка не является новшеством. Однако проведенные фирмой «Боинг» исследования, основанные на последних достижениях в области ракетостроения, дали якобы качественно новые результаты.
Центральная ракета имеет диаметр около 17,25 м и длину 37,8 м. Ее стартовая масса 3460 т. Считается, что без навесных РДТТ она сможет выводить на околоземную орбиту полезный груз массой 227 т.
Количество ускорителей определяется массой выводимого на околоземную орбиту полезного груза, при этом максимальное их число равно десяти.
Тяга двигателя центральной ракеты передается на ее заднюю юбку, изготовленную в виде шлангоутно-стрингерной конструкции и прикрепленную к силовому кольцу, установленному на баке горючего.
В качестве двигательной установки для такой ракеты рекомендуется использовать ЖРД с тороидальной камерой сгорания и специальным соплом или многокамерный ЖРД с соплом, оборудованным центральным телом.
Бак окислителя вмещает до 2100 т жидкого кислорода, а бак горючего до 352 т жидкого водорода.
Тяга двигателя на уровне моря составляет 3540 тс.
В качестве навесных ускорителей рассматриваются РДТТ диаметром 6,6 м. Масса топлива в каждом из них составляет 1500 т, а тяга на уровне моря —более 2000 тс.
Отделение РДТТ в полете осуществляется с помощью пиротехнических устройств.
Считается целесообразным в момент старта производить запуск всех двигателей ракеты-носителя, так как при этом можно выполнить полную предпусковую подготовку центральной ракеты и избежать трудностей, связанных с запуском двигателей на высоте.
Предполагается, что создание подобных ракет не вызовет принципиально новых конструктивных или технологических проблем, так как основные их элементы аналогичны тем, которые были разработаны для «Сатурн-5».
По мнению зарубежных специалистов, испытательные и пусковые сооружения для новой PH целесообразно строить на океанском побережье, что позволит транспортировать ракеты и громоздкое специальное оборудование по воде...
Ануреев, И.И. Ракеты многократного использования (М., Воениздат, 1975)

[MenFrame]

То есть, вы хотите сказать, что ракетные технологии, не смотря на более чем 70-и летний цикл развития всё еще находятся на "кривой обучения"?

Не ракетные технологии, а технологии их масштабирования. Прогресс в ракетных технологиях как раз препятствие для их масштабирования. Потому как очень опасно делать технологию дешевого изготовления ракеты, если эти ракеты непрерывно меняются.

[alex_semenov]

Ну,спорить не стану особо дальше.
Вы динозавров больше любите...))))

Ваши фантазии не подкреплены расчётами. То есть они бессмысленны, хотя и могут выглядеть для современников правдоподобно.
Слышали о проекте  "Минерва"? Замечательная история. Её автор - реальный воздухоплаватель и... фокусник. Публика принимала его проект по-началу даже без иронии.



Утопический проект "Минерва" для исследования атмосфЭры и полёта на Луну был предложен Робертсоном в 1801 г.


Именно в таком случае я и говорю: нет расчёта - нет идеи.

[alex_semenov]

Не ракетные технологии, а технологии их масштабирования.

Осмелюсь спросить. А вы сами когда-нибуль на конвейере были? Работали? Вообще видели МАССОВОЕ производство? Скажем, автомобилей?
Да, масштабирование может дать выгоду.
Но не порядки.
Говорят ракеты Ягеля (где было самое крупное ракетное производство в СССР) в Днепропетровске было по объемам больше чем все остальные ракетные фирмы СССР вместе взятые. Они действительно могли клепать ракеты "как сосиски" (Никитина метафора). И стоимость именно днепропетровских ракет реально получалась ниже чем у других производителей в СССР. Но не на порядки. Максимум в разы. К сожалению не знаю точную цифру. Но где-то какие-то данные такого рода мелькали.
Нельзя никакой процесс развивать бесконечно.
Он всегда упирается в некий предел. В том числе и процесс масштабирования.

Вы никогда не задумывались почему машины производят на конвейере...



А самолёты по-старинке. На стапелях?



Неуже ли вы думаете, что если бы самолётов надо было столько же сколько и авто, то и самолёты производили на конвейере?

[alex_semenov]

По мнению зарубежных специалистов, испытательные и пусковые сооружения для новой PH целесообразно строить на океанском побережье, что позволит транспортировать ракеты и громоздкое специальное оборудование по воде...
Ануреев, И.И. Ракеты многократного использования (М., Воениздат, 1975)

Вот, кажется, анимация этой "бочки" на 4 миллиона фунтов полезной нагрузки ( 1.8 тысячи тонн!!!)

http://www.youtube.com/watch?v=EgtmR9IRalQ#

Это, по-сути, вывести на орбиту шаттл вместе с ускорителями и заправленным баком!