«Спираль» развития авиационно-космических систем



    Ровно 40 лет назад отделившись от самолёта-носителя Ту-95КМ в свой первый одиночный полёт отправился МиГ-105.11 получивший за свою характерную форму прозвище «лапоть». Это был аналог орбитального корабля, созданного как часть авиационно-космической системы «Спираль» по которой также должны были быть созданы самолёт-разгонщик способный развить скорость в и две ракетные ступени для вывода корабля на орбиту. В итоге были изготовлены только корабль и несколько его копий в масштабе 1:3 которые слетали в космос. Несмотря на это «Спираль» и американский проект X-15 которые были родом из 1960-х оказались ближе всего к завершению из всех проектов воздушного старта космических грузов на данный момент.

    Трудности в создании двигателя для гиперзвукового самолёта-разгонщика (ГПВРД) и хроническое невезение преследовали такие проекты. И даже сейчас, когда казалось бы появление первых рабочих ГПВРД (X-43 и X-51) открыло для таких проектов дорогу в космос, появление многоразовых первых ступеней (от SpaceX, Blue Origin и Индии) похоже собирается окончательно поставить на истории этих проектов жирную точку. Что же им всё время так мешало? Об этом и пойдёт речь ниже.

    Теория


    Чем же так выгоден воздушный старт? Дело в том, что он позволяет экономить в массе ракеты за счёт того что часть скорости и высоты покрываются самолётом-разгонщиком (то есть снижает необходимый запас характеристической скорости или delta-V), также это позволяет ставить сразу на первую ракетную ступень ЖРД с вакуумными соплами, которые имеют больший удельный импульс, что увеличивает эффективность двигателя и также снижает вес ракеты. При этом двигатели самолётов, такие как турбореактивные (ТРД), прямоточные (ПВРД) и даже гиперзвуковые (ГПВРД) — хоть и имеют удельный импульс, падающий с ростом скорости, но он всё равно остаётся существенно выше чем у ЖРД до 10 скоростей звука (10М):



    Кроме этого до 1993 года посадка ракетной ступени на двигателях казалась слишком сложной и не рассматривалась как перспективное направление для многоразовых космических систем. Так что подавляющее большинство многоразовых проектов до этого момента так или иначе опирались на концепцию конструкции с крыльями или несущим корпусом и горизонтальную посадку.

    Сравнение выгоды воздушного старта от максимальной скорости самолёта-разгонщика:
    Скорость разделения 0,75М 2,5М 3,1М
    Высота разделения 9 км 20 км 22 км 26 км
    Необходимая delta-V 8,51 км/с 7,49 км/с 6,47 км/с 5,59 км/с
    Доля от delta-V у земли 92% 82% 78% 67%
    Как видно из таблицы — скорость в 6М позволяет экономить целую треть от всех расходов для выхода на низкую опорную орбиту (НОО), что для трёхступенчатой ракеты означает что при старте с такого гиперзвукового самолёта мы фактически можете выкинуть первую ступень (которая вносит максимальную долю в общую стоимость ракеты-носителя). Для скоростей порядка 2-2,5М было построено два пассажирских самолёта и бесчисленное число военных, и даже для скоростей чуть выше 3М в СССР и США было изготовлено как минимум по одному самолёту (о которых ниже), характеристики которых позволяли нести значительную нагрузку. При этом на таких скоростях мы всё ещё имеем 20% экономии от необходимой скорости.

    Казалось бы, и дозвуковой старт позволяет экономить не мало (вплоть до 10%) — но в данном случае проявляется сразу несколько проблем: для того чтобы получить максимальную выгоду при старте с ограничением ≤1М нам надо забраться как можно выше. Но из-за падения давления воздуха на высоте скорость сваливания (минимальная скорость) нашего самолёта начинает расти, при этом скорость звука (максимальная скорость) наоборот начинает падать. Наиболее показательным в этом планет стал разведывательный самолёт Локхид У-2, который забирался на высоту до 21 км. При крейсерской скорости в 805 км/ч у него было безопасное окно скорости всего в 19 км/ч (после модернизации самолёта увеличивше его вес безопасное окно стало ещё меньше), выход из которого грозил сваливанием в штопор или даже разрушением самолёта. Этому графику безопасных величин сходящемуся с увеличением высоты в одну точку пилоты дали весьма красочное название «гробовой угол» — отчасти за то что при испытаниях самолёта из-за этого эффекта погибли три лётчика-испытателя. Для стратегического разведчика с такой опасностью можно было мириться, но для обычного коммерческого «космического извозчика» — это оказывается чрезмерный риск.

    Таким образом все современные проекты воздушного старта оказываются ограничены практическим потолком транспортных самолётов, составляющим обычно 10-12 км. На этой высоте у вакуумного сопла ЖРД всё ещё есть существенные потери в эффективности, что означает более медленный старт и большие потери в момент старта ракеты (когда доля потерь и так больше всего). Таким образом нам надо или использовать специально разработанные для таких больших перепадов высот двигатели или делать двигатель с «промежуточным» соплом. Это вынуждает нас фактически делать специализированную ракету-носитель для воздушного старта которая не будет иметь унификации с наземными образцами, или использовать существующие на данный момент компоненты ракет наземного старта не оптимальные для воздушного и терять таким образом значительную часть от его преимуществ.

    Существовавшие ранее проекты:


    Ракетоплан X-15



    Сбрасывался из-под крыла одного из двух выделенных для этого бомбардировщиков B-52 на высоте 13,7 км при скорости около 800 км/ч. После этого ракетоплан запускал свой ЖРД на компонентах этанол/кислород и в зависимости от плана полёта набирал максимальную высоту или скорость, после чего планировал на дно солёного озера и садился на переднюю колёсную стойку и две задних лыжи. Всего ракетопланов было три: 1) X-15-1 — базовая модель совершившая 82 полёта; 2) X-15A-2 — версия сделавшая в общей сложности 53 вылета, на которую в ходе полётов установили дополнительные сбрасываемые баки и абляционную защиту, с помощью которых Уильям Найт смог достигнуть скорости 7247 км/ч в полёте №188; 3) X-15-3 — версия использовавшаяся для высотных полётов, на нём в полётах №90 и 91 Джозеф Уокер смог забраться на высоту выше 100 км — за общепринятую границу космоса (линию Кармана), больше этого не удалось сделать никому за 199 полётов 3-х ракетопланов.

    Полёты продолжались с 8 июня 1959 года до 24 октября 1968 года, после 6 переносов 200-го полёта из-за разных причин он был отменён вместе со всей программой 20 декабря 1968 года. В полёте №4 5 ноября 1959 года Скотту Кроссфильду пришлось аварийно садиться из-за небольшого пожара. Не рассчитанный на посадку с полными баками ракетоплан X-15-1 переломился, но лётчик при этом не пострадал. На восстановление повреждений ушло 2,5 месяца. В полёте №74 9 ноября 1962 года двигатель ракетоплана X-15A-2 не смог выйти на полную мощность, из-за чего решено было садиться в не плановом месте и с превышением лимитов по массе и скорости, от чего ракетоплан при посадке перевернулся и загорелся, лётчик Джон Маккей получил серьёзные увечья. Ракетоплан X-15-3 был вовсе потерян в полёте №191 15 ноября 1967 года, когда при входе в атмосферу он попал в штопор, лётчик Майкл Адамс погиб. Оба оставшихся целыми X-15 сейчас экспонируются в музеях.



    X-15 мог с трудом мог добраться до космоса (что сейчас легко делает New Glenn стартующий с земли) так как его топливо было далёким от идеала, имея удельный импульс всего в 276 сек. Это позволяло ракетоплану иметь запас характеристической скорости 2,4 км/с — намного меньше минимальных необходимых для выхода на орбиту 7,8 км/с. Но для этой проблемы было элегантное решение: предполагалось разработать для ракетоплана X-15-3 дельтовидные крылья, рассчитанные на большие скорости, а сам ракетоплан собирались запускать с дополнительной ракетной ступенью со спины стратегического бомбардировщика XB-70 «Валькирия». Новые крылья для ракетоплана продувались в аэродинамической трубе с 1966 года вплоть до катастрофы X-15-3 поставившей точку на этой идее.



    Лётные испытания двух построенных «Валькирий» шли нормально вплоть до 14 октября 1965 года, когда у первого образца при испытаниях на скорости >3М набегающий поток воздуха сорвал с левого крыла 60 см его сотовой конструкции. Скорость этого прототипа решено было ограничить М=2,5. При совместных показательных полётах второго образца «Валькирии» и F-104 «Старфайтер» 8 июля 1966 года последний засосало и ударило об крыло «Валькирии» турбулентным потоком. Пилотировавший F-104 Джосеф Уокер (поставивший рекорд высоты на X-15) погиб при ударе, «Валькирия» от полученных повреждений свалилась в плоский штопор и разбилась, один из двух её пилотов не смог катапультироваться и также погиб.

    Полёты оставшейся «Валькирии» продолжались до 4 февраля 1969 года уже с ограничениями скорости, пока этот проект и вовсе не был закрыт тогдашним министром обороны Робертом Макнамарой вместе с другим примечательным проектом — космопланом X-20 «Динозавр».


    Параллельно со сбросами ракетопланов «Стратосферные крепости» B-52 участвовали в испытаниях NASA аппаратов с несущим корпусом названных за их форму и посредственную аэродинамику «летающими ванными» — корабли серии M2-F1, M2-F2 и M2-F3 (по центру). Как высказывался об этом летательном аппарате Милтон Томпсон: «если бы человек выпал из B-52 в момент отделения M2-F1 от самолёта, то аппарат опередил бы его у Земли». В дальнейшем аэродинамику улучшили, благодаря чему появились HL-10 (справа) и X-25A (слева), но все эти аппараты имели лишь небольшие двигатели и предназначались исключительно для исследования аэродинамики при спуске с орбиты что, в итоге легло в основу конструкции «Спейс Шаттла». Так что рекордом для всех трёх аппаратов стали результаты в 1976 км/ч по скорости и 27524 м по высоте показанные на HL-10 в полётах 18 и 27 февраля 1970 года соответственно.

    «Спираль»



    Сердцем программы должен был стать гиперзвуковой самолёт-разгонщик, который должен был развивать 4-6М. В начале этот проект хотели поручить ОКБ Туполева (уже занимавшемся в тот момент Ту-144) но в итоге он от него отказался. Проект приняло ОКБ Микояна которое проводило продувки моделей самолёта в аэродинамической трубе вплоть до закрытия проекта. Самолёт-разгонщик разгонялся с помощью разгонной тележки до скорости 400 км/ч после чего запускал свои двигатели и отрывался от земли. Для улучшения аэродинамики после взлёта нос самолёта поднимался, ограничивая тем самым обзор в низ — такой вариант использовался на Ту-144 и «Конкорде», а для советского бомбардировщика Т-4 пошли ещё дальше и сделали кабину полностью закрывающейся.

    Так как базовое топливо для ракетных ступеней (фтор/водород) и топливо для ГПВРД самолёта-разгонщика (водород) до этого не применялось для этих целей — решено было на начальном этапе разработать промежуточный вариант системы с несколько худшими показателями. Однако даже этот промежуточный вариант должен был стать по многим показателям лучше всего что было создано до этого, а основной вариант системы и вовсе поражает воображение:
    Характеристики Промежуточный вариант Основной вариант
    Топливо разгонщика керосин водород
    Топливо ускорителей кислород/водород фтор/водород
    Скорость разгонщика 1200 м/с (4М) 1600 м/с (6М)
    Высота отделения 22-24 км 28-30 км
    Масса взлётная (общая) 130 тонн 115 тонн
    Масса корабля 6,8 тонны 8,8-10,3 тонны
    Масса полезного груза - 0,5-2 тонны
    Таким образом данная система могла вывести на орбиту груз в 10+ тонн при стартовой массе всего в 115 тонн — то есть полезный груз составлял около 10% стартовой массы! Это является просто немыслимым показателем для современных химических ракет, которые выводят на орбиту в среднем 3,5% от собственной массы (и только у самой тяжёлой версии полностью водородной Delta IV этот показатель достигает 3,9%). Такие характеристики достигались ГПВРД самолёта-разгонщика, которому не надо было тащить с собой в стратосферу окислитель, и фторным топливом ракетных ступеней которое имело удельный импульс в 479 сек в вакууме.


    Несмотря на одновременный старт создания разгонщика, двигателей к нему и орбитального корабля, к закрытию проекта в начале 70-х двигатель был не готов, продувки моделей разгонщика продолжались до 1975 года, а только 25 апреля этого года (уже после официального закрытия проекта) — самолёт-аналог МиГ-105.11 был передан с завода-изготовителя для испытаний. Так как корабль имел военную направленность, предполагалось что кабина пилота будет отстреливаемой, иметь собственные двигатели и парашют для возможности самостоятельного схода с орбиты и посадки на землю. Из-за общих проблем с проектом эта часть корабля реализована так и не была.

    В первые самолёт-аналог МиГ-105.11 был сброшен с Ту-95КМ в своём 11 совместном полёте 27 октября 1977 года, после чего приземлился ВПП Грошево. Испытания аналога проходили до 13 сентября 1978 года, когда из-за ошибки руководителя полёта при заходе на посадку по неправильному курсу в вечернее время пилота ослепило Солнце, в результате чего произошла жёсткая посадка повредившая шасси. 24 октября самолёт был отправлен на подвесе того же Ту-95КМ на Тушинский машиностроительный завод для ремонта. Хотя самолёт-аналог в дальнейшем и отремонтировали, однако этот полёт на ТМЗ так и остался для МиГ-105.11 последним.



    После официального закрытия проекта оставалась надежда на использования для старта орбитального корабля самолётов из других проектов, более всего на эту роль подходил проект Т-4 ОКБ Сухого, история которого по своему интересна. Так как у СССР не было возможности создать столь большое число авианосных группировок сколько было у США, для борьбы с ними требовалось найти какой-то другой способ. Обычное ядерное оружие для этих целей не подходило, так как за время между получением информации о место положении авианосца и подлётом ракеты он мог выйти из радиуса поражения. Поэтому было предложено для этой цели создание небольшой группировки стратегических бомбардировщиков с ядерным ракетным вооружением.

    Расчёты показывали, что для прорыва ПВО авианосного соединения они должны были иметь весьма высокую скорость — порядка 3М. В конкурсе участвовало 3 конструкторских бюро: ОКБ Туполева с проектом Ту-135, ОКБ Яковлева с проектом Як-35 и ОКБ Сухого с проектом Т-4. В итоге выиграл проект ОКБ Сухого, а сам Сухой и Туполев при этом поссорились, что привело к их знаменитому разговору при обсуждении будущего данного проекта:
    Туполев: «Сухой — мой ученик, я его знаю — он с темой не справится.»
    Сухой: «Именно потому, Андрей Николаевич, что я ваш ученик, я с ней справлюсь.»
    В итоге один экземпляр Т-4 всё-таки был построен и проходил испытания вплоть до перехода на сверхзвук, но из-за того, что Туполев в итоге смог добиться того чтобы новые образцы Т-4 не стали производить на Казанском авиационном заводе — проект в итоге затормозился и вскоре был закрыт.



    Для дальнейших испытаний орбитального корабля уже были изготовлен МиГ-105.12 (для испытаний на сверхзвуке) и приступили к строительству МиГ-105.13 (уже для испытаний на гиперзвуке). Оба этих аналога не были закончены до конца к моменту начала строительства «Бурана», когда их строительство полностью было свёрнуто, при этом третий аналог всё же проходил испытания в термобарокамере в то время как второй просто простоял на ТМЗ до конца 70-х. Сейчас единственный летавший экземпляр МиГ-105.11 стоит в Центральном музее военно-воздушных сил в Монино, бок о бок с Т-4 и со сверхзвуковым пассажирским Ту-144 (история которого была немногим удачливее).



    Ещё один весьма интересный момент: Гагарин защитил свой диплом 17 февраля 1968 года, темой его дипломной работы стал космический корабль с решётчатыми рулями (как те которые сейчас применяются на многоразовых версиях ракет семейства Falcon 9). В дальнейшем это направление должно было стать темой его кандидатской работы. Юрий Алексеевич погиб 27 марта того же года в своём выпускном полёте с инструктором, в котором он после продолжительного перерыва в полётах должен был снова получить право самостоятельно летать…


    МАКС



    Проект предусматривающий старт с АН-325 (увеличенной версии АН-225, построенный для перевозки «Бурана», центрального бака ракета-носителя «Энергия» и других негабаритных грузов весом до 250 тонн которых он может нести внутри фюзеляжа или на внешней подвеске). Конструкция общим весом в 275 тонн включающая бак, орбитальный корабль и 7 тонн полезной нагрузки должны были выходить на орбиту благодаря уникальному в своём роде двухкамерному двигателю РД-701 работавший на компонентах топлива керосин+водород/кислород. Двигатель имел два режима: в первом из них для увеличения тяги в обе камеры подавалась значительная доля керосина (что обеспечивала в 2,5 раза большую тягу), при этом в дальнейшем двигатель переходил на второй режим в котором подача керосина полностью прекращалась (обеспечивая на 10% больший удельный импульс):
    РД-701 1-й режим 2-й режим
    Тяга, тс 408 160
    Удельный импульс в вакууме, сек 415 460
    Давление в камере сгорания, атм. 298 148
    Проект имел широкую известность, но так и не получил должного финансирования. Несмотря на свой уникальный двигатель проект наследует все технические недостатки дозвукового носителя, а также имеет свой собственный — это трёхкомпонентный бак, в котором надо обеспечивать теплоизоляцию трёх компонентов топлива (водород, кислород, керосин) которые должны храниться при разных температурах (около 20К, 50К и 300К соответственно). Намного более перспективным в данном плане (по моему личному мнению конечно) мог бы стать полный отказ от самолёта-носителя в пользу наземного старта, с использованием сбрасываемых баков и сохранением одноступенчатой схемы — это позволило бы решить проблему теплоизоляции стандартными системами дренажа (когда разогреты компоненты топлива сбрасываются, а баки подпитываются за счёт наземных систем до момента пуска).

    Европейских проектов было сразу несколько:



    Проект RT-8 немецкой фирмы «Юнкерс» — предусматривал старт двухступенчатой крылатой ракеты с 3-километровой тележки с разгоном до 900 км/ч, также рассматривался воздушный старт. Обе ступени предполагали посадку на землю, вторая ступень предполагала вывод чуть менее 3 тонн на орбиту, также предусматривался перелив топлива водород/кислород из 1-й ступени во 2-ю. Проект завершился с закрытием фирмы в 1969 году.



    Оригинальный проект MUSTARD британской авиастроительной фирмы BAC — предусматривавший запуск трёх одинаковых аппаратов общим весом около 424 тонны. После набора 2 км/с скорости и 56 км высоты двигатели отключались, и два крайних аппарата перекачивали оставшееся топливо водород/кислород в средний аппарат, после чего отделялись и садились по-самолётному. Полезная нагрузка должна была достигать 5 тонн, проект не вышел за стадию начальной конструкторской проработки, но получил значительную известность в СМИ.



    Британский проект EAG.4396 предусматривавший запуск корабля и ракетной ступени с самолёта при скорости 4М. Ракетная ступень имела в качестве топлива керосин/кислород и два сбрасываемых бака. По проекту прорабатывались разные варианты корабля/ракеты в качестве носителя, но из-за его военной направленности о нём практически ничего не известно.

    Проект «Le transporteur aerospatial» французской фирмы Dassault Aviation — это самолёт-разгонщик с ПВРД, разгонная ступень и ракетоплан в которых в качестве топлива должен был использоваться водород на всех стадиях.

    Современные проекты


    Это ракета-носитель «Pegasus XL» — это запускаемая на высоте 12,4 км с модифицированного широкофюзеляжного пассажирского самолёта Lockheed L-1011 «Трайстар» ракета-носитель сверхлёгкого класса. Вес ракеты составляет 23,12 тонны, а полезная нагрузка может достигарть 443 кг. С 1990 года было запущено всего 43 ракеты этого класса, при этом с середины 2013 года у Orbital ATK было всего 2 контракта с NASA по которым за 55 млн $ был запущен спутник CYGNSS 15 декабря 2016 года, а 8 декабря 2017 года должен полететь спутник ICON уже по цене 56,3 млн $, после чего у фирмы вовсе не остаётся контрактов. И это не удивительно: после появления на рынке SpaceX запускающей для NASA тонны грузов по цене в районе 87 млн $, смысл от использования «Пегасов» практически пропал. А для коммерческих заказчиков, которым запуск на ракете Falcon 9 обходится в 62 млн $ — «Пегас» выглядит ещё более неприглядным предложением.

    Запуск 8 микроспутников в 28,9 кг каждый по миссии слежения за ураганами CYGNSS от NASA

    Несмотря на это фирма не отказываться от своей крылатой ракеты и даже подписала в октябре 2016 года договор на их запуски с самого большого в мире самолёта Stratolaunch позволяющей нести по 3 «Пегаса» сразу. Но с новостями о первых тестах ракеты «Электрон» от Rocket Lab, возвратом к полётам японской ракеты SS-520-4 до конца 2017 года, первыми суборбитальными полётами ракеты Vector-R и готовящейся к полётам Firefly Alpha (имеющим тот же класс грузоподъёмности, но в 6-10 раз меньшую стоимость) — шансов у этого проекта практически не остаётся.



    Проект швейцарского суборбитального корабля SOAR, использовавший в себе наработки другого европейского проекта «Гермес». Предполагалось что суборбитальный корабль будет запускать дополнительную ракетную ступень (которую по договору должна была производить РКК «Энергия») что позволяло бы выводить до 250 кг на орбиту. Первые тестовые полёты должны были стартовать в 2016 году, но из-за финансовых проблем к концу этого года фирма объявила о банкротстве. Дальнейшая судьба проекта находится под вопросом.

    В отдельную категорию можно отнести проекты SSTO:


    Это другая перспективная ветвь развития средств вывода на орбиту именуемая «single-stage-to-orbit» — выход одной ступенью на орбиту. Главной проблемой при данном подходе является необходимость набрать 7,8 км/с орбитальной скорости и 200 км высоты необходимых для опорной орбиты, при этом гравитационные и аэродинамические потери приводят к тому что такой корабль должен иметь запас характеристической скорости в 9-10 км/с.

    Это весьма жёсткие условия для корабля с ЖРД, так как для самой эффективной топливной пары водород/кислород которая используется на данный момент, имеет удельный импульс 3816 м/с на уровне моря и 4462 м/с в вакууме — по формуле Циолковского выходит, что корабль должен в таком раскладе иметь соотношение собственной массы к массе топлива около 1:10 а то и больше — то есть на двигатели, баки, систему управления и полезную нагрузку должно приходиться меньше 10% массы. При этом массовое совершенство современных ракет использующие алюминий-литиевые сплавы и углеволокно достигает 5% от веса только при компонентах керосин/кислород, а в случае водород/кислородного топлива — этот показатель оказывается ещё меньше. То есть на полезную нагрузку практически ничего не остаётся. При этом реальная возможность реализации такого проекта появилась совсем недавно, с первыми экспериментами по использованию в качестве конструкционного материала для самой ракеты и её баков углеродного волокна — прежние материалы не давали шансов получить необходимого массового совершенства.



    X-30 — проект многоразового корабля, прорабатывавшийся в 1982-1993 годах. В качестве двигателя в проекте предлагалось использовать ГПВРД, для охлаждения обшивки и рекуперации энергии — предлагалось прокачивать под обшивкой водород, который после нагрева должен был выбрасываться позади корабля создавая дополнительную тягу. В качестве обшивки рассматривались сплавы титана и алюминия и углерод-углеродные композиты (использовавшиеся также в Шаттлах и на Буране). Проект был закрыт из-за технических проблем — в частности отсутствия действующих образцов ГПВРД, которые в дальнейшем были разработаны и произведены в проектах X-43 и X-51.



    Проект «КОРОНА» от «ГРЦ Макеева» прорабатывавшийся с 1992 по 2012 год — это одноступенчатая ракета-носитель около 300 тонн веса которая по мере развития проекта (и перехода с алюминий/магниевых сплавов на углепластик) полезная нагрузка росла с 1 до 7,5 тонн груза. Проект не получил должного финансирования и был закрыт в 2013 году.



    Британский проект HOTOL стартовавший в 1982 году, и его идеологический наследник Skylon стартовавший в 2004 году и должен привести к первым испытательным полётам в районе 2025 года — это проект многоразового космического корабля с гибридными водородными двигателями, которые должны работать до скорости в 5,4М и высоты в 26 км, после чего переходить на использования собственных баков с кислородом. Корабль должен доставлять до 17 тонн на НОО и до 7,3 тонн на ГПО. Общая стоимость проекта оценивается в 12 млрд $, по планам корабль должен использоваться до 200 раз.

    Проект «Дельта клиппер»



    Также именуемый просто как DC-X, этот проект стал первой попыткой продемонстрировать жизнеспособность идеи SSTO «в металле», и первой ракетой которая села на реактивной тяге 18 августа 1993 года (став тем самым основой для «Кузнечика» от SpaceX). По программе было осуществлено 5 полётов последний из которых закончился жёсткой посадкой, повредившей корпус ракеты. Данный испытательный образец решено было не восстанавливать, а изготовить новый (DC-XA) который на свой 3-й полёт смог подняться на высоту в 3140 метров (в 4 раза выше полётов «Кузнечика»), но посадке после следующего полёта одна из опорных ног не вышла из-за чего ракета упала и загорелась (что усугубилось утечкой из бака кислорода). Хотя затраты на проект на тот момент составляли всего 110 млн $ (в пересчёте на текущие цены) — от проекта было решено отказаться в пользу следующего в списке:


    Сравнение размеров X-33, VentureStar и Шаттла

    Американский проект VentureStar — стартовавший в 1992 году, был весьма немалых размеров как можно судить по схеме: при стартовой массе в тысячу тонн 20 из них должны приходиться на полезную нагрузку. По проекту должен был быть построен и испытан его уменьшенный аналог — X-33, после чего к 2004 году должен был быть построен уже полноразмерный корабль. Из-за проблем с композитным баком жидкого водорода и другими техническими проблемами X-33 так и не был достроен, что вызвало отмену всего проекта. В дальнейшем NASA удалось решить проблему с композитными баками и ряд других проблем — но было уже поздно. На основе наработок этих проектов сейчас разрабатывается проект XS-1 под эгидой DARPA:



    P.S. Если вас заинтересовала тема воздушного старта — я бы вам порекомендовал книгу «Космические крылья» В.П. Лукашевича и И.Б. Афанасьева, где тема существовавших ранее проектов (вроде X-15 и «Спирали» и множества других) освещается намного подробнее.
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама
    Комментарии 86
    • +3
      офф я бы порекомендовал бы дополнительно Игорь Афанасьев, Дмитрий Воронцов «Золотой век космонавтики: мечты и реальность.» — дает общую картину планов, проектов, их бюджетов и чем это всё закончилось и по каким причинам (в большинстве случаев — деньги)
      • +2
        ..(в большинстве случаев — деньги)..
        Там где я работал в космической промышленности — это сравнительно периферийная зона — плазменно-ионные двигатели (ОКБ Факел) и специализированные средства измерительной техники (НИИФИ) — развитие шло в стиле раковой опухоли. Это можно показать на фактах.
        • +2
          В принципе все закрытые проекты были что-то типа раковой опухоли — когда бюджет разрастался до невероятных размеров, проект было проще вырезать, чем вылечить. Из книги этим запомнился Boeing X-20 Dyna-Soar.
          • +6
            Ну вот я прихожу в 1983 год в ОКБ Факел…
            Мой проект — общая компоновка плазменно-ионного двигателя 17Б14, позже он предполагался к использованию в космическом буксире — следующей ступени после Бурана. Меня шокировало — в организации есть все для быстрой, эффективной работы — и прежде всего низовые специалисты — но руководство не способно выстроить адекватную цепочку их работы. Руководство очень хочет тусить… И если моя часть работы могла быть сделана за одну конструкторскую итерацию, она делается за три полных итерации (технологи.., цех.., демонстрация у заказчика..)
            И существует куча вопросов — вот для чего нужен Главный Коструктор, который ничего не соображает в проектировании (он — мужик с серийного завода, это «парашютист», присланный министерством)
            Или… — Зам Главного по науке — традиционно это было какое-то проклятие — всегда это был или никчемность или шарлатан.
            • +3
              Проблемы с начальством были есть и будут практически в любой отрасли, до тех пор пока умение подлизывать задницу будет ценится больше проф. качеств.
              • +1
                Мой однокурсник после института в примерно тот год тоже попал в упомянутое КБ, на упомянутую тематику.
                Только он особенно не спешил рвать преграды.
                Может быть по семейным обстоятельствам.
                У него дед закончил в 30-е годы МАИ 2 фак, а потом писал диплом на тему «Ионный двигатель».
                Тема с ионниками всегда упиралась в проблему с электропитанием и массу источника электрической мощности.
        • +3
          Х-30 значит в итоге не взлетел… мда. В 1992 (1993?) году был в московском ДНТТМ сеанс связи с космонавтами на «Мире», там, помнится, американцы тогда были, и порядка 20 с чем-то детей получили возможность задать по одному вопросу на орбиту и получить ответ. Я вначале хотел там спросить что-то про биологические эксперименты, вопрос начинался с «будут ли», но потом подумал, что один бит информации в ответе (а на большее нет времени) меня не устроит, и затеял спросить про Х-30. Видимо, там, помимо персонала ДНТТМ, сидели особисты, и меня тихо задвинули в конец очереди, из которой прошло человек 15 из-за проблем с установкой модулированного канала связи. Я до сих пор помню, как тогда ревел.

          Вообще, история очень интересная, вся как таковая, и если честно, то досадно, что не взлетели самолетные варианты первых ступеней — я думаю, что с самолетного разгона ПН может быть и побольше, чем с возвращаемой первой ступени.
          • 0
            Я тоже за самолётный старт, только сейчас остались только проекты с дозвуковым стартом — а тут мне кажется овчинка не стоит выделки. Вот если бы было можно что-то типа проекта D-21 на базе SR-71 сделать, или вроде проекта МиГ-31Д сделать (только на базе МиГ-25 — у него максималка должна быть больше), тогда должно было бы неплохо получиться. Но боюсь что скоре МиГ-25 за SR-71 в музеи последует, чем начнёт спутники возить.

            Ещё можно было бы сделать ракету-носитель на базе РД-701, с центральным многоразовым блоком из углеволокна с обвязкой из 8-16 баков в добрых традициях Kerbal Space Program). В начале расходуем баки с керосином и сбрасываем, затем постепенно сбрасываем баки кислорода и водорода — в таком варианте должно получиться 1-2% ПН думаю (для тяги РД-701 это выходит около 5 тонн).

            И стоимость разработки должна выйти не такой дорогой. Тут можно даже (если уж совсем мечтать) договориться с NASA так что они будут делать баки из углеволокна, а Роскосмос — трёхкомпонентные двигатели. При этом ни нам, ни им не надо будет разрабатывать никаких новых технологий + общее финансирование. Не уверен что это возможно в текущих реалиях, но в целом проект должен быть не обременительным для бюджетов NASA/Роскосмоса.
            • 0
              А разве корректно сравнивать ПН от массы у ракеты воздушного старта и наземного, без учёта самолёта разгонщика? А то таким финтом можно и первую ступень Фалькон-9 выкинуть прировняв её к самолёту разгонщику и получив огромный ПН к массе.
              • 0
                Ну в прошлом комментарии я просто приводил два примера систем которые бы могли быть выгодны / могли бы серьёзно снизить стоимость вывода грузов на орбиту. В плане сравнения стартовая масса/полезный груз — тут да, надо учитывать самолёт-разгонщик. Ну в тексте я только один пример приводил — про «Спираль» у которой этот показатель на сколько я знаю был самым большим.

                А так лучше сравнивать по цене вывода груза на орбиту за килограмм или чему ещё — соотношение стартовой массе к полезной это довольно синтетический показатель и только технологичность самого носителя характеризует. Скажем у Дельты 4 это показатель самый большой — а вот стоимость ракеты весьма «хромает».
                • +1
                  Классный обзор! Спасибо, с интересом почитал. Хочется вставить всё же свои пять копеек. Судя по всему что писалось т разрабатывалось, проблема упирается только в двигатели. Нет, ну в самом деле — сами «корыта» на высокую скорость спроектировать можно. в конце концов и буран и шаттл летали (хоть и сверху вниз, но так без тяги же!). Вся надежда только на скайлон, но по некоторым экспертным мнениям, двигатель слишком сложен и наворочен, чтобы его воплотить в металле. Даже ответ на простой вопрос — как при криогенном радиаторе для входящего воздуха будет решаться проблема с обледенением — никем не озвучен… Но очень бы хотелось увидеть старт скайлона. А в целом и даже по Вашему обзору видно, такое ощущение что кто-то целенаправленно убивает подобные проекты… Толи рок, толи злой умысел… Я не сторонник теории заговора в глобальных масштабах, но такой вариант поневоле напрашивается…
                  • +1
                    Даже ответ на простой вопрос — как при криогенном радиаторе для входящего воздуха будет решаться проблема с обледенением — никем не озвучен…
                    Важно, что этот радиатор протестирован, и совсем не важно, что не озвучен.
                    • +1
                      Да никто их целенаправленно не убивает… просто цена создания не демонстрационной модели а рабочего комплекса миллиарды — а владельцы таких сумм как правило не склонны к авантюризму.
              • +2
                Мне после пиратского X-Plane 6 X-30 сильно запал в душу. Жалко, что в те времена KSP ещё не было (заодно знаний того, как правильно выйти на орбиту) — но с «читерством» удалось кое-как набрать вторую космическую и полюбоваться тамошним примитивным видом Земли.
              • +3
                Кажется я обнаружил маленькую неточность во фразе:
                «DC-X, этот проект стал… ракетой которая села на реактивной тяге 18 августа 1993 года (став тем самым основой для «Кузнечика» от SpaceX).»

                Автор не упомянул, что «Лунный модуль» 24-я годами ранее торжественно прилунился на реактивной тяге сразу на Луну.

                • +2
                  Тогда уже лучше к его прародителю обратиться — LLRV, он садился на Землю и также был с полу-ручным управлением. И на нём кстати чуть Армстронг не убился — я об этом недавно писал. Но это была немного другая концепция — LLRV создавался чисто для отработки посадки Лунного модуля, а Лунный модуль — был одноразовым и сбрасывался на Луну после перехода с него астронавтов в командный модуль.

                  «Дельта Клиппер» — это прямо полная концепция New Shepard: он имеет топливо водород/кислород, по многу раз садится, имеет выдвижные ноги… Только из-за того что он производился Макдоннелл Дуглас по заказу NASA — то никакого экономического плана по его использованию не было. А зря — может сейчас бы уже на 5 минут в космос на таких, только чуть увеличенных штуках слетало бы тысячи человек.
                  • +1
                    LLRV и отечественный «Турболет» 50-х годов — не «ракеты».
                    «Ракеты» -это DC-X и ранее летавший над поверхностью Луны и севший на неё «Лунный модуль» «Орёл».

                    • +1
                      А как же Surveyor 1? Тоже реактивная мягкая посадка. И, чуть раньше, «почти реактивная» посадка Луны-9.
                      • +2
                        Луна -9, а впоследствии Surveyor, совершили посадку с попадающей орбиты.

                        Их траектории посадки не корректировались в соответствии с рельефом подстилающей поверхности.
                        Куда орбита вывела там и затормозили.

                        «Лунный модуль» (1969), DC-Х ( 1993), «Armadillo» Pixel (2006), «Falcon 9» (2016) года " в состоянии менять траектории спуска, и даже выбирать точку посадки в плане. Например на Луне или на барже.
                        Мне кажется, что на Луне надежность была выше, чем впоследствии у американских же ракет на Земле.
                        • +1
                          Мне кажется, что на Луне надежность была выше, чем впоследствии у американских же ракет на Земле.
                          Не понял этой фразы. Вы сравниваете посадки первой ступени Фалькона-9 с посадками АМС на Луну? Но для посадочной системы лунных АМС посадка — главная и единственная задача, а первая ступень Фалькона, прежде всего, должна обеспечить вывод ПН на орбиту, а садится уже на остатках ресурсов. И все посадки были экспериментальными с целью найти необходимый, но достаточный минимум для посадки без повреждений, препятствующих многократному использованию ступени.

                          Пока это повторное использование ступени, и только будущий «Блок-5» будет иметь первую ступень по настоящему многократного использования.
                          • 0
                            «Вам нужны „шашечки“, или ехать?» (с)
                            Что имели ввиду когда сообщали: "… и только будущий «Блок-5» будет иметь первую ступень по настоящему многократного использования"?

                            Дважды повторное использование — это разве не многократное использование?

                            Сколько посадок надо отработать беспилотным первым ступеням РН, чтобы Вы сказали, что это «многократное использование»?
                            • 0
                              Что имели ввиду когда сообщали: "… и только будущий «Блок-5» будет иметь первую ступень по настоящему многократного использования"?
                              Текущий Falcon 9 FT получился недостаточно многоразовым как это планировалось — говорят о том что FT может делать только 3 полёта без ремонта. Поэтому с учётом «слабых мест» конструкции уже разработали Falcon 9 Block 5 который должен будет летать по 10 раз без существенного обслуживать (только полагающиеся для всех ракет предстартовые проверки).
                              Дважды повторное использование — это разве не многократное использование?
                              Формально — да, и цену за запуск это уже вполне может снизить, но Маск не такой человек чтобы ограничиваться полумерами). Его цель не занять даже первое место по числу запусков в мире, а кардинально снизить стоимость вывода грузов в космос — поэтому даже 3 раза для SpaceX недостаточно (совершенно новую ракету вообще на 100 запусков без обслуживания собираются делать).
                              Сколько посадок надо отработать беспилотным первым ступеням РН, чтобы Вы сказали, что это «многократное использование»?
                              Я думаю что в данном контексте он просто имел ввиду что это совершенно разные по сложности события: на Луну садились на НДМГ/АТ не требующей даже системы зажигания, полезная нагрузка порой была в 1,5-2 раза меньше того что бы можно было «выжать» из конструкций, совершенно не было ветра…

                              В случае же с Falcon 9 всё иначе — посадка должна быть точнее как минимум в 3 раза (баржа и бетонная площадка по 50 м всего), ветер накладывает дополнительные трудности, садиться приходится на остатках топлива которых хватает порой в обрез (а «откусить» чуть-чуть энергии от спутника и второй ступени никак нельзя). Да и масса даже пустой ступени Falcon 9 FT в 1,5 раза больше заправленного Лунного модуля.
                              • 0
                                Уважаемый voyager-1!
                                С согласитесь, что «Дельта Клипер» в Вашей статье тема инородная.
                                Она более уместна в раскрытии генетической линии «чистых ракет»: «Аполлон»-… -" SpaceX".
                                Обсуждать ресурс: «три полета — мало, десять полетов- нормально» в теме самолетных ступеней не уместно.
                                Все понимают, что если удастся так облегчить самолет (например АН-225) что после 10 полетов, его будут списывать за выработкой ресурса, то такой самолет в составе средства выведения сможет показать великолепнейшие энергетические характеристики.
                                Особенно будут великолепны его ВРД!
                                Такое обсуждение, будучи уместным при симметричном подходе к аргументам, отяготит обсуждение статьи ненужными эмоциями.

                                • 0
                                  С согласитесь, что «Дельта Клипер» в Вашей статье тема инородная.
                                  Дельта Клипер был своеобразной «пробой пера» в сфере ракетных SSTO и многоразовых первых ступеней. Вот то что он оказался в середине куска про SSTO — вот это да, возможно неправильно. Но такова уж хронология событий.
                                  Обсуждать ресурс: «три полета — мало, десять полетов- нормально» в теме самолетных ступеней не уместно.
                                  От ресурса носителя зависит стоимость услуг системы. А без коммерческого смысла — все эти системы нужны были бы только воякам. А всякие чисто военные системы меня интересуют примерно никак.
                                  Все понимают, что если удастся так облегчить самолет (например АН-225) что после 10 полетов, его будут списывать за выработкой ресурса, то такой самолет в составе средства выведения сможет показать великолепнейшие энергетические характеристики.
                                  Ну облегчите вы АН-225 с 250 тонн до скажем 200 тонн (больше без смены конструкционных материалов вряд ли получится): общая масса «МАКС»-а от этого изменится с 525 тонн до 475 тонн — это «капля в море». Получите вы высоту полёта 13 км вместо 12 км, но сверхзвуковым он от этого так и не станет.
                                  Особенно будут великолепны его ВРД!
                                  Лопатки турбин и так уже работают разогретыми до красна в штатном режиме, ещё чуть-чуть — и начнут плавиться. Из ТРД уже ничего практически нельзя выжать по скорости.

                                  Для «прорывного» ГПВРД же нужно или учиться управлять сверхзвуковым горением, или создавать такой же «прорывной» теплообменник который ещё никому не удавалось сделать c 60-х годов (хотя многие пытались).
                                  • 0
                                    Дельта Клипер был своеобразной «пробой пера» в сфере ракетных SSTO и многоразовых первых ступеней.


                                    Как DC-X мог быть «пробой пера в сфере ракетных SSTO» («выход одной ступенью на орбиту»)? У него разве соотношение массы топлива к массе конструкции намекало на возможность одноступенчатого выхода на орбиту даже без ПН?

                                    А «проба пера» в области посадки ракеты на амортизаторы (причем заметьте ракеты с людьми!!!) и повторного запуска ЖРД это бесспорно «Лунный модуль».

                                    Ну облегчите вы АН-225 с 250 тонн до скажем 200 тонн (больше без смены конструкционных материалов вряд ли получится): общая масса «МАКС»-а от этого изменится с 525 тонн до 475 тонн — это «капля в море». Получите вы высоту полёта 13 км вместо 12 км, но сверхзвуковым он от этого так и не станет.


                                    А если посчитать? "«Пустой Ан-225 весит 250 тыс. кг. Максимальная взлетная масса самолета равняется 600 тыс. кг. Масса топлива составляет 300 тыс. кг. Шесть двигателей ТРДД Д имеют общую массу, равную 18 тоннам.»
                                    То есть масса конструкции 232 тонны, большую долю которой составляют сплавы 1973T2 и 1161T
                                    Отношение предела прочности к пределу выносливости 0,25 -0,35.
                                    Соответственно снижение массы на 150-170 тонн.
                                    И указанное снижение целиком перетекает во вторую ступень МАКС или INTERIM-H (Великобритания).
                                    • 0
                                      Дельта Клипер был своеобразной «пробой пера» в сфере ракетных SSTO и многоразовых первых ступеней. Вот то что он оказался в середине куска про SSTO — вот это да, возможно неправильно. Но такова уж хронология событий.

                                      Ну если Дельта Клипер «оказался», то почему в Вашей статье не оказалось места для Воздушного старта?
                                      • 0
                                        Ну если Дельта Клипер «оказался», то почему в Вашей статье не оказалось места для Воздушного старта?
                                        Если вы про ракету-носитель «Полёт» — то просто упустил её из виду, этот проект слабо освещался в прессе. А про Дельта Клипер я уже говорил — это не был ни на секунду SSTO, но был фактически его единственный действующий прототип, и в этом плане он был заметной вехой.

                                        Собственно ни я, ни кто либо другой не запрещает вам написать свою статью и включить в неё то что вы считаете важным. Я собственно нигде и не писал что это абсолютно полный разбор всех проектов воздушного старта/SSTO существовавших на данный момент — это исключительно разбор того что по моему, субъективному мнению является самыми важными/продвинувшимися дальше всего проектами в данных направлениях.
                                        Соответственно снижение массы на 150-170 тонн.
                                        И указанное снижение целиком перетекает во вторую ступень МАКС или INTERIM-H (Великобритания).
                                        Возможно и так — я ни на секунду ни прочнист, и могу в этом плане ошибаться. Но проблема этих систем вовсе не в ограничении по массе ракеты (а следовательно ПН), а в принципиальной бесполезности дозвукового носителя в плане внесения в delta-V:

                                        Даже у SpaceX с многоразовой первой ступенью из 2-х выходит 30% экономии по подсчётам, а при дозвуковом старте выходит 1/2 или 2/3 от одной ступени из 3-х примерно — даже если у вас носитель будет служить тысячи пусков без ремонта — вы сэкономите в идеале процентов десять или даже меньше. Это просто не окупает расходов на разработку в перспективе десятка лет, и кардинально не может изменить стоимость запуска, а значит не может увеличить оборот грузов на орбиту в целом по миру, на что направлены Безос и Маск.

                                        Я не представляю на что надеятся Stratolaunch Systems и создатели подобных проектов: максимум что их может спасти — это то что SpaceX и Blue Origin разорятся одновременно, потому-что с дозвуковым стартом и одноразовыми ступенями/обтекателем — они даже при одной многоразовой ступени у Falcon 9 и New Glenn не конкуренты уже получаются.
                                        • +2
                                          Уважаемый voyager-1!

                                          Обсуждая технологию воздушного старта, погуглив «Воздушный старт» и выбрав добавочное ограничение «корпорация»
                                          сразу попадаем на информативную страницу:


                                          Здесь и люди и их изобретения, защищенные патентами, и наглядные презентационные материалы.

                                          Душой проекта «Воздушный старт» длительное время являлся Р.К. Иванов.
                                          Кстати, размещая сведения о «Буране» Вы бы могли спокойно дать сведения о нем, как о разработчике общего вида космоплана. — Р.К. Иванове.
                                          Габариты, размещение силовых элементы, размещение и характеристики органов управления «Бурана» — всё это продукт работы Р.К, Иванова.
                                          Но политика…

                                  • +1
                                    Уважаемый voyager-1!

                                    Вы уже ушли вперед в своём творчестве.
                                    Данная тема обсуждена, но вынужден продолжить вносить замечания в Ваши тексты
                                    так
                                    Я думаю что… на Луну садились на НДМГ/АТ не требующей даже системы зажигания

                                    Тут Вами допущена некоторая недоговоренность в перечислении компонентов, используемых в двигательной установке «Лунного модуля».
                                    Вами забыт гелий.
                                    Перед повторным стартом двигательной установки гелий в баках горючего и окислителя перемешался произвольным образом с компонентами топлива.
                                    И не известно, что было ближе к горловине заборника — жидкий компонент или гелиевый пузырь.
                                    Хорошо, что компоненты АТ и НДМГ при взаимодействии самовоспламеняются.
                                    Но что бы было, если в камере сгорания скопился один компонент, а с задержкой, после выдавливания гелиевого пузыря, туда подошел бы второй.
                                    Боюсь, что на такой режим двигатели «Лунного модуля » не испытывались.
                                    Поэтому как успокоительное процитированная Ваша фраза не является аргументом.
                                    Проблема в системе осаживания компонентов топлива в невесомости в баках вытеснительной системы подачи компонентов топлива, спроектированных без мембран.

                                  • +1
                                    Что имели ввиду когда сообщали: "… и только будущий «Блок-5» будет иметь первую ступень по настоящему многократного использования"?
                                    Я думал, что понятно пишу на русском языке… Ладно, извольте.

                                    Блок 3 — в принципе та же самая ракета, что полетела в 2010 году. Только двигатели заменили на новую модификацию, работающую на охлаждённом топливе и увеличили емкость баков. А для повторных полётов её только слегка доработали — снабдили лапами и крылышками.

                                    Блок 5, в отличии от нынешней, уже на чертёжной доске оптимизирован и рассчитаня как многоразовый с приличным ресурсом. Там, где выявлены слабые места он усилен, в расчёт изначально заложен запас топлива для возвращения и масса дополнительных устройств, и так далее. Блок 5 и будет многоразовым, но первые запуски на нем будут испытательными.

                                    Вообще Маск работает итерациями. Но с Блоком 5 ему сказали военные и НАСА, что они не хотят каждый раз лететь на новой (по конструкции) ракете, оэтому Маску пришлось согласиться замедлить процесс модернизации ракеты.
                                    • +1
                                      Всё равно не понимаю Ваш термин «по настоящему многократного использования».
                                      Из Вашего изложения вытекает, что Блок 3 Falkon «для повторных полётов её только слегка доработали — снабдили лапами и крылышками».
                                      Наверное Вы пользуетесь внешней картинкой, не подозревая какую большую работу провели американские инженеры, когда повторили неразрушающую конструкцию ракеты посадку.
                                      Первое, что Вы не заметили, что жидкостная двигательная установка первой ступени ракетаносителя обрела способность к повторному запуску.
                                      И не после работ на земле, а в воздухе!
                                      Военные ракетчики даже термин ввели в своё время «нарисовать пунктир в небе».
                                      Второе, что Вы не заметили, так это то, что первая ступень ракетаносителя падает не в пределах зоны отчуждения, а в заранее определенную точку.
                                      Конечно и ветер, динамика работы ЖРД и систематическая ошибка, вносимая системой управления имеют место но.
                                      Сравните точность падения американской ракеты по сравнению с точностью разброса по бескрайним казахстанским степям наших первых ступеней ракетаносителей.
                                      Как обеспечить такую точность траекторий советских ракетаносителей российские инженеры не знают. А администрация Роскосмоса знает, что эти инженеры, не способны управлять траекторией падения первой ступени ракетаносителя и поэтому безропотно уже четверть века отстегивают казахстанской стороне сотни миллионов долларов США и терпят унижение в виде ограничения наложенного на количество запусков ракет в год.

                                      Ладно, перейдем к Блоку 5.
                                      Вы убеждаете, что новый Блок 5 «уже на чертёжной доске оптимизирован». Эту фразу мне тоже не понять. Блок 3, что не оптимизирован на чертежной доске? Его рабочие " снабдили лапами и крылышками"? Без чертежей? Без расчетов? Может быть описывая Блок 5 Вам не удалось пропедалировать, что Блок 5 «рассчитаня как многоразовый с приличным ресурсом»?
                                      А почему не упоминаете про то, что и ресурс ЖРД блока 5 должен быть также увеличен до «приличной» величины?
                                      Вам это кажется несущественной задачей?
                                      И наконец вопрос. а что, кроме «изначально заложенного запаса топлива для возвращения» начертили на «чертежной доске» американские инженеры по-Вашему мнению.
                                      Может будет проще перечислить, что за «масса дополнительных устройств» появится на Блоке 5.
                                      Просто перечислить.


                                      • +1
                                        Наверное Вы пользуетесь внешней картинкой, не подозревая какую большую работу провели американские инженеры, когда повторили неразрушающую конструкцию ракеты посадку.
                                        Нет. Я понимаю, какая это огромная и сложная работа, и уважаю инженеров SpaceX за это. Но это именно так — Блок-3 разрабатывался как одноразовая ракета, а для повторного использования он дорабатывался. Блок-5, наоборот, изначально разрабатывается как многоразовая ракета, с учётом тех изменений в конструкции, потребность в которых выявилась в результате экспериментов с Блок-3. Например, усилено колесо турбонасоса в Мерлине, где появлялись трещины (вероятно внешнего покрытия), помению инженеров SpacX, не влиявшие на его прочность.

                                        Первое, что Вы не заметили, что жидкостная двигательная установка первой ступени ракетаносителя обрела способность к повторному запуску.
                                        Она имела такую возможность ещё с первой версии Фалькона-9, были попытки повторного запуска при прожигах на старте.

                                        Второе, что Вы не заметили, так это то, что первая ступень ракетаносителя падает не в пределах зоны отчуждения, а в заранее определенную точку.
                                        Вполне себе заметил, с первых попыток посадки Фалькона-9 второй версии. У первой версии для попытки посадки не хватало мощности.

                                        Как обеспечить такую точность траекторий советских ракетаносителей российские инженеры не знают.
                                        Да знают они всё, тут нет никаких секретов. Нужны исполнительные механизмы, управляющий блок и датчики GPS/ГЛОНАСС. Но это не сделать на Союзе, и вряд ли удастся сделать на Протоне. Грубо говоря, нужна новая ракета-носитель, и это не Ангара. Но ставить комплектующие индустриального класса на ракету вояки не дадут, а в космосе они у нас главные. Им плевать на поля отчуждения, под ними до сих пор немалая часть родной земли.

                                        Так что скупой платит дважды.

                                        И, да, первая ступень Фалькона-9 давно уже никуда не падает, она целенаправленно летит в конкретную точку. На наших первых ступенях — «морковках» Союза и «бочонке» Протона системы управления просто нет.

                                        Вы убеждаете, что новый Блок 5 «уже на чертёжной доске оптимизирован».
                                        Да они оба оптимизированны. Но Блок-3 на доставку ПН на орбиту, а Блок-5 ещё и на посадку после этого.

                                        И наконец вопрос. а что, кроме «изначально заложенного запаса топлива для возвращения» начертили на «чертежной доске» американские инженеры по-Вашему мнению.
                                        Существуют сравнительные анализы на основании видео и фотографий высокого разрешения ступеней, вернувшихся после запуска. На этих снимках видно, что в некоторых местах ставилась дополнительная защита или усиления, например, в зоне решётчатых рулей. Теперь используется замкнутая схема управления рулями, доработаны клапаны управления в системе управления вектором тяги.

                                        Я не знаю деталей, но я знаю, что нынешняя схема посадки ступени значительно отличается от первоначальной, появился этап скоростного планирования, и всё это вместе снизило необходимый для возвращения запас топлива. Это результат экспериментов о посадке, как и новая схема посадки на Марс…
                                        • 0
                                          Первое, что Вы не заметили, что жидкостная двигательная установка первой ступени ракетаносителя Блока 3 обрела способность к повторному запуску.
                                          Она имела такую возможность ещё с первой версии Фалькона-9, были попытки повторного запуска при прожигах на старте.


                                          Не на Земле, на стенде, а во время пассивного участка полёта, то есть после отключения ЖРД по завершению разгона первая ступень ракетаносителя летит по баллистической траектории. При этом ракета и компоненты топлива в её полупустых баках испытывают невесомость и плещются в виде смеси жидкости компонента и насыщенного пара того же компонента. Как подавать эту газировку в ЖРД?
                                          Это проблема. И решение её в СССР, для военных нужд, потребовало немалых инженерных работ.
                                          Этой работы, которая проводилась уже на Блоке-3, Вы таки и не заметили.

                                          Второе, что Вы не заметили, так это то, что первая ступень ракетаносителя падает не в пределах зоны отчуждения, а в заранее определенную точку.

                                          Вполне себе заметил, с первых попыток посадки Фалькона-9 второй версии. У первой версии для попытки посадки не хватало мощности.


                                          Сколько киловатт мощности, по Вашему мнению, потребовалось американским инженерам, чтобы траектория первой ступени ракетаносителя не в зону отчуждения попадала с нормальным распределением, а в кружок на барже?

                                          Процитирую свой же вопрос: «Как обеспечить такую точность траекторий советских ракетаносителей российские инженеры не знают.»
                                          и Ваш ответ:
                                          Да знают они всё, тут нет никаких секретов. Нужны исполнительные механизмы, управляющий блок и датчики GPS/ГЛОНАСС.


                                          Судя по тому, что Вы забыли Ваше же предположение, что тут нужна «мощность», то Вы не представляете как должна решаться эта задача.
                                          Подозреваю, что оставшиеся на ракетно-космических предприятиях России инженеры представляют алгоритм решения задачи минимизации зоны падения первых ступеней советских ракетаносителей на территорию Казахстана на Вашем уровне.

                                          В отношении военных в космосе.
                                          Боюсь, что приписываемая Вами военным роль неких тормозов прогресса
                                          … ставить комплектующие индустриального класса на ракету вояки не дадут, а в космосе они у нас главные. Им плевать на поля отчуждения

                                          несколько не соответствует реальности.
                                          Буду расстроен, если Вы сможете привести примеры в доказательство своей версии.

                                          И, да, первая ступень Фалькона-9 давно уже никуда не падает, она целенаправленно летит в конкретную точку. На наших первых ступенях — «морковках» Союза и «бочонке» Протона системы управления просто нет.


                                          Успокаивает ощущение того, что Вы неглубоко знаете баллистику и связь траектории тела, движущегося по баллистической траектории с наличием, или отсутствием на его борту «системы управления».
                                          В подтверждение приведу пример боевых блоков межконтинентальных баллистических ракет с разделяющимися головными частями Минитмен, МХ, Трайдент.
                                          На них не было системы управления траекторией полёта.
                                          Она осталась на ступени разведения и тем не менее Боевые блоки пролетая тысячи километров после отделения падали в зону отчуждения измеряемую в сони метров от расчетной траектории.
                                          Поэтому Ваше сообщение о том, что первые ступени РН «Союз» и РН «Протон» не имеют собственных систем управления и это то что мешает так сформировать их траектории, чтобы они ложились в круг диаметром в один километр от установки по дезактивации, безосновательны.

                                          • 0
                                            При этом ракета и компоненты топлива в её полупустых баках испытывают невесомость и плещются в виде смеси жидкости компонента и насыщенного пара того же компонента.
                                            Осаждением под действием ускорения при работе газовых двигателей. Задача была решена на вер. 1.1 при первых попытках реактивной посадки.

                                            Сколько киловатт мощности, по Вашему мнению, потребовалось американским инженерам, чтобы траектория первой ступени ракетаносителя не в зону отчуждения попадала с нормальным распределением, а в кружок на барже?
                                            Для этого потребовались не киловатты, а система управления на первой ступени, с соответствующими исполнительными устройствами (первоначально теми же газовыми двигателями).

                                            Подозреваю, что оставшиеся на ракетно-космических предприятиях России инженеры
                                            А я подозреваю, что для этого потребуется новая ракета, не меньше, так как у имеющейся сейчас нет резервов по ПН.

                                            Успокаивает ощущение того, что Вы неглубоко знаете баллистику и связь траектории тела, движущегося по баллистической траектории с наличием, или отсутствием на его борту «системы управления».

                                            тем не менее первая ступень Фалькона не просто «сбрасывается» и «падает», она именно целенаправленно летит к точке посадки.

                                            Поэтому Ваше сообщение о том, что первые ступени РН «Союз» и РН «Протон» не имеют собственных систем управления и это то что мешает так сформировать их траектории, чтобы они ложились в круг диаметром в один километр от установки по дезактивации, безосновательны.
                                            Вот только Союзы и Протоны запускают разные ПН, и на разные траектории, а их вторые ступени, вдобавок к этому, ещё и разрушаются в атмосфере, порождая «шрапнель» из остатков. Так что не всё так просто с «километром от станции дезактивации» без системы управления.
                                            • 0
                                              Уважаемый!

                                              Чем больше Вы сообщаете сведений о Фалькон-9, тем больше открываете сведений о том, что его конструкторы ещё на «чертежной доске» предполагали его посадку в заданную точку, например с целью последующего использования (или утилизации):
                                              Осаждением под действием ускорения при работе газовых двигателей.

                                              1. Вот Вы уже у про некие «Газовые двигатели » сообщили, которые как раз и нужны только для повторного запуска двигательной установки ракеты в невесомости.

                                              Продолжая отвечать на мой вопрос: «Сколько киловатт мощности, по Вашему мнению, потребовалось американским инженерам, чтобы траектория первой ступени ракетаносителя не в зону отчуждения попадала с нормальным распределением, а в кружок на барже?

                                              Для этого потребовались не киловатты, а система управления на первой ступени, с соответствующими исполнительными устройствами (первоначально теми же газовыми двигателями).

                                              Ну про величину мощность -это из Вашего сообщения взял: » з
                                              У первой версии для попытки посадки не хватало мощности.
                                              сообщения." (Сообщение от 06.11.17 в 02:01).

                                              2. ТО есть систему управления полетом первой ступени Фалькон-9 американские разработчики создали, и как мне кажется установили на Блок-3.

                                              И все опять освящается цитатой из Вашего сообщения

                                              тем не менее первая ступень Фалькона не просто «сбрасывается» и «падает», она именно целенаправленно летит к точке посадки.


                                              Причем и Блок-3 и Блок-5.

                                              Как бы на этом доказательстве можно остановиться, но не могу не удивиться Вашему видению космической техники и формулы Циолковского:
                                              Вот только Союзы и Протоны запускают разные ПН, и на разные траектории,

                                              Кто бы мог подумать, что разные.
                                              Ну ПН обычно разные, например РН «Союз» часто запускает КА «Союз», а РН «Протон» чаще спутники связи или «Салюты», «Миры». Но бывало, что и РН «Протон» выводила на орбиту КА «Союз» ( облет Луны).
                                              А в отношении траекторий, так и РН " Союз" и РН «Протон» выводили КА «Союз» и «Салют», «МИР» на одну траекторию.
                                              В подтверждение чего газеты сообщали о стыковке «Союзов» и «Прогрессов» со станцией «Салют» («Мир»).

                                              Конечно Ваше знание внешней баллистики подтверждает цитата
                                              а их вторые ступени, вдобавок к этому, ещё и разрушаются в атмосфере, порождая «шрапнель» из остатков. Так что не всё так просто


                                              Конечно. Вынужден с Вами согласиться, что «не всё так просто» для российских инженеров, которым достались советские ракеты.

                                              Но других инженеров у нас нет.

                                              • +1
                                                1. Вот Вы уже у про некие «Газовые двигатели » сообщили, которые как раз и нужны только для повторного запуска двигательной установки ракеты в невесомости.
                                                Кто вам сказал такую глупость? Эти двигатели появились наверху Фалькона-9 только тогда, когда начались эксперименты по реактивной посадке. Вы не забыли, что первоначально у Фалькона-9 не было решётчатых рулей, и управлялся при посадке он только этими двигателями? А на самых первых Фальконах-9, когда пытались спасать первую ступень на парашютах, не было и их.

                                                Ну про величину мощность -это из Вашего сообщения взял: » з
                                                У первой версии для попытки посадки не хватало мощности.
                                                сообщения." (Сообщение от 06.11.17 в 02:01).
                                                А ричём там киловатты, если термин «мощность» для ракеты чаще используется в переносном смысле, и подразумевает величину ПН? У Фалькона-9 вер 1.0 не хватало величины ПН, чтобы вместе с выводом второй ступени с основной ПН, оставить в первой ступени достаточный для посадки запас топлива.

                                                2. ТО есть систему управления полетом первой ступени Фалькон-9 американские разработчики создали, и как мне кажется установили на Блок-3
                                                Нет, конечно, система управления на первой ступени была изначально. Но не было топлива для осуществления посадки и не было посадочных лап и исполнительных механизмов. Между прочим, в результате этого ступень падала в океан неуправляемо, и далеко не всегда при первых попытках посадки специальному самолёту наблюдения удавалось заснять не только падения, но даже процесс имитации посадки, а суда в район падения ступени вообще входили только спустя некоторое время после запуска. Маск, на самом деле, первое время учился попадать ступенью в баржу, даже после появления на ступени всех исполнительных механизмов.

                                                Как бы на этом доказательстве можно остановиться, но не могу не удивиться Вашему видению космической техники и формулы Циолковского:
                                                Для вас такая большая новость, что в зависимости от величины ПН и целевой орбиты, даже при запуске по одному азимуту, дальность до места падения первой ступени будет различаться на сотни километров?

                                                Конечно. Вынужден с Вами согласиться, что «не всё так просто» для российских инженеров, которым достались советские ракеты.

                                                Но других инженеров у нас нет.
                                                Как бы вам сказать, чтобы не обидеть. Вы понимаете, что у Маска инженеров, умеющих сажать первую ступень ракеты-носителя после выполнения ею основной задачи, тоже ведь не было? Инженеры, не хуже, чем у Маска, у нас, наверняка есть. Например, во многом в свою первоначальную концепцию реактивной посадки Маск вложил идеи из проекта Россиянка. Это уже потом, по результатам экспериментальных посадок, Маск стал в большей степени использовать высотное скоростное планирование ступени, что уменьшило необходимый запас топлива для посадки.

                                                Дело не только в том, что у Маска замечательные инженеры, хотя, конечно, они у него замечательные. Но и сам Маск не хуже. Он ставит перед ними сложные задачи, и обеспечивает средства для нахождения решений, верит им (своим инженерам), и не боится отказываться от тупиковых провальных вариантов.
                                                • +1
                                                  Чем больше читаю Valerij56, тем больше в его сообщениях нахожу сведений о том, что американские инженеры разрабатывая Фалкон -9, отрабатывали также и технологии, нужные только для обеспечения многоразовости, с самой «Чертежной доски».
                                                  По крайней мере технологии, заложенные уже в Блок-3.
                                                  Например:
                                                  первоначально у Фалькона-9 не было решётчатых рулей, и управлялся при посадке он только этими двигателями? А на самых первых Фальконах-9, когда пытались спасать первую ступень на парашютах, не было и их

                                                  Вы опять подтвердили, что на Ьлок-3 была реализована технология повторного старта двигательной установки в невесомости.
                                                  Вы уточнили, что вне атмосферы, поскольку аэродинамические поверхности на первом этапе не использовались. Наверное и не устанавливались поэтому.

                                                  Вторая технология, которая видна квалифицированному инженеру — это технология точного наведения первой ступени в заранее рассчитанную точку посадки.

                                                  Ваша попытка привязать понятие «Точность» к понятию «Мощность» или к массе полезной нагрузки это неграмотно.

                                                  Приведу пример на стрельбище.
                                                  Один стрелок точно кладет пули в центр мишени, а второй ( русский) находясь в русском состоянии кладет пули в конус с углом полураскрыва в 5 градусов).
                                                  Когда ему предлагают подумать над повышением точности, то он первым делом требует увеличить «мощность» оружия, а потом, подумав, предлагает увеличить массу пули для увеличения точности.
                                                  Не соглашусь с Valerij56.
                                                  Для повышения точности попадания — надо работать именно над точностью.

                                                  Вы же сами сообщили:
                                                  Маск, на самом деле, первое время учился попадать ступенью в баржу, даже после появления на ступени всех исполнительных механизмов.


                                                  Работа над точностью — это самостоятельная и в общем то независимая от других технологических фенечек, работа.

                                                  А далее снова проявился фатализм, свойственный российским инженерам:
                                                  Для вас такая большая новость, что в зависимости от величины ПН и целевой орбиты, даже при запуске по одному азимуту, дальность до места падения первой ступени будет различаться на сотни километров?


                                                  Я промолчу по поводу того, что при запуске ракет по одному азимуту с одной и той же полезной нагрузкой (например «Прогресс» на МКС) у российских инженеров первые ступени падают с разбросом не только вдоль азимута, но и в направлениях перпендикулярных траектории полета.
                                                  Они так и называют «эллипс рассеивания».

                                                  Но хотя бы перед стартом, зная, сколько компонентов топлива влили в ракету, зная температуру топлива, зная температуру и давление воздуха, имея сведения о распределении ветров над космодромом да, и конечно зная азимут пуска и массу полезной нагрузки, российские инженеры не могут заранее рассчитать точку, куда упадет первая ступень, чтобы выслать именно туда группу дезактивации.
                                                  Я понимаю американских ракетчиков, которым зоны падения ступеней были глубоко фиолетовы, поскольку падали ступени в океан, за который платить не надо.
                                                  Но российские инженеры должны были задуматься над минимизацией платы за зоны падения.
                                                  Роскосмос 200 млн. долл. США ежегодно четверть века платит Казахстану. Не пошевелить мозгом для снижения зон падения в 10 раз и получения экономии в 180 млн. долл. США в год можно только при отсутствии оного.

                                                  Инженеры, не хуже, чем у Маска, у нас, наверняка есть. Например, во многом в свою первоначальную концепцию реактивной посадки Маск вложил идеи из проекта Россиянка.


                                                  Но те инженеры, которые работают, про них не пишут.
                                                  Например разбираемая нами статья при своей полноте и наглядности напрочь пропустила работу Роберта Константиновича Иванова в ООО «Воздушный старт» по созданию соответствующего транспортного средства.
                                                  Зато в СМИ тарахтят про инженеров РКК «Энергия», которым светит срок за незнание формулы Циолковского.

                                                  • +2
                                                    Да, Ф9 с самого начала делали под многоразовость (собственно даже Ф1 спасать пытались) — но сама первоначальная концепция получилась ошибочной и пришлось всё переделывать.
                                                    А в роскосмосе конструкторов нет.
                                • +3
                                  На Луне не требовалось попадать в точку с точностью в десяток метров
                                  • 0
                                    Зато требовалось не попасть на валун размером свыше одного метра.
                                    Эта задача посложнее на порядок.
                                    • +2
                                      Ну ну. Попробуй ка попасть в условиях атмосферы(ветер), высокой гравитации на баржу не имея возможности зависнуть/замедлится и при этом не завалится.
                        • +1
                          Вот интересно а Илон Маск с его командой инженеров смогли бы осилить аналог Skylon?
                          Только рабочий ). Там ведь проблема с двигателями в основном?
                          Ведь на текущий момент многое решили. И большие баки из углеволокна и продвинутые системы предварительных расчетов.
                          Но думаю до летающего Skylon лет 50 к сожалению. Первым этапом будет 2 ступенчатая схема как у SpaceX возврат 1 ступенени и 2 степени в виде орбитера.
                          Все таки хотелось бы увидеть как в фантастике выход в космос запуск нагрузки и посадка 1 корабля. Но есть 1 штука форума Циолковского )). И без ГПВРД на 8 мах шансов мало (.
                          • 0
                            Согласно расчётам BFR может выйти в космос без разгоника, чем вам не скайлон?
                            • 0
                              Не смог бы. Да и государство не справилось (в лице «Бритиш Аэроспейс»), нужен международный консорциум, как в случае с «Конкордом».
                              • 0
                                Но русские же сделали аналог конкорда в одно лицо.
                                • +4

                                  Советские, всё таки

                                  • 0
                                    Намекаете на оскорбление в плагиате КБ Туполева?

                                    Наш получился немного хуже. По дальности и безопасности.
                                    Для межконтинентальных полетов не дотянул.
                                    Это все равно, как если бы ракетаноситель имела бы запас характеристической скорости не 7,9, а например 7,8 км/с.
                                    • +1
                                      Технически межконтинентальные полеты были — Париж-Нью-Йорк.
                                      image
                                      Интересно техническое сравнение с Конкордом
                                      www.airliners.net/forum/viewtopic.php?t=737055
                                      The wing, Concorde had an advanced, highly refined wing design, at the time incorporating new production methods.
                                      The TU-144 has a much simpler wing, a poor performer at low speeds, hence the later addition of canards, with no doubt a big weight penalty.

                                      The early TU-144s had a simply terrible intake layout aerodynamically, improved a bit on later ones, still very draggy however.
                                      Concorde had an advanced (and tough to develop) computerized system to reduce airflow speeds into the engine, by nearly 1000 m.p.h. in 13 feet, by synthesizing air data and converting that into movements of two ramps in the roof on each intake in front of the engine, these cause twin shockwaves slowing the air velocity down to acceptable speeds for the engine compressors.
                                      The TU-144 had no such system, so surges must have been a severe problem, in the 70's a desperate Tupolev even asked British Aerospace if the Concorde intake system could be adapted for their aircraft, being a product of the BAC guided weapons division while the Cold War was still on, told Tupolev were told no.

                                      TU-144 engines were woefully inefficient in supercruise, so had to have partial reheat for the whole of the supercruise phase, but with huge levels of fuel consumption, Concorde disengaged reheat after an approx 10 minute phase taking the aircraft from Mach 0.95/28,000ft to Mach 1.7/47,000ft.
                                      Both types used reheat on take off, however the TU-144 engines were much heavier than the Olympus 593s.
                                      No way could a TU-144 perform as the payload/range advertised.

                                      The TU-144s environmental control system was much heavier and less efficient than Concorde, apparently so loud that pax (on the few flights inside the USSR that the TU-144 actually flew for a short time) had to wear ear defenders and had to write notes to each other to communicate.
                                      • +1
                                        Хм… из этого получается вывод, что тушка — сырое, недоделанное нечто, дабы в очередной раз доказать что мы не хуже, при том что каждая отдельная часть — хуже… Кто писал — доверять можно?
                                        С другой стороны, проблема аэродинамики фронтового устройства (воздухозаборника) — вещь которую могли легко решить после (и её естественно решили) — можно было потом модернизировать и всё. Двигатели, которые весь полет шли на частичном форсаже (так переводится reheft?) — тоже можно было оптимизировать — там за счет одного воздухозаборника и его компьютерного управления можно эффективность движка на десятки процентов поднять (о чем практически и говорится). С крылом сложнее — переделывать самолет скорее всего не стали бы, но могли делать новую модель (если бы строили дальше), которая бы была и с новой геометрией крыла. Ну, а уж про «тяжелую и неэффективную» авионику и говорить нечего — апгрейд древнего вычислителя на новый, поумнее — дело вообще неизбежное. Получается что если бы не похерили проект, то со временем довели бы все показатели до тех же показателей конкорда или лучше.
                                        И я уже писал, но раз пошел разговор, повторю. Ту-160 переоборудовать под пассажирский вариант сейчас в тыщу раз дешевле чем было разрабатывать ту-144. И он уже избавлен от всех названных недостатков (ну, кроме шума — его я могу оценить собственными ушами — у нас эти тушки всё время летают — на слух ни с чем не спутаешь). Но учитывая меньшую нагрузку, двигатели можно дефорсировать или слегка изменить конструкцию для меньшей шумности, да и конструкцию облегчить за счет выбрасывания всей механики, нужной для перевозки и сбрасывания ракет.
                                        Но только это не нужно никому. Лоукостеры в тренде — кто купит билет на сверхзвуковой самолет? Думаю мало кто.
                                        • +1
                                          Именно рабочее, но местами сырое изделие, требовавшее доработки, но уже потерявшее интерес Заказчика. Как вариант это была история подобная Ту-16… Ту-104 как этап к Ту-160. Возможно конструкторы Ту-160 при разработке в габариты закладывали дальнейшее развитие в пассажирских и грузо-пассажирских модификациях.
                                          По поводу шума — это особенность отечественной авиации. Шумовые характеристики — это не тот параметр на который обращают внимание разработчики в первую очередь. Недалеко от меня пролетают на взлете самолеты, высота около 1,5 километров в этот момент. Ту-204 очень хорошо слышно, а Boieng и Airbus на уровне бытового шума.
                                • +2
                                  Вопрос не в команде инженеров — а в том сколько ей потребуется человеколет на это потратить (и соответственно бабла)
                                • +2
                                  Как я читал, АН-225 (Мрия), планировался не только для перевоза компонентов для Буран.

                                  Предложения использовать его в качестве первой ступени, включалось в проектирование. Но в таком качестве он ни разу не использовался, поэтому насколько это предложение было реализовано в проекте, и насколько уже построенный самолет предусматривает подобное использование — неизвестно.
                                  Кстати, собственно и для перевоза компонентов для Бурана он не успел — только один раз перевез Буран уже целиком в Париж.
                                  • 0
                                    Посмею внести ложку дегтя.
                                    1. реальность создания самолета-носителя пригодного для запуска — достаточно мала. как по технике, так и по деньгам.
                                    2. выигрыш по энергетике для тяжелых РН (sic!) — смешон. ибо дозвуковой СН+ потери при разделении.
                                    3. выигрыш по деньгам — трудно поддающийся для учета. если учитывать стоимость разработки как РН, так и СН. плюс стоимость эксплуатации СН весьма и весьма
                                    4. коммерческая эксплуатация — весьма проблематична. простой пример, что делать с системой, если при выходе к точке пуска телеметрия показывает сбои в системах РН? вернуться и сесть при полной нагрузке? Ой-ли! стравливать топливо из баков РН? «Ага! конечно!»
                                    самолетные системы интересны только с т.з. военного использования и при необходимости изменять т.старта и наклонение орбиты.
                                    ПС. В свое время имел счастье столкнуться с предэксизными работами по данной тематике. Было это, правда, давно.
                                    • 0

                                      Стимпанковая Вундерспираль получается

                                      • 0
                                        Стоимость запуска самолета, который может подняться на 10 километров и разогнаться до скорости звука — не просто в разы дешевле, а на порядки.

                                        Если это действительно может заменить первую ступень, которая стоит десятки миллионов, то в случае того же SpaceX, у которой десятки полетов в год — это может окупиться очень быстро.
                                        • +3

                                          Скорость звука в воздухе составляет 4.4% от первой космической, маловато будет. Для того чтобы обеспечить более-менее приличную выгоду в скорости нужен SR-71 размером с АН-225 или даже больше. Проще сделать возвращаемую первую ступень.

                                      • –3
                                        Предположим носитель стартует с ускорением 3 g. Тогда 1 g — это поддержание собственного веса и 2 g — ускорение, которое приведет в конечном итоге к набору 1-й космической скорости.
                                        Если не использовать кислород воздуха, можно немного сэкономить от 1\3, а как его использовать? Повышенные затраты, увеличение сложности системы, снижение надежности делают затею нереальной. На нее клюнули полуграмотные совковые бонзы, но и сейчас мало что изменилось и руководство космической отрасли охотно выделяет деньги на дебильные по своей сути проекты — воздушные старты, возвращаемые ступени, даже безынерционный двигатель запустили. Что с них взять… если кк освящают перед запуском. Наверное на космодромах есть уж молельные комнаты.

                                        Как известно, варп-двигатели в сильном гравитационном поле включать нельзя, так что вся надежда на телепортацию.
                                        Интересно, нельзя ли телепортировать только кинетическую энергию? Было бы неплохо. Нужно подумать на эту тему…
                                        • +2
                                          Вы простите, из какого времени?
                                      • +2

                                        Все эти крылатые мечты, как с самолетом-разгонником, так и SSTO, разбиваются об максимально выводимую полезную нагрузку. Запускать пару тонн на НОО за дешево это хорошо, но не масштабируется. Хватит только на запуск малых спутников и туристов.

                                        • –1
                                          Смею предложить наглухо отбитую и почти нереальную идею. Строим на Эвересте разгонную площадку высотой в 8 км на электромагнитной тяге. Разгоняем модуль, он по инерции должен преодолеть еще как минимум километров 20(как я понял из текста) для эффективной работы сверхзвуковых движков, запускаем их, разгоняем еще и мы почти на орбите. Профит!
                                          • +2
                                            Господа минусаторы, а прокомментируйте минусы товарищу пожалуйста. Я как то ради интереса тоже прикидывал трамплин на Эвересте, и правда получается 8км+около 20 км в высоту по инерции если выстреливать ракету вертикально (условно говоря параболический трамплин). Плотность воздуха на 8 км в 2 раза ниже чем у земли. Плюс эффект Оберта. Должно прилично экономить массу вроде бы.
                                            • +1
                                              Не знаю. Запуск с горы уже обсуждался — и тогда он такого негатива не вызвал. Вообще для ракеты важнее скорость чем высота — так как на её набор уходит во много раз больше энергии. Джефф Безос и Илон Маск тогда в конце 2015 года (когда Falcon 9 приземлился первый раз) друг друга подкалывали, когда Джефф «пригласил в клуб» Илона, а тот в ответ дал ссылку на комикс xkcd где описана разница между суборбитальным и орбитальным полётом).

                                              Вообще пускать грузы по суборбитальной траектории уже пытались — но проект HARP просуществовал всего с 1961 по 1967 годы. И хотя грузы с помощью неё закидывали до 180 км (!) высоты, этот проект так и не смог заменить даже геофизические ракеты (которые кстати до сих пор пускают для изучения атмосферы). Вообще у той пушке полезная нагрузка была весьма ограничена — 180 кг, от которой после набора 7,8 км/с орбитальной скорости останется груз массой от силы в десять кг.

                                              Вообще 28 км высоты с нулевой скоростью — этого слишком мало по энергии чтобы можно было выкинуть одну ступень. Вот HARP мог бы твердотопливной ракете одну ступень сэкономить, и сами такие ракеты не такие «хлипкие» чтобы их надо было специально усиливать. Так что можно было бы «скрестить ужа с ежом» посадив на HARP 3 ступени «Эпсилона». Но тут проблема в том что сейчас уже нет того HARP-а, а когда был HARP — не было ни «Эпсилона», ни его прародителя Мю-5. Такие дела.
                                              • 0
                                                Я не минусатор, но спрошу — как будем к вершине грузы заносить? Техника туда никакая не проходит, люди едва себя тащат с кислородом.
                                                • +2
                                                  у подножия строим базу, к ней железную дорогу, все действия совершаются на ней(заправка ракеты, снаряжение, и проч) далее она подается на стартовый стол, а дальше по электромагнитным рельсам разгоняется. Рельсы до самой вершины содержат вторую линию для обслуживания(технические) в случае чего, и пару часов или пару десятков часов люди посменно могут работать на большой высоте). Люди все время на всей дистанции разгона не нужны, только в самом низу!
                                                  П.С. Гора стоит без дела, нужно что то придумать)
                                                  • 0
                                                    Откуда возьмутся рельсы до самой вершины? Как они там окажутся?
                                                    • +2
                                                      И что будет с платформой для ракеты, после того, как она достигнет вершины. У меня такое впечатление, что такая платформа подороже первой ступени ракеты будет.
                                                      • 0
                                                        платформа на самом деле не нужна, нужно лишь присобачить к разгонному блоку магниты или куски металла, которые будут леветировать в магнитных салазках и на вершине по идее путь может просто заканчиваться без дополнительных отделяемых модулей. Короче, вспомните маглев.
                                                        • 0
                                                          1) сделать заблаговременный отстрел и торможение телеги на вертикальном участке трамплина. Самолеты же тормозят с 300км/ч посадочной скорости достаточно быстро.

                                                          2) сделать дешевую телегу, а разгонять допустим рельсотроном.
                                                          • 0
                                                            Жители Непала и Бутана будут против падающих с неба железных бандурин. Разгонная платформа не нужна, реализуем маглев для ракеты.
                                                            • +1
                                                              Там еще жители Тибета есть, которые граждане КНР и против не будут. Точнее, против-то будут, но ЦК КПК опять забудет их спросить.
                                                          • 0
                                                            Платформа — летит по баллистической и садится на заранее подготовленную площадку.
                                                          • 0
                                                            дорога к вершине строится по аналогии с обычной железной дорогой. Специальный состав движется снизу вверх, укладывая перед собой площадки и необходимую инфраструктуру из готовых блоков(магниты, провода, датчики и прочие обвесы).
                                                            платформа на самом деле не нужна, нужно лишь присобачить к разгонному блоку магниты или куски металла, которые будут леветировать в магнитных салазках и на вершине по идее путь может просто заканчиваться без дополнительных отделяемых модулей. Короче, вспомните маглев.
                                                        • +1
                                                          Обычная эстакада по склону, сразу по ней и разгонять.
                                                          Вся техника с гермокабинами и на электроприводе, вполне реальный вариант.
                                                          • +1
                                                            Вот только построить её еще надо. А работа на такой высоте чрезвычайно выматывает.
                                                            Вот в Китае жд строили, самая высокая точка «всего то» 5 км.

                                                            Пока строительных роботов на необходимом уровне не освоим, проект останется на бумаге.
                                                            • +1
                                                              Как работа в гермокабине при нормальном давлении может выматывать?
                                                              • 0
                                                                А для тех кто работает снаружи можно сделать специальную комнату для восстановления(концентрация кислорода будет больше обычного). В масках с баллонами кислорода работать слишком неудобно да и изматывать будет очень быстро.
                                                        • 0
                                                          Ну про гору не знаю, а вот у меня возникла идея выстреливать ракету из рельсовой пушки, подозреваю что не взлетит но интересно почему.
                                                          Как прокомментируете, господа?
                                                          • 0
                                                            Проблемы получаются те же что и у HARP: ракету надо делать значительно прочнее (а вес для неё весьма критичен), головной обтекатель опять же надо делать прочней (так как вместо дозвуковой скорости до 10 км высоты у нас сразу несколько Махов со старта). При этом рельсовую пушку на нагрузку в несколько тонн наверно не проще чем пороховую на такой же вес будет сделать.

                                                            Всё собственно упирается в поиск инвестора для всего этого и в ограничения сверху на полезную массу (кубсаты запускают попутным грузом на «больших» ракетах — так что окупаться такой проект будет долго).
                                                            • 0
                                                              Хм, а если не саму ракету выстреливать а 4 ускорителя на стартовом столе и ракету надевать на них?
                                                            • +2
                                                              Не взлетит по тем же причинам что и шаттл — рельсовая пушка дорогая, поэтому чтобы её окупить надо её использовать непрерывно.
                                                              А нам столько выводить на орбиту пока не надо.
                                                              • +2
                                                                Она просто переломится во время разгона, надо делать тележку подо всю длину ракеты как минимум. Во время ракетного старта основная нагрузка продольная. Баки под топливо сделаны из тонкого металла.
                                                                • +1
                                                                  Баки под топливо сделаны из тонкого металла.
                                                                  Всё же относительно тонкого, и иногда ещё с фрезерованным изотропным профилем:

                                                                  image
                                                            • +1
                                                              Печально… Столько денег, времени и сил выкинуто, а ничего годного так и не построили. Как-то не последовательно — один проект начали — вложили деньги — бросили — начали второй, вместо того, чтобы пилить что-то одно до конца.
                                                              • 0
                                                                я тебя не понимаю. спираль построили? построили.
                                                                сейчас по какому пути идем? по нему самому.
                                                                а проект из за таких и прикрыли в начале — чтобы потом разморозить, когда конкуренты все своруют.
                                                              • +2
                                                                А почему-то Вы нам ничего про М-19 не рассказали?

                                                                Я было подумал, что речь идёт про работы, более-менее достигшие хоть стадии какой-то проектной стадии, но и для М-19 было открыто несколько тем (в смысле, НИОКР):

                                                                «После кончины Генерального конструктора В.М.Мясищева в октябре 1978 г. работы на ЭМЗ по теме М-19 в небольшом объеме еще продлились непродолжительное время и в 1980 г. были окончательно свернуты.»

                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.