14:42 

Falcon 9 и моя МАКС

yarovolk
Если один другого не понял, то виноваты оба: один не умеет слушать, а другой - говорить.
В голову пришла интересная мысль. Зачем первой ступени многоразовой ракеты-носителя возвращаться, как в случае с Falcon 9, на космодром. Можно на траектории падения, в точке пересечения траетории с поверхностью, установить, скажем, морскую платформу, если это в море, или небольшую бетонированную сверхплоскую площадку, если точка будет на суше. Просто возврат на родной космодром - слишком уж сложная и ненужная идея. Как и идея с падением в море. По-моему это вызовет коррозию и отложение солей в соединениях и в отсеке двигателя, если он не герметичный, придётся всё перебирать и прочищать каждую деталь, что удорожит и усложнит эксплуатацию ракеты-носителя. Хотя, по сравнению с одноразовыми РН, это и так очень дёшево обойдётся.

Очень мне нравится такая многоразовая система. Когда-то я грезил многоразовыми двух- или односупенчатыми аэрокосмическими системами. Считал, что многоразовость и схема с космопланом неразлучны. Теперь, после знакомства с Falcon 9, всё изменилось. Это же надо додуматься, чтобы каждая ступень не расходовала всё топливо, а оставляла немного себе на мягкую посадку, была оборудована посадочным шасси и соответствующей системой навигации.

Да и сайт Atomic rockets помог такому повороту в моём мышлении. Правда, там про корабли будущего. Там я впервые услышал мысль, что космический корабль - это не морской корабль и даже не самолёт - это ракета. Следовательно верх у него в противоположном от двигателя направлении. Потом я ещё вспомнил "Пегас" из "Тайны третьей планеты" и всё встало на свои места. Я понял, куда стоит стремиться человечеству с технической стороны в деле освоения космоса. Ракеты!

Хотя, для завоевания околоземного пространства оптимальной остаётся многоразовая аэрокосмическая система, если будут найдены достаточно эффективные теплозащитные материалы и будут разработаны достаточно эффективные гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Были её мысли, уже где-то год как они ко мне приходят, про одноступенчатый аэрокосмический самолёт-носитель. Представьте себе большой длинный космоплан, выполненный по гибридной схеме летающее крыло-бесхвостка с гибридным двухрежимным ГПВРД-РД, с таким большим воздухозаборником почти во всю ширину снизу. Интересна система взлёта.
Надо выиграть ему как можно больше топлива для выхода на орбиту, но при этом оставить одноступенчатым. Эдакий рекордный аппарат. Цель - одноступенчатость.
Но пока он не оторвался от ВПП, а взлетать он будет горизонтально, ему можно ещё подавать топливо. Тут я придумал скользящие по рельсам, протянутым вдоль ВПП, заправочные аппараты, дозаправляющие космоплан до отрыва его от полосы. Они будут ехать с его скоростью, а значит у них будет собственный двигатель. Какой?
Вот тут интересно. Они могут скользить на магнитной подушке. Вместо рельс будет магнитная дорога.
Раз уж мы решили экономить космолёту топливо, можно и его посадить на магнитные дороги, электричество можно подавать с заправочных аппаратов, но это не лучший вариант, т.к. для посадки в нештатной ситуации на обычный аэродром ему придётся таскать с собой два комплекта шасси: магнитные и колёсные.
А у тех космопланов, о которых я всегда мечтал с детства, были многоцелевые шасси, пригодные и для посадки на любой аэродром, и для посадки на снег, и на воду, можно и на грунт, как у "Спирали". Так что от магнитной дороги под самолётом отказываемся.
Дальше - больше.
Чтобы ещё съэкономить топлива носителю, надо можно добавить ему скорости на взлёте. Заправочные аппараты могут служить ему стартовыми ускорителями. Мухлюем, да, но носитель остаётся одноступенчатым. Можно ускорить его до такой скорости, при котором под днищем будет достаточный экран, чтобы удерживать его на себе, значит шасси можно будет убрать ещё над ВПП.
Теперь про двигатели и про режимы их работы. Так как это ГПВРД, они не имеют компрессора, т.е. скоростной напор должен быть гиперзвуковым для запуска и работы двигателя. Но двигатель ещё и гибридный ГПВРД-РД, т.е. некий механизм закрывает диффузор, который и так придётся закрывать при входе в плотные слои атмосферы, перекрывает вход в камеру сгорания и превращает его в ЖРД. Просто тащить с собой два комплекта двигателей - это слишком много мёртвой массы и занимает много объёма, который нужен под топливо. Хотя... всё это ещё надо сто раз пересчитать и пересмотреть. Но в начале - идея.
Имея такой двухрежимный двигатель, возможно и использовать схему РД-ВРД-РД, когда разгон до гиперзвуковой скорости происходит в конфигурации РД, возможно, стоит и стартовать вертикально. Но переход из одного режима в другой требует драгоценных секунд, да и идея не в этом.
Разгон до свехзвука можно осуществлять и на ВПП, используя усилия разгонно-дозаправочных аппаратов (на них можно поставить РДТТ, ЖРД, ВРД), и двигателей космоплана в режиме РД. Насчёт последнего я не уверен. Возможно, придётся, переключать не все двигатели сразу, а сначала два, потом - ещё два (если их будет 4).
ВПП нужно тогда делать очень длинной и очень плоской. Идеально подошла бы степь или плато.
На сверхзвуке, понятное дело, будет включаться, ГПВРД, как уже было сказано, можно попарно-поочерёдно, далее, отрыв, набор высоты, на гиперзвуковых скоростях точно уже все двигатели переключатся в прямоточный режим, далее достижение достаточно разреженных слоёв атмосферы и переключение двигателей (можно тоже поочерёдно) в ракетный режим. Подъём на высоту больше 100 км, достижение первой космической скорости, выход на НОО.
Потом - торможение, сход с орбиты, вход в плотные слои атмосферы. Благодаря высокому аэродинамическому качеству возможен широкий маневр на спуске, посадку на аэродром можно производить планируя, без дополнительного включения двигателей. Это всё равно маловероятно, т.к. последнее топливо израсходовано на тормозной импульс.
Вот такая вот идея.
Как всё это представить в цифрах, я пока не знаю, экономически, понятное дело, это никак не выгдно.

URL
   

Размышления

главная