Двухрежимный движок
Apr. 28th, 2012 06:05 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
vitus_wagnerhttp://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17864782
Двигатели для обитального самолета SkyLon уже воплощены в металле и тестируются.
Этот двигатель отличается тем, что до скорости примерно 5,М (1,5км/с) работает как воздушно-реактивный, а потом, после того как машинка наберет скорость и высоту, начинает работать как ракетный, на перевозимом с собой окислителе.
Основная проблема, которая стояла перед разработчиками этого двигателя - охлаждение входящего воздуха перед компрессором. Потому что на скорости 5М оно на входе будет иметь температуру около 1000°
Казалось бы, 5М это примерно пятая часть скорости, необходимой для выхода на околоземную орбиту. Но на этом участке полета традиционные ракеты расходуют большую часть топлива (работа первой ступени). А для кислородно-водородных двигателей масса перевозимого с собой окислителяч в 8 раз превышает массу топлива.
Соответственно, научившись брать окислитель из окружающей среды мы фактически можем обходиться без первой ступени. А двухступенчатые ракеты начиная от Р-7 (в варианте запуска первого спутника) и кончая Falcon-9 на орбиту выйти вполне способны.
Вообще Земля у нас такого размера, что для того чтобы можно было выйти на орбиту на одноступенчатой ракете, не хватает совсем чуть-чуть.
Вот это "чуть-чуть" и предлагается добрать из окружающего воздуха в проекте SkyLon.
Теоретически реализация этой машинки сможет еще на порядок уронить стоимость вывода грузов массой до 10-12 тонн на орбиту, по сравнению с Falcon-9. Правда в Reaction Engines расчитывают что стоимость первых запусков будет вполне сравнимой ($40M vs $54М по ценам SpaceX).
Но вот на что точно способен SkyLon, так это на существенное увеличение числа запусков. Вероятно, проблемы с теплоизоляцией, аналогичные таковым у Шаттла у него будут. Но из-за отсутствия reusable твердотопливных ускорителей, и сгораемого бака, характер регламентных процедур, необходимых при межполетном обслуживании будет близок к таковым у Tу-160 или "Конкорда". Так что для того чтобы выполнять запуск каждые сутки, похоже будет достаточным иметь всего 2-3 аппарата.
Правда, даже по цене $1М/тонна вряд ли найдется столько груза. Хотя при таких ценах, возможно что-то станет рентабельным. Во всяком случае, организовать геологическую съемку Луны при бюджете, сравнимом с бюджетом чемпионата мира по футболу можно уже пытаться.
Двигатели для обитального самолета SkyLon уже воплощены в металле и тестируются.
Этот двигатель отличается тем, что до скорости примерно 5,М (1,5км/с) работает как воздушно-реактивный, а потом, после того как машинка наберет скорость и высоту, начинает работать как ракетный, на перевозимом с собой окислителе.
Основная проблема, которая стояла перед разработчиками этого двигателя - охлаждение входящего воздуха перед компрессором. Потому что на скорости 5М оно на входе будет иметь температуру около 1000°
Казалось бы, 5М это примерно пятая часть скорости, необходимой для выхода на околоземную орбиту. Но на этом участке полета традиционные ракеты расходуют большую часть топлива (работа первой ступени). А для кислородно-водородных двигателей масса перевозимого с собой окислителяч в 8 раз превышает массу топлива.
Соответственно, научившись брать окислитель из окружающей среды мы фактически можем обходиться без первой ступени. А двухступенчатые ракеты начиная от Р-7 (в варианте запуска первого спутника) и кончая Falcon-9 на орбиту выйти вполне способны.
Вообще Земля у нас такого размера, что для того чтобы можно было выйти на орбиту на одноступенчатой ракете, не хватает совсем чуть-чуть.
Вот это "чуть-чуть" и предлагается добрать из окружающего воздуха в проекте SkyLon.
Теоретически реализация этой машинки сможет еще на порядок уронить стоимость вывода грузов массой до 10-12 тонн на орбиту, по сравнению с Falcon-9. Правда в Reaction Engines расчитывают что стоимость первых запусков будет вполне сравнимой ($40M vs $54М по ценам SpaceX).
Но вот на что точно способен SkyLon, так это на существенное увеличение числа запусков. Вероятно, проблемы с теплоизоляцией, аналогичные таковым у Шаттла у него будут. Но из-за отсутствия reusable твердотопливных ускорителей, и сгораемого бака, характер регламентных процедур, необходимых при межполетном обслуживании будет близок к таковым у Tу-160 или "Конкорда". Так что для того чтобы выполнять запуск каждые сутки, похоже будет достаточным иметь всего 2-3 аппарата.
Правда, даже по цене $1М/тонна вряд ли найдется столько груза. Хотя при таких ценах, возможно что-то станет рентабельным. Во всяком случае, организовать геологическую съемку Луны при бюджете, сравнимом с бюджетом чемпионата мира по футболу можно уже пытаться.
no subject
Date: 2012-04-30 07:12 pm (UTC)Кто мешает опять же использовать воздушный пуск - зачем весь самолет целиком в космос тащить? В этом случае стоимость вывода грубо уменьшается еще на порядок - притом что не приходится решать такие уж сверхсложные задачи. Пусть это не 5М а только 3М - зато давным давно обкатано.
no subject
Date: 2012-05-01 05:24 am (UTC)Что касается воздушного старта, то у нас нет сейчас самолетоа, способных поднять груз порядка сотни тонн в страосферу и разогнать его до 5М.
Фактически воздушный старт означает что кроме орбитального самолета, который должен быть все равно возвращаемым, потому что задача все равно возить грузы в обоих направлениях, нужно делать еще один гиперзвуковой самолет
со всеми проблемами связанными с охлаждением и т.д., только намного больше,
Вообще, конечно у SkyLon есть два крупных недостатка - ему нужна бетонная полоса и он использует криогенное топливо.
Это сильно осложняет развертывание SkyLon-ов в экваториальных широтах. Впрочем уже можно цепляться за существующую аэродномную инфраструктуру.
Но может быть лет через десять кто-нибдуь догадается скрестить SkyLon с A-57 и взлетать с воды. Тогда запуск груза на экваториальную орбиту будет выглядеть так - подгоняется в нужную точку экватора корабль с атомной энергетической установкой и аппаратурой для приготовления жидкого кислорода и водорода из воды, потом туда своим ходом прилетает SkyLon-Hydro, садится, дозаправляется и пошел на орбиту.
no subject
Date: 2012-05-01 12:14 pm (UTC)Кстати насчет старта с бетона - я вообще удивлен что никто не додумался до старта, а может и посадки на рельсовую тележку. Разгон гденибудь до 100м\с и отсутствие шасси.
Опять же космос никому серьезно не нужен, иначе найти место чтобы на экваторе построить полосу проблемы бы не составило. Ну произошли бы в Африке пара небольших переворотов... Заодно и порядка прибавилось бы...
Впрочем в качестве такой тележки можно и что нибудь типа тяжелого глиссера использовать, как раз в рамках Вашей идеи лодки.
Насчет орбитального самолета. Ну хорошо, возвращать чтото с орбиты нужно. Но что то гложут меня сомнения на тему того что самолет при этом выгоднее всего. Единственный плюс - более или менее контролируемое место посадки. Перегрузки, насколько я понимаю, ничуть не меньше, чем для классической капсулы. Вроде бы самый мягкий спуск с орбиты - надувной конус, или я неправ?