Воздушный Старт Универсальный (ВСУ)

Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Возникла такая идея. Но она наверняка ещё сырая. Возможно всем скопом мы доведём её до ума. И Россия станет перовой в мире обладателем ВСУ.
Но прежде всего помогите заполнить таблицу, что бы определить, а стоит ли овчинка выделки.
Не пинайте за зря.
 

Вложения

  • Спасибо
Reactions: SDA
Реклама
Plinker

Plinker

Старожил
Я правильно понял, что сброс планируется из люка в днище? А шасси как же?
 
  • Спасибо
Reactions: SDA
S

SDA

Старожил
не иначе как в ноосфере разразился шторм ;)
Костин Александр, опишите пожалуйста траекторию ракеты после её выброса из Ан-124
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Л
Я правильно понял, что сброс планируется из люка в днище? А шасси как же?
Люка не будет, просто (труба) подвешенная на ремнях под аркой. Это плохо если конструкция не впишется между стойками (у меня нет доступа к чертежам). Но вопрос решается дополнительными финансами, то есть разнести задние стойки на нужное расстояние.

АН-124.jpg
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Костин Александр, на самом деле в вопросе SDA - основная мина под ваш проект.

Я ещё один вопрос задам. Почему в современных военных самолётах приходится ставить катапультные кресла?
Говорю сразу: мы не ёрничаем, и всё это имеет прямое отношение к невозможности вашего проекта.
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
не иначе как в ноосфере разразился шторм ;)
Костин Александр, опишите пожалуйста траекторию ракеты после её выброса из Ан-124
К сожалению анимацией я не владею. На словах, после сброса ракета свободно падает. После достижения безопасного расстояния с самолётом запускается ускоритель разворота. Вектор тяги направлен перпендикулярно к оси носителя вверх. То есть ракета начинает разворачиваться из горизонтального положения в вертикальное на 90град + n. Где n угол склонения привязанный к стандартной траектории разгона. Кроме этого она немного отстаёт от самолёта, который в этот момент совершает "противоторпедный манёвр" это реально самый опасный момент. Совершенно серьёзно есть необходимость установить самоликвидатор на ракету и организовать сторонний контроль за позициями ракеты и самолёта.
Предположительно за время разворота ракета просядет на пол километра примерно за 10 секунд.
 
Бурундук

Бурундук

Старожил
Костин Александр, следующий вопрос, вплотную подводящий к сути проблемы.

Какие перегрузки и какие ветровые нагрузки (самолёт летит быстро, это к вопросу о катапультных креслах) и в каких направлениях будут действовать на ракету в это время?
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Костин Александр, следующий вопрос, вплотную подводящий к сути проблемы.

Какие перегрузки и какие ветровые нагрузки (самолёт летит быстро, это к вопросу о катапультных креслах) и в каких направлениях будут действовать на ракету в это время?
Не много лирики!
По телику как то показали старт Сатаны-2 из шахты, и бодрый голос диктора сообщил. Что пороховой заряд вытолкнувший ракету из шахты на высоту примерно 20м сэкономил 3т топлива. У меня сразу включился мужицкий инстинкт "Скряжничества", самолёты летают на 10 верст выше. Да и истреблять на металлолом под сотню изделий в год! Короче "Жаба" задушила! Стал копать в эту сторону, и нарыл аж 4 варианта на эту тему.
Первый: В декабре прошлого года из Плесецка запустили Рокот, та же Сатана с дополнительным разгонным блоком и полезной нагрузкой неизвестной массы.
Второй: Попытка организовать Морской старт. Начинали его мы с хохлами, сейчас этот проект выкупили наши. По существу это тот же Рокот, с тем же незначительный КПД.
Третий: Многоступенчатая (от 3-х до 5-ти) комбинация из отдельных блоков различных типов ракет. Запуск опять же с поверхности земли, с таким же незначительным КПД.
Четвёртый: По ссылке видел ролик, как из грузового отсека самолёта при помощи парашюта "Десантировали" ракету. Вида со стороны не было. О результате не сообщалось. Возможно проводились первичные испытания на предмет, а как вылезет ракета с пандуса.
Пятый вариант предложен мной.

Теперь по существу. Упрощённо ракета это труба равномерно заполненная активным телом. Следовательно инерционная составляющая равномерно распределена по всей длине носителя. Из этого следует, что находясь под любым углом к воздушному потоку ракета будет испытывать в свободном падении равномерные нагрузки по всей длине.
Для поворота ракеты на нужный угол необходимо на один конец подать перпендикулярный силовой импульс. Мощность ускорителя и время его работы зависит от поперечной прочности носителя. Чем слабее конструкция, тем меньшей мощности должен быть ускоритель и больше время его работы. Следовательно ракета больше "просядет" после старта.
 
Реклама
R

RomanS

Местный
Протон 2013
ИМХО тут напор поменьше, чем при сбросе с самолета на 200 м/с и развороте поперек потока пинком под зад, однако ж. МБР в принципе имеют довольно слабую поперечную прочность, ибо при нормальной траектории полета она не нужна, а массу жалко. А вообще смысл воздушного старта обычно не столько в высоте, сколько в дополнительной скорости, от которой при такой схеме мало что останется, даже если ракета выдержит подобную экзекуцию. Табличку вряд ли получится заполнить точно, слишком много факторов нужно учитывать (другое сопротивление воздуха на высоте, другой удельный импульс...), но на глаз лишние 10 км высоты дадут единицы процентов полезной нагрузки.

Мне кажется, что такой проект необходимо начинать с изучения чужого опыта и поиска ответа на вопрос, почему сегодня никому не нужен Пегас, и почему Stratolaunch загибается не родившись.
 
Пятисотый

Пятисотый

пятая колонна
запустили Рокот, та же Сатана
Морской старт .... По существу это тот же Рокот
:facepalm1:
кто-то катит бочку на нынешних "жертв" ЕГЭ.
откуда они так кучно полезли на этот форум? Космический масштаб с космической же глупостью... (с)
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Протон 2013
ИМХО тут напор поменьше, чем при сбросе с самолета на 200 м/с и развороте поперек потока пинком под зад, однако ж. МБР в принципе имеют довольно слабую поперечную прочность, ибо при нормальной траектории полета она не нужна, а массу жалко. А вообще смысл воздушного старта обычно не столько в высоте, сколько в дополнительной скорости, от которой при такой схеме мало что останется, даже если ракета выдержит подобную экзекуцию. Табличку вряд ли получится заполнить точно, слишком много факторов нужно учитывать (другое сопротивление воздуха на высоте, другой удельный импульс...), но на глаз лишние 10 км высоты дадут единицы процентов полезной нагрузки.

Мне кажется, что такой проект необходимо начинать с изучения чужого опыта и поиска ответа на вопрос, почему сегодня никому не нужен Пегас, и почему Stratolaunch загибается не родившись.
Насчёт дополнительной скорости посмотрите здесь. Если скорость на экваторе 465 м/с, то 200 м/с это не плохая добавка. Но и на нашей широте мы запускали бы свои ракеты как с экватора. Надо учесть, что с высоты 10 км начинается набор космической скорости, то есть, ракета сходит со строго вертикальной траектории. Да и на этой высоте носитель худеет на пару десятков тон. А в условиях ВСУ она будет полностью заправленной на этой высоте.
Согласен необходимо учитывать поперечную прочность, для этого и нужны расчеты специалистов.
 
Последнее редактирование:
R

RomanS

Местный
Насчёт дополнительной скорости посмотрите
здесь. Если скорость на экваторе 465 м/с, то 200 м/с это не плохая добавка. Но и на нашей широте мы запускали бы свои ракеты как с экватора. Надо учесть, что с высоты 10 км начинается набор космической скорости, то есть, ракета сходит со строго вертикальной траектории.
Спасибо, я в курсе про вращение Земли. А вы не понимаете, чем выгодны запуски с экватора. Нет, с нашей широты экватора никогда не получится, как ни разгоняй. 200 м/с опять же не будет, так как при развороте ракеты перпендикулярно потоку вы всю эту скорость растеряете. Набор "космической скорости", если под этим имеется в виду горизонтальная скорость, процентов на 80 происходит выше 100 км. Лишние 10 км высоты сами по себе практически ни на что не повлияют.
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Спасибо, я в курсе про вращение Земли. А вы не понимаете, чем выгодны запуски с экватора. Нет, с нашей широты экватора никогда не получится, как ни разгоняй. 200 м/с опять же не будет, так как при развороте ракеты перпендикулярно потоку вы всю эту скорость растеряете. Набор "космической скорости", если под этим имеется в виду горизонтальная скорость, процентов на 80 происходит выше 100 км. Лишние 10 км высоты сами по себе практически ни на что не повлияют.
Ну то что не влияет, это вы загнули. Тут за каждый процент тяги Ленинскую премию давали. Да и учитывая большую массу ракеты, остановить её горизонтальную скорость за десяток секунд невозможно. Это не перышко, а "пуля". Если при этих условиях ракета потеряет больше 20 м/с, я очень удивлюсь.
И я в курсе, что на всей поверхности земли скорость вращения атмосферы синхронизирована со скоростью земли.
Вот тут ещё нашел здесь, им ваши заботы не помешали.
А тут и наши хотелки есть здесь
вот тут предусмотрен выброс ракеты из контейнера задом на перёд с последующим разворотом штатными движками
653651
 
R

RomanS

Местный
Я, честно признаться, теряю нить разговора, поскольку не понимаю, на каких физических законах основаны ваши утверждения. Хорошо, по пунктам:
Ну то что не влияет, это вы загнули. Тут за каждый процент тяги Ленинскую премию давали.
Не нужно пафоса. Премии давали за существенное повышение эффективности за те же деньги. Если бы вы предложили выиграть один процент полезной нагрузки ценой организации целого воздушного комплекса, премию вам бы "зажали".
Да и учитывая большую массу ракеты, остановить её горизонтальную скорость за десяток секунд невозможно. Это не перышко, а "пуля". Если при этих условиях ракета потеряет больше 20 м/с, я очень удивлюсь.
А почему именно 20, а не 10.5? Если что, 20 м/с за 10 секунд - это 0.2g. Я, честно признаться, не знаю, какие перегрузки испытывает пилот при выполнении "кобры", сходной по принципу с вашим маневром, но рискну предположить, что раз в 50 больше.
И я в курсе, что на всей поверхности земли скорость вращения атмосферы синхронизирована скоростью земли.
Вы не в курсе, зачем строят космодромы на экваторе, я об этом.

Я еще раз повторю, что точные расчеты того, как высота старта повлияет на полезную нагрузку, потребуют некоторой возни, которую вряд ли кто-то из читателей форума возьмется делать за вас. Проведите сами, для этого нужно знать второй закон Ньютона, закон сопротивления воздуха, распределение плотности и давления воздуха по высоте, зависимость удельного импульса двигателя от внешнего давления и какие-нибудь конечно-разностные методы, чтобы численно решить нелинейный диффур второго порядка. Но, чтобы грубо, в первом приближении, обозначить масштаб проблемы, я немного намекну. Для выведения полезной нагрузки на орбиту ей нужно придать определенную механическую энергию, которая берется от сжигания топлива и складывается из потенциальной и кинетической. Если вы стартуете с земли, то для вывода на 500 км со скоростью 7.8 км/с вам потребуется (нормируя по массе) 9.8м/с^2x500000м+7800^2 м^2/c^2=65740000м^2/c^2. Если вы подниметесь на 10 км, то у вас будет 9.8м/с^2x10000м=98000 халявных м^2/c^2, останется набрать всего-то 65642000, что на целых 0.14% меньше. Хотите точнее - считайте. Если вас так впечатлили те сэкономленные 3 тонны за счет минометного старта (еще вопрос, как именно их оценили), посмотрите на формулу Циолковского и график логарифма.

Вот тут ещё нашел здесь, им ваши заботы не помешали.
Ну нормально, теперь это уже мои заботы... Я вам предложил почитать про судьбу Pegasus и Stratolaunch, вы читали?

Фух, закончил. Вот не стали умные люди вверху в дискуссию лезть!
 
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Ну нормально, теперь это уже мои заботы... Я вам предложил почитать про судьбу Pegasus и Stratolaunch, вы читали?

Фух, закончил. Вот не стали умные люди вверху в дискуссию лезть!
Romans Главное большое спасибо за дискуссию!
Возможно в перспективности ВСУ Вас сможет убедить вот этот товарищ
Вот выборка.
Более интересным событием, концептуально приближённым к недавнему пуску БРСД из грузового отсека «Глобмастера III», стал запуск межконтинентальной баллистической ракеты «Minuteman III» из грузового отсека тяжёлого военно-транспортного самолёта C-5A «Galaxy». После выравнивания МБР с помощью тормозных парашютов и их отстрела, двигатель первой ступени был благополучно запущен и ракета вышла на траекторию, соответствующую заданной программе. Испытания завершились успешно, но по причине отсутствия заинтересованности со стороны ВВС США было принято решение о закрытии программы. В ту же очередь, продолжение использования C-17 «Globmaster III» в качестве воздушной платформы для испытательных пусков БРСД указывает на то, что данная методика не забыта и может в любой момент воплотиться «в железе» с использованием любого типа баллистических ракет (от ОТБР ATACMS до МБР).

Казалось бы, самолёт и самолёт... Тем не менее, воздушный пуск баллистической ракеты накладывает огромный положительный отпечаток на её оперативно-стратегические характеристики. О чём идёт речь? Баллистические ракеты, запускаемые с высот 10—12 км, получают ряд уникальных качеств:

— снижение потерь на аэродинамическое сопротивление, что возможно благодаря более разреженной атмосфере на участке старта (в 3 раза — на высоте 10 км и в 5 раз — на высоте 12 км);
— 11-13%-ный рост характеристической скорости, играющей ключевую роль в сохранении энергетических показателей БР на восходящем участке её траектории;
— уменьшение потерь на противодавление (старт ракеты с разреженных верхних слоёв тропосферы или нижних слоёв стратосферы увеличивает эффективность ракетного топлива, которое в меньшей степени подвергается расширению и отбрасыванию);
— гибкость и оперативность при выборе необходимой траектории полёта (включая быстрое изменение наклонения орбиты), что объясняется возможностью старта с различных широт; при старте с шахтных ПУ и мобильных ПГРК реализовать такие возможности практически нереально;
— отсутствие необходимости в громоздкой стартовой инфраструктуре.
 
Последнее редактирование:
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Вот ещё интересная ссылка. Обратите внимание на ракету "Полёт", её масса 102 т.
Вот выписка из ссылки:
При старте из района Индонезии "Полёт" способна выводить спутники массой до 3,5 тонн на низкие полярные орбиты, до 4,5 тонн на низкие экваториальные орбиты, до 0,85 тонны на орбиты навигационных систем «Глонасс» и «Galileo», до 0,8 тонны на геостационарную орбиту. При оснащении геостационарных спутников апогейной двигательной установкой, обеспечивающей переход спутника с геопереходной орбиты на геостационарную орбиту, ракета-носитель «Полет» позволит выводить на геостационарную орбиту спутники массой до 1 тонны. А Сатана массой в 200 т предположительно в двое больше. Оба носителя используются в режиме Воздушного Старта. При этом "Полёт" надо изготовить, а Стону спасти от утилизации.
Ещё и стоимость, так запуск Delta-11 7326 10 производства США на ГСО обходится в 120 000 зелени за 1 кг полезной нагрузки.
 
Последнее редактирование:
Бурундук

Бурундук

Старожил
Костин Александр, меня терзают смутные сомнения, насколько этот проект был проработан. Всё-таки Minuteman - это РДТТ, а как жидкое топливо будет бултыхаться в баках при сбросе и какие это вызовет нагрузки и вибрации - сложный вопрос, который трудно решить и моделированием, и на стендах.

Хотя сброс с "Руслана" на горке - очень оригинально.
 
Реклама
Костин Александр

Костин Александр

Новичок
Костин Александр, меня терзают смутные сомнения, насколько этот проект был проработан. Всё-таки Minuteman - это РДТТ, а как жидкое топливо будет бултыхаться в баках при сбросе и какие это вызовет нагрузки и вибрации - сложный вопрос, который трудно решить и моделированием, и на стендах.

Хотя сброс с "Руслана" на горке - очень оригинально.
Баки всегда заправляются под завязку, следовательно бултыхаться топливу просто негде. Америкосы провели первый натурный запуск ракеты на ЖРД с воздушного носителя, остались довольны результатом. И прекратили проект, что бы мы не начали гонку и по этому направлению. Таково экспертное мнение, лично я не в курсе.