Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Страницы: 1
RSS
Концепция полноценной МАКС, (многоразовой аэро-космической системы без самолета-первой ступени)
Моя концепция полноценной МАКС (многоразовой аэрокосмической системы без самолета-первой ступени)  



Давно хотел поделиться одной своей задумкой.

Многие любители науки и техники мечтают о тех временах, когда с наших космодромов будут подниматься многоразовые космические корабли. И поднятие на орбиту больших грузов будет во много крат дешевле чем сейчас с помощью самых совершенных одноразовых ракетных систем.

Уже довольно давно придуманы системы (в СССР разработки велись с начала 1980-х годов), где роль первой ступени играет большой самолет, а челнок стартует либо с его спины, как в советской системе на базе гигантского АН-225 МРИЯ.


Рис.2 МАКС (Многоцелевая авиационно-космическая система)

Либо из под брюха, как в американской системе Scaled Composites Model 351 Stratolaunch.


Рис. 3 Stratolaunch (Scaled Composites Model 351 Stratolaunch)

Это самые известные проекты, были и другие, но все они не являются полноценными многоразовыми космическими системами.

Так как, например, в советском МАКСе присутствует одноразовый бак для горючего, который падает на землю и не подлежит восстановлению, а американская система просто является первой ступенью для классической двухступенчатой ракеты, которая вся одноразовая.

Мне же хочется рассказать о 2-х концепциях многоразовых космических систем не использующих самолет в качестве первой ступени.

Первая концепция - симметричная

Я назвал ее симметричная. Вот как это выглядит на эскизе. Для демонстрации использовал изображение челнока Буран, только внес необходимые изменения.


Рис. 4_1 вид снизу, 2 вид сбоку.

Суть

Два одинаковых по массе и конфигурации челнока внушительного размера, прочно соединяются друг с другом.

Один из челноков под завязку наполнен топливом, а второй несет полезную нагрузку и имеет топливные баки гораздо меньшего размера. Двигательные блоки по 4 реактивных движителя у них одинаковые и топливо по топливопроводу во время подъема на высоту расстыковки поступает из левого челнока в правый.

По достижении расчетной высоты происходит расстыковка и правый челнок, который в этот момент окажется сверху продолжит подъем и в дальнейшем маневрирование уже в открытом космосе, а нижний топливозаправщик начнет снижаться, сделает бочку и внедрившись в плотные слои атмосферы произведет посадку по самолетному в автоматическом режиме контролируемый из ЦУПа.

Для масштабирования представленной системы расположил ее рядом с эскизом системы Буран -Энергия (рис. 5).


Рис. 5_Система «Буран-Энергия» и симметричная МАКС в сравнении

Система интересная, но на виде снизу изображен целый пучек из 6 стабилизаторов, а на виде сбоку внушительного размера просвет между челноками. Думаю все это может производить лишние аэродинамические возмущения в процессе подъема на орбиту, попросту загребать воздух, что приведет к увеличению расхода топлива и уменьшению полезной нагрузки. Поэтому вот второй вариант этой же концепции.

Симметричная концепция — вариант 2

Здесь просвет ликвидирован и на носах челноков предусмотрен аэродинамический обтекатель для сведения сопротивления воздуха до минимума. На виде снизу (Рис.6) остается только 4 стабилизатора, роль которых играют хвостовые рули челноков. Эта система уже намного эффективнее.


Рис.6 Симметричная МАКС — вариант 2.

Асимметричная концепция МАКС

А что если не только все топливо расположить лишь в одном челноке, а также и все подъемные двигатели расположить там же, а грузовой челнок сделать самостоятельным и оборудовать лишь двигателями для маневра и посадки? Например, вот так?


Рис. 7_ Ассиметричная МАКС

Данное решение сложнее, но безопаснее. Исключены аварийные ситуации при отсоединении топливопровода и меньшее количество топлива потребуется для доставки килограмма груза на орбиту.

Преимущества данной концепции перед МАКС имеющей первой ступенью самолет


2-х ступенчатая МАКС с использованием самолета

Главная особенность и преимущество выдвинутых мною концепций в высокой скорости подъема груза на орбиту. Эта особенно важно для осуществления оборонной деятельности.

Высокая скорость вывода груза достигается за счет вертикального старта на реактивных двигателях.

Сферы применения где использование такой системы выгоднее, чем использование системы с первой ступенью в виде самолета.

    * Экстренный подъем космического самолета с оружием,
    * Быстрая переброска отряда десантников в любую точку мира в целях обороны страны.
    * Быстрый подъем челнока для замены на орбите вышедшего из строя спутника,
    * Экстренный подъем ремонтного отряда для ремонта спутника на орбите,
    * Быстрая переброска команды спасателей терпящим бедствие в местности удаленной от традиционных средств спасения.

Самолет в качестве первой ступени может использоваться лишь в плановом порядке, неспеша и для экстренных действий не годиться.

Сравнить конечную ресурсоемкость и стоимость запуска равнозначных грузов на орбиту с помощью систем построенных в рамках рассмотренных концепций невозможно без проектирования и испытания систем.
Изменено: Юрий Лангинен - 16.06.2020 16:27:04 (Убрать лишние изображения)
"Ассиметричная" возможно наиболее подходящая концепция.
Остальные, не пригодны, т. к. "Буран" предназначен для завершающего этапа полёта и даже парой им не разогнаться до первой космической.
А так ход размышлений похвальный, возможно, есть у вас и что другое.
Юрий, установите себе Kerbal Space Program, поиграйте, и поймете, почему ваши схемы нежизнеспособны даже для упрощенной физической модели.
Внимание! Есть полагание основать, что личное мнение содержит исключительно сообщение автора. Оно может не отвечать, что соответствует научности по критериям данности.
Г - н Юрий Лангинен вы из Карелии??
Страницы: 1
Читают тему (гостей: 1, пользователей: 0, из них скрытых: 0)

Концепция полноценной МАКС