. Почему BFR не взлетит - HexenHammer-II - HexenHammer-2 - Каталог статей - Молот Ведьм II
Молот Ведьм II
Вторник, 25.01.2022, 05:34
ГлавнаяРегистрацияВход Приветствую Вас Гость | RSS

Меню сайта

Категории раздела
HexenHammer-II [8]
Blue Horison [0]
Сторонние материалы [4]

Мини-чат

Наш опрос
Выберите наиболее вероятный по вашему мнению, вариант развития космонавтики, после затопления МКС
Всего ответов: 41

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Почему BFR не взлетит

В последнее время, крайне широкую рекламу получила фантомная ракета Илона Маска, BFR, что расшифровывается, как «Big Falcon Rocket» (это правда, новая расшифровка, старая звучала как «Big Fucking Rocket»). Надо сказать, Маску не занимать наглости – габариты и характеристики анонсируемой BFR таковы, что рядом с ней мелко плавает даже знаменитая «Сатурн-5» – та самая ракета, которая была ядром всей лунной миссии NASA. То есть, нас пытаются убедить в том, что какой-то частной структуре, под силу вот так вот, между делом, большим пальцем левой ноги, создать сверхтяжелую ракету превосходящую «Сатурн-5», которую на минуточку, строила целая плеяда частных подрядчиков, и на которую были истрачены колоссальные по тем временам средства. Собственно, уже это одно, должно было бы заставить любого здравомыслящего человека понять, что все планы Маска по колонизации Марса, есть ничто иное как лохотрон. Однако, если внимательно присмотреться как к проектуBFR, так и к ракетам компании SpaceX вообще, выясняются очень любопытные подробности.

Внимание, дисклеймер: нижеследующий текст может вызвать острые анальные боли как ватников, так и либерах. При чтении следует это учесть и не говорите потом, что я вас не предупреждал.  

Для начала, позволю себе процитировать написанную еще в 1960-х, книгу Леонида Владимировича Филькенштейна «Советский космический блеф»:

Об успехах той или другой группы в области конструирования военных ракет я знаю очень мало. Известно мне лишь то, что на пути наращивания мощности и дальности полета военных ракет встала одна непреодолимая проблема: как создать ракетное сопло крупного диаметра, способное выдержать температуру раскаленной газовой струи. Эта проблема, в свою очередь, распадалась на две — надо было найти жаростойкие сплавы и добиться равномерного охлаждения сопла в работе.

Крайне упрощая, можно сказать так: материалы и методы охлаждения стенок ракетных двигателей не позволяли строить двигатели крупного диаметра, ибо материалы не выдерживали трех тысяч градусов, развиваемых крупной машиной, а методы охлаждения не приводили к снижению температуры до терпимых пределов.

Насколько мне известно, главная заслуга Королева в тот период состояла в разработке так называемой «связки» — то есть группы мелких ракет с параллельными соплами, связанных в пучок и заменяющих собою один крупный двигатель. Не буду здесь вдаваться в рассмотрение преимуществ и недостатков «связки» по сравнению с крупным двигателем. Вместо этого процитирую целиком одну из самых кратких статей в советской энциклопедии «Космонавтика» 1969 года — статью под названием «Многокамерный ракетный двигатель».

«Многокамерный ракетный двигатель. Ракетный двигатель, собранный из нескольких сопловых агрегатов (двигателей, предназначенных лишь для работы в связке и лишенных определенных моментов, имеющих общую систему зажигания, общую раму и т. д. Преимущества многокамерного ракетного двигателя перед однокамерным в том, что высокое давление развивается с помощью группы агрегатов низкого давления (камер давления, турбонасосных агрегатов и т. д.), а также в том, что двигатель может иметь меньшую длину».

Как видите, в этой лаконичной и исключительно туманной заметке не говорится ни слова о недостатках «связки» — даже о таких очевидных недостатках, как трудность синхронизации работы отдельных ракет и значительно более высокий вес двигателя. Но особенно любопытно, что нет ни звука и о применениях «связки» на практике. Любопытно потому, что «связка» до сих пор служит основой советских ракетных систем для космических полетов. Даже сегодня, через пятнадцать лет после запуска первого спутника. Советский Союз испытывает большие трудности в строительстве крупных двигателей и пользуется тяжелыми, неудобными и не очень надежными «связками».

Сейчас на Западе уже известно, что на «связке» был запущен не только первый спутник, но и первый человек (а также все последующие — по крайней мере, до 1967 года). Известно также, что Америка давно строит двигатели-гиганты вроде ракетных моторов «Сатурна-5». Специалисты в США знают, что когда весной 1961 года советская пропаганда била во все колокола после полета Гагарина, а американские журналисты на все лады стонали по поводу «отставания» от СССР не то на пять, не то на десять лет, маршевый двигатель ракеты «Атлас» оставался розовой мечтой советских конструкторов. Сейчас американские специалисты знают это. Тогда они этого не знали. Но ни тогда, ни теперь на Западе не появилось ни одного трезвого анализа ситуации, а в прессе постоянно идет шум о «первенстве» Советского Союза — даже после покорения американцами Луны.

Там же:

Между тем, американские сообщения тревожили Королева все больше и больше. Национальная ассоциация по исследованию космического пространства в США обсуждала различные варианты полета человека на корабле-спутнике. У американцев уже были в распоряжении ракеты такой мощности, какая требовалась для вывода пилотируемого спутника на орбиту; у Королева пока ничего такого не было. Все опять-таки упиралось в двигатель.

Ракета, выводившая на орбиту первые советские спутники, имела главным двигателем четырехкамерную «связку» РД-107. Связка эта, задуманная Королевым в 1954 году и к 1957 году осуществленная, была очень далека от идеала. РД-107 работал хорошо и надежно, используя бесхитростный керосин, окисляемый жидким кислородом; но был он громоздок и слаб. В самом лучшем варианте все четыре двигателя, связанные в один пучок под названием РД-107, развивали (в вакууме) тягу в 102 тонны. А нужно было по крайней мере пятьсот тонн.

Друзья-ракетчики рассказывали мне, что в экспериментальном порядке в СССР были «повторены» все известные к тому времени американские ракетные двигатели. Если бы хоть один из них можно было довести до работоспособного состояния, то его применили бы без малейших колебаний: во-первых, это можно было бы держать в секрете много лет подряд, а во-вторых. Советский Союз тогда еще не был связан международными патентными обязательствами. Но ни один американский двигатель так и не удалось скопировать. Дело тут не в конструкции — Королев и Глушко располагали подробными чертежами всех ракетных двигателей США, — а в материалах и технологии. Двигатели, построенные по американским чертежам в Советском Союзе, «прогорали» на испытаниях.

И вот тогда, приблизительно к середине 1959 года, Королев выдвигает очередную «безумную идею». Он предлагает сделать «связку из связок», собрать в пучок пять четырехкамерных двигателей! Это означало снабдить первую ступень будущей ракеты двадцатью двигателями и надеяться на то, что двадцать лилипутов, как у Свифта, сумеют поднять великана.

В первый момент такой проект показался всем без исключения действительно безумным и невыполнимым. Ведь даже один РД-107 — счетверенная связка — занимал по необходимости больше места, чем любой однокамерный двигатель той же мощности. Диаметр первой ступени ракеты получался, таким образом, тоже больше, а с ним вырастал и стартовый вес. Именно из-за этого порочного круга «связка» и выглядела бесперспективной. А чтобы вместить гроздь из пяти связок, диаметр ракеты пришлось бы сделать чудовищно большим, и никакое увеличение числа двигателей не компенсировало бы дополнительного огромного веса.

Но Сергей Королев ухитрился обойти эти очевидные и, казалось бы, непреодолимые трудности. Прежде всего, он не стал заключать все пять связок в общий корпус. Центральная связка — двигатель РД-108 с тягой в 96 тонн и несколько меньшим диаметром, чем у РД-107, — заняла место в главном стволе ракеты. А к этому главному стволу особыми обручами и замками прикреплялись с четырех сторон четыре конуса, каждый из которых заключал в себе по связке РД-107. Таким образом лишний вес сводился к минимуму, и верхний диаметр центральной ракетной ступени оставался тот же, какой был у ракеты, запустившей первый спутник.

Но это еще не все. Главное заключалось в том, что вскоре после старта ракеты все четыре боковых конуса со связками РД-107 отбрасывались — тогда как центральная связка РД-108 еще имела запас топлива и продолжала работать. Другими словами, на определенной высоте, когда плотный слой атмосферы был уже пройден, ракета превращалась точно в ту, которая в свое время несла первый спутник. Эта обычная двухступенчатая ракета и выводила на орбиту свой груз, который по расчетам мог достигать пяти с лишним тонн.

Это было, конечно, очень сложным, дорогим и неудобным решением. Но это было решением! До сих пор все советские корабли-спутники с людьми, все запуски к Венере и Марсу выполнялись с помощью именно этой чудовищной 20-двигательной связки и ее модификаций. Поистине печальная русская поговорка «голь на выдумки хитра» оправдалась здесь с полной точностью!

Для того, чтобы лучше представить себе неудобства и недостатки советского ракетного монстра, сравним его с американской ракетой Титан-2, применявшейся в середине 60-х годов (с помощью Титана-2 выводились на орбиты, например, корабли серии Джемини). Титан-2 был двухступенчатой ракетой стартовым весом около 150 тонн. Первая ступень Титана-2 имела два главных двигателя, развивавших тягу всего в 195 тонн. Эта тяга оказалась достаточной, чтобы выводить на орбиту корабли «Джемини», весившие несколько больше 3,5 тонн.

А «сверхсвязка» Королева имела, как мы уже знаем, суммарную тягу двигателей первой ступени в 500 тонн, выводя на орбиту вес, лишь на 40–45 процентов превышающий вес «Джемини». Сравните: 195 тонн тяги у «Титана» — и 3,5 тонны полезной нагрузки; 500 тонн тяги у советской ракеты — и 5 тонн полезной нагрузки.

Вы, конечно, уже поняли, в чем дело: громоздкая многодвигательная советская ракета очень много весила сама. Я упомянул уже, что стартовый вес «Титана» равнялся 150 тоннам. А стартовый вес «Востока», или «Восхода», или других советских космических систем до сих пор остается строго хранимым секретом — вы не найдете его ни в одном справочнике, хотя теперь в них даются многие подробности конструкции этих систем. По моим расчетам, «монстр» Королева должен был весить на старте около 400 тонн, и львиная доля этого гигантского веса приходилась на двадцать слабых, но тяжелых двигателей, которые должны были поднимать самих себя.

Здесь чрезвычайно важно подчеркнуть, что запуском в небо такой несуразной махины Королев, Воскресенский и их ближайшие сотрудники показали себя выдающимися инженерами, способными на самые смелые и необычайные решения. Они вели тяжелое состязание с отсталой технологией страны, и в этом состязании конструкторской мысли против технологической отсталости конструкторская мысль победила.

 

Если открыть в Википедии статью про двигатель РД-107, то конечно, там ничего про это не сказано. Но там указано, что РД-107 действительно имел четыре основных камеры сгорания, плюс две рулевые. А двигатель РД-108, имел четыре камеры сгорания и четыре рулевых. Вот фотографии этих двигателей:

РД-107. Четыре камеры сгорания хорошо видны.

РД-108. То же самое.

Итак, на обоих снимках, мы можем видеть, подтверждение слов Филькенштейна: советские двигатели действительно представляли из себя связки маломощных ракет. А в статье про ракету-носитель «Восток», выводившую на орбиту одноименные корабли, можно прочесть следующее:

Характерная компоновка ракеты Р-7 с центральным блоком и 4 подвесными сбрасываемыми блоками сделала эту ракету исключительно устойчивой на стартовом столе пусковой площадки. Управление осуществлялось посредством гироскопически управляемых сопел рулевых двигателей вместо подвижных газовых рулей, первоначально использовавшихся на ракете Р-1.

Ракета-носитель построена по пакетной схеме и состоит из трёх ступеней. 1-я и 2-я ступени состоят из 5 блоков: центрального (длиной 28,75 м, наибольший диаметр 2,95 м) и 4 боковых (длиной 19,8 м, наибольший диаметр 2,68 м). Боковые блоки имеют коническую форму и расположены симметрично вокруг центрального блока. Боковые блоки могут отделяться от центрального в полёте перед окончанием работы двигателей. 3-я ступень установлена на центральном блоке и соединена с ним стержнем. Каждый из блоков имеет собственный двигатель. Топливом являются жидкий кислород и керосин.

Жидкостный ракетный двигатель центрального блока — многокамерный, имеет тягу в пустоте 941 кН и состоит из одного четырёхкамерного основного ракетного двигателя и 4 рулевых камер, питающихся от общего ТНА. Рулевые камеры закреплены на цапфах и могут поворачиваться рулевыми приводами, создавая необходимые управляющие моменты.

ЖРД каждого бокового блока имеет тягу в пустоте 1 MH и состоит из одного четырёхкамерного основного ракетного двигателя и 2 рулевых камер, питающихся от общего ТНА.

Однокамерный (однократного включения) ракетный двигатель 3-й ступени тягой в пустоте — 54,5 кН имеет 4 рулевых сопла; удельный импульс на уровне моря — 2508 м/с, масса ракетного двигателя — 121 кг, высота — 1,6 м, давление в камере — 5.85 МПа, время работы — 430 с.

Что же до американских двигателей от ракеты «Титан», то к сожалению, в Википедии нет статей о них. Зато есть статья о двигателе F-1, использовавшемся на первой ступени ракеты «Сатурн-5»:

До создания жидкостного ракетного двигателя РД-170 (тягой 740 тc) и твердотопливногобокового ускорителя «Спэйс Шаттла» являлся самым мощным летавшим ракетным двигателем..На 2015 год является наиболее мощным однокамерным жидкостным ракетным двигателем в истории из когда-либо летавших 

Вот снимок этого двигателя:

Впечатляет, не правда ли? Особенно в сравнении с советскими аналогами.

Также, советую вспомнить и сравнить внешний вид советских и американских ракет. Советские, все щеголяют боковыми ускорителями на первой ступени, чего у американских ракет, нет вообще.

Отмечу также, что хотя Филькенштейн и ошибся насчет веса ракеты «Восток» (на чуть больше сотни тонн, стартовая масса ракеты составляла почти 300 тонн), вес этот все равно превышал вес американских аналогов.

Таким образом, мы приходим к выводу, что Филькенштейн был совершенно прав: советские ракеты, были на самом деле связками маломощных ракет, так как создание нормальных ракетных двигателей, было советской промышленности не под силу. Более того, хваленый РД-180, который сейчас продается на экспорт и выводит современные американские ракеты в космос, также является эволюцией все той же связки. РД-180, это разрубленный напополам двигатель РД-170, от советской сверхтяжелой ракеты «Энергия». Как утверждает все та же Википедия, РД-170, превышает F-1 как минимум, вдвое, вот только РД-170 – четырехкамерный. А у F-1, камера всего одна.

А теперь неприятные, ломающие новости, от которых начинает гореть уже у либерастов. Ракеты семейства Falcon, разрабатываемые и производимые компанией SpaceX, представляют из себя все ту же совковую связку. Как вы думаете, что означает цифра 9, в названии ракеты Falcon-9? Правильно, число двигателей используемых в первой ступени. Двигатель правда, однокамерный, но это неважно. Более того, хваленая ракета Falcon Heavy, запущенная в начале этого года и вызвавшая обильное слюноотделение и семяизвержение у всех масковеров, это на самом деле, просто пучок из трех ракет Falcon-9 (которые тоже пучок ракет, не забыли?). То есть, новаторские, высокотехнологичные ракеты нового поколения Илона Маска, являются на самом деле, ничем иным, как такими же кустарными поделками, как и совковые дрынолеты.

Самая же мякотка, заключается в том, что при помощи связки маломощных двигателей, действительно можно запускать спутники и даже космические корабли на околоземную орбиту, можно запускать даже межпланетные автоматические станции. Но у ракетного пучка, есть свой предел, что хорошо иллюстрирует история первой советской сверхтяжелой ракеты Н-1.

Данная ракета, также являлась пучком из двигателей: в первой ступени Н-1 использовалось аж тридцать (30) двигателей НК-33, специально для нее разработанных. Состояла ракета из пяти ступеней. В результате получилось хтоническое кустарное чудовище, которое приходилось собирать прямо на космодроме Байконур, так как ступени были настолько громоздкими, что не было  никакой возможности транспортировать их в собранном виде с завода-производителя. Ни один из испытательных пусков ракеты Н-1, не закончился успешно, причем проблемы возникали еще на стадии первой ступени. При этом, сами двигатели НК-33, когда их испытывали по отдельности, продемонстрировали вполне нормальную работу, то есть дело было именно в самой технологии пучка двигателей, количество которых, превысило некий критический порог, после которого ракета уже терпела крушение. Проект ракеты Н-1 еще долго мусолили, пока наконец академик Глушко не пристрелил его, дабы тот не мучился.

 

А в ракете BFR, количество двигателей, по проекту предполагается в районе сорока. Выводы делайте сами.

Я надеюсь, что данная информация заставит читателя задуматься. И даст наконец ему четкое понимание того, что SpaceX на самом деле – шарашкина контора, которая занимается главным образом пиаром и хайпом. Вся суть Илона Маска, в том, что он пытается всех нас убедить в том, что он может построить будущее, с помощью уже имеющихся технологий. Проблема в том, что никто не задается вопросом: почему же это самое будущее уже не было построено без всяких масков?

На самом деле, и Маск и его компания, являются ничем иным, как одним из главных на сегодняшний день, эмиттеров культа космической экспансии – культа опасного тем, что погружает человечество в бесплодные иллюзии о колонизации космоса, хотя та на самом деле, невозможна. Данная иллюзия отнюдь небезобидна, как может показаться на первый взгляд.

Ну и конечно, забавно наблюдать, как масс-медиа постулируют на этот раз превосходство американских ракет Маска, над российскими – при том, что на этот раз отсталыми и несуразными, являются уже американские ракеты.

Ссылки: 

Собственно, сама книга Филькенштейна (внимание, нужно включить VPN, или что там у вас):

 

 

Категория: HexenHammer-II | Добавил: positronix1024 (01.10.2018)
Просмотров: 219 | Теги: культ космической экспансии, SpaceX, Falcon 9, ракетные двигатели, Сатурн-5, История космонавтики | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
avatar
Вход на сайт

Поиск

Друзья сайта

Copyright MyCorp © 2022 uCoz