Obecné otázky o kosmonautice
Re: Pry zahadna tiskovka
Děkuju moc
Fórum by pak bylo nepřehledné.
Fórum by pak bylo nepřehledné.
- Ketivab
- Správce profilu na Twitteru
- Příspěvky: 525
- Reputace: 1
- Bydliště: Země
- Registrován: 10.11.2016 16:27
Re: Otázky
Čím přesně je způsobeno, že při porovnání různých raket má jedna na LEO nosnost vyšší než druhá, ale na GTO nižší?
Př.: F9 - LEO: 22 800 kg, GTO: 8 300 kg
Ariane 5 - LEO: 21 000 kg, GTO: 10 500 kg
Př.: F9 - LEO: 22 800 kg, GTO: 8 300 kg
Ariane 5 - LEO: 21 000 kg, GTO: 10 500 kg
Re: Otázky
Hodně v tom hraje roli horní stupeň - jeho výkon, což je často dáno např. palivem.
-
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1019
- Reputace: 336
- Registrován: 14.9.2016 1:01
Re: Otázky
V danom prípade je to dané jednoznačne motormi a palivom - F9 má oba stupne RP+LOX, Ariane 5 má oba stupne LH+LOX.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ale takáto odpoveď je vlastne o ničom. Takže trochu inak: Rozdielna nosnosť je daná rôznymi vlastnosťami použitých stupňov, motorov a palív.
Ťah a špecifický impulz motoru závisí
1) od hustoty a teploty spalín, ktoré expandujú v tryske
2) od hustoty a tlaku prostredia, do ktorého spaliny expandujú
Z matematiky a fyziky okolo expanzie na tryske vyplíva, že pri nulovom tlaku prostredia (vo vakuu) je výhodnejšie mať čo najvyššiu teplotu spalín, dlhú trysku a relatívne ľahké spaliny - tomu z použiteľných technických riešení zodpovedá kyslíko-vodíkový motor (spaliny = vodná para).
A naopak, v atmosfére je výhodnejšia vysoká hustota spalín - tomu zasa zodpovedá motor na tuhé pohonné hmoty.
Lenže motor na TPH je z viacerých príčin značne nepraktický - palivová náplň je drahá (1kg TPH stojí viac ako 10 dolárov - to je najmenej 10x viac ako LH+LOX alebo RP+LOX), výkon motoru sa prakticky nedá regulovať, a spaliny horenia TPH je ekologicky škodlivé, často i priamo jedovaté. Takže sa používajú motory RP+LOX, ktoré majú "kompromisné" vlastnosti - prijateľne vysokú hustotu spalín (vďaka CO2) aj prijateľnú teplotu spalín a dobre sa regulujú.
V zadaní otázky chýba ešte jeden podstatný parameter - štartovacia hmotnosť.
Ariane 5 - Hmotnost 777 000 kg Nosnost na LEO 21 000 kg na GTO 10 500 kg
Falcon 9 - Hmotnost 549 000 kg Nosnosť na LEO 22 800 kg na GTO 8 300 kg
Lenže Ariane 5 je prapodivná a z hľadiska efektívnosti "nie zrovna vydarená" konštrukcia - má dva obrovské motory na TPH (273 ton každý), ktoré dávajú viac ako 14MN ťahu, a centrálny kysliko-vodíkový stupeň, má len 185 ton, dáva ťah 0,96MN pri hladine mora (6,85%) a 1,36MN vo vakuu (9,7%). Horný kysliko-vodíkový stupeň potom váži 19,4 tony (slúži pre dosiahnutie LEO i GTO).
Proste neefektívna kombinácia motorov na TPH a slabého kyslikovo-vodíkového motoru má čo robiť, aby pri spotrebe 756 ton hmoty vyniesla na LEO 21 ton hmoty (2,7%). Potom sa ale uplatní vysoká efektivita kysliko-vodíkového motoru vo vakuu a pri spotrebe 10,5tony hmoty vyšle na GTO 10,5 tony hmoty (50%)
Falcon 9 sa napriek kompromisom (motory s otvoreným cyklom) jeví oveľa vyvýženejšie. Pri spotrebe 526 ton hmoty vynesie na LEO 22,8 tony (4,15%). Horný stupeň je menej efektívny ako u Ariane - pri spotrebe 14,5 tony hmoty vyšle na GTO 8,3 tony hmoty (36,5%)
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ale takáto odpoveď je vlastne o ničom. Takže trochu inak: Rozdielna nosnosť je daná rôznymi vlastnosťami použitých stupňov, motorov a palív.
Ťah a špecifický impulz motoru závisí
1) od hustoty a teploty spalín, ktoré expandujú v tryske
2) od hustoty a tlaku prostredia, do ktorého spaliny expandujú
Z matematiky a fyziky okolo expanzie na tryske vyplíva, že pri nulovom tlaku prostredia (vo vakuu) je výhodnejšie mať čo najvyššiu teplotu spalín, dlhú trysku a relatívne ľahké spaliny - tomu z použiteľných technických riešení zodpovedá kyslíko-vodíkový motor (spaliny = vodná para).
A naopak, v atmosfére je výhodnejšia vysoká hustota spalín - tomu zasa zodpovedá motor na tuhé pohonné hmoty.
Lenže motor na TPH je z viacerých príčin značne nepraktický - palivová náplň je drahá (1kg TPH stojí viac ako 10 dolárov - to je najmenej 10x viac ako LH+LOX alebo RP+LOX), výkon motoru sa prakticky nedá regulovať, a spaliny horenia TPH je ekologicky škodlivé, často i priamo jedovaté. Takže sa používajú motory RP+LOX, ktoré majú "kompromisné" vlastnosti - prijateľne vysokú hustotu spalín (vďaka CO2) aj prijateľnú teplotu spalín a dobre sa regulujú.
V zadaní otázky chýba ešte jeden podstatný parameter - štartovacia hmotnosť.
Ariane 5 - Hmotnost 777 000 kg Nosnost na LEO 21 000 kg na GTO 10 500 kg
Falcon 9 - Hmotnost 549 000 kg Nosnosť na LEO 22 800 kg na GTO 8 300 kg
Lenže Ariane 5 je prapodivná a z hľadiska efektívnosti "nie zrovna vydarená" konštrukcia - má dva obrovské motory na TPH (273 ton každý), ktoré dávajú viac ako 14MN ťahu, a centrálny kysliko-vodíkový stupeň, má len 185 ton, dáva ťah 0,96MN pri hladine mora (6,85%) a 1,36MN vo vakuu (9,7%). Horný kysliko-vodíkový stupeň potom váži 19,4 tony (slúži pre dosiahnutie LEO i GTO).
Proste neefektívna kombinácia motorov na TPH a slabého kyslikovo-vodíkového motoru má čo robiť, aby pri spotrebe 756 ton hmoty vyniesla na LEO 21 ton hmoty (2,7%). Potom sa ale uplatní vysoká efektivita kysliko-vodíkového motoru vo vakuu a pri spotrebe 10,5tony hmoty vyšle na GTO 10,5 tony hmoty (50%)
Falcon 9 sa napriek kompromisom (motory s otvoreným cyklom) jeví oveľa vyvýženejšie. Pri spotrebe 526 ton hmoty vynesie na LEO 22,8 tony (4,15%). Horný stupeň je menej efektívny ako u Ariane - pri spotrebe 14,5 tony hmoty vyšle na GTO 8,3 tony hmoty (36,5%)
Fráza "studená vojna" začína dostávať nový obsah...
Mazany Koroljov ?
Dneska jsem byl na ucene prednasce http://www.patecnici.net/prednasky/petr ... etna-2017/ kde recnik srovnaval parametry R-7 s vojenskymi potrebami a dosel k zaveru, ze Koroljov vlastne asi tahal sovetske vedeni za fusekli, protoze pod nosem jim zkonstruoval vojensky temer nepouzitelny nosic (jen cas na pripravu 30 hodin, odpalovaci zakladna zvici povrchoveho dolu, atd. ) ale temer bez uprav pouzitelny pro kosmonoutiku. Co si o tom myslite ?
- kopapaka
- Zkušený vesmírný průzkumník
- Příspěvky: 352
- Reputace: 2
- Bydliště: kósek od Prostějova
- Registrován: 23.5.2014 7:38
Re: Mazany Koroljov ?
Koroljov chtěl do vesmíru, to ano a určitě na to myslel i při navrhování raket. Ovšem tehdy prostě nešlo jen tak udělat malou raketu s rychlou přípravou. Bojová hlavice prostě byla hodně těžká a cíle daleko.
-
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1019
- Reputace: 336
- Registrován: 14.9.2016 1:01
Re: Mazany Koroljov ?
Nie mi jasné, odkiaľ autor takúto informáciu vyhrabal, ale je to proste nezmysel.
Celý proces odpálenia bojovej rakety R-7 zo stálej bojovej pohotovosti trval menej ako 120 minút, z toho vztýčenie rakety trvalo asi desať minút a tankovanie okolo 90 minút.
Tridsať hodín je možno doba odpálenia pre raketu uloženú v železničných prepravných kontajneroch - teda s montážou, pripojením bojovej časti a všetkými previerkami súvisiacimi s montážou. Lenže to je tiež najnižší možný stupeň bojovej pripravenosti rakety.
Celý proces odpálenia bojovej rakety R-7 zo stálej bojovej pohotovosti trval menej ako 120 minút, z toho vztýčenie rakety trvalo asi desať minút a tankovanie okolo 90 minút.
Tridsať hodín je možno doba odpálenia pre raketu uloženú v železničných prepravných kontajneroch - teda s montážou, pripojením bojovej časti a všetkými previerkami súvisiacimi s montážou. Lenže to je tiež najnižší možný stupeň bojovej pripravenosti rakety.
Fráza "studená vojna" začína dostávať nový obsah...
- Amper
- Zkušený inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 2129
- Reputace: 214
- Bydliště: Plzeň
- Registrován: 20.7.2012 12:53
Re: Mazany Koroljov ?
Podle mne je to blbost - Rusove v te dobe neumeli zmensit atomove hlavice a proto jejich rakety museli byt silnejsi. A samozrejme ze postupovali od V-2 jako vsichni.
Takze Koroljov sice mazanej byl (treba tim jak predvedl Chruscovovi propagandisticke show a ten dal kosmonautice prioritu) ale armada se za fusekli jen tak tahat neda. A v Sovetskem svazu by si hrube koledoval o dalsi pobyt v gulagu. To ze pozdeji byly k disposici lepsi rakety pro vojsko je logicke - R-7 posunula technologie a navic se zmensili i hlavice.
Takze Koroljov sice mazanej byl (treba tim jak predvedl Chruscovovi propagandisticke show a ten dal kosmonautice prioritu) ale armada se za fusekli jen tak tahat neda. A v Sovetskem svazu by si hrube koledoval o dalsi pobyt v gulagu. To ze pozdeji byly k disposici lepsi rakety pro vojsko je logicke - R-7 posunula technologie a navic se zmensili i hlavice.
-
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1019
- Reputace: 336
- Registrován: 14.9.2016 1:01
Re: Mazany Koroljov ?
V čase prvého Sputniku už mali sovieti termojadrovú bombu RDS-37 (od roku 1955) s nominálnym výkonom 3Mt (skúšanú na zmenšený výkon 1,6Mt - na českej wikistránke je uvedený nezmysel).
RDS-37 už bola schopná prepravy "stredným" bombardérom Tu-16, teda hmotnosť úplnej trojmegatonovej bomby bola pravdepodobne pod päť ton.
Raketa R-7 bola zavádzaná do výzbroje oficiálne v roku 1959 a mala nosnosť 3t na diaľku 8000km, výkonnejšia R-7A z roku 1960 potom 5370kg na diaľku 12000km. Američania síce presný výkon nepoznali, ale z hmotnosti a dráhy Sputnik 3 im muselo byť zrejmé, že sovieti disponujú raketou, ktorá je schopná dopraviť na obežnú dráhu okolo jeden a pol tony, čo po prevedení na balistickú raketu znamená nosnosť okolo šesť ton na 10 000 km. To je jedna vec.
Druhá vec - v roku 1961 sovieti demonštrovali odpálením RDS-220 na Novej Zemli svoju schopnosť vyrobiť multimegatonovú nálož dopraviteľnú lietadlom. Výkon odhadnutý (v tom čase) na 57Mt a hmotnosť odhadovaná na 15-20 ton dávali relatívny výkon 2,8-3,8Mt na tonu konštrukcie, čo bolo začiatkom 60. rokov mierne menej ako u najlepších amerických pokusov. Ale zverejnenie informácie o redukovanom výkone "Kuzkinej mati" tieto úvahy narušili - pre neredukovaný výkon okolo 100Mt vychádzal relatívny výkon 5-6,6Mt na tonu.
Z takýchto ramcových výpočtov a odhadov potom vychádzal odhad možného výkonu bojovej časti rakety R-7A až na 20-25 megaton. Nie je podstatné, že takú nálož sovieti v tom čase nevyrábali a R-7A ju teda nikdy neniesla - v tom čase to nikto nevedel.
Aj uvaha o propagandistickej show vedenej Koroljovom stojí na vode. Podstatnú časť "show" nasledujúcej po prvom sputniku totiž obstaral západ kompletne vo vlastnej réžii, sovietsku propagandu to naopak značne zaskočilo - vedúci propagandisti vedeli o kozmonautike a sovietskej raketovej technike doslova ... ako povedať slušne .... slušne povedané - nevedeli nič. Predpokladali, že to bude zaujímať zopár odborníkov a nadšencov, ale rozhodne nie masy.
RDS-37 už bola schopná prepravy "stredným" bombardérom Tu-16, teda hmotnosť úplnej trojmegatonovej bomby bola pravdepodobne pod päť ton.
USA ešte na začiatku roku 1954 nedisponovali transportovateľnou termonukleárnou náložou, prvý prototyp s tuhým LiD bol až test Castle Bravo (v marci 1954, prototyp TX-21). Ale v rámci serie testov Castle boli opätovne testované aj prototypy náloží s kryogennym systemom podobné Ivy Mike.Rusove v te dobe neumeli zmensit atomove hlavice
Raketa R-7 bola zavádzaná do výzbroje oficiálne v roku 1959 a mala nosnosť 3t na diaľku 8000km, výkonnejšia R-7A z roku 1960 potom 5370kg na diaľku 12000km. Američania síce presný výkon nepoznali, ale z hmotnosti a dráhy Sputnik 3 im muselo byť zrejmé, že sovieti disponujú raketou, ktorá je schopná dopraviť na obežnú dráhu okolo jeden a pol tony, čo po prevedení na balistickú raketu znamená nosnosť okolo šesť ton na 10 000 km. To je jedna vec.
Druhá vec - v roku 1961 sovieti demonštrovali odpálením RDS-220 na Novej Zemli svoju schopnosť vyrobiť multimegatonovú nálož dopraviteľnú lietadlom. Výkon odhadnutý (v tom čase) na 57Mt a hmotnosť odhadovaná na 15-20 ton dávali relatívny výkon 2,8-3,8Mt na tonu konštrukcie, čo bolo začiatkom 60. rokov mierne menej ako u najlepších amerických pokusov. Ale zverejnenie informácie o redukovanom výkone "Kuzkinej mati" tieto úvahy narušili - pre neredukovaný výkon okolo 100Mt vychádzal relatívny výkon 5-6,6Mt na tonu.
Z takýchto ramcových výpočtov a odhadov potom vychádzal odhad možného výkonu bojovej časti rakety R-7A až na 20-25 megaton. Nie je podstatné, že takú nálož sovieti v tom čase nevyrábali a R-7A ju teda nikdy neniesla - v tom čase to nikto nevedel.
Aj uvaha o propagandistickej show vedenej Koroljovom stojí na vode. Podstatnú časť "show" nasledujúcej po prvom sputniku totiž obstaral západ kompletne vo vlastnej réžii, sovietsku propagandu to naopak značne zaskočilo - vedúci propagandisti vedeli o kozmonautike a sovietskej raketovej technike doslova ... ako povedať slušne .... slušne povedané - nevedeli nič. Predpokladali, že to bude zaujímať zopár odborníkov a nadšencov, ale rozhodne nie masy.
Fráza "studená vojna" začína dostávať nový obsah...
Re: Mazany Koroljov ?
Alchymista: Díky za info! Výborný príspevok!