Сравнение Р-7 с другими ракетами-носителями. Мифы и правда о них.

[А.Лексей]

Р-7 - баллистическая ракета пакетной схемы с силовым поясом, использовалась в 2- и 3-ступенчатых модификациях. Вывела на орбиту первый спутник, первого человека и продолжает (в модификации, по меньшей мере, Л или М, а может быть, и Н) нести службу.

Миф 1 (от Авроры): "Р-7 - копия Фау-2, до последнего гвоздя".
Опровержение мифа: очень смешно.

Миф 2 (от Фланкера): "Р-7 - устаревшая ракета, просто советская промышленность не способна выпустить ничего нового".
Опровержение мифа: судя по номенклатуре РН СССР, способна. Судя по ТТХ БРПЛ КМ им. Макеева, способна выпускать даже ракеты линейной схемы даже небольшие даже с % забрасываемой массы наивысшим в мире, судя по двигателям Кузнецова и Глушко, способна выпускать самые совершеные в мире двигатели.

Миф 3 (от Фланкера): "пакетная схема - это сущеглупость, 4 маленьких бака вместо одного большого - это всегда утяжеление конструкции".

Опровержение мифа 3:

Шаг 1. Ну тогда сущеглупыми являются не только Р-7, Протон и Энергия, но и Атлас-Центавр, Титан-Дельта, Ариан, Шаньчжэн или как там назвали свой РН китайцы. Сущеглупость заразительна? Весь мир населён идиотами? Один Фланкер умный . Он нас такому научит ...

Шаг 2. ЕСЛИ Фланкер проходил сопромат, то вот ему задача. Стоит упругая линейка. Вдоль неё прикладывают силу, она вдруг изгибаестя и ломается. Берут линейку вдвое короче. Во сколько раз стал больше порог неустойчивости - в 2 раза? в 4? в 8?

Шаг 3. Допустим для простоты, что ракета - это упругая сплошная линейка. Разделим 2-ю ступень (серёдку) грубо поровну и будем давить её вдоль не за конец, а за середину. Критическая сила вырастет приблизительно в 4 раза. Т.е. можно при прочих равных условиях в 4 раза облегчить конструкцию 2-й ступени.

Шаг 4. Допустим для простоты, что 1-я ступень - это 4 цилиндра с площадью сечения, равной площади сечения одного эквивалентного цилиндра. Тогда пи ЭР квадрат = 4 пи эр квадрат, отсюда эр = 0,5 ЭР. Площадь бока была 2 пи ЭР, стала 4 * 2 пи эр = 4 пи ЭР, т.е. выросла в 2 раза. Уменьшение радиуса вдвое привело к большей жёсткости по изгибу, массу можно снизить вдвое при той же длине. Т.е. конструкция 1-й ступени вовсе не утяжелилась в 2 раза, а осталась приблизительно той же массы.

Шаг 5. Допустим для простоты, что масса топлива в 1-й и 2-й ступенях одинакова. Тогда видим, что общая масса 1-й + 2-й ступеней была 2М, стала 0,25М+1М=1,25М, т.е. уменьшилась на приблизительно 37%.

Шаг 6. Учтём, что масса конструкции - около 15% общей массы РН, значит, мы сэкономили более 5% одной лишь общей массы РН, т.е. можно массу 3-й ступени или сразу БГ нарастить - за счёт одного лишь этого эффекта - вдвое.

Шаг 7. Учётм, что вообще-то за счёт перераспределения масс конструкции со 2-й ступени на 1-ю мы получили 4-кратный выигрыш в массе конструкции 2-й ступени. Т.е. на 12% уменьшили её общую массу.

Шаг 8. Применяем формулу Циолковского для многоступенчатой ракеты. Получаем, что мы можем увеличить массу 3-й ступени вовсе не на 5% общей массы РН, а ещё на 6% , т.е. на 11% общей массы.
Итак, нарастили массу 3-й ступени или БГ в итоге втрое.

----------------------- итого ------------------------------------

Королёв был грамотный мужик (в отличие от Фланкера, который умеет только по интернетам лазить, а также в отличие от Вернера фон Брауна, строившего только РН линейной схемы).

-------------------------------------------------------------------

Примечание. Если мы строим не космические, а военные баллистические ракеты, то надо учитывать желательность минимизации габаритов, защищённость от воздействий. Но это уже другая история - о Макееве, Янгеле, Уткине ...

[А.Лексей]

Если "для простоты" не допускать, то надо учесть:
1) конусность (ещё более жёсткая форма) 1-й ступени,
2) непосередине (а смещением кверху) оптимальное размещение силового пояса,
3) различную тягу двигателей 1-й и 2-й ступеней,
4) оптимизация обтекаемости за счёт устранения переходных отсеков между ступенями разного диаметра,
5) оптимизация распределения миделя по траектории за счёт переноса широкого миделя в медленную часть траектории,
6) влияние поддува баков на устойчивость к изгибу,
7) не на глазок, а на калькуляторе применить ф-лы Циолковского,
8) учесть изменение скоростного профиля траектории,
9) оптимально перераспределить увеличение массы между 3-й ступенью и полезной нагрузкой,
10) применить ф-лу Циолковского ещё и для 3-й ступени, и не на глазок,

и тогда меня не удивит, если схема Р-7 при одинаковой массе с линейной (древнекитайской и фонбрауновской) даст увеличение полезной нагрузки в 4-5 раз (по сравнению с линейной ракетой той же общей массы и с тем же количеством ступеней, 2, 3 или более).

[А.Лексей]

Привет факультету аэрофизики и космических исследований МФТИ из нашей простой далёкой деревни :-)

[Скептик]

Сообщение от А.Лексей

Привет факультету аэрофизики и космических исследований МФТИ из нашей простой далёкой деревни :-)

Р? - ракета эпохи романтики логарифмической линейки и арифмометра ("Железный феликс"). Искусства сделать машину и отработать в полетах.
Поколение привыкшее к графическим терминалам и роботам это не понимает....

[А.Лексей]

Увы, не понимает. Для того, чтобы сделать открытие или изобретение, нужен, прежде всего, ум, а не графический терминал (он полезен, но не главен). Сегодня графический терминал и интернет заменяют отдельным несознательным гражданам и ум, и честь, и совесть.

[Скептик]

Сообщение от А.Лексей

Увы, не понимает. Для того, чтобы сделать открытие или изобретение, нужен, прежде всего, ум, а не графический терминал (он полезен, но не главен). Сегодня графический терминал и интернет заменяют отдельным несознательным гражданам и ум, и честь, и совесть.

Не знал, а я то я тихо сидел и обрабатывал результаты экспериментов.
Конечно, раз - другой в пятилетку делал открытие или изобретение.

[Лесничий]

Сообщение от Скептик

Р? - ракета эпохи романтики логарифмической линейки и арифмометра ("Железный феликс"). Искусства сделать машину и отработать в полетах.
Поколение привыкшее к графическим терминалам и роботам это не понимает....

она по сей день является самой актуальной и безотказной...по количеству баков и прочего,есть зенит,циклон,только людей с ними не запускают.с семеркой уже кто только не летал...про брауновскую фау...ващще критике не поддается...р-1 была вроде как,некий аналог...там пониже семрочного стола,метрах в трехстах стоят остатки стола единички,подграбленые конечно,так вот на фоне основного,там лилипут.....а семерка,это чисто Королевское детище...единственное ,что наши проворонили,это энергия...вот уж что жаль то жаль..лазил было время ,возле бывшего запр.комплекса бурановского,стоит один экземпляр...пи...ц,такую тему похерили..жалко