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楼主: hkhtg090201
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[专题专项] 维珍轨道(Virgin Orbit)的运载火箭——发射器-1号/LauncherOne

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xtal 发表于 2017-6-7 07:52 | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2017-6-7 07:12
那先拿出一个带翼比不带翼的构型提高20%运载系数的方案出来啊?
X-15从15kmM1到双三用时不过30s吧?对液 ...

30秒?X15推比到2以上了?还有,不带机翼你准备用多少升阻比飞?还是学习常规火箭那样完全靠推力抵消重量?
9m96e2 发表于 2017-6-7 12:25 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-7 07:49
飞马座就是例子。三级带机翼比四级地面起飞载荷系数高了20%。当然了,某些人直接说这没啥区别。

高空发射的效果在于增加发射时的动能和位能,避开空气阻力巨大的低空段,同时启动环境的压强更低,发动机比冲更大,这些因素哪一个和带翼有关?
飞马座带翼的主要原因是一级没有推力矢量控制,而且工作时间只有70s不到,用气动应付不会带来太大的死重
9m96e2 发表于 2017-6-7 12:27 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-7 07:52
30秒?X15推比到2以上了?还有,不带机翼你准备用多少升阻比飞?还是学习常规火箭那样完全靠推力抵消重量 ...

Thrust/weight: 2.07
https://en.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15
xtal 发表于 2017-6-7 13:24 | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2017-6-7 12:27
Thrust/weight: 2.07
https://en.wikipedia.org/wiki/North_American_X-15

那你想一下,如果没有翅膀能这么快加速么?你有弹体做升力,升阻比只有2-3级别。你不用弹体做升力,那么要克服重力。
9m96e2 发表于 2017-6-7 21:04 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-7 13:24
那你想一下,如果没有翅膀能这么快加速么?你有弹体做升力,升阻比只有2-3级别。你不用弹体做升力,那么 ...

克服重力没你想的那么可怕,如果推比为2,只要30度攻角就能克服重力,此时导致的损失只有(1-cos30),也就是15%的推力
xtal 发表于 2017-6-8 00:37 | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2017-6-7 21:04
克服重力没你想的那么可怕,如果推比为2,只要30度攻角就能克服重力,此时导致的损失只有(1-cos30),也 ...

15%推力还无所谓?你可真大方。这和20%载荷系数提升没啥区别有啥两样?还有,说破天,为啥飞马座的第一级要留机翼啊?莫非设计师是智障?
9m96e2 发表于 2017-6-8 05:51 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-8 00:37
15%推力还无所谓?你可真大方。这和20%载荷系数提升没啥区别有啥两样?还有,说破天,为啥飞马座的第一级 ...

您不会看一下前后的帖子么。。。
机翼只在前30~40s能提供升力,不加机翼这段时间内损失的delta-v只有100m/s左右;而相比之下Pegasus一级增加的机翼使得干质比从10降到了7,增加了半吨死重,这对一级只工作72s的Pegasus不算什么,但对于二级只有一级10%甚至更小的launcher one,为了100m/s dv增加机翼就意味着MECO速度相同时二级规模缩小四分之一,运载系数是降低四分之一而非提升四分之一。
而且说到底OA设计师不是智障,为什么Virgin的就是呢?
xtal 发表于 2017-6-9 19:13 | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2017-6-8 05:51
您不会看一下前后的帖子么。。。
机翼只在前30~40s能提供升力,不加机翼这段时间内损失的delta-v只有100 ...

30秒那是X15,那是2的推比。液体火箭用2的推比什么代价不知道么?
9m96e2 发表于 2017-6-9 21:30 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-9 19:13
30秒那是X15,那是2的推比。液体火箭用2的推比什么代价不知道么?

好啊,那就把推比降到1.4,重力损失1.4(1-sin45%)=0.4g,按花50s爬升来算损失也不过200m/s delta-v
darklighter 发表于 2017-6-9 23:09 | 显示全部楼层
空射的水平初速度不能直接利用,必须趁速度还比较低,迅速转到斜向上的正确方向上。然后维持一段零攻角、零升力的飞行,降低气动载荷,直至出稠密大气层。
有翼、升阻比高对性能的好处,只在水平转到斜向上的过程中攻角小。然后就几乎没有升力了,因为大动压飞行时还有攻角的话结构受不了,就不再有好处了。
有翼的坏处是阻力和死重大。
好处和坏处的比较需要具体计算,很难简单说清楚。

初始转弯时间很短,有没有翼重力损失没多大区别。

供参考:
《水平空中发射固体有翼运载火箭轨道设计与优化》
http://www.ixueshu.com/document/5105f89ee03b4f00.html

水平发射.png

xtal 发表于 2017-6-9 23:54 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2017-6-9 23:09
空射的水平初速度不能直接利用,必须趁速度还比较低,迅速转到斜向上的正确方向上。然后维持一段零攻角、零 ...

没人说要利用那点初速度,带机翼是为了利用升力。哪怕很一般的设计也很容易升阻比超过5.那就只要损失体重的20%就能抵消重力。实际上最佳是学习XB70的气动,利用激波在高速下获得超高升阻比。XB70在2马赫下0升力阻力系数连0.01都不到。
xtal 发表于 2017-6-9 23:56 | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2017-6-9 21:30
好啊,那就把推比降到1.4,重力损失1.4(1-sin45%)=0.4g,按花50s爬升来算损失也不过200m/s delta-v

同样的推重比,有机翼的话净推力大得多。
darklighter 发表于 2017-6-10 00:09 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-9 23:54
没人说要利用那点初速度,带机翼是为了利用升力。哪怕很一般的设计也很容易升阻比超过5.那就只要损失体重 ...

请细心再看一遍我写了些啥
ddgs_wlz 发表于 2017-6-10 00:47 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-9 23:54
没人说要利用那点初速度,带机翼是为了利用升力。哪怕很一般的设计也很容易升阻比超过5.那就只要损失体重 ...

真心觉得直接用XB70驮个火箭在双3扔下去比让火箭带个气动面要实惠的多,XB70当年试验实际也只能在2万多米高度达到3M,再往上稀薄大气的升力作用就不明显了,火箭不仅不用带机翼,连发动机都要更多考虑真空比冲
ddgs_wlz 发表于 2017-6-10 00:57 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2017-6-9 23:09
空射的水平初速度不能直接利用,必须趁速度还比较低,迅速转到斜向上的正确方向上。然后维持一段零攻角、零 ...

我觉得要想有效减轻火箭第一级负担,要像F15发射ASM-135那样在升限末端给火箭赋予较高初速,让火箭迅速脱离稠密大气,进入真空
xtal 发表于 2017-6-10 02:23 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2017-6-10 00:09
请细心再看一遍我写了些啥

你那个正确方向不见得是“正确”的。
darklighter 发表于 2017-6-10 06:23 | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-10 02:23
你那个正确方向不见得是“正确”的。

所有火箭都是这样,入轨点和发射点高度差至少200km左右,飞行时间几分钟。
不以正确的角度穿出大气层,且不说气动力热的问题,根本也飞不到入轨高度。
飞马座当然也不例外,看看发射视频是很清楚的。
9m96e2 发表于 2017-6-10 06:31 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
xtal 发表于 2017-6-9 23:56
同样的推重比,有机翼的话净推力大得多。

难道不是空气阻力更大,推重比更小么?
darklighter 发表于 2017-6-10 06:47 | 显示全部楼层
ddgs_wlz 发表于 2017-6-10 00:57
我觉得要想有效减轻火箭第一级负担,要像F15发射ASM-135那样在升限末端给火箭赋予较高初速,让火箭迅速脱 ...

载机当然越牛越有利于火箭。
飞马座释放马赫数0.8,ASM-135是0.93,也没差很多。
ASM-135的目标是拦截,要更近似于垂直穿出大气,所以要求载机爬升中以大速度倾角释放。
F-15是从较低空加速到超音速冲上来的。
xtal 发表于 2017-6-10 10:17 | 显示全部楼层
darklighter 发表于 2017-6-10 06:23
所有火箭都是这样,入轨点和发射点高度差至少200km左右,飞行时间几分钟。
不以正确的角度穿出大气层, ...

带机翼以后是不需要那么大仰角的。带机翼飞行器根本不需要初始推重比大于1.
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