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[原创] 一种新构型火箭的设想

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jiyu_shi 发表于 2018-10-8 10:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

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传统火箭是分级设计,一级烧完丢掉再烧下一级,负载在最顶端。我设想的新构型是一级低密度推进剂箱在顶端,烧完后分离,负载段在其下,再往下是二级低密度推进剂箱和一二级共用高密度推进剂箱,两极发动机安装在一个发动机段,如图所示。

new_type.png

与传统火箭相比,此构型省却了一个级间段、一个箱间段,原来头锥的空间现在可用来装推进剂,因此全箭长度可明显缩短。此构型一二级发动机同时在地面点火,提高了可靠性,且一级发动机可固定安装,由二级发动机实现摆动。负载整流罩可连接在一级低密度推进剂箱下面,分离时张开,一起由分离火箭拉出分离。

此构型的问题:
1、在抛弃整流罩之前,要带着空的一级低密度推进剂箱,重量较大。因此此构型适合像宇宙神5这样的大一级火箭,或者一级燃烧时间要设计为在整流罩分离附近。
2、负载整流罩要承受一级低密度推进剂的重量,需要付出重量代价。
3、二级飞行时带着一个较大的共用高密度推进剂箱。
4、一级发动机如果不抛弃,在二级飞行阶段也是死重。

如果在此构型下段加上机翼,负载底座进行修型,那么这部分可像航天飞机一样返回。与航天飞机相比,此构型没有带着巨大的空货仓,而是带了两个推进剂箱。当然它是不载人的。

一级低密度推进剂箱和负载整流罩也有可能实现回收。


按三楼的意见修改了一下,一级低密度推进剂箱外挂,整个构型更合理,一级燃烧时间也不用刻意设计成整流罩分离附近。二级低密度推进剂箱上设保型结构的设备仓,鼻锥打开就是载荷底座。如果不设机翼,而是安装柵格翼,可以考虑VTVL返回。而且此构型可能发展成载人飞船。

new_type01.png new_type02.png


oaki911 发表于 2018-10-8 16:00 | 显示全部楼层
为积极思考点赞!         


oaki911 发表于 2018-10-8 16:06 | 显示全部楼层
其次,发现如下问题:负载段需要增大强度、重量也增加,相当于长度增加了几倍的箱间段和级间段,得失需要仔细计算才能确定。

个人认为:外挂的可分离式一级燃料箱,是更简单、高效的方案:


外挂的可分离式燃料箱的火箭.jpg

如果长征九号将芯一级液氧箱改为外挂可分离式4个5米直径液氧箱,则可以显著降低整个火箭的高度,提高干质比,具有较大价值:


                               
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 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-8 16:27 | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-8 16:06
其次,发现如下问题:负载段需要增大强度、重量也增加,相当于长度增加了几倍的箱间段和级间段,得失需要仔 ...

能不能用坎巴拉造一个我的构型?
oaki911 发表于 2018-10-8 16:39 | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2018-10-8 16:27
能不能用坎巴拉造一个我的构型?

我学会了再给您做一个构型。
9m96e2 发表于 2018-10-8 19:27 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
现实中没有KSP的神奇燃料管,燃料在级间输送的上限是像航天飞机那样侧面供给相邻的级段,很难实现越过载荷舱
hyperion 发表于 2018-10-8 20:10 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-8 16:06
其次,发现如下问题:负载段需要增大强度、重量也增加,相当于长度增加了几倍的箱间段和级间段,得失需要仔 ...

芯级外挂液氧箱怎么感觉变质子了?
hyperion 发表于 2018-10-8 20:17 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2018-10-8 19:27
现实中没有KSP的神奇燃料管,燃料在级间输送的上限是像航天飞机那样侧面供给相邻的级段,很难实现越过载荷 ...

设想一个类似航天飞机的方案,只不过把轨道器推进段以前全砍掉,直接套上一次性整流罩装载荷。优点类似航天飞机-C,只不过推进段是可以再入返回复用的。感觉这个比LZ的靠谱。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-8 21:03 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
我还想过用两台yf480装5米芯级,芯级只装煤油,氧箱外挂。
9m96e2 发表于 2018-10-8 21:34 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-10-8 20:17
设想一个类似航天飞机的方案,只不过把轨道器推进段以前全砍掉,直接套上一次性整流罩装载荷。优点类似航 ...

这个就是侧挂式SDHLV或者Zubrin版的Ares了呀,不过从载荷容积来看还是氧箱改平头顶载荷更好吧?
hyperion 发表于 2018-10-8 21:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
9m96e2 发表于 2018-10-8 21:34
这个就是侧挂式SDHLV或者Zubrin版的Ares了呀,不过从载荷容积来看还是氧箱改平头顶载荷更好吧?

也对 ,侧置就不能提前抛整流罩了,整流罩也不能太宽。看来传统的就是好呀
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-9 10:31 | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-8 16:06
其次,发现如下问题:负载段需要增大强度、重量也增加,相当于长度增加了几倍的箱间段和级间段,得失需要仔 ...

按你的意见又画了张图,确实构型更合理。
oaki911 发表于 2018-10-9 15:52 | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2018-10-9 10:31
按你的意见又画了张图,确实构型更合理。

设计和作画都真棒!  相信一定能见到具体实现的。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-9 18:10 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
又脑洞了一个:整流罩不抛弃,把传统两半式改为三片或四片开合式,VTVL返回时可张开成巨大减速板和气动面。在高空靠反推减速,出了黑障段靠气动减速。如果整个整流罩用作气动太过庞大,就分成上下两部分,上半部和普通整流罩一样两半抛弃式,下半部是三片或四片开合式。
sun_pc79 发表于 2018-10-12 22:58 | 显示全部楼层
你先得搞出KSP的神奇管子这样的天顶星燃料分配系统
ddeell72 发表于 2018-10-13 06:16 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-8 16:06
其次,发现如下问题:负载段需要增大强度、重量也增加,相当于长度增加了几倍的箱间段和级间段,得失需要仔 ...

这是个神马程序 ???? 设计火箭 ?
joki 发表于 2018-10-13 09:35 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ddeell72 发表于 2018-10-13 06:16
这是个神马程序 ???? 设计火箭 ?

游戏,坎巴拉太空计划。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-13 11:58 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
第一个构型过期了,改成后面那个
hjqh 发表于 2018-10-13 19:45 | 显示全部楼层
考虑去申请专利啊,我觉得第一种也挺好,第二种有点类似航天飞机的搞法
 楼主| jiyu_shi 发表于 2018-10-13 20:04 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
开源吧,就是不知道这种发明怎么开源。
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