Компоновочная схема двухступенчатой ракеты-носителя сверхлёгкого класса Falcon-1
______
Так с чего же начать? А начать опять же надо с команды. Вам необходимо собрать 3-4 специалистов, которые смогут выполнить небольшую научно-исследовательскую работу (НИР) по той ракете (комплексу), которую вы хотите создать. Этот этап совсем не формальность. Вы должны будете определиться с основными параметрами ракеты, требованиями, которые вы к ней предъявляете, последовательностью действий по её созданию и потребными ресурсами, которые нужны для воплощений ваших идей. По сути это инвестиционная презентация или бизнес-план с картинками, параметрами, деньгами и сроками. Такую презентацию можно и на коленке сварганить без расчётов и раздумий. Но этот вариант я не рассматриваю в качестве цели, так как целью должно быть не облапошивание инвестора или заказчика, а реальное создание и полёт ракеты. Но самый первый шаг придётся делать на коленке, ибо это лучше, чем чистый лист. А дальше уже надо начинать создавать!
Так вот, какие же работы надо на первом этапе сделать? А их примерный список такой:
- Оценка рынка и его потребностей. Тут должны быть определены целевые орбиты и потребные массы полезного груза, а также цена таких запусков у конкурентов.
- Формирование облика своей ракеты с комплексом. - Сравнение с конкурентами и объяснение, почему вы будете на рынке жить, а не умирать.
- Формирование состава работ по созданию ракеты и комплекса, их увязку в график и назначение стоимости каждому этапу.
- Определение цены изготовления и запуска ракеты, затрат на содержание инфраструктуры и т.п.
- Формирование финансовой модели проекта, где показывается схема привлечения средств и окупаемость проекта.
Это достаточно укрупнённый и не полный список, но это база, без которой нельзя. В принципе всё это нужно больше не инвестору или заказчику, а больше вам самим для понимания того, что вы сами хотите сделать. Инвестору и заказчику нужно ответить на три вопроса:
Что вы предлагаете делать?
Кто это всё будет делать?
Какие для этого нужны ресурсы?
Уверяю вас, что развёрнутые ответы на эти вопросы однозначно определят судьбу проекта.
Теперь хотел бы пояснить по основным работам и как прийти к развёрнутым ответам. В принципе оценку рынка каждый себе «фантазирует» сам и тут сильно нечего комментировать, рыночную нишу просто надо уметь выбирать и в неё попадать. А вот дальше уже идут достаточно сложные технические вопросы. Так вот для техники вам надо увязать облик ракеты и комплекса. Для этого под нишу в рынке надо выполнить проектно-баллистический анализ и определиться с основными параметрами ракеты.
Основные проектные параметры :
- Количество ступеней ракеты и тип их соединения.
- Тип применяемого топлива и удельные импульсы тяги двигателей.
- Тяговооружённости ступеней (тяга двигателей).
- Распределение масс по ступеням (заправки) или относительные конечные массы ступеней.
- Диаметр ракеты или нагрузка на мидель.
Дополнительно и желательно выбираются:
- Точка старта (космодром).
- Дальность полей падения отделяющихся частей.
- Ограничения на условия сброса головного обтекателя.
- Максимальные действующие перегрузки в полёте.
- Тип и схема разделения ракетных блоков.
- Требования по «захоронению» верхней ступени.
Эти параметры, требования и ограничения не полные, но их вполне достаточно, чтобы определиться с обликом ракеты. Перебирая основные проектные параметры, вы влияете на всё, в том числе на стоимость и сроки создания, а также на стоимость пусковых услуг. Как видите, тут очень много баллистики. Так что либо ищите себе в команду проектного баллистика, либо изучайте сами. Также при расчёте баллистики нужны относительные весовые коэффициенты или попросту массы элементов конструкции. Желательно, чтобы у вас был специалист, который умеет эти массы считать с достаточно высокой степенью точности и обосновывать их на основании статистики. Что такое весовые коэффициенты, можете почитать в 15 главе книги «Проектирование средств выведения космических аппаратов», В.К. Сердюк. В принципе баллистику и веса вполне может считать один человек, это даже было бы самым правильным. Но нагрузка тогда сильно большая на специалиста может лечь, что скажется на сроках и качестве. Единственное, стоит учитывать, что при выборе проектных параметров вы должны максимизировать или минимизировать некую функцию. В учебной литературе предлагается обычно улучшать весовое совершенство ракеты. Но, скорее всего, вам нужно будет минимизировать стоимость пуска или сроки и стоимость разработки (создания). Обычно эти критерии противоречат друг другу, так что придётся выбирать. Но самое сложное в этой работе, что достоверных моделей (функций) стоимости и сроков нет. Либо формируйте зависимость от основных проектных параметров сами на базе учебной литературы и статей, либо волюнтаристически выбирайте параметры, которые, как вам кажется, обеспечат то, что нужно.
После выполнения проектно-баллистического анализа у вас на руках появляются все параметры ракеты и массы всех её систем. Вы можете нарисовать её облик в виде компоновочной схемы и заполнить табличку с характеристиками. Обычно в учебной литературе и в институтах на этом заканчивают проектирование и дальше дают только разрозненные дисциплины. Но вы видите, что из перечня работ на первом этапе (НИР) мы с горем пополам сделали только второй пункт. Думаю, объяснять, как разрекламировать полученный облик ракеты не нужно.
А как-же выполнить все остальные работы? А для этого необходимо определиться с составом комплекса. Наилучшим образом для этого подходит схема деления.
Комментарии 3