УР-700 в RO

Недавняя заметка вдохновила меня (прошу не счесть плагиатом) на попытку создания реплики УР-700 в реалиях мода Realism Overhaul. Заранее оговорю что это только ракета-носитель, на полноценную программу ЛК-700 меня бы не хватило.
Realism Overhaul — мод (или, вернее, набор модов), максимально приближающий KSP к реальной жизни.


Постановка задачи: создать максимально похожую на УР-700 ракету (как внешне, так и по характеристикам).

Начну с небольшой исторической справки:

УР-700 — сверхтяжёлая ракета-носитель от ОКБ-52 (конструкторское бюро под руководством В.Н.Челомея), предложенная в рамках советской лунной программы. Для пилотируемой (прямой) посадки на луну требовалась ракета-носитель с полезной нагрузкой на НОО 130-170 т. Конструкция ракеты обуславливалась двумя требованиями: модульность и возможность перевозки по железной дороге (что накладывало ограничение на максимальный диаметр блока — 4,1 м).
Основным преимуществом проекта УР700-ЛК700 относительно Н1-Л3 была возможность прямой посадки на луну без промежуточных этапов (выход на НОО, необходимость стыковки на орите луны и т.п.). Такая схема менее эффективна, но зато была более простой, и, следовательно, надёжной. Кроме того, Н-1, из-за своих габаритов, было необходимо собирать прямо на космодроме.

Первая ступень состоит из 6 модулей установленных в блоках по 2 вокруг второй ступени, вторая ступень — 3 модуля. Все модули использовали унифицированные баки, модули первой ступени длиннее на треть (в каждом блоке по одному «дополнительному» баку горючего и окислителя). Все 9 модулей использовали двигатели РД-270 (тяга 6270 КН, удельный импульс 301-322 с), причём, до отстрела первой ступени, двигатели второй ступени питаются из «дополнительных» баков первой ступени, не расходуя топливо второй ступени. К сожалению, точной информации по длине модулей я не нашёл, по моим прикидкам длинна модулей первой и второй ступени примерно 39 и 26 м соответственно. Третья ступень представляет собой облегчённую (половина топлива и 3 двигателя вместо 6) первую ступень ракеты УР-500 (Протон).

Стартовая масса УР-700 должна была составлять более 4800 тонн, все три ступени использовали высококипящее топливо. Данные о полезной нагрузке разнятся, я решил взять 140 т.


В качестве «полезной» нагрузки для испытаний я взял бак, заполненный FLOX88 — какой-то смесь фтора и жидкого кислорода. Привлекла она меня плотностью — 1300 кг/м^3, наибольшая из того, что я мог использовать. Явно не самое красивое решение (водрузить на ракету 140 т. жутко токсичной смеси, которая затем, в лучшем случае, будет медленно сходить с НОО).


Третья ступень — по факту первая ступень Протона с тремя двигателями (а соответственно и тремя баками горючего) вместо шести. По хорошему, надо было разделить баки с горючим и окислителем (горючее в боковых баках, окислитель в центральном), но я с этого момента и в дальнейшем упростил себе задачу и равномерно разделил топливо по всем бакам.



Вторая ступень — три бака длинной 26 метров и диаметром 4,1.

Я хотел сделать первую ступень не шестью отдельными блоками, а 3 блока по 2 модуля. Из-за этого пришлось изобретать велосипед со способом их крепления к центральному блоку:



Размеры декоплера можно менять аналогично топливному баку, однако, судя по всему, вместе с размеров меняется максимальная температура, которую выдерживает декоплер. Чем закончилась попытка использовать декоплер небольшого диаметра можно видеть в шапке заметки (кстати, после этого ракета сохранила управляемость и продолжала полёт пока не разрушилась из-за поперечных колебаний).

По идее, эффект питания двигателей второй ступени «дополнительными» баками первой можно повторить просто сделав перекачку топлива из одного большого бака первой ступени в бак второй, но мне это показалось неинтересным.



Декоплеры портят вид и совершенно там не нужны, но к моменту осознания этого мне уже было лень переделывать половину ступени.

Сейчас это всё выглядит довольно просто, но в процессе возникало большое количество проблем буквально со всем, от прочности конструкции до проблем с питанием двигателей. Два раза начинал всё заново, это было проще чем исправлять накопившиеся ошибки.

Ну и собственно всё, ракета-носитель на пусковой площадке



Итоговая высота ракеты порядка 65 м, наибольший диаметр около 15 м, стартовая масса 4,6 кт, тяга двигателей первой ступени 53 МН. Для масштаба примерные габариты стоковой одноместной капсулы рядом с маршевым двигателем



Коротко пройдусь по недочётам (или скорее несоответствиям реальному проекту), которые вижу сейчас:
1) Стартовая масса меньше почти на 200 т, не уверен из-за чего именно, скорее всего я не угадал с полезной нагрузкой и/или (что более вероятно) слегка недолил топливо в первые две ступени.
2) Центральный бак третьей ступени должен меньшего диаметра (скорее всего в два раза, но я не уверен), я сделал его таким же, как остальные (4,1 м).
3) Не стал делать решётчатые рули.
4) Уже упомянутые декоплеры, но это скорее придирка с эстетической точки зрения (впрочем меня куда больше коробит от вида обтекателей на первой ступени, но сделать лучше я не смог).

Архив со скриншотами выхода на орбиту.