Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Пилотируемые полеты => Тема начата: mihalchuk от 31.03.2006 02:10:42

Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 31.03.2006 02:10:42
После того, как американцы вновь собрались на Луну, в нашей стране также стали появляться планы лунных экспедиций. Однако, все планы, с которыми мы познакомились, вызывают здоровый скептицизм. Прежде всего, не нравятся (по понятным причинам) многомодульные поезда, собираемые для этой цели на орбите. Конечно, в таком варианте есть шанс на успех, но так нельзя летать постоянно. Не устраивает и сверхтяжёлый носитель, так как полёты на Луну непредсказуемы, и такой носитель может оказаться невостребованным. Наша организация поставила задачу достижения Луны многоцелевыми средствами и нашла приемлемое решение. Вот один из вариантов.

     Непосредственно для лунной экспедиции потребуются:
1. РН «Ангара 5-УКВБ». Проект РН с таким блоком рассматривался, определённо, по нему есть наработки. УКВБ приспособлен для заправки в орбитальных условиях.
2. ПГ:
а) лунный модуль (ЛМ);
б) блок ДМ. Блок ДМ приспособлен для заправки кислородом в орбитальных условиях;
в) основной блок - модифицированный КК «Союз», СА которого приспособлен для лунной экспедиции, а агрегатный отсек заменён более мощным. Начальная масса КК – 12 т, топлива в баках -5,5 т.
3. Орбитальный заправочный комплекс.
     Такой вариант обеспечит экспедицию, эквивалентную «Аполлонам 11 - 12», а именно, позволит:
      1. Доставить на Луну лунный модуль (ЛМ) с двумя космонавтами, при этом его возможности покинуть Луну будут не меньшими, чем у взлётной ступени корабля «Аполлон» (масса 4548 кг).
      2. Доставить на низкую лунную орбиту основной блок (ОБ) – корабль, способный возвратить на Землю троих космонавтов.

    Для запуска лунного комплекса к Луне предполагается использовать последнюю ступень РН, заправляемую топливом на орбитальной станции (ОС). Кроме того, потребуется заправить кислородом блок ДМ. Компоненты топлива могут как доставляться на ОС в готовом виде, так и вырабатываться из воды. Для доставки на ОС компонентов или воды предполагается создать специальный аппарат, адаптированный для решения этой задачи, что сократит затраты на его производство и отработку. Основной целью такого аппарата будет обеспечение минимальной стоимости доставки килограмма ПГ на ОС. Предположительно, стоимость компонентов на ОС должна быть в два раза ниже, чем стоимость выведения груза многоцелевым носителем.
    Наши оценки показали возможность достижения такой стоимости, при этом стоимость самой экспедиции составит менее $300 млн., а в продвинутых вариантах – около $200 млн.
    При этом собственно «лунными» изделиями, не имеющими другого внятного применения, окажутся только ЛМ и агрегатный отсек ОБ.
    Подробнее:

www.energoobmen.ru       >Луна    >Вариант 4,

а также другие варианты.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Yegor от 31.03.2006 02:45:14
Михаил Владимирович, а можно немного узнать о вашей организации? Сколько у вас человек в организации? Какой у ваших сотрудников опыт в космонавтике? Спасибо!
С уважением, Егор
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 31.03.2006 10:37:20
Щас упысаюсь. 300 лимонов и на Луну. А может,  на Багамы?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 31.03.2006 11:19:26
О стоимости
Грубо:
"Ангара 5 - УКВБ" - $80 млн.
ДМ - $10 млн
Заправка - $80*56/28/2=$80 млн.
ОБ - $40 млн. (не 65!)
ЛМ - $50 млн.
Запас - $40млн. Он, конечно, будет тоже потрачен.
Впрочем, где можно за 300, там можно и за 800. Но на то есть другие варианты.
На самом деле вопрос о стоимости не прост. Как, например, оценить использование ОС под ЛЭ, если ОС решает многоцелевые задачи?
Думаю, где-то условно в 300 млн. уложиться можно, если поставить задачу только воткнуть флаг в Луну.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 31.03.2006 18:19:12
На вопрос Yegor:

Организация образовалась в 1998 г. в форме ООО. В то время связи между авиакосмическими предприятиями ослабли, и ведущие из них предлагали свои варианты развития средств выведения, ориентируясь на свои же интересы. В нашей организации созрело убеждение, что ни одно из предприятий не сможет обеспечить значительных достижений в космосе, но эффект системной организации отрасли может быть потрясающим! При условии, однако, что общие интересы будут превалировать над частными. В-основном по этой причине наша работа делалась автономно, без внешнего влияния и за счёт собственных средств, и потому претендует на выражение совокупных интересов отрасли. Мы не претендуем на руководство в проектах, но, если попросят - не откажемся. Как Вы, наверное, поняли, наша организация не имеет производственной базы. Область деятельности - примерно та же, которой занимается одно из подразделений ЦНИИмаш, но у нас лучше результаты! С момента возникновения состав организации не превышал нескольких человек, и он менялся. Относительно опыта скажу, что моя деятальность в области ракетостроения отмечена медалью Циолковского Федерации космонавтики СССР (для тех, кто не знает, по статусу это скорее не награда, а знак признания). Образование высшее, научных званий не имею. В ходе работ к ним привлекались и консультанты - специалисты и в области космонавтики, и в области системной организации. Основа того, что есть на нашей WEB-многостраничке, была готова уже в 2002 году, а в начале 2003 были направлены соответствующие предложения в Росавиакосмос с надеждой на то, что наши идеи найдут отражение в ФКП-2015. Откровенно говоря, надежд на это было немного, так как тогда ещё никто не собирался на Луну и Марс. Вскоре после этого по ряду причин, не последняя из которых - финансовая, организация прекратила активную деятельность. Реанимировать нашу программу подвигло то, что ситуация для наших решений созрела, но предлагаются в-основном тупиковые варианты достижения Луны, при том, что наша страна не настолько богата, чтобы позволять себе плохие проекты. Их реализация приведёт к пустым тратам и в конечном счёте отбросит нас назад.

С уважением, Михальчук
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: STEP от 31.03.2006 22:36:40
Как то интересно считается у вас стоимость экспедиции. Складывается стоимость отдельных элементов и вперед. А стоимость разработки, испытаний, экспериментальной базы и многого чего другого не учитываем. Таким образом считать, так любой проект дешевым окажется. Почему только земляне до сих пор на Альфу Центавра не слетали? :shock:
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Дмитрий Виницкий от 31.03.2006 22:40:13
Вынимаем из шляпы Ангару и вперед!
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Alex_II от 01.04.2006 01:04:56
ЦитироватьВынимаем из шляпы Ангару и вперед!
Ну, за неимением Ангары сойдет Протон (за неимением горничной (с) :lol: , а вот заправочная станция и "водовозка" для нее - это не из всякой шляпы вытрясешь, а жаль - ценная была бы система...
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 01.04.2006 00:22:00
STEP:
ЦитироватьКак то интересно считается у вас стоимость экспедиции. Складывается стоимость отдельных элементов и вперед. А стоимость разработки, испытаний, экспериментальной базы и многого чего другого не учитываем. Таким образом считать, так любой проект дешевым окажется.
Стоимость разработки, испытаний и пр. принято считать отдельно (см. программу Аполлон). Будут затраты на подготовку лунного этапа, они примерно одинаковы для любых вариантов, если лететь на Луну, и разложатся на количество экспедиций. Естественно, возникает вопрос, а во что ВСЁ это обойдётся? Считая по максимуму - большая часть ФКП. По минимуму - относительно немного. Чтобы недорого летать на Луну, предстоит создать систему средств выведения (то, что сейчас называется системой, на самом деле - набор СВ). Звучит громко, но по сути не страшно, потому что делать в-основном придётся то же, что и делается, с некоторыми акцентами:
- доделать Ангару в нашем или проектном облике (не так важно);
- реализовать проекты водородных блоков;
- развивать направление орбитальных станций;
- довести до ума (пусть и в минимальном объёме) авиационно-космические технологии.
    Только во всём этом появится смысл. Иными словами, нужно идти тем же путём, только правильно ставить ноги, и дойдём до Луны и до Марса. Справедливо ли раскладывать затраты по этим программам на лунные экспедиции?
    Предполагаемый срок работы заправочного комплекса на ОС - не менее 15 лет. В варианте с криогеникой и электролизом при потреблении 100 кВт производство топлива для ЛЭ займёт до 8 месяцев, при 200 кВт - в 2,1 раза меньше. Для начала предлагается летать ежегодно, а оставшиеся возможности ОС использовать в других целях: выводить спутники на ГСО, заправлять топливом американцев и европейцев, отправлять тяжёлые аппараты в дальний космос. По нашим подсчётам с использованием цен, объявленных в печати, в 2000 г такая система при обеспечении российской доли грузопотока на ГСО была бы гораздо рентабельнее эксплуатации Протонов. Это я к тому, что не только затраты, но и доходы будут.
    Сколько будет стоить эксплуатация ОЗК на ОС? А это как сделать. Если хорошо, то космонавты будут временами только его контролировать (а сейчас у них в-основном такого рода работа). Конечно, при приёме танкеров и самой экспедиции придётся всё это обеспечивать.
    Как совместить всё это с МКС? Не знаю.
ЦитироватьПочему только земляне до сих пор на Альфу Центавра не слетали?
Молодые, зелёные ещё. Дались вам эти земляне! :D
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 01.04.2006 00:30:34
Alex_II:
Цитироватьа вот заправочная станция и "водовозка" для нее - это не из всякой шляпы вытрясешь, а жаль - ценная была бы система...
Уважаемый Alex_II ! Не опускайтесь до интеллектуального уровня работников ЦНИИмаш, обозвавших в заключении МКТ "водовозом". Он не возит воду, а производит её на борту в процессе выведения. Если, конечно, Вы не имели в виду другой вариант.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Pyhesty от 01.04.2006 00:31:45
А почему бы и нет?

Только объясните, в трех числах мне почему выгоднее на орбиту доставить воду,  чем уже подготовленное топливо?

Как я понимаю:
1.  Масса до электролиза воды = сумме масс после
2. А возим мы в космос массу

-----
Нейронные сети
www.neuro.natm.ru
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 01.04.2006 00:46:15
Pyhesty:
ЦитироватьТолько объясните, в трех числах мне почему выгоднее на орбиту доставить воду, чем уже подготовленное топливо?
Идея разумная, если бы не водород. Здесь мы столкнулись с рядом задач, для которых не нашлось приемлемого решения в рамках наших знаний. Самая главная: аппарат будет достигать ОС несколько суток ( если не повезёт), как при этом сохранять водород от перегрева? Дополнительная термоизоляция, бОльший объём... и стройный облик МКТ уродуется. Но такой вариант имеет право на существование.

    Не забывайте про возможную прибавку 20-25% массы ПГ от использования ЭОРД.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: frost_ii от 01.04.2006 13:50:01
Я так понимаю - это первоапрельская шутка?  :lol:
Сумма-то примерно реальная. РККЭ что-то около 10^8$ называла. Но "энергообмен" - это, простите, дикость какая-то..

С учётом того, сколько потребуется энергии на работу криогенных систем в процессе подготовки к перелёту, я бы предложил переименовать вашу технологию из "энергообменной" в "энергозатратную". И провести соответствующий (словечко появилось модное кстати) ребрендинг.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 01.04.2006 14:36:41
frost_ii:
ЦитироватьНо "энергообмен" - это, простите, дикость какая-то..
Слышали что-нибудь про ЖВРД? Двигатель, в котором за счёт хладоресурса Н2 выделяется из воздуха и конденсируется кислород. Тот же принцип, но теплообменник гораздо массивнее. Но мы не против других решений, главное - низкая удельная ст-ть топлива.

Криогенное производство энергоёмко на Земле, в космосе - проще. Больше энергии потребуется для электролиза воды. Об этом:
www.energoobmen.ru/ > Орбитальный комплекс
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Filas от 05.04.2006 13:23:53
Получение воды на борту РН приведет к снижению массы ПН на величину равную массе воды плюс теплообменник и прочая. Формулу Циолковского помним? Пусть начальная масса ракеты и ее конечная скорость неизменны. УИ ДУ ничем не будет отличаться от обычных схем типа газ жидкость. Что мы имеем? Равность конечных масс ракеты. Только в одном случае в эту массу входит ишо и вода с теплообменником и водопроводом.
Если учесть, что вода может быть использована в качестве рабочего тела, то мы все равно в минусе (теплообменник+магистрали+еще что-нибудь).

Я так понял идея состоит в том чтобы не мучиться с хранением криогеники на орбите, тем самым увеличивая время пребывания и снижая массу баков. Тогда проще просто вывести туда многотонный бак с водой, и по мере надобности получать из него фотолизом или электролизом кислород с водородом. Причем делать это на орбитальной станции, дабы не таскать с собой туда-сюда оборудование. Кстати, это есть у вас на сайте. Воду действительно доставить дешевле, чем компоненты топлива (высокая плотность и температура кипения).

А получение воды на борту РН - непозволительная роскошь.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 05.04.2006 15:46:24
Нее... идея состоит вот в чем. Нам на орбите надо РАБОЧЕЕ ТЕЛО - вода.  Мы из него можем 'малым ходом', электролизом не торопясь получить водород с кислородом.

Но заправляется РН - ЖК+ЖВ. По отношению к воде они имеют дополнительный запас энергии. Эту энергию НЕКИМ образом - проще всего - предварительным подогревом топлива перед КС - мы можем ДОБАВИТЬ в процесс сгорания ЖК+ЖВ, тем самым ПОДНЯВ УИ.

Я тек понимаю, что правильнее всего использовать теплообменник на второй ступени двухступенчатой системы, типа той же Энергии. Тогда удельная мощность (то есть по сути вес) энегообменника будет минимальной. Можно использовать схему подобную михальчуковской, со сбрасываемым керосиновым двигателем - т.е. с баком переводимым из керосинового в водяное состояние. По сути это будет 'Энергия', но ЦБ будет иметь небольшой дополнительный бак и 5й двигатель - РД-191.

К слову, посчитайте кто-нибудь такой гибрид - примем массу керосина за 100 тонн, дополнительный вес ступени - 10 тонн, т.е. не 85, а 95 тонн. РД-0120 дроселлируются при выведении по уровню перегрузки равному 1.5, двигатели боковушек и ЦБ работают параллельно. Энергообменный режим начинается с начала работы чистой второй ступени - потому как появляется куда сливать воду ;-). То есть по сути, до начала работы 2й ступени у нас происходит избыточное дроселлирование двигателей второй ступени, а после - энергообменный режим, поднимающий УИ примерно на 1/8 - т.е. до 500 приблизительно. А, ну да, еще энергообменники... допустим, это еще 5 тонн - т.е. сухая масса ступени - 100 тонн ровно.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 05.04.2006 15:56:29
Уважаемый Filas!

Ваше сообщение перенесено на: Средства выведения и др.. > Какие носители нам нужны > стр. 5
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 06.04.2006 19:38:26
hcube:
ЦитироватьЯ тек понимаю, что правильнее всего использовать теплообменник на второй ступени двухступенчатой системы, типа той же Энергии. Тогда удельная мощность (то есть по сути вес) энегообменника будет минимальной. Можно использовать схему подобную михальчуковской, со сбрасываемым керосиновым двигателем - т.е. с баком переводимым из керосинового в водяное состояние. По сути это будет 'Энергия', но ЦБ будет иметь небольшой дополнительный бак и 5й двигатель - РД-191.

К слову, посчитайте кто-нибудь такой гибрид - примем массу керосина за 100 тонн, дополнительный вес ступени - 10 тонн, т.е. не 85, а 95 тонн. РД-0120 дроселлируются при выведении по уровню перегрузки равному 1.5, двигатели боковушек и ЦБ работают параллельно. Энергообменный режим начинается с начала работы чистой второй ступени - потому как появляется куда сливать воду . То есть по сути, до начала работы 2й ступени у нас происходит избыточное дроселлирование двигателей второй ступени, а после - энергообменный режим, поднимающий УИ примерно на 1/8 - т.е. до 500 приблизительно. А, ну да, еще энергообменники... допустим, это еще 5 тонн - т.е. сухая масса ступени - 100 тонн ровно.
Щас, посчитают. Изменить соотношение компонентов в энергообменном режиме, изменить объёмы баков ЦБ, выбрать интенсивность теплообмена (а с ним и УИ), расчитать протяжённость энергообменного участка (он ограничен) и прочая... даже без оптимизации. Можно, конечно, но МКТ - интеллектуально сложная ракета, придётся мозгами заново шевелить, как лет 50 назад. Посчитал бы, но не буду - лень. Нельзя допускать такой ракеты:
1. Большая. Соответственно, большая площадь теплообмена, надёжность меньше.
2. Бак с кислородом сверху - водородный бак перегружен.
3. Степень расширения сопла маловата, и увеличить её нет возможности.
Ну и все недостатки обычной РН такого размера и схемы.
Задача какая - сделать воду на орбите подешевле. Для этого вся инфраструктура и персонал должны работать интенсивно. А ракета - интенсивно летать, очень большой она быть не может. Нужен вообще другой подход к средству доставки, нужно уменьшить стоимость не на 20-30 %, а хотя бы вдвое. Одним приёмом это не осилить, нужно использовать все возможности.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 16.05.2006 06:08:17
Новости из ФКА.
Получено письмо от начальника Управления средств выведения... Чулкова.
Рассмотрев наши предложения по проведению пилотируемых полётов на Луну, ФКА сообщило, что
"использовать представленные Вами материалы в качестве основы для реализации пилотируемого полёта на Луну представляется нецелесообразным".
Интересно, что в формулировке отсутствуют ссылки типа "полёты на Луну в рамках ФКП не планируются".
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 16.05.2006 06:38:35
Ув. тов. Михальчук,

1) Во первых возить надо не воду, а лед, чтоб не плескалась по дороге.

2) Сколько времени понадобится на электролиз и охлаждение до криогенных температур? Может проще вывести жидкий водород и маленький холодильничек к нему? Вес оборудования у вас уменьшится в разы. А время...

3) Может не возиться с водой и криогеникой, а сразу на ионниках? Думается время понадобится примерно одинаковое...


 :roll:
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: slipstream от 16.05.2006 11:22:42
ЦитироватьИнтересно, что в формулировке отсутствуют ссылки типа "полёты на Луну в рамках ФКП не планируются".

Не планируются. Но, вот товарищ заместитель Перминова в ответ на вопрос о пилотируемых полетах четко указывает на РККЭ, значит имеет смысл туда напрямую писать. Тем более, вы говорите, ваша организация не имеет производственной базы - это тоже к ним %)

http://www.interfax.ru/r/B/politics/2.html?id_issue=11515629
ЦитироватьВ Роскосмосе не исключают возможности организации полета на Луну на внебюджетные деньги
15 мая 2006 года, 14:32
Москва. 15 мая. ИНТЕРФАКС-АВН

Замглавы Роскосмоса Николай Моисеев заявил в понедельник "Интерфаксу-АВН", что не исключает возможности организации пилотируемой экспедиции на Луну на инвестиционной основе.

"Мы сейчас убедились, что самые крупные направления космонавтики можно развивать на инвестиционной основе, то есть с привлечением внебюджетных средств. В этом плане Ракетно-космическая корпорация "Энергия" достаточно активно работает, в том числе и по полету на Луну", -сказал Н.Моисеев.

В то же время, по его словам, проект пилотируемого полета на Луну не включен в недавно принятую Федеральную космическую программу, рассчитанную на период до 2015 года. "В программе нет пилотируемой экспедиции на Луну. Есть пока только вопросы дистанционного изучения спутника Земли, в частности по программе "Луна-Глоб", - сказал Н.Моисеев.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 30.05.2006 11:56:43
ЦитироватьЗамглавы Роскосмоса Николай Моисеев заявил в понедельник "Интерфаксу-АВН", что не исключает возможности организации пилотируемой экспедиции на Луну на инвестиционной основе.

"Мы сейчас убедились, что самые крупные направления космонавтики можно развивать на инвестиционной основе, то есть с привлечением внебюджетных средств. В этом плане Ракетно-космическая корпорация "Энергия" достаточно активно работает, в том числе и по полету на Луну", -сказал Н.Моисеев.
Ну что тут можно сказать? Эх, зелёная, сама пойдёт!
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Зомби. Просто Зомби от 30.05.2006 12:59:52
Что сказать?
Ну, наверное, это:
"Главная обязанность каждого (китайского) пионера - это хорошо учится" (С) Л.П.Берия, "по памяти"
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 20.06.2006 11:38:00
Следует прокомментировать письмо из ФКА подробнее.
1. До этого на все письма, направляемые в Агенство, мы получали ответ из ЦНИИмаш. Впервые Агенство в лице Чулкова ответило само. Это отрадно – что-то сдвинулось в системе.
2. Отказ в реализации полёта на Луну по нашей схеме был формально безупречно обоснован. Дело в том, что схемы пилотируемых экспедиций на Луну мы предложили в связи с тем, что возникла неопределённость в отношении судьбы МКС. Если бы американцы бросили МКС, то наши предложения были бы сверхактуальны. Но в письме сказано, что «США и другие страны, несмотря на проблемы с системой Спейс Шаттл, не собираются выходить из проекта МКС...». В такой ситуации ОЗК придётся делать на отдельной платформе, и всё это отодвигается в будущее.
В письме также говорится о том, что такие разработки в этой области ведутся в РКК Энергия на внебюджетной основе и предлагается с вопросами обращаться непосредственно туда.
И здесь к позиции Агенства есть вопросы. Я сам работал в Энергии и представляю возможности этой организации. В таких условиях в новых проектах она будет рассчитывать на собственные силы, из-за чего потенциал возможностей нашей космонавтики не будет использован полнокровно. Результатом могут быть проекты, имеющие слабые признаки технологического развития. Очевидно и то, что организовать лунную пилотируемую программу на внебюджетные средства невозможно хотя бы из-за того, что ими нереально обеспечить многолетнее устойчивое финансирование.
Хотелось бы надеяться, что Агенство попросту ещё не определилось с этим вопросом, и выжидает, пока программа не будет «разогнана» на внебюджетные средства, а РКК Энергия в случае удачного «разбега» не останется один на один с Луной.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 20.06.2006 17:41:15
ЦитироватьДо этого на все письма, направляемые в Агенство, мы получали ответ из ЦНИИмаш. Впервые Агенство в лице Чулкова ответило само.

Видимо, решили не отвлекать специалистов на разбор разной чуши, а сразу посылать, убедившись на предыдущих письмах...
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 21.06.2006 04:42:16
Не угадали. Отвлекли-таки специалистов. Только "специалисты" ушли "в косяк" и уже не первый год оттуда не возвращаются. А именно:
Мы говорим, что нужно разрабатывать средство доставки на НКО воды или компонентов топлива на конкурсной основе, делать орбитальный заправочный комплекс и летать, куда нужно. А им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 21.06.2006 05:28:09
ЦитироватьА им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Им это не кажется.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 21.06.2006 19:36:05
Цитировать
ЦитироватьА им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Им это не кажется.

Они это просто знают. А еще они понимают, что во всей этой затее просто нет никакого смысла, даже если бы этот заводик на орбите вообще ничего не весил и не стоил.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: SpaceR от 22.06.2006 07:31:14
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьА им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Им это не кажется.

Они это просто знают. А еще они понимают, что во всей этой затее просто нет никакого смысла, даже если бы этот заводик на орбите вообще ничего не весил и не стоил.
Ну нет, это уже черезчур. Как раз в таком случае имхо в идее и появится смысл  :D
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 22.06.2006 17:07:40
И в чем он заключается? ;)
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 23.06.2006 06:10:38
foogoo:
ЦитироватьУв. тов. Михальчук,

1) Во первых возить надо не воду, а лед, чтоб не плескалась по дороге.
Уважаемый г-н foogoo! Жидкость или лёд или готовые компоненты... главное - низкая цена топлива на орбите.
Цитировать2) Сколько времени понадобится на электролиз и охлаждение до криогенных температур?
Где-то мы об этом говорили. От 6 до 8 месяцев на 100 кВт мощности СБ.
ЦитироватьМожет проще вывести жидкий водород и маленький холодильничек к нему? Вес оборудования у вас уменьшится в разы. А время...
Возможно. Мы и предлагаем решать этот вопрос хоть на конкурсной основе.
Цитировать3) Может не возиться с водой и криогеникой, а сразу на ионниках? Думается время понадобится примерно одинаковое...
Космонавтов на ионниках? Без комментариев...
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 23.06.2006 06:22:12
foogoo:
Цитироватьmihalchuk писал(а):
ЦитироватьА им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Им это не кажется.
А они пишут примерно так:
"Затраты на эксплуатацию электролизно-криогенного комплекса могут превысить..."
Без всяких ссылок, расчётов, упоминаний о таких исследованиях.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 23.06.2006 06:26:10
Вадим Семенов:
ЦитироватьА еще они понимают, что во всей этой затее просто нет никакого смысла, даже если бы этот заводик на орбите вообще ничего не весил и не стоил.
А здесь вы наполовину угадали. Такой "заводик" на орбите действительно будет практически невесомым.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 23.06.2006 06:51:36
Цитироватьfoogoo:
Цитироватьmihalchuk писал(а):
ЦитироватьА им всё кажется, что электролиз воды на орбите и мощная криогенная установка очень сложны.
Им это не кажется.
А они пишут примерно так:
"Затраты на эксплуатацию электролизно-криогенного комплекса могут превысить..."
Без всяких ссылок, расчётов, упоминаний о таких исследованиях.

Ну вы даете, это вам следовало бы провести расчеты.
Взять к примеру существующие криогенные установки и посчитать все, что косается веса, кпд, энергопртребления и скорости выкипания готового ЖВ за 8 мес на орбите.

Подобного рода предложения без практических расчетов делал один известный персонаж:
"Конечно, — продолжал Манилов, — другое дело, если бы соседство было хорошее, если бы, например, такой человек, с которым можно было бы поговорить о любезности, о хорошем обращении, следить какую-нибудь этакую науку, чтобы этак расшевелило душу, дало бы, так сказать, паренье этакое..."
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 23.06.2006 20:52:52
ЦитироватьВадим Семенов:
ЦитироватьА еще они понимают, что во всей этой затее просто нет никакого смысла, даже если бы этот заводик на орбите вообще ничего не весил и не стоил.
А здесь вы наполовину угадали. Такой "заводик" на орбите действительно будет практически невесомым.

Точно. Совсем забыл. На обите же невесомость! ;)
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 23.06.2006 20:57:20
ЦитироватьНу вы даете, это вам следовало бы провести расчеты.
Взять к примеру существующие криогенные установки и посчитать все, что косается веса, кпд, энергопртребления и скорости выкипания готового ЖВ за 8 мес на орбите.

Так для подобных горе-изобретателей главное какую-нибудь завиральную идею выдумать. А чтоб минимально попробовать обсчитать -- не царское это дело. Пусть специалисты пыхтят, чепуху очередную опровергают. А они тем временем еще парочку супер-мега-идей родят.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 26.06.2006 12:02:41
Вадим Семенов:
Цитироватьfoogoo писал(а):
ЦитироватьНу вы даете, это вам следовало бы провести расчеты.
Взять к примеру существующие криогенные установки и посчитать все, что косается веса, кпд, энергопртребления и скорости выкипания готового ЖВ за 8 мес на орбите.

Так для подобных горе-изобретателей главное какую-нибудь завиральную идею выдумать. А чтоб минимально попробовать обсчитать -- не царское это дело. Пусть специалисты пыхтят, чепуху очередную опровергают. А они тем временем еще парочку супер-мега-идей родят.
А чем не устраивают наши расчёты? Чего вам в них не хватает? Надо ли считать более подробно, когда идея не находит спроса? Зачем?
Неужели вы не поняли, что всякое сравнение земной установки с орбитальной лишено смысла, т. е., сравнивать не с чем? Да это всё-равно, что оценивать массу баков РН по характеристикам железнодорожной цистерны!
Скорость выкипания водорода нужно задать, а именно - сделать нулевой, есть же холодильная установка. А считать толщину термоизоляции. Но она очень лёгкая, тоже - имеет ли смысл? Можно её сделать такой, что основной поток тепла пойдёт через крепёжные элементы и трубопроводы, тогда нужно считать конкретную конструкцию.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 26.06.2006 12:15:21
SpaceR:
ЦитироватьНу нет, это уже черезчур. Как раз в таком случае имхо в идее и появится смысл
Вадим Семенов:
ЦитироватьИ в чем он заключается?
А догадайтесь сами.
Воспользуйтесь нашими выводами или опровергните их:
Стоимость доставка на орбиту воды или компонентов топлива специализированным средством принципиально меньше, чем с использованием средств выведения общего назначения. Это различие значительно и может достигать 2-3 раз.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 29.06.2006 08:44:11
ЦитироватьSpaceR:
ЦитироватьНу нет, это уже черезчур. Как раз в таком случае имхо в идее и появится смысл
Вадим Семенов:
ЦитироватьИ в чем он заключается?
А догадайтесь сами.

Нет уж, увольте. Непонятно, с какой стати вы полагаете, что вашу чепуху будут обосновывать другие.

ЦитироватьВоспользуйтесь нашими выводами или опровергните их:
Стоимость доставка на орбиту воды или компонентов топлива специализированным средством принципиально меньше, чем с использованием средств выведения общего назначения. Это различие значительно и может достигать 2-3 раз.

Какое отношение сии "выводы" имеют к обсуждаемой теме?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 29.06.2006 08:45:19
ЦитироватьВадим Семенов:
Цитироватьfoogoo писал(а):
ЦитироватьНу вы даете, это вам следовало бы провести расчеты.
Взять к примеру существующие криогенные установки и посчитать все, что косается веса, кпд, энергопртребления и скорости выкипания готового ЖВ за 8 мес на орбите.

Так для подобных горе-изобретателей главное какую-нибудь завиральную идею выдумать. А чтоб минимально попробовать обсчитать -- не царское это дело. Пусть специалисты пыхтят, чепуху очередную опровергают. А они тем временем еще парочку супер-мега-идей родят.
А чем не устраивают наши расчёты?

И хде они?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 03.07.2006 06:01:30
Загляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 03.07.2006 09:21:46
ЦитироватьЗагляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.

Ерунда там, а не расчеты. Где обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли? У вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 03.07.2006 09:24:16
ЦитироватьЗагляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.

Ерунда там, а не расчеты. Где обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли? У вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 05.07.2006 07:09:50
Вадим Семенов:
ЦитироватьЕрунда там, а не расчеты.
Там расчёты, оценки или их результаты.
ЦитироватьГде обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли?
Воду везти с Земли и разлагать на орбите. То, что это выгоднее доставки топлива - такого обоснования нет, эти способы равноправны. Но у нас получается, что воды будет доставляться процентов на 40 больше.
ЦитироватьУ вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.
Вадим, а зачем вам эта цифра?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 17.07.2006 05:44:52
Встречаются господа, которорый не верят во всё, пока оно не заработает. А когда ваша ракета достигнет Луны, они скажут: "Молодцы!" и займутся другими делами.
Массу электролизно-криогенного комплекса нельзя оценить без проектирования. В этом деле наши возможности, скажу честно, слабоваты. Можно только попытаться представить её с ошибкой в несколько раз. Необходимые сведения для этого есть.
Итак.
На 100 кВт мощности.
Площадь радиатора 35 кв. м. Предположим, что мы освоили для этой цели производство трубок из стали с толщиной стенок 1 мм, для простоты допустим, что весь радиатор сделан из трубок. Тогда масса будет равна 35 * 0.002 * пи * 7800 = 1715 кг
Добавим 20% на вспомогательные элементы и 10% на силовой каркас, получим 2264 кг.
Производство топлива - 3,6 г/с, пусть будет разлагаться 4 г воды в секунду, это будет около 8 л/с газов при нормальных условиях. Если даже всё это пойдёт в детандер, то есть далёкий аналог - двигатель малолитражного автомобиля. Масса детандера будет такого же порядка.
Электролизный блок можно попытаться представить, но здесь есть вопросы. Например, с какой поверхности можно снимать 8 литров газа в секунду при НУ и аналогичное количество при повышенном давлении. Но поверхность - это не объём. Масса электролизного блока будет прежде всего зависеть от технологического объёма жидкости и газа, его наполняющих. Ещё потребуется отвод тепла через высокотемпературный радиатор, его масса не будет существенна. На массу в небольшой степени повлияет и способ подачи воды, да и вообще схема всей конструкции.
Отсюда видно, что массовые параметры комплекса в-основном определяются технологическими параметрами конструкции, и без конкретного проекта её приводить в расчётах будет просто безграмотно.
Предлагаю в уме предположить, что массу всей установки можно сделать заведомо меньше 10 т на 100 кВт потребляемой мощности.
При оценке массы криогенной установки нельзя ориентироваться на ёе мощность, показанную в нашей работе - 7,5 кВт, так как она взята с запасом. При этом не учтён важный фактор. Газ в детандере расширяясь и охлаждаясь совершает работу. Эту работу можно использовать, например, для привода холодильной машины. Теоретически, при достаточной площади радиатора, электроэнергия в криогенном комплексе вообще не потребуется.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 17.07.2006 06:17:57
В чем смысл всего мероприятия? Зачем везти на орбиту воду, установку для гидролиза и холодильник, если можно сразу, не мучаясь, отвезти водород и кислород? В чем экономия? Одни только затраты. В чем соль вашего "изобретения"? :?:  :?:
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 17.07.2006 06:31:51
1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 17.07.2006 06:44:25
Цитировать3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.
Почему?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Pyhesty от 17.07.2006 12:20:33
Цитировать1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

  На мой диллетанатский взгляд задача решена в лучших традициях
ТРИЗ - использован образующийся при работе водородного двигателя конденсат. Странно, что данная идея, так сильно всеми отвергается :-(

 И еще, Михаил, как я понял на орбитальной станции требуются радиаторы достаточно больших размеров, а нельзя ли использовать
теплообменник средства доствки, для достраивания и увеличения
радиатора станции? Использовать другие элементы средства доставки:
баки, например?

 В самом общем случае идея такая: по максимуму использовать конструкции средства доставки, для строительства стенции заправки.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: STEP от 17.07.2006 14:38:23
Цитировать
Цитировать1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

  На мой диллетанатский взгляд задача решена в лучших традициях
ТРИЗ - использован образующийся при работе водородного двигателя конденсат. Странно, что данная идея, так сильно всеми отвергается :-(

 .

Что то я не пойму, все время смотрю на этот конденсат, образовавшийся в результате работы двигателя, а сути идеи не улавливаю. Который двигатель работает, и где этот конденсат образуется???
Это что, сжигаем топливо, а потом истекший пар перехватываем и снова в переработку??? Так это замкнутая схема, которая вообще не полетит. Или этот конденсат где еще во время работы образуется, тогда где???
Поясните убогому, а то по тексту лазаю и ни как не могу до смысла добраться :(
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 17.07.2006 15:56:45
Все просто. Сжигаем часть топлива в газотрубном котле. Подогреваем другую часть. Пар от сжигания первой части конденсируем и трактуем как ПН. 'Подогретое' топливо второй части дает бОльший УИ и соответственно повышает ПН. Процентов на 15 где-то.

В принципе,  это довольно много, если надо на орбиту именно рабочее тело тащить.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 18.07.2006 00:03:22
ЦитироватьВоду проще хранить неопределённо долгое время.

Легче хранить ЖК/ЖВ неопределённо долгое время, чем получать их из воды. Даже холодильная установка намного меньше требуется. Не говоря уж про все остальное...

ЦитироватьПредлагаю в уме предположить, что массу всей установки можно сделать заведомо меньше 10 т на 100 кВт потребляемой мощности.

Ну вот, а для ЖК/ЖВ всего этого хозяйства не нужно, оно на земле остается.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 18.07.2006 01:01:56
т. Михальчук видимо хочет сказать, что если возить воду, то понадобится бак суммарно примерно в 2.35 раз меньшего объёма, чем для LH2 + LOX. Т.е. экономия будет (вес стенок водородного бака) минус (вес СБ + вес гидролизной установки + вес криогенного холодильника на 20K). Причём, сколько весит криогенный холодильник и каков его КПД, т. Михальчук гордо отказывается знать, потому, что не барское это дело, холодильники рассчитывать. :?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 18.07.2006 12:19:45
STEP:
ЦитироватьЧто то я не пойму, все время смотрю на этот конденсат, образовавшийся в результате работы двигателя, а сути идеи не улавливаю. Который двигатель работает, и где этот конденсат образуется???
Это что, сжигаем топливо, а потом истекший пар перехватываем и снова в переработку??? Так это замкнутая схема, которая вообще не полетит. Или этот конденсат где еще во время работы образуется, тогда где???
Поясните убогому, а то по тексту лазаю и ни как не могу до смысла добраться  
Не поленитесь, зайдите в первый пост темы, щёлкните ссылку, далее по ссылкам найдите СРЕДСТВО ДОСТАВКИ, далее - двигатель, там посмотрите наглядную картинку - один из вариантов схемы.
 
Pyhesty:
ЦитироватьИ еще, Михаил, как я понял на орбитальной станции требуются радиаторы достаточно больших размеров, а нельзя ли использовать
теплообменник средства доствки, для достраивания и увеличения
радиатора станции? Использовать другие элементы средства доставки:
баки, например?
Теплообменник и радиаторы конструктивно несовместимы, да и трудно представить возню с непрерывным наращиванием радиатора. А использовать бак мы предлагали а нашей работе. Из него можно извлекать углеводороды и производить метан. Здесь есть благоприятный момент - УИ ДУ в энергообменном режиме настолько высок, что становится выгодно максимально использовать его, а не отделять бак и использовать ЖРД на высококипящих компонентах.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Fakir от 18.07.2006 13:27:20
mihalchuk
ЦитироватьГде-то мы об этом говорили. От 6 до 8 месяцев на 100 кВт мощности СБ.

А вы себе представляете вес и стоимость СБ на 100 кВт?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 18.07.2006 15:35:51
Порядка 50 тонн. Но это ж обьект многоразового использования.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 18.07.2006 21:41:08
Цитироватьт. Михальчук видимо хочет сказать, что если возить воду, то понадобится бак суммарно примерно в 2.35 раз меньшего объёма

Но отнюдь не в 2.35 раз меньшего веса. Более плотная вода потребует более толстых стенок, при сокращении их площади, разумеется. Да и вообще, вес бака составляет несколько процентов от веса топлива. Так что даже если удасться сэкономит пару процентов ПН в самом оптимистичном случае, это никак не оправдывает гемороя с электролизом на орбите. Не говоря уж о том, что эти жалкие два процента вряд ли окупят вывод на орбиту электролизного и холодильного заводов и энергоустанвки для них за весь их срок службы.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 18.07.2006 21:52:36
Не два процента. Больше. Порядка 10-15.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 18.07.2006 22:21:44
ЦитироватьНе два процента. Больше. Порядка 10-15.

Это от веса топлива или от веса баков? ;) Я говорил про 2% от веса топлива.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 19.07.2006 00:10:01
Топлива, конечно. Если мы берем допустим третью водородную ступень, то мы можем вырастить УИ раза в полтора где-то - половину топлива сжигаем на выборос, вторую - на подогрев первой половины. УИ выше в полтора раза - значит показатель степени в формуле Циолковского ниже. Лень точно считать, но 15-20% - вполне адекватная оценка, по порядку величины, даже учитывая рост веса двигателя.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Fakir от 19.07.2006 00:24:51
Хм, сама идея не лишена некоторого изящества, но не факт, что технически реализуема - по крайней мере, в предлагаемом виде, слишком уж многорежимным предлагается движок, целых три режима (это не считая сложностей с теплообменниками). Да и УИ растёт не так чтоб очень сильно...
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 19.07.2006 10:39:04
Fakir:
Цитироватьmihalchuk
Цитата:
ЦитироватьГде-то мы об этом говорили. От 6 до 8 месяцев на 100 кВт мощности СБ.
А вы себе представляете вес и стоимость СБ на 100 кВт?
Представлял, когда всё это разрабатывал. Сейчас мои представления устарели. Не знаю даже, какие СБ мы можем сегодня выпускать. Но знаю и то, что стоимость СБ может быть разной в зависимости от назначения. Знаю, что бытовые СБ значительно дешевле СБ спутников связи. И крамольная мысль: может быть СБ делать дешевле, чем выпускать?
hcube:
ЦитироватьПорядка 50 тонн. Но это ж обьект многоразового использования.
На МКС американские СБ должны иметь массу 200 т?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 19.07.2006 10:59:36
hcube:
ЦитироватьВсе просто. Сжигаем часть топлива в газотрубном котле. Подогреваем другую часть. Пар от сжигания первой части конденсируем и трактуем как ПН. 'Подогретое' топливо второй части дает бОльший УИ и соответственно повышает ПН. Процентов на 15 где-то.
Далеко не всё просто. Много нюансов. Есть и приятные. Например, продукты сгорания кислородно-водородного ЖРД имеют энтальпию ~ 12,5 МДж/кг, а при образовании килограмма конденсата с компонентами в КС передаётся 15,1 МДж тепловой энергии. За счёт стехиометричности и использования энергии конденсации.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 20.07.2006 00:38:52
ЦитироватьТоплива, конечно. Если мы берем допустим третью водородную ступень, то мы можем вырастить УИ раза в полтора где-то - половину топлива сжигаем на выборос, вторую - на подогрев первой половины. УИ выше в полтора раза - значит показатель степени в формуле Циолковского ниже. Лень точно считать, но 15-20% - вполне адекватная оценка, по порядку величины, даже учитывая рост веса двигателя.

А, вон откуда 15-20% взялось. :) Ну так в этом случае электролиз не просто ненужен, но и вреден. Все проще, берем СЭДУ и греем выхлоп непосредственно от солнечных батарей. Ну или от теплового аккумулятора. А тут предлагается еще и элекролизный и холодильный заводики с собой таскать. Тут уж не экономия 15-20%, а проигрыш, и немалый.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 20.07.2006 05:49:12
foogoo:
Цитироватьт. Михальчук видимо хочет сказать, что если возить воду, то понадобится бак суммарно примерно в 2.35 раз меньшего объёма, чем для LH2 + LOX. Т.е. экономия будет (вес стенок водородного бака) минус (вес СБ + вес гидролизной установки + вес криогенного холодильника на 20K).
Вадим Семёнов:
ЦитироватьНо отнюдь не в 2.35 раз меньшего веса. Более плотная вода потребует более толстых стенок, при сокращении их площади, разумеется. Да и вообще, вес бака составляет несколько процентов от веса топлива. Так что даже если удасться сэкономит пару процентов ПН в самом оптимистичном случае, это никак не оправдывает гемороя с электролизом на орбите. Не говоря уж о том, что эти жалкие два процента вряд ли окупят вывод на орбиту электролизного и холодильного заводов и энергоустанвки для них за весь их срок службы.
Разверну мысли г-на foogoo и Вадима, независимо от того, были они или нет. Бак должен выдержать статические и динамические нагрузки. Про вторые мы умолчим, а первые складываются из внутреннего давления наддува и давления жидкости, которое зависит от перегрузок и расстояния от верхнего уровня жидкости. От этого и зависят массовые характеристики баков. Для баков небольших размеров толщину стенок определяет наддув, для больших – гидростатика. Если масса жидкости одинакова, плотность разная, а баки пропорциональной формы, то менее плотной жидкости будет соответствовать меньшее гидростатическое давление на нижнем днище. Можно добавить и то, что прочность металлов при температуре ЖК и ЖВ будет выше. Так что масса баков будет различаться не так значительно, как объём. Правда, г-н foogoo почему-то не сравнивает с перевозкой воды в виде льда, что он сам предлагал.
Но есть другие факторы.
1. Понадобится не один, а два бака – для ЖК и ЖВ.
2. Потребуется контроль состояния жидкости в баках.
3. Потребуется термоизоляция, которая должна обеспечить 2-хсуточный перелёт (обычные КВБ рассчитаны на несколько часов полёта в заправленном состоянии. А ещё лучше – 5-суточный. Если водород у вас перегреется, то он полезет наружу, а сепарировать пар и жидкость будет очень трудно. Если всё это будет стравливаться через сопла или другие отверстия, на их стенках может отложиться твёрдая фаза. Этот процесс наверняка будет неравномерным, что приведёт к появлению крутящего момента. Да и стравливающий клапан может забить. Частично, но этого будет достаточно.
Вообще космическая термоизоляция – лёгкая, но при выведении её сорвёт потоком воздуха. Поэтому потребуется обтекатель и система его сброса. Из 40% примерно 15% и набежит за счёт этих мероприятий, остальные 25% даст ЭоРД.

foogoo:
ЦитироватьПричём, сколько весит криогенный холодильник и каков его КПД, т. Михальчук гордо отказывается знать, потому, что не барское это дело, холодильники рассчитывать.
Мне пока достаточно грубой оценки. Понадобится – спроектирую и рассчитаю.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 20.07.2006 05:53:34
Вадим Семенов:
ЦитироватьВсе проще, берем СЭДУ и греем выхлоп непосредственно от солнечных батарей. Ну или от теплового аккумулятора.
Вы серьёзно предлагаете это делать на участке выведения?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 20.07.2006 06:13:38
Вадим Семенов:
Цитироватьmihalchuk писал(а):
ЦитироватьВоду проще хранить неопределённо долгое время.
Легче хранить ЖК/ЖВ неопределённо долгое время, чем получать их из воды. Даже холодильная установка намного меньше требуется. Не говоря уж про все остальное...
Экая простота! Воду можно перерабатывать по мере необходимости, а ЖВ придётся активно хранить всё время.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 20.07.2006 09:23:52
Вообще, мысль по поводу СДЭУ интересная. Действительно, если у нас вода - это рабочее тело, истекающее из водороника, то зачем тратить энергию на ее электролиз, затем сжижение - почему прямо не греть и выбрасывать? УИ будет на том же уровне что у ЖРД, а то и повыше. Весовая эффективность системы (и, кстати, стойкость к метеоритной эррозии и деградации характеристик тоже) будет заметно выше чем у СБ. Зато не надо хранить ЖК+ЖВ, не нужны электролизеры, не нужна теплоизоляция... баки могут весить очень и очень мало. Разумеется, не на участке выведения на LEO. Но вот на переходе LEO-LLO - вполне можно. А вот на LLO уже можно свечной заводик и сделать для заправки лунных челноков - но уже существенно меньшей мощности.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Igor от 20.07.2006 10:37:42
Непонятны споры по поводу как выводить воду вместе или порознь. Гланое чтобы вода на орбите была и по низкой цене. Ачто уж с ней делать второй вопрос. Хочеш-пей, хочеш как топливо используй вСЭДУ или ЯДУ или после элекролиза в ЖРД
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 20.07.2006 10:28:02
Всё это у нас рассматривалось. СДЭУ не очень эффективна, может нагреть рабочее тело до 2000-2500 градусов. Менее 4 км/с. И это установка малой тяги. А вот разлагать воду, нагревать компоненты в СДЭУ - идея интересная. Подавать воду в ЯРД - УИ будет меньше, чем у КВРД. Все эти способы могут иметь место, но их возможное применение локально. Наибольшая конкурентноспособность системы достигается при получении на ОС жидких компонентов. Обеспечивается оперативное выведение на ГСО и другие траектории, при этом полезный груз может иметь существенно разные массы, может различаться и характеристическая скорость. И, в отличие от всех других способов, здесь не требуется разгонный блок с ДУ, для этой цели используется последняя ступень РН.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 20.07.2006 19:59:53
ЦитироватьВадим Семенов:
Цитироватьmihalchuk писал(а):
ЦитироватьВоду проще хранить неопределённо долгое время.
Легче хранить ЖК/ЖВ неопределённо долгое время, чем получать их из воды. Даже холодильная установка намного меньше требуется. Не говоря уж про все остальное...
Экая простота! Воду можно перерабатывать по мере необходимости, а ЖВ придётся активно хранить всё время.
Нет, подождите! Если вам на производство необходимого количества водорода понадобится 6 месяцев, то что же, тот водород который произвели за 6 месяцев до старта не надо активно хранить?

Собственно это и есть главный недостаток идеи. Если бы можно было произвести все топливо за неделю, то идея имела бы смысл, но если "свечной заводик" будет работать год, чтоб один раз заправить ракету, то проще будет все сразу вывести и хранить в готовом виде, чтобы не "чесать ногой за ухом".

P.S. Продолжая идею льда вместо бака с водой: 1) если заморозить воду в виде аморфного льда, то лёд будет по прочности сравним со сталью. Тогда лёд можно просто обернуть теплоизоляцией и/или поместить в очень лёгкий бак. 2) если лёд заморозить до 20К, то можно будет сэкономить на радиаторах.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: Вадим Семенов от 20.07.2006 22:30:40
ЦитироватьВообще, мысль по поводу СДЭУ интересная. Действительно, если у нас вода - это рабочее тело, истекающее из водороника, то зачем тратить энергию на ее электролиз, затем сжижение - почему прямо не греть и выбрасывать? УИ будет на том же уровне что у ЖРД, а то и повыше.

Вообще-то СЭДУ греет не воду, а водород. Потому УИ у него в ~2 раза выше, чем у водородника. А воды там образуется только небольшая доля, когда для повышения тяги используется дожигание уже нагретого водорода кислородом.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: hcube от 20.07.2006 23:25:17
Я имел в виду 'эквивалентную СДЭУ' - которая вместо электролиза, затем окриогенивания, затем сжигания - греет воду 'как есть'.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 21.07.2006 04:57:31
Вадим Семёнов:
ЦитироватьВообще-то СЭДУ греет не воду, а водород. Потому УИ у него в ~2 раза выше, чем у водородника. А воды там образуется только небольшая доля, когда для повышения тяги используется дожигание уже нагретого водорода кислородом.
А вы пробовали оценить размеры СЭДУ для пилотируемого полёта к Луне?
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 21.07.2006 05:13:23
foogoo:
ЦитироватьНет, подождите! Если вам на производство необходимого количества водорода понадобится 6 месяцев, то что же, тот водород который произвели за 6 месяцев до старта не надо активно хранить?
Вопрос имеет отношение к надёжности всей системы. Рассмотрим 2 случая.
1. На неопределённое время нет заказов на использование комплекса. Тогда лишние компоненты нужно перегонять в воду и консервировать комплекс (как у меня), либо активно хранить (как у вас). Надо сказать, что у меня их в зтом случае будет мало, если только не случится авария лунной миссии на этапе выведения. Ну, в этом случае, потери будут несопоставимы с затратами на переработку.
2. Заказы есть, но сломался транспортировщик топлива или воды. Воду можно заблаговременно навозить хоть на два года вперёд, чего не сделаешь с ЖВ. В этом случае надёжность выведения не будет зависеть от работы средства доставки воды, полёты такого средства можно проводить по удобному расписанию, а это опять же экономия.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: foogoo от 21.07.2006 06:08:14
Цитироватьfoogoo:
ЦитироватьНет, подождите! Если вам на производство необходимого количества водорода понадобится 6 месяцев, то что же, тот водород который произвели за 6 месяцев до старта не надо активно хранить?
Вопрос имеет отношение к надёжности всей системы. Рассмотрим 2 случая.
1. На неопределённое время нет заказов на использование комплекса. Тогда лишние компоненты нужно перегонять в воду и консервировать комплекс (как у меня), либо активно хранить (как у вас). Надо сказать, что у меня их в зтом случае будет мало, если только не случится авария лунной миссии на этапе выведения. Ну, в этом случае, потери будут несопоставимы с затратами на переработку.
2. Заказы есть, но сломался транспортировщик топлива или воды. Воду можно заблаговременно навозить хоть на два года вперёд, чего не сделаешь с ЖВ. В этом случае надёжность выведения не будет зависеть от работы средства доставки воды, полёты такого средства можно проводить по удобному расписанию, а это опять же экономия.
Нет никакой разницы потому, что если ваша система сломается за неделю до старта эквивалентно тому, что во втором случае холодильник сломается при выведении в двухпусковой схеме. Заметьте, существенно меньший по мощности и с существенно меньшим выработаным ресурсом чем у вас. Т.е. в первом случае большой холодильник с ресурсом необслуживаемой работы на годы, во втором случае новенький маленький холодилник с ресурсом на неделю.

И это все при том, что если использовать гидразин, то вообще ничего делать не надо и потери по весу покроются отсутствием необходимости "добывать огонь трением".

Кроме того, зачем выводить систему, на которую не известно, будет заказ или нет? Неувязочка.
Воды в на орбите нет. На этом можно закончить разковор про холодильники на орбите. На лунной базе - можно предствить, на орбите - нет.

В лунной программе будут либо ЭРД, либо гидразин. Водород будет только по дороге от Земли к Луне при однопусковой схеме. И только у американцев.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 21.07.2006 10:19:12
foogoo:
ЦитироватьНет никакой разницы потому, что если ваша система сломается за неделю до старта эквивалентно тому, что во втором случае холодильник сломается при выведении в двухпусковой схеме. Заметьте, существенно меньший по мощности и с существенно меньшим выработаным ресурсом чем у вас. Т.е. в первом случае большой холодильник с ресурсом необслуживаемой работы на годы, во втором случае новенький маленький холодилник с ресурсом на неделю.
Так уж и за неделю! Запас компонентов можно подготовить и за месяц и за два до старта. Нужно сравнить надёжность холодильника с надёжностью средства доставки ЖВ. И сравнить последствия аварий. И - вы уверены, что уложитесь в двухпусковую схему?

ЦитироватьИ это все при том, что если использовать гидразин, то вообще ничего делать не надо и потери по весу покроются отсутствием необходимости "добывать огонь трением".
А это уже вопрос мировоззрения. Системы развиваются в работе и деградируют в безделии.

ЦитироватьКроме того, зачем выводить систему, на которую не известно, будет заказ или нет? Неувязочка.
Основное свойство ЭКК - ресурс. Предусмотрим ресурс 25 лет. Вы думаете, на такой срок реально расписать заказы? Временное отсутствие заказов - дело обычное, оно скажется и на способе с доставкой готовых компонентов.
ЦитироватьВоды в на орбите нет. На этом можно закончить разковор про холодильники на орбите. На лунной базе - можно предствить, на орбите - нет.
Воды на орбите нет, холодильника нет, значит и орбиты нет! :lol:

ЦитироватьВ лунной программе будут либо ЭРД, либо гидразин. Водород будет только по дороге от Земли к Луне при однопусковой схеме. И только у американцев.
Уговорили! Заправим американцев.
Название: Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии
Отправлено: mihalchuk от 22.07.2006 04:22:36
mihalchuk:
ЦитироватьВадим Семёнов:
Цитата:
ЦитироватьВообще-то СЭДУ греет не воду, а водород. Потому УИ у него в ~2 раза выше, чем у водородника. А воды там образуется только небольшая доля, когда для повышения тяги используется дожигание уже нагретого водорода кислородом.

А вы пробовали оценить размеры СЭДУ для пилотируемого полёта к Луне?
По моим грубым прикидкам:
площадь концентратора - 200000 кв. м.;
площадь нагревателя - не менее 20 кв. м.;
объём бака водорода - 300 куб. м.
Первые две цифры можно сократить в 20-50 раз, если городить ЛОС и отправлять туда лэндер малыми импульсами, с проблемами ориентации и хранения ЖВ, а ПК отправлять к ЛОС каким-то другим способом.