Допустим, есть потребность доставлять на орбиту (километров 400-600) топливо. Много топлива. Много и часто.
Ну, скажем, не менее 500 тонн в год.
Чем возить?
А что сейчас есть альтернативы? :)
Для таких грузопотоков когдато сделали Шаттлы
Думаю, существенно, что речь идет именно о топливе. Все таки оно весьма компактно и разместить его проще чем многие грузы.
Можно, скажем, сделать самолетик размерности МАКСа (даже поскромнее), который будет доставлять тонн 10-20 топлива..
А можно метать мега-бочки Аресами-5...
Всего-то 2-3 ракеты.
Собственно, компактность и агрегатное состояние полезной нагрузки, имхо, позволят создать многоразовый аппарат с очень высоким (для многоразовых крыланов) отношением массы ПН к собственной массе.
Поэтому в качестве танкера облегченный до 200-250 тонн стартовой массы МАКС может быть является не самым плохим вариантов.
Всяко лучше чем Протонами и Союзами таскать.
Вобщем то 20т на 400км - это как бы превышает возможности даже Шаттла.
Главная особенность топлива, как груза - это возможность его доставки частями любого размера.
Весь пессимизм этого форума состоит в том, что большую ракету можно построить только на готовых технологиях, оснастке, из освоенных материалов. То есть, заранее технически устарелой. Притом, из последних сил. Лет за двадцать.
Маленькую ракету можно сделать высокотехнологичной, но она никому не нужна. Экспериментальные малые ракеты, АКС-ы и прочее даже не рассматриваются, потому что "денег дай".
Мне бы понравилось такое развитие этого фантастического сюжета: ограничения на массу груза за полет сняты; у мелких фирм появляется не только возможность создать систему, но и возможность заложить в нее новые и рискованные технические решения; удельная стоимость разработки на кг конструкции поднимется, это даст эффект либо в весовой отдаче, либо в новом качестве, типа многоразовости, либо в удешевлении обслуживания.
Например, маленькая многоразовая система, которая может возвращаться на место старта и без обслуживания запускаться повторно. За месяц вырабатывает ресурс и заменяется новой.
проект космического буксира, там бочки как раз такие были,
только сам буксир цеплять за зад бочки.
ну и под такую систему придумать что-то типа системы воздушной заправки (выдвижная насадка) только управляемая по 3м осям
Пожалуй идеально подошла бы система, состоящая из чисто грузового АКС и межорбитального буксира. Вторая ступень ступень АКС выходит на орбиту и либо сбрасывает танк с топливом, либо стыкуется с буксиром, и перекачивает топливо на него. После чего буксир уходит с топливом на высокую орбиту, а АКС естественно, на посадку. Величина ПН АКС - ну, какую уж сделать сможем. Пожалуй 3-5 тонн для многоразовой системы будет в самый раз. Грузопоток большой, система вполне может окупиться.
А если при такой частоте пусков удастся ее отработать до надежности "Союза" - можно будет и о других грузах подумать.
А под какое топливо все это прикидывать?
Либо АТ-НДМГ, либо метан + ЖК. Первая пара не требует специального охлаждения, вторая - дает высокий УИ. В принципе, если СИЛЬНО надо, можно и водород таскать на орбиту, но его хранить довольно гемморойно.
ЦитироватьЛибо АТ-НДМГ, либо метан + ЖК. Первая пара не требует специального охлаждения, вторая - дает высокий УИ. В принципе, если СИЛЬНО надо, можно и водород таскать на орбиту, но его хранить довольно гемморойно.
А если воду, как Михальчук предлагал? А уж водород из нее получать уже на орбите. Водородная заправка на орбите, ИМХО интереснее - можно будет ЯРДы задействовать, не особо приближаясь к Земле. То-то будет бальзам для экопараноиков :roll: Впрочем все одно завизжат...
Если ЯДР - лучше метан таскать. Его можно и сам по себе использовать, и разлагать на углерод и водород. Углерод - это углеволокно, а водород - рабочее тело для ЯРД. А в метане водорода в 2 раза больше на килограмм, чем в воде.
Или керосин :). Летает по низкой (ниже 200 км) орбите завод, питаемый электроэнергией от СБ и засасывает атмосферный воздух. Затем сжижает его и разделяет на составляющие. Кислород - в бак, а азот - в качестве рабочего тела плазменного ЭРД, поддерживающего всю конструкцию на орбите. А потом с Земли стартует "лунная" РН с РБ, у которого полный бак горючего (метан, керосин и т. д.) и пустой бак окислителя (и за счёт этого значительно большая, чем обычно, ПН). Выведенный на низкую орбиту РБ подлетает к орбитальному кислородно-азотному заводу, оставляет свой пустой кислородный бак, забирает полный - и вперёд, на Луну (или дальше). Затем весь цикл повторяется. По-моему, такие проекты и раньше были.
Веселое сочетание несочетаемого.
ЦитироватьВеселое сочетание несочетаемого.
А почему несочетаемое? :)
ЦитироватьЦитироватьВеселое сочетание несочетаемого.
А почему несочетаемое? :)
Или орбита, или атмосфЭра :lol:
ЦитироватьА почему несочетаемое? :)
А как соединить СБ, ЭРД и купание в атмосфере? :wink:
ЦитироватьЦитироватьА почему несочетаемое? :)
А как соединить СБ, ЭРД и купание в атмосфере? :wink:
СБ будут выполнять роль крыльев :lol:
ЦитироватьЦитироватьА почему несочетаемое? :)
А как соединить СБ, ЭРД и купание в атмосфере? :wink:
Ну, не совсем уж купание... Высота орбиты должна быть такой, чтобы тяга ЭРД могла компенсировать аэродинамическое торможение. 70 процентов захваченного массозаборником сильно разреженного, но всё-таки воздуха :) , будет выбрасываться в виде плазменной реактивной струи со скоростью, многократно превышающей скорость набегающего потока воздуха. И тем самым давать всему комплексу импульс, поддерживающий его на орбите. Разве не полетит такая система?
Очень уж сложно. И энерговооруженность нужна высокая.
2 hcube : в метане конечно водорода больше, но вот куда на орбите углерод девать? Чтобы углепластик делать - целое производство надо заводить на орбите. А в воде кроме водорода еще и кислород есть. И уж ему на орбите применение найдется... Да и воде как таковой тоже. Хотя это подумать надо, может и правда метан выгоднее... Смотря как процесс построить.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьА почему несочетаемое? :)
А как соединить СБ, ЭРД и купание в атмосфере? :wink:
СБ будут выполнять роль крыльев :lol:
На вытянутой орбите: перигей в атмосфере, апогей ив космосе. :roll:
:lol:
крыльев ага да.
Какой там на хорошем гиперзвукн нужен угол атаки для заметного качества плоской пластины? Не будет ли слишком сильным торможение.
Потеря скорости прямо пропорциональна площади СБ. Прибавка скорости ионниками тоже.
Кто победит - атмосфера, или Солнце? Не забудьте учесть количество собираемого воздуха...
Кстати, а какой из себя будет сборник? ;)
ЦитироватьКстати, а какой из себя будет сборник? ;)
Круглая "воронка" раструбом вперёд, дальше накопительная камера, компрессор, ожижитель и т. д.
На такой высоте в столь разреженной среде у крыльев не будет подъёмной силы. Или почти не будет.
Надо оставить эту идею потомкам. Не забывайте, что плотность атмосферы на таких высотах может меняться на порядок на дневной и ночной стороне, а ещё сильно зависит от солнечной активности.
Итого, пока самый приятный вариант - небольшая (на несколько тонн ПН) многоразовая (хорошо бы полностью многоразовая) система.
ЦитироватьИли керосин :). Летает по низкой (ниже 200 км) орбите завод, питаемый электроэнергией от СБ и засасывает атмосферный воздух. Затем сжижает его и разделяет на составляющие. Кислород - в бак, а азот - в качестве рабочего тела плазменного ЭРД, поддерживающего всю конструкцию на орбите. А потом с Земли стартует "лунная" РН с РБ, у которого полный бак горючего (метан, керосин и т. д.) и пустой бак окислителя (и за счёт этого значительно большая, чем обычно, ПН). Выведенный на низкую орбиту РБ подлетает к орбитальному кислородно-азотному заводу, оставляет свой пустой кислородный бак, забирает полный - и вперёд, на Луну (или дальше). Затем весь цикл повторяется. По-моему, такие проекты и раньше были.
Да, у Гэтленда в его книге 86года описана концепция PROFAC по сбору и ожижению кислорода верхних слоев атмосферы. С ЭРД и ядерным реактором, кстати - тогда уже понимали, что у СБ никаких шансов.
ЦитироватьДумаю, существенно, что речь идет именно о топливе. Все таки оно весьма компактно и разместить его проще чем многие грузы.
Можно, скажем, сделать самолетик размерности МАКСа (даже поскромнее), который будет доставлять тонн 10-20 топлива...
...
Собственно, компактность и агрегатное состояние полезной нагрузки, имхо, позволят создать многоразовый аппарат с очень высоким (для многоразовых крыланов) отношением массы ПН к собственной массе.
Поэтому в качестве танкера облегченный до 200-250 тонн стартовой массы МАКС может быть является не самым плохим вариантов.
Всяко лучше чем Протонами и Союзами таскать.
Согласен, вышла бы довольно оптимальная система (если абстрагироваться от вопроса, ЗАЧЕМ столько топлива закидывать на орбиту).
Если же не абстрагироваться, и предположить, что речь о версии ОЧ.СВЕТЛОГО БУДУЩЕГО, то я бы предпочел построить БОЛЬШУЮ
ЭМК с выходом "ствола" на высоте 3-4 км, и пулять снаряды с топливом (а заодно и с прочим нужным) оттуда :).
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьА почему несочетаемое? :)
А как соединить СБ, ЭРД и купание в атмосфере? :wink:
СБ будут выполнять роль крыльев :lol:
На вытянутой орбите: перигей в атмосфере, апогей ив космосе. :roll:
:lol:
Как я не подумал... Так может орбиту сконструировать так, чтоб и воду прям из Байкала черпать? :lol:
ЦитироватьНа такой высоте в столь разреженной среде у крыльев не будет подъёмной силы. Или почти не будет.
Надо оставить эту идею потомкам. Не забывайте, что плотность атмосферы на таких высотах может меняться на порядок на дневной и ночной стороне, а ещё сильно зависит от солнечной активности.
Вы что, вместе с РадиоактивнойРадугой всерьёз обсуждаете мою хохму насчёт крыльев из СБ? :shock: Мама дорогая...
ЦитироватьЕсли же не абстрагироваться, и предположить, что речь о версии ОЧ.СВЕТЛОГО БУДУЩЕГО, то я бы предпочел построить БОЛЬШУЮ ЭМК с выходом "ствола" на высоте 3-4 км, и пулять снаряды с топливом (а заодно и с прочим нужным) оттуда :).
Можно даже с космонавтами. Космонавт в скафандре плавает в НДМГ или в ЖВ...
ЦитироватьЦитироватьНа такой высоте в столь разреженной среде у крыльев не будет подъёмной силы. Или почти не будет.
Надо оставить эту идею потомкам. Не забывайте, что плотность атмосферы на таких высотах может меняться на порядок на дневной и ночной стороне, а ещё сильно зависит от солнечной активности.
Вы что, вместе с РадиоактивнойРадугой всерьёз обсуждаете мою хохму насчёт крыльев из СБ? :shock: Мама дорогая...
Бред надо давить в корне, ибо - заразителен. Не то завтра прочитаем в НФ что-нибудь про плавание в ЖВ (не путать с водой).
Ничего личного...
Для вывода именно топлива на орбиту мне сладко смотрится ЭМП где-нибудь в горах с дулом на высоте 7 км. ТОлько оную еще построить нужно и с ресурсом будут огромные проблемы. А так стреляй хоть очередями:)
ЦитироватьЦитироватьНа такой высоте в столь разреженной среде у крыльев не будет подъёмной силы. Или почти не будет.
Надо оставить эту идею потомкам. Не забывайте, что плотность атмосферы на таких высотах может меняться на порядок на дневной и ночной стороне, а ещё сильно зависит от солнечной активности.
Вы что, вместе с РадиоактивнойРадугой всерьёз обсуждаете мою хохму насчёт крыльев из СБ? :shock: Мама дорогая...
Я стараюсь всегда отвечать серьезно, каким бы бредовым не был прожект.
Тема, в которой поднят важный, я бы сказал - ключевой для нашей космонавтики вопрос, собрала совсем немного откликов. На мой взгляд, возможность доставки топлива на низкую орбиту закрепила бы за нами весомую нишу в космической деятельности. Вопрос ставился так:
ЦитироватьДопустим, есть потребность доставлять на орбиту (километров 400-600) топливо. Много топлива. Много и часто.
Ну, скажем, не менее 500 тонн в год.
Но всё-таки он неполный. Чтобы увереннее рашать задачу, необходимо знать, для чего это топливо будет использоваться. Между прочим, в Роскосмос были представлены предложения решать эту задачу на основе конкурса, потому что вариантов и возможностей много. Какое топливо, как доставлять, как хранить? Очевидно, что требования к средству доставки топлива будут совершенно иными, более щадящими, чем к обычным носителям. Моё мнение было сформулированно для случая, когда наличие специальной задачи не гарантировано. Тогда однозначно следует остановиться на кислородно-водородном топливе на орбите, что позволит при необходимости задействовать в системе ракетные ступени иностранного происхождения.
Есть и ещё один момент: для заправки лучше использовать последние ступени ракет, а не выводить пустой РБ. Но тогда средство доставки топлива должно быть иным, нежели ракеты-носители с целевым грузом. Возможно, с элементами многоразовости второй ступени.
А нафига на орбите столько топлива? Куда вы лететь собираетесь, опять на Уран за гелием? Или на Титан за нефтью? Или решили покрыть Луну морем из керосина?
Не понял юмора, где Кенгуру со своей катапультой? Данный вопрос - как раз в его тему, ибо топливу как-то без разницы, какая там перегрузка...
Освоение СС.
В широком смысле этого понятия.
Топливо... Ну, я ориентировался на высококипящие.
Но если очень хочется - можно и кислород-водород.
Для них, правда, придется изобретать систему хранения (
По-крестьянски можно твердотопливными ступенями из пушки на орбиту лупить. Хусейн покойный - в курсе.
ЦитироватьА нафига на орбите столько топлива? Куда вы лететь собираетесь, опять на Уран за гелием? Или на Титан за нефтью? Или решили покрыть Луну морем из керосина?
Угу, только на Титане не нефть, а метан с этаном ;)
ЦитироватьА нафига на орбите столько топлива? Куда вы лететь собираетесь, опять на Уран за гелием? Или на Титан за нефтью? Или решили покрыть Луну морем из керосина?
План поклонников Директа на Марс в том, что на орбите есть хранилище топлива для заправки (построенное америкосами). А доставляют его туда любые страны, у которых есть возможность. После чего любые страны его покупают для своих дальшелунных экспедиций.
Ну если просто предположить на секунду, что они протолкнут что-то из своих идей, то вопрос не будет праздным.
ЦитироватьПлан поклонников Директа на Марс в том, что на орбите есть хранилище топлива для заправки (построенное америкосами). А доставляют его туда любые страны, у которых есть возможность. После чего любые страны его покупают для своих дальшелунных экспедиций.
Ну если просто предположить на секунду, что они протолкнут что-то из своих идей, то вопрос не будет праздным.
Кошмарный бред. Покажите мне эти "любые страны", которые собираются устраивать дальшелунные экспедиции, пожалуйста.
ЦитироватьКошмарный бред. Покажите мне эти "любые страны", которые собираются устраивать дальшелунные экспедиции, пожалуйста.
Американские соединенные штаты :oops: Vision for Space Exploration. Moon, Mars and beyond...
Рано или поздно они вспомнят про кусок VSE после Moon...
Ну, 4-5 стран этим все же интересуются - хотя бы и на словах: США, ЕС, РФ, КНР, ну и может быть Япония...
Смогут ли перейти от слов к делам и о чем-то договориться - хотя бы вот об такой заправочной станции? Ну, время покажет... :roll:
ЦитироватьНу, 4-5 стран этим все же интересуются - хотя бы и на словах: США, ЕС, РФ, КНР, ну и может быть Япония...
Смогут ли перейти от слов к делам и о чем-то договориться - хотя бы вот об такой заправочной станции? Ну, время покажет... :roll:
Зачем заправочная станция, если не известно, будут ли её использовать?
ЦитироватьАмериканские соединенные штаты :oops: Vision for Space Exploration. Moon, Mars and beyond...
Рано или поздно они вспомнят про кусок VSE после Moon...
Ну и нафиг одному национальному проекту универсальная заправочная станция?
ЦитироватьЦитироватьНу, 4-5 стран этим все же интересуются - хотя бы и на словах: США, ЕС, РФ, КНР, ну и может быть Япония...
Смогут ли перейти от слов к делам и о чем-то договориться - хотя бы вот об такой заправочной станции? Ну, время покажет... :roll:
Зачем заправочная станция, если не известно, будут ли её использовать?
А мы ее уже завтра запустить собрались? Вот как договорятся - так и видно будет... А с чисто технической точки зрения - вполне вменяемо выглядит...
ЦитироватьПо-крестьянски можно твердотопливными ступенями из пушки на орбиту лупить. Хусейн покойный - в курсе.
Там все равно до 70-80% конечной энергии груза за счет ракетной ступени выходило.
Имхо, все эти пушки и трубы - продукт слегка нетрезвого мышления. :) Мне лично нравится АКС, и вот по какой причине. АКС позволяет выполнить точное совмещение точки старта с траекторией ОС, с тем, чтобы в результате выведения выйти непосредственно на неё. Наземный старт этого не обеспечивает, так как при совмещении старта с плоскостью орбиты вероятность совпадения движения по фазе очень мала. В результате корабли приходится выводить на промежуточную орбиту, делать фазирование и производить стыковку на вторые сутки. Как этого избежать при наземном старте, я не знаю. А если такую технологию удастся реализовать на АКС, то появятся новые возможности - легче будет доставлять криогенные грузы, а сама миссия будет дешевле из-за сокращения сроков, а многоразовый аппарат может использоваться чаще.
У каждого есть право думать в силу своей образованности. В конце концов, ту же идею возить на орбиту топливо отдельно от ДУ можно назвать продуктом такого же мышления. Потому как так и не получен ответ на неоднократно поднимаемый в теме вопрос:
ЦитироватьА нафига на орбите столько топлива?
Если ответ будет, причем
достаточно обоснованный, то окажется, что ЭМК - это как раз то, что нужно ;)
В прочих случаях можно находить и другие решения, красивые с одной стороны и корявые с других, например восстановить "Энергию" и запускать её без ПГ, а на орбите выкачивать из ЦБ недорасходованное топливо, а из другого ЦБ делать станцию-накопитель. Нравится такое решение? ;)
Имхо рассматривать часть задачи в отрыве от всей картины космической деятельности - всё равно, что анализировать орган отдельно от организма. Можно много узнать, сделать кучу выводов, а потом удивляться, почему на практике они не срабатывают. :?
ЦитироватьАКС позволяет выполнить точное совмещение точки старта с траекторией ОС, с тем, чтобы в результате выведения выйти непосредственно на неё. Наземный старт этого не обеспечивает, так как при совмещении старта с плоскостью орбиты вероятность совпадения движения по фазе очень мала. В результате корабли приходится выводить на промежуточную орбиту, делать фазирование и производить стыковку на вторые сутки. Как этого избежать при наземном старте, я не знаю.
Нет такой проблемы у современных СУ. Даже со стационарного старта за счет маневра по рысканью можно выйти строго в плоскость ОС. Фазирование нужно для компенсации погрешности СУ, которая будет и у АКСа.
Тут речь шла не о плоскости, а о фазировании для оптимального перехода по гомановскому эллипсу, так как в момент прохождения плоскости орбиты через место старта станция может находиться на ней в любой точке.
ЦитироватьЦитироватьАКС позволяет выполнить точное совмещение точки старта с траекторией ОС, с тем, чтобы в результате выведения выйти непосредственно на неё. Наземный старт этого не обеспечивает, так как при совмещении старта с плоскостью орбиты вероятность совпадения движения по фазе очень мала. В результате корабли приходится выводить на промежуточную орбиту, делать фазирование и производить стыковку на вторые сутки. Как этого избежать при наземном старте, я не знаю.
Нет такой проблемы у современных СУ. Даже со стационарного старта за счет маневра по рысканью можно выйти строго в плоскость ОС. Фазирование нужно для компенсации погрешности СУ, которая будет и у АКСа.
Если ОС в момент выведения танкера находится в на противоположной стороны орбиты, то для компенсации фазы управлением по рысканию в момент выведения потребуется преждевременный старт + изменение наклонения на 360/(24/0.75)*наклонение/90. При наклонении 51 получим 6,4 градуса. ИМХО, нереально.
ЦитироватьПотому как так и не получен ответ на неоднократно поднимаемый в теме вопрос: ЦитироватьА нафига на орбите столько топлива?
Вполне достойный вопрос. ИМХО, столько топлива не нужно. Для начала достаточно. Потому что столько топлива может использоваться сегодня.
ЦитироватьИмхо рассматривать часть задачи в отрыве от всей картины космической деятельности - всё равно, что анализировать орган отдельно от организма. Можно много узнать, сделать кучу выводов, а потом удивляться, почему на практике они не срабатывают. :?
Согласен. Поэтому задачу следует рассматривать не в рамках изучения, а в рамках конструирования космической деятельности. Нужно поставить предложение впереди спроса и посмотреть, как может измениться космическая деятельность при соответствующих возможностях. Рассмотреть, что мы приобретаем, и что теряем в случае прекращения спроса.
На мой взгляд, возможность заправки водородом снимает ограничения на массу геостационарных спутников, точнее - отодвигает ограничения раза в три. Если топливо будет дешёвым, то рынок запусков на ГСО окажется под давлением, и дело закончится тем, что заправка станет средством его контроля. Если все начнут пользоваться заправкой, то одна она может составить не менее 30% сегмента рынка запусков на ГСО. Это вероятные качественные следствия помимо возможностей решать специальные задачи.
Ну, а когда технологии отработаны, то при росте задач потребуется только наращивание системы.
ЦитироватьЕсли ОС в момент выведения танкера находится в на противоположной стороны орбиты, то для компенсации фазы управлением по рысканию в момент выведения потребуется преждевременный старт + изменение наклонения на 360/(24/0.75)*наклонение/90. При наклонении 51 получим 6,4 градуса. ИМХО, нереально.
Конечно, нереально. Или неправильно считаете, или я Вас неправильно понял.
Потому как главная проблема в таком полете - точное совмещение плоскостей орбит. Когда это сделано, догнать МКС по более низкой орбите - всего за несколько часов.
ЦитироватьСогласен. Поэтому задачу следует рассматривать не в рамках изучения, а в рамках конструирования космической деятельности. Нужно поставить предложение впереди спроса и посмотреть, как может измениться космическая деятельность при соответствующих возможностях. Рассмотреть, что мы приобретаем, и что теряем в случае прекращения спроса.
На мой взгляд, возможность заправки водородом снимает ограничения на массу геостационарных спутников, точнее - отодвигает ограничения раза в три. Если топливо будет дешёвым, то рынок запусков на ГСО окажется под давлением, и дело закончится тем, что заправка станет средством его контроля. Если все начнут пользоваться заправкой, то одна она может составить не менее 30% сегмента рынка запусков на ГСО. Это вероятные качественные следствия помимо возможностей решать специальные задачи.
Ну, а когда технологии отработаны, то при росте задач потребуется только наращивание системы.
На первый взгляд логично, но подозреваю, что стоимость и надёжность такой системы не позволят ей окупиться в разумный срок, а соответственно о внедрении пока нет никакой речи.
Хотя... надо рассмотреть поподробнее...
Королева на всех нас не хватает...
Вместо этой болтовни могли бы делать.
Зачем? При чем тут зачем? Эта тема для выработки технических решений )
Когда инженеру выдают ТЗ он что, спрашивает "А зачем это нужно? А почему именно такие параметры а не вот такие? А может можно вместо этой хни сделать вот такую?" ;)
Как не удивительно, я таки спрашиваю. Потому что у заказчиков квалификация бывает всякая. И частенько в ТЗ пролезают цифры соседнего завода + 5%.
ЦитироватьЗачем? При чем тут зачем? Эта тема для выработки технических решений )
Когда инженеру выдают ТЗ он что, спрашивает "А зачем это нужно? А почему именно такие параметры а не вот такие? А может можно вместо этой хни сделать вот такую?" ;)
Тогда, Радуга, ваше ТЗ представляется неполным - если, конечно, Вас не устроит какой-нибудь элементарный и банальный ответ.
ЦитироватьДопустим, есть потребность доставлять на орбиту (километров 400-600) топливо. Много топлива. Много и часто.
Ну, скажем, не менее 500 тонн в год.
Чем возить?
Да чем угодно. При требуемом грузопотоке - ВСЕМ СРАЗУ, Протонами, Днепрами, Союзами, Зенитами, Рокотами...
Потому что грузопоток ГРОМАДНЫЙ, Какая-нибудь одна система его не потянет - возможности расширния производства тоже ограничены, значит придётся привлекать всех кто сейчас есть.
Ладно-ладно, погорячился )))
Ну, я выше отвечал. Цель - долгосрочное освоение СС с помощью двигателей на химическом топливе.
Если попробовать систематизировать рассмотренные варианты и учесть уточнение предыдущего поста, то вырисовывается следующая схема:
1) На орбите будет создана инфраструктура, а по-простому говоря, станция-хранилище, обеспечивающая накопление доставляемого с Земли топлива и заправку им потребителей. Именно на нее и требуется доставлять топливо.
2) Большинство потребителей этого топлива - многоразовые КК космического базирования, включая топливовозы-заправщики, доставляющие его к спутникам, станциям и другим орбитальным объектам.
3) Если учесть наличие этих самых межорбитальных заправщиков (наследников "Парома"), получается, что доставляющему топливо средству нет необходимости стыковаться (или причаливать) к станции-хранилищу. Что для него, конечно же, выгоднее.
То есть, на первом этапе, когда потребности и объемы невелики, топливо можно доставлять в качестве попутного груза с КА и прочими ПГ при штатных пусках с недогрузом. Соответственно, "паромщики" подбирают его для доставки к хранилищу (либо, если это выгоднее, везут сразу к потребителю). Для повышенных потребностей в топливе некоторые пуски обычных средств выведения могут быть посвящены выведению только топлива, причем вероятнее всего, что в этих случаях топливо удобнее везти вместе с баком, исключив операции перекачки.
В дальнейшем, когда грузопоток на орбиту возрастет, начнут появляться многоразовые ракетные (либо аэрокосмические) системы, причем в силу дороговизны разработки, делать их будут УНИВЕРСАЛЬНЫМИ (для всех типов ПГ), но, вероятно, сразу адаптировать под возможность заправляться топливом при недогрузе.
Экономическая выгода создавать СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ средство под доставку на орбиту топлива со сливом в хранилище может появиться только если объем топлива для дозаправок приблизится хотя бы к 40%(имхо) от общей массы запускаемых грузов. Но даже в этом случае могут сделать вывод о большей эффективности способа доставлять топливо вместе с тонкостенным баком (в этом случае МТКС не нужно лететь к хранилищу).
В процессе дальнейшего развития космической деятельности и роста потребности в грузопотоке топлива на орбиту уже появится явный смысл "вложиться" финансово в ЭМК и запускать топливо без ракет (ну, не считая апогейный импульс ;) ), только с помощью наземной электростанции 8) .
К сожалению, в связи с техническими проблемами не смог ответить сразу, а вопрос важный. иак:
ЦитироватьЕсли попробовать систематизировать рассмотренные варианты и учесть уточнение предыдущего поста, то вырисовывается следующая схема:
1) На орбите будет создана инфраструктура, а по-простому говоря, станция-хранилище, обеспечивающая накопление доставляемого с Земли топлива и заправку им потребителей. Именно на нее и требуется доставлять топливо.
Согласен.
Цитировать2) Большинство потребителей этого топлива - многоразовые КК космического базирования, включая топливовозы-заправщики, доставляющие его к спутникам, станциям и другим орбитальным объектам.
Это в корне неверно. Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки, которые после заправки и успешного старта уже никогда не вернутся на станцию. Многоразовые аппараты космического базирования - это преде всего паромы и буксиры ближнего действия - много потреблять не будут.
Цитировать3) Если учесть наличие этих самых межорбитальных заправщиков (наследников "Парома"), получается, что доставляющему топливо средству нет необходимости стыковаться (или причаливать) к станции-хранилищу. Что для него, конечно же, выгоднее.
Доставлять заправщику топливо на станцию лично или сливать его в Паром - вопрос непринципиальный, решаемый технико-экономическим расчётом.
ЦитироватьТо есть, на первом этапе, когда потребности и объемы невелики, топливо можно доставлять в качестве попутного груза с КА и прочими ПГ при штатных пусках с недогрузом.
Это будет мышинная возня, если задумывать что-то сверх того, что делается сегодня.
ЦитироватьСоответственно, "паромщики" подбирают его для доставки к хранилищу (либо, если это выгоднее, везут сразу к потребителю). Для повышенных потребностей в топливе некоторые пуски обычных средств выведения могут быть посвящены выведению только топлива,
Это как понимать? Носители с произвольной целевой программой сбрасывают контейнер, а Паром его подбирает? Нереализуемо за редкими исключениями. Если же пуск целевой, к станции, то получается, что Паром будет использоваться и для доставки обычного груза. Тогда его наличие или отсутствие не влияет на суть вопроса.
Цитироватьпричем вероятнее всего, что в этих случаях топливо удобнее везти вместе с баком, исключив операции перекачки.
Возможно, но этот вопрос гораздо сложнее, чем кажется.
ЦитироватьВ дальнейшем, когда грузопоток на орбиту возрастет, начнут появляться многоразовые ракетные (либо аэрокосмические) системы, причем в силу дороговизны разработки, делать их будут УНИВЕРСАЛЬНЫМИ (для всех типов ПГ), но, вероятно, сразу адаптировать под возможность заправляться топливом при недогрузе.
Это - ложный путь. Делать станцию заправщик и не предусмотреть её специального снабжения при том, что топливо составит не менее 60% от всего грузопотока на НКО? Мой вывод - нужно сразу создавать специализированную систему доставки, разработка которой будет гораздо дешевле, чем универсального средства.
ЦитироватьЭкономическая выгода создавать СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ средство под доставку на орбиту топлива со сливом в хранилище может появиться только если объем топлива для дозаправок приблизится хотя бы к 40%(имхо) от общей массы запускаемых грузов. Но даже в этом случае могут сделать вывод о большей эффективности способа доставлять топливо вместе с тонкостенным баком (в этом случае МТКС не нужно лететь к хранилищу).
Количество топлива, которое можно заменить дозаправками, уже давно и устойчиво превышает половину общего грузопотока.
ЦитироватьВ процессе дальнейшего развития космической деятельности и роста потребности в грузопотоке топлива на орбиту уже появится явный смысл "вложиться" финансово в ЭМК и запускать топливо без ракет (ну, не считая апогейный импульс ;) ), только с помощью наземной электростанции 8) .
Ну, это уже фантастика.
>>Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки
кстати, а есть ли возможноть уже сейчас заправлять 3е ступени болтающиеся на орбите и использовать их для полета на Луну, допустим?
Цитировать>>Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки
кстати, а есть ли возможноть уже сейчас заправлять 3е ступени болтающиеся на орбите и использовать их для полета на Луну, допустим?
Я боюсь, что главная проблема - это их после заправки "завести"... :roll:
Цитировать>>Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки
кстати, а есть ли возможноть уже сейчас заправлять 3е ступени болтающиеся на орбите и использовать их для полета на Луну, допустим?
А смысл? Неужто там болтается что-то из крупного? Да и к тому же, чтобы поймать и заправить такую ступень придется сжечь больше топлива, чем она весит... А топливо для заправки так и так везти. Никакого выигрыша...
Цитировать>>Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки
кстати, а есть ли возможноть уже сейчас заправлять 3е ступени болтающиеся на орбите и использовать их для полета на Луну, допустим?
Ни одна из третьих ступеней для этого не предназначена. Требуется доработка разной степени сложности.
ЦитироватьЦитировать>>Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки
кстати, а есть ли возможноть уже сейчас заправлять 3е ступени болтающиеся на орбите и использовать их для полета на Луну, допустим?
А смысл? Неужто там болтается что-то из крупного? Да и к тому же, чтобы поймать и заправить такую ступень придется сжечь больше топлива, чем она весит... А топливо для заправки так и так везти. Никакого выигрыша...
Конечно, вылавливание произвольных ступеней имеет мало смысла. Другое дело - выведение ступени к заправочной станции. Тогда топлива понадобится немного. Третья ступень от РН "Союз 2" при соответствующей доработке способна отправить к Луне около 10 т. Смысл в заправке последних ступеней есть. Дело в том, что последняя ступень имеет целевые свойства, привязанные к полезному грузу, а для доставки топлива лучше использовать специализированный носитель с определёнными свойствами.
ЦитироватьЦитировать2) Большинство потребителей этого топлива - многоразовые КК космического базирования, включая топливовозы-заправщики, доставляющие его к спутникам, станциям и другим орбитальным объектам.
Это в корне неверно. Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки, которые после заправки и успешного старта уже никогда не вернутся на станцию. Многоразовые аппараты космического базирования - это преде всего паромы и буксиры ближнего действия - много потреблять не будут.
А на чем основана такая категоричность?
В исходных условиях Радуги ничего подобного и близко не было.
Я считаю, что основными потребителями будут именно многоразовые аппараты космического базирования, причем дальнего действия. Использование же для целей разгона "одно-двухразовых ракетных блоков" неэффективно в силу необходимости
обеспечения их заправки в невесомости, связанной с проблемами перегрева компонентов и обеспечением сплошности жидкой фазы. Это технически труднодостижимо и в конечном итоге будет менее эффективно, чем применение специализированных кораблей, использующих уже заправленные одноразовые тонкостенные баки. Да и получить эти пустые ступени в нужных количествах на нужных для КК орбитах нереализуемо.
Ведь мы это уже разбирали в другой теме несколько месяцев назад ;)
Еще одним, и даже более важным, аргументом является то, что для операций в открытом космосе более эффективно использовать специализированные двигатели, а не те, что на ступенях РН. Двигатели для космоса будут иметь меньшую тягу, но более высокий УИ, в частности за счет выдвижного соплового насадка. На первом этапе это будут кислородно-водородные ступени, на последующих - ЯРД, ЭРД с ЯЭУ или СБ, а также СЭДУ.
Их эффективность с лихвой перекроет любые возможности "двухразовых верхних ступеней".
ЦитироватьМногоразовые аппараты космического базирования - это преде всего паромы и буксиры ближнего действия - много потреблять не будут.
Еще как будут! Им же нужно:
- обеспечивать топливом МКС и другие крупные объекты, требующие топливо для поддержания орбиты;
- возить на орбитальные заводы расходные материалы и забирать продукцию. Специализированным кораблем это делать эффективнее (по расходу топлива), чем большим многоразовым космопланом вроде Шаттла или МАКСа.
- выполнять энергоемкие перелеты для ремонта или модернизации КА на ГСО.
- ну и, конечно, главный потребитель - транспортный шаттл орбита Земли-орбита Луны с ЭРД или ЯРД.
Создание же орбитального топливохранилища и транспортного узла
до появления этих задач вряд ли оправдано и по меньшей мере малоэффективно. То есть - для того, чтобы убедиться в его оправданности, конечно же нужно смоделировать варианты развития орбитальных операций.
ЦитироватьДоставлять заправщику топливо на станцию лично или сливать его в Паром - вопрос непринципиальный, решаемый технико-экономическим расчётом.
Согласен.
ЦитироватьЦитироватьТо есть, на первом этапе, когда потребности и объемы невелики, топливо можно доставлять в качестве попутного груза с КА и прочими ПГ при штатных пусках с недогрузом.
Это будет мышинная возня, если задумывать что-то сверх того, что делается сегодня.
Никакая не мышиная. По моим оценкам даже сейчас, когда используется довольно разношерстный набор РН, средний недогруз при пусках составляет порядка 15%. В будущем, когда перейдут на многоразовые ТКС (а имхо именно тогда,
и не ранее, и потребуется орбитальное топливохранилище), средний недогруз из-за большего диапазона между соседними по грузоподъемности ТКСами увеличится, вероятно, до ~20%.
ЦитироватьНосители с произвольной целевой программой сбрасывают контейнер, а Паром его подбирает? Нереализуемо за редкими исключениями.
Реализуемо, вполне. Хотя и с некоторыми исключениями ;)
Уже сейчас можно заметить, что примерно половина КА достаточно лояльны к плоскости, в которую они попадут при выходе на опорную низкую орбиту. Исключения - ДЗЗ, навигация, некоторые группировки и КА связи, не требующие выхода на ГСО. КА, летящие к МКС, сюда не относятся, т.к. плоскость топливохранилища будет такой же, как и у "пост-МКС".
ЦитироватьЦитироватьВ дальнейшем, когда грузопоток на орбиту возрастет, начнут появляться многоразовые ракетные (либо аэрокосмические) системы, причем в силу дороговизны разработки, делать их будут УНИВЕРСАЛЬНЫМИ (для всех типов ПГ), но, вероятно, сразу адаптировать под возможность заправляться топливом при недогрузе.
Это - ложный путь. Делать станцию заправщик и не предусмотреть её специального снабжения при том, что топливо составит не менее 60% от всего грузопотока на НКО? Мой вывод - нужно сразу создавать специализированную систему доставки, разработка которой будет гораздо дешевле, чем универсального средства.
Как раз не будет.
Даже несмотря на Ваше замечание
ЦитироватьКоличество топлива, которое можно заменить дозаправками, уже давно и устойчиво превышает половину общего грузопотока.
- кстати, замечание неверное. Это не топливо, "которое можно заменить дозаправками", а
ВСЁ доставляемое на орбиту топливо, и большинство из него необходимо доставлять в составе ПГ, а не отдельно, дабы сэкономить на сложных и рискованных орбитальных операциях. Современные КА еще не готовы ни к ремонтам, ни к дозаправкам. А многие РБ для них либо используют
разное топливо, либо вообще РДТТ. Поэтому переход к единому топливу, доставляемому отдельно от КА, придет еще не скоро.
И создавать универсальные многоразовые ТКС все равно придется. А специализированный танкер будут создавать уже
потом, за
дополнительные затраты, которых можно не делать, если доработать под перевозку топлива уже эксплуатируемых "универсалов".
Потому я и написал:
ЦитироватьЭкономическая выгода создавать СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ средство под доставку на орбиту топлива со сливом в хранилище может появиться только если объем топлива для дозаправок приблизится хотя бы к 40%(имхо) от общей массы запускаемых грузов. Но даже в этом случае могут сделать вывод о большей эффективности способа доставлять топливо вместе с тонкостенным баком (в этом случае МТКС не нужно лететь к хранилищу).
ЦитироватьЦитироватьЦитировать2) Большинство потребителей этого топлива - многоразовые КК космического базирования, включая топливовозы-заправщики, доставляющие его к спутникам, станциям и другим орбитальным объектам.
Это в корне неверно. Основные потребители - одно-двухразовые ракетные блоки, которые после заправки и успешного старта уже никогда не вернутся на станцию. Многоразовые аппараты космического базирования - это преде всего паромы и буксиры ближнего действия - много потреблять не будут.
А на чем основана такая категоричность?
В исходных условиях Радуги ничего подобного и близко не было.
Но из из обсуждения такие выводы не следуют. По многоразовым КК космического базирования: как только начинаешь их считать, так оптимизм сразу улетучивается. Кроме того, делать ставку на многоразовые системы, использующие топливо - это значит так и не начать. Пока не будет надёжной заправочной инфраструктуры, многоразовые аппараты, летающие между ЗС и целевыми объектами, делаться будут на энтузиазме, следовательно, и под них не будет делаться ЗС.
ЦитироватьЯ считаю, что основными потребителями будут именно многоразовые аппараты космического базирования, причем дальнего действия.
Спектр дальнего действия - от Луны (начиная с 3 км/с) до ГСО (5 км/с). Вспомогательная дальность - орбиты спутников Молния и ГЛОНАСС. Какой бы ни была масса многоразового аппарата, она не может быть нулевой. Следовательно, его возврат потребует ощутимых затрат топлива. А последние ступени при этом останутся неиспользованными. Возвращение аппарата также вызывает вопросы. Попробуем его вернуть сразу после разгона. Летим к Луне. Если разгон осуществляется за 10 минут = 600 секунд до 3 км/с, то аппарат массой 12.3 т затратит на это 6 т топлива при УИ 4500 м/с. После этого аппарат окажется на расстоянии 805 км от ЗС, а начнёт манёвры по возвращению примерно с 1000 км. Предположим, сухая масса блока - 600 кг. Отделив ПГ 4400 кг, аппарат включит двигатель с той же тягой и, несмотря на значительное ускорение, затратив 930 кг топлива, начнёт возвращение с 1166 км. При минимальных остатках компонентов остаётся топлива на 2 км/с. За 20 с аппарат набирает скорость 1 км/с, летит к цели около 1000 секунд и резко тормозится. Задача выполнена при массе допущений: слишком малая масса аппарата при больших ускорениях (основная конструкция выдержит, но элементы придётся укреплять), малые остатки компонентов, игнорирование баллистических особенностей взаимного движения. С учётом последнего такая схема представляется нереализуемой. Иные схемы приводят к неизбежному снижению массы ПГ + дополнительные конструктивные усложнения.
Альтернатива - последняя ступень РН (ничто не мешает оснастить её двигатель сопловым насадком) при конечной массе в 1 т отправит к Луне 5300 кг. И никакой послепусковой возни.
На ГСО - либо ситуация будет хуже, либо мы ек избавимся от апогейной ДУ с большим запасом топлива (для наших наклонений опорных орбит).
ЦитироватьИспользование же для целей разгона "одно-двухразовых ракетных блоков" неэффективно в силу необходимости обеспечения их заправки в невесомости, связанной с проблемами перегрева компонентов и обеспечением сплошности жидкой фазы. Это технически труднодостижимо и в конечном итоге будет менее эффективно, чем применение специализированных кораблей, использующих уже заправленные одноразовые тонкостенные баки. Да и получить эти пустые ступени в нужных количествах на нужных для КК орбитах нереализуемо.
Это технология. Она осваивается и дальше используется без проблем. Не нужно думать, что баки - простые тонкостенные бочки и с ними не будет никаких проблем. А пустые ступени - так ведь каждый аппарат будет выводиться вместе со ступенью. :wink:
ЦитироватьЕще одним, и даже более важным, аргументом является то, что для операций в открытом космосе более эффективно использовать специализированные двигатели, а не те, что на ступенях РН. Двигатели для космоса будут иметь меньшую тягу, но более высокий УИ, в частности за счет выдвижного соплового насадка. На первом этапе это будут кислородно-водородные ступени, на последующих - ЯРД, ЭРД с ЯЭУ или СБ, а также СЭДУ.
Их эффективность с лихвой перекроет любые возможности "двухразовых верхних ступеней".
Сказано выше, но можно добавить, что такие двигатели будут дополнительными. Малая тяга хороша для двигателей на вонючке, возьмём водородник и получим проблемы с термоизоляцией, который изрядно подъест эффект. ЯРД и прочее - это, увы, экзотика. Радуга просил несколько сотен тонн топлива.
ЦитироватьСказано выше, но можно добавить, что такие двигатели будут дополнительными. Малая тяга хороша для двигателей на вонючке, возьмём водородник и получим проблемы с термоизоляцией, который изрядно подъест эффект. ЯРД и прочее - это, увы, экзотика. Радуга просил несколько сотен тонн топлива.
Ну водородники на верхних ступенях и так не слишком большой тяги - что RL-10 (6,8т), что КВД-1 (7,1т)... К тому же термоизолировать бак водорода в вакууме наверное все же проще, чем в земных условиях. Американцы ЕМНИП собирались сделать срок хранения до 1 месяца...
А ЯРД экзотика только потому, что ни разу не летал. Ничего нереализуемого там нет. С заправочной станцией у него появляется шанс реализовать наконец свои возможности в полной мере. Что нам, УИ=900с лишний?
ЦитироватьК тому же термоизолировать бак водорода в вакууме наверное все же проще, чем в земных условиях.
Да, как мне кажется. Если в космос выводится пустой бак, то снимается куча ограничений на его конструкцию, и бак будет легче.
Теплообмен чисто радиационный, никакой пены.
Нет проблем с заправкой на воздухе, инеем...
На подвесной бак при старте не действуют никакие нагрузки. Стенки могут быть любой толщины, бак любой формы.
Цитировать... термоизолировать бак водорода в вакууме наверное все же проще, чем в земных условиях. Американцы ЕМНИП собирались сделать срок хранения до 1 месяца...
А ЯРД экзотика только потому, что ни разу не летал. Ничего нереализуемого там нет. С заправочной станцией у него появляется шанс реализовать наконец свои возможности в полной мере. Что нам, УИ=900с лишний?
Согласен, термоизолировать бак в вакууме проще. Но что это меняет?
А ЯРД на водороде - это совсем другая песня. Кстати, в ЯРД топливо - уран, а водород - рабочее тело. Так что тема другая.
ЦитироватьСогласен, термоизолировать бак в вакууме проще. Но что это меняет?
Да это в общем-то к тому, что специализированные КК для космоса будут эффективнее повторной заправки верхних ступеней. Как минимум технически. Возможно что в экономике картина получится другая.
ЦитироватьА ЯРД на водороде - это совсем другая песня. Кстати, в ЯРД топливо - уран, а водород - рабочее тело. Так что тема другая.
А почему другая-то? Какая нам в данном контексте разница, топливо мы заправляем в КК или рабочее тело? Тут ЯРД вполне можно воспринимать как водородный ЖРД с особо высоким УИ :wink:
ЦитироватьЦитироватьА ЯРД на водороде - это совсем другая песня. Кстати, в ЯРД топливо - уран, а водород - рабочее тело. Так что тема другая.
А почему другая-то? Какая нам в данном контексте разница, топливо мы заправляем в КК или рабочее тело? Тут ЯРД вполне можно воспринимать как водородный ЖРД с особо высоким УИ :wink:
Положим, разницы нет - заправлять куда. Но разница есть - заправлять что. Если речь идёт о воде, аммиаке, метане или ещё чём-либо для ЯРД - то пожалуйста. Но здесь упоминался УИ 900 с, а это водород. Для водорода нужен совершенно иной танкер. Если бы Радуга подразумевал этот вариант, он бы наверняка сказал: "танкер для водорода". И масса топлива отличалась бы в разы.
Тут вопрос интересный. Танкер для дозаправки корабля на воде, или самолета в воздухе, после заправки возвращается в порт и снова берет груз. Смысл заправщика в том, что он дешевле заправляемого объекта. С космосом все сложнее. Если я имею одноразовый танкер, то он имеет свою ДУ, бак(ки), систему дозаправки. После дозаправки все это уничтожается и возникает вопрос, не стоило ли все это использовать сразу для доставки объекта на целевую орбиту, да еще и на системе перелива сэкономить. Если же система многоразовая, то тут добавляются элементы эту многоразовость обеспечивающие. В результате топлива такая система доставляет ... Не проще ли опять сразу РБ запустить.
Думаю есть одна возможность: танкер представляет собой многоразовую ДУ. На него навешивается бак с компонентом топлива. "Заправляемый" аппарат представляет собой мачту, на одной стороне которой находится ДУ, на другой ПН. "Танкеры" поочередно стыкуются с мачтой(или базовой станцией, к которой этот аппарат пристыкован), навешивают на нее баки с компонентами, пока количество баков и топлива в них не достигнет необходимого. Потом аппарат улетает на целевую орбиту, а ДУ танкеров возвращаются на Землю, где на них цепляют новые баки. Аппарат же, по мере израсходования топлива сбрасывает баки. Вернувшись на базу, там на ОКС, или монтажной орбите, на него снова навешивают баки и ПН, и цикл повторяется. И ни каких переливов из бака в бак, ни каких систем перелива. Топливо идет сразу из бака в ДУ.
Извините, если ранее кто то в этой теме высказал уже эту идею. Тогда я категорически за нее.
ЦитироватьПоложим, разницы нет - заправлять куда. Но разница есть - заправлять что. Если речь идёт о воде, аммиаке, метане или ещё чём-либо для ЯРД - то пожалуйста. Но здесь упоминался УИ 900 с, а это водород. Для водорода нужен совершенно иной танкер. Если бы Радуга подразумевал этот вариант, он бы наверняка сказал: "танкер для водорода". И масса топлива отличалась бы в разы.
Не спорю, возить водород - то еще удовольствие... Но помнится, кто-то (уж не вы ли :wink: ?) предлагал возить на орбиту воду и разлагать ее на водород и кислород уже там. Вода - обьект для перевозки вполне удобный. Станция, конечно, получается подороже, чем простой резервуарный парк для высококипящих компонентов, но зато и выигрыш велик.
Если заправляться будет ЯРД на водороде, некуда девать кислород. Если ЯРД будет на воде, импульс окажется в точности равен водородному ЖРД, поскольку оба ограничены температурой. (ИМХО)
ЦитироватьЕсли заправляться будет ЯРД на водороде, некуда девать кислород. Если ЯРД будет на воде, импульс окажется в точности равен водородному ЖРД, поскольку оба ограничены температурой. (ИМХО)
Ну, я не думаю, что все ЖРД будут срочно заменены на ЯРД. Им тоже найдется работа... Ну и люди смогут утилизировать некоторое количество кислорода 8)
А ЯРД на воде - оно конечно заманчиво... но не слишком эффективно. ИМХО - не стоит, разве что для каких-то специальных применений... Лучше уж тогда на аммиаке делать.
ЦитироватьСпектр дальнего действия - от Луны (начиная с 3 км/с) до ГСО (5 км/с). Вспомогательная дальность - орбиты спутников Молния и ГЛОНАСС. Какой бы ни была масса многоразового аппарата, она не может быть нулевой. Следовательно, его возврат потребует ощутимых затрат топлива. А последние ступени при этом останутся неиспользованными.
Последние ступени остаются неиспользованными? :) Они УЖЕ успешно использовались, выполнили свою задачу и больше ни на что не способны. Чтобы обеспечить им эту возможность, и с достаточной надежностью, необходимо провести доработки, по объему и цене приближающиеся к созданию многоразового КА космического базирования. То, что доработка ступеней будет недорогой - иллюзия.
А возвращение аппарата конечно потребует затрат топлива, но здесь есть несколько "хитростей". Основная из них - торможение атмосферой.
ЦитироватьВозвращение аппарата также вызывает вопросы. Попробуем его вернуть сразу после разгона. Летим к Луне. Если разгон осуществляется за 10 минут = 600 секунд до 3 км/с, то аппарат массой 12.3 т затратит на это 6 т топлива при УИ 4500 м/с. После этого аппарат окажется на расстоянии 805 км от ЗС, а начнёт манёвры по возвращению примерно с 1000 км. Предположим, сухая масса блока - 600 кг. Отделив ПГ 4400 кг, аппарат включит двигатель с той же тягой и, несмотря на значительное ускорение, затратив 930 кг топлива, начнёт возвращение с 1166 км. При минимальных остатках компонентов остаётся топлива на 2 км/с. За 20 с аппарат набирает скорость 1 км/с, летит к цели около 1000 секунд и резко тормозится. Задача выполнена при массе допущений: слишком малая масса аппарата при больших ускорениях (основная конструкция выдержит, но элементы придётся укреплять), малые остатки компонентов, игнорирование баллистических особенностей взаимного движения. С учётом последнего такая схема представляется нереализуемой. Иные схемы приводят к неизбежному снижению массы ПГ + дополнительные конструктивные усложнения.
Ну, конструктивные усложнения неизбежны, но они потребуются для любой схемы, со ступенями или с МТА. А схема у Вас неверная, конечно такую никто реализовывать не будет. Делается все по другому - КА продолжает полет к Луне, но выполняет коррекцию, чтобы после облета Луны вернуться в атмосферу и погасить скорость за счет торвозного щита (вероятно, раскладного или надувного). Аналогично выполняется доставка КА на высокоэллиптические орбиты, торможение в апогее не требует большого импульса.
Полеты на круговые орбиты (ГСО, ГЛОНАСС сложнее всего, вероятно для довывода на ГСО останутся апогейные ступени и ЭРД, а возвращение с ПГСО проблемы не представляет. Кстати, с ГСО тоже оптимальнее возвращаться "через Луну", если конечно потребуется.
ЦитироватьЦитироватьИспользование же для целей разгона "одно-двухразовых ракетных блоков" неэффективно в силу необходимости обеспечения их заправки в невесомости, связанной с проблемами перегрева компонентов и обеспечением сплошности жидкой фазы. Это технически труднодостижимо и в конечном итоге будет менее эффективно, чем применение специализированных кораблей, использующих уже заправленные одноразовые тонкостенные баки. Да и получить эти пустые ступени в нужных количествах на нужных для КК орбитах нереализуемо.
Это технология. Она осваивается и дальше используется без проблем. Не нужно думать, что баки - простые тонкостенные бочки и с ними не будет никаких проблем. А пустые ступени - так ведь каждый аппарат будет выводиться вместе со ступенью. :wink:
А чем будет выводиться этот самый аппарат? Одноразовой РН? А топливо для ступени чем? ;)
То есть - если делать многоразовую РН (МТКС), то она будет универсальной, может таскать и КА, и топливо в бочке. Иначе потребность в ее запусках снизится вдвое и создание многоразовика станет неокупаемым.
А если уж топливо выведено на орбиту в бочке, то более логично делать это в баке, к которому стоит только добавить движок и РБ готов. Хоть одноразовый, хоть многоразовый с дешевым одноразовым баком. И никакого перелива.
Вы же говорите о технологии как о магии: вкладываем в неё деньги, и - вуаля! - топливо из бочки попадает в баки ступени "без проблем".
А как вы представляете физику процесса?
КАК вытряхивать топливо из полупустого бака в невесомости? Тут придётся делать искусственную тяжесть, закрутку и т.п... Обеспечивать работу насосов... (хотя при сплошной жидкости как раз с этим проблем и не будет) Обеспечивать минимум теплопотерь процесса... а насколько он будет быстрым для криогеники? А потери газов на продувки магистралей и т.п.? А обеспечение ремонтопригодности всего оборудования и самих ремонтов? Одна только непонятно-как-создаваемая-технология перекачки в невесомости может снизить эффективность прцесса настолько, что
альтернативные решения могут стать выгоднее. Так что не всё так просто. Особенно если не забывать, что потребителей услуг по заправке пока просто нет, и их еще нужно буквально создавать параллельно с самой заправочной инфраструктурой.
Так что, повторюсь, смысл у всей затеи появится не раньше (а скорее позже) появления достаточного грузопотока на орбиту, а это одновременно и предпосылка к созданию многоразового средства выведения.
ЦитироватьЦитироватьПоложим, разницы нет - заправлять куда. Но разница есть - заправлять что. Если речь идёт о воде, аммиаке, метане или ещё чём-либо для ЯРД - то пожалуйста. Но здесь упоминался УИ 900 с, а это водород. Для водорода нужен совершенно иной танкер. Если бы Радуга подразумевал этот вариант, он бы наверняка сказал: "танкер для водорода". И масса топлива отличалась бы в разы.
Не спорю, возить водород - то еще удовольствие... Но помнится, кто-то (уж не вы ли :wink: ?) предлагал возить на орбиту воду и разлагать ее на водород и кислород уже там. Вода - обьект для перевозки вполне удобный. Станция, конечно, получается подороже, чем простой резервуарный парк для высококипящих компонентов, но зато и выигрыш велик.
Предлагал и до сих пор предлагаю. Вообще такой оборот дела, когда возим воду, разлагаем, а водород используем для ЯРД, принципиально может реализоваться. Но давайте вернёмся к задаче:
RadioactiveRainbow:
ЦитироватьДопустим, есть потребность доставлять на орбиту (километров 400-600) топливо. Много топлива. Много и часто.
Ну, скажем, не менее 500 тонн в год.
Задача поставлена грамотно. Доставлять в розницу, а использовать как в розницу, так и оптом. :wink:
Александр Шлядинский.
Мысли про танкер в целом здравые. Но вот это:
ЦитироватьДумаю есть одна возможность: танкер представляет собой многоразовую ДУ. На него навешивается бак с компонентом топлива. "Заправляемый" аппарат представляет собой мачту, на одной стороне которой находится ДУ, на другой ПН. "Танкеры" поочередно стыкуются с мачтой(или базовой станцией, к которой этот аппарат пристыкован), навешивают на нее баки с компонентами, пока количество баков и топлива в них не достигнет необходимого. Потом аппарат улетает на целевую орбиту, а ДУ танкеров возвращаются на Землю, где на них цепляют новые баки. Аппарат же, по мере израсходования топлива сбрасывает баки. Вернувшись на базу, там на ОКС, или монтажной орбите, на него снова навешивают баки и ПН, и цикл повторяется. И ни каких переливов из бака в бак, ни каких систем перелива. Топливо идет сразу из бака в ДУ.
Извините, если ранее кто то в этой теме высказал уже эту идею. Тогда я категорически за нее.
Это очень сложно. Сложны процессы течения топлива в такой системе. Это только кажется, что топливо пойдёт сразу из бака в двигатель. На самом деле оно бужет смешиваться-перемешиваться, будут застойные зоны, сохранятся газовые полости и т. д. Получим все теже неприятности, что и в баке при заправке, но в усложнённой форме, существенно меняющейся в зависимости от количества баков.
ЦитироватьЦитироватьСпектр дальнего действия - от Луны (начиная с 3 км/с) до ГСО (5 км/с). Вспомогательная дальность - орбиты спутников Молния и ГЛОНАСС. Какой бы ни была масса многоразового аппарата, она не может быть нулевой. Следовательно, его возврат потребует ощутимых затрат топлива. А последние ступени при этом останутся неиспользованными.
Последние ступени остаются неиспользованными? :) Они УЖЕ успешно использовались, выполнили свою задачу и больше ни на что не способны.
:?: :?:
ЦитироватьЧтобы обеспечить им эту возможность, и с достаточной надежностью, необходимо провести доработки, по объему и цене приближающиеся к созданию многоразового КА космического базирования.
Это откуда такая арифметика??!
ЦитироватьТо, что доработка ступеней будет недорогой - иллюзия.
А возвращение аппарата конечно потребует затрат топлива, но здесь есть несколько "хитростей". Основная из них - торможение атмосферой.
Она не будет недорогой. Но и близко не будет к многоразовому КК. Последний автономен и многоразовый, а нам нужна ступень с двухразовам запуском двигателя и пригодная к реанимации на ЗС.
Прошу прощения за мелкое препарирование, но всё-же:
ЦитироватьНу, конструктивные усложнения неизбежны, но они потребуются для любой схемы, со ступенями или с МТА. А схема у Вас неверная, конечно такую никто реализовывать не будет. Делается все по другому - КА продолжает полет к Луне,
Уходит в длительную экспедицию, за ним нужно следить, напрягать баллистиков, управленцев, измеристов и т. д.
Цитироватьно выполняет коррекцию,
И, кстати, не одну. Отдельная ДУ. Масса растёт.
Цитироватьчтобы после облета Луны вернуться в атмосферу и погасить скорость за счет торвозного щита
Ещё рост массы. Нужно не просто вернуться в атмосферу, но и вернуться довольно точно. Если возмущения при облёте Луны могут корректироваться по траектории, то в атмосфере при торможении экраном нужно управлять. Иначе промашки неизбежны, в том числе по относительному наклонению. Или предложите многовитковое торможение? Лучше, но другие проблемы.
Цитировать(вероятно, раскладного или надувного).
Вероятно также многоразового и сдувного. :wink:
ЦитироватьАналогично выполняется доставка КА на высокоэллиптические орбиты, торможение в апогее не требует большого импульса.
Полеты на круговые орбиты (ГСО, ГЛОНАСС сложнее всего, вероятно для довывода на ГСО останутся апогейные ступени и ЭРД, а возвращение с ПГСО проблемы не представляет. Кстати, с ГСО тоже оптимальнее возвращаться "через Луну", если конечно потребуется.
Ну, это уже будет цирк. :D
Словом, всё это возможно, но где-то там, за пределами... Пока, в обозримой перспективе, предпочтение будет отдано порядку: пустил и забыл. Следующий шаг, в моём предположении, будет допускать возню на вспомогательных предметах, типа пдготовки топлива и заправки (заправил - пустил - забыл).
Ну, это уже пошла полемика в деталях.
Ок, про надувной я возможно и погорячился. Но Вы ушли от вопроса, как сепарировать топливо при перекачке. У Вас на космо-ЗС будет искусственная тяжесть? Или все баки должны быть с мембранами?
ЦитироватьНу, это уже пошла полемика в деталях.
Ок, про надувной я возможно и погорячился. Но Вы ушли от вопроса, как сепарировать топливо при перекачке. У Вас на космо-ЗС будет искусственная тяжесть? Или все баки должны быть с мембранами?
Например, поставить внутри бака пластину и крутить ее, а не бак.
Для подачи топлива можно создать искусственную тяжесть раскруткой, можно закрутить топливо в баке, создав тяжесть за счёт центробежной силы, можно поставить мембрану и наддувать. В последнем случае заправляемый бак может быть нагрет и наддут парами заправляемого компонента. Можно придумать ещё что-нибудь - например, использовать поверхностные или капиллярные эффекты (отсеивать пузыри сеткой). В заправляемом баке не обязательно раскручивать жидкость, лучше для сепарации жидкости и газа использовать напор жидкости. Задача решаема.
Можно сделать и еще проще - возить топливо на орбиту вместе со ступенью, в которую его будем заливать. Нам ведь всё равно выводить его чем-то, волшебным образом оно там не окажется.
Так вот - при данном пуске топливо является полезным грузом, и в процессе полета этой самой ступени поступает в ее баки методом перелива (как и на Бризе-М :) ). При этом на участке полета последней ступени топливо из верхнего (расположенного на месте ПГ) бака полностью расходуется. После выхода на орбиту осталось только отделить пустой бак, на его место пристыковать ПГ (а это ГОРАЗДО проще, чем переливать топливо), и запускать связку дальше - на ПГСО, ГСО, к Луне и т.д.
При этом предыдущими ступенями (или одной ступенью) при выведении может быть как одноразовая РН, так и многоразовая, либо ВКС.
Тоже вариант использования последней ступени. Трудно сказать, насколько он проще, но ненамного сложнее.
Но здесь есть 2 момента.
1. Допустим, нам нужно отправить далеко большой груз. Мы имеем РН, которая сможет вывести его на НКО, но чтобы отправить его дальше, потребуется по массе в 3 раза больше топлива. Тогда накопления топлива не избежать, либо строить новую РН вместе с инфраструктурой. И здесь вопрос: нужно сравнить не только стоимость создания, но и стоимость амортизации стартового комплекса и орбитального заправочного комплекса. И смотреть, что изнашивается быстрее. На мой взгляд, в конечном счёте в борьбе за ресурс живучести победит орбитальный комплекс, но об этом можно поспорить.
2. Обсуждаемая тема представляет собой очевидный вопрос: должны ли танкеры создаваться на тех же принципах, что и обычные РН, либо они - особенные. На мой взгляд в концепции танкеров, как особенных средств, могут конкурировать два противоположных направления: ракеты упрощённой контрукции с пониженными характеристиками и продвинутые девайсы. Но в любом случае требования к ним будут иные, чем к носителям, выводящим ПГ общего назначения. В частности, по надёжности. А это диктует осторожный подход к идеям использования одного средства выведения для обеих целей.
Цитировать2. Обсуждаемая тема представляет собой очевидный вопрос: должны ли танкеры создаваться на тех же принципах, что и обычные РН, либо они - особенные. На мой взгляд в концепции танкеров, как особенных средств, могут конкурировать два противоположных направления: ракеты упрощённой контрукции с пониженными характеристиками и продвинутые девайсы. Но в любом случае требования к ним будут иные, чем к носителям, выводящим ПГ общего назначения. В частности, по надёжности. А это диктует осторожный подход к идеям использования одного средства выведения для обеих целей.
Вообще-то имелся в виду другой расклад: когда появляется новое средство, в данном случае это многоразовая система, то оно должно быть достаточно универсальным, то есть способным возить и КА, и РБ, и спецгрузы вроде контейнера с расходниками для МКС, или бочки с компонентом.
Потом, когда стало заметно, что растет доля топлива, используемого как отдельный груз, встает вопрос - нужно ли теперь разрабатывать для него специализированный транспорт, если можно доставлять его на универсальном?
Окупят ли преимущества танкеров по сравнению с обычными транспортниками
весь объем затрат на их создание и эксплуатацию? Кстати, еще и с учетом снижения рентабельности транспортников, которые лишатся существенной доли своей загрузки?
ЦитироватьВообще-то имелся в виду другой расклад: когда появляется новое средство, в данном случае это многоразовая система, то оно должно быть достаточно универсальным, то есть способным возить и КА, и РБ, и спецгрузы вроде контейнера с расходниками для МКС, или бочки с компонентом.
Потом, когда стало заметно, что растет доля топлива, используемого как отдельный груз, встает вопрос - нужно ли теперь разрабатывать для него специализированный транспорт, если можно доставлять его на универсальном?
Я против такой постановки вопроса. Разработку танкера нельзя привязывать к созданию нового универсального средства. И он не обязательно должен расти из универсального средства, а может, и даже очень, быть разработан самостоятельно.
ЦитироватьОкупят ли преимущества танкеров по сравнению с обычными транспортниками весь объем затрат на их создание и эксплуатацию? Кстати, еще и с учетом снижения рентабельности транспортников, которые лишатся существенной доли своей загрузки?
Это вопрос вопросов. И именно он подталкивает к решению не разрабатывать универсальные транспортники до создания танкера, а использовать обычные РН. Специализированный танкер будет иметь много отличительных черт, а его создание может стоить заметно дешевле из-за пониженных требований к разработке. Моё мнение - решение находится в нише небольшой грузоподъёмности, возможно, до 5-6 т, которая слабо востребована в грузовых перевозках. И как раз в такой нише эффективны АКС, над чем и стоит задуматься. 500 т в год на орбите - это 100 полётов в год танкера на 5 т.
ЦитироватьЦитироватьВообще-то имелся в виду другой расклад: когда появляется новое средство, в данном случае это многоразовая система, то оно должно быть достаточно универсальным, то есть способным возить и КА, и РБ, и спецгрузы вроде контейнера с расходниками для МКС, или бочки с компонентом.
Потом, когда стало заметно, что растет доля топлива, используемого как отдельный груз, встает вопрос - нужно ли теперь разрабатывать для него специализированный транспорт, если можно доставлять его на универсальном?
Я против такой постановки вопроса. Разработку танкера нельзя привязывать к созданию нового универсального средства. И он не обязательно должен расти из универсального средства, а может, и даже очень, быть разработан самостоятельно.
Это два различных сценария - либо универсальная МТКС создается ДО
(1) появления танкеров, либо ПОСЛЕ
(2) . Первый сценарий мне кажется более вероятным.
ЦитироватьЦитироватьОкупят ли преимущества танкеров по сравнению с обычными транспортниками весь объем затрат на их создание и эксплуатацию? Кстати, еще и с учетом снижения рентабельности транспортников, которые лишатся существенной доли своей загрузки?
Это вопрос вопросов. И именно он подталкивает к решению не разрабатывать универсальные транспортники до создания танкера, а использовать обычные РН.
Как раз этот вопрос не имеет смысла, если рассматривается второй сценарий. И ни к чему поэтому не подталкивает. Если сравнивать сценарии, то и вопрос нужно ставить по другому, а именно
какой из сценариев более вероятен? Какой способ решения транспортировки при увеличении грузопотока более выгоден экономически?
Расчеты требуют достаточно тщательных оценок, и просто "на аргументах" это определить маловероятно (даже несмотря на то, что я уверен в преимуществах сценария 1).
ЦитироватьСпециализированный танкер будет иметь много отличительных черт, а его создание может стоить заметно дешевле из-за пониженных требований к разработке.
У меня другое мнение: считаю, что само по себе создание и эксплуатация многоразовой космической транспортной системы потребует решения такого большого комплекса трудноувязываемых проблем, что ее отличия из-за специализации только на перевозку топлива окажутся
непринципиальными.