Доступный для России супертяж

[Bell]

Да на проверку оказывается, что работники не настолько шикарные, чтоб опасаться их бегства за кордон. Результат их "работ" не особо впечатляют.
Карточная игра хороша тем, что партия довольно быстро кончается и подержав покефейс какое-то ограниченное время, срываешь банк. А тут скорее приходит на ум аналогия про веревочку, которой сколько не виться - все равно будет конец. Если для старперов, переживших 90-е, было важно с почестями уйти на пенсию, то на что надеются нынешние начальники? Что завтра не наступит никогда?
Невозможно обманывать всех всегда.

Я тоже много думал об этом.
Очевидно, что в условиях нарастающего кризиса карточный домик рано или поздно развалится. Но пока не кончился завод в шарманке и свыше дают баснословные бюджеты - почему бы и не поиграть?
Дают - бери, бьют - беги.
Не понимаю, почему бы нам не следовать этому древнему принципу. Нужно лишь заранее подготовить плацдарм для отступления, причём желательно в совсем другом направлении. IT, фриланс, репетиторство - каких только вариантов нет. Главное - не расслабляться под успокаивающую музыку шарманки и помнить, что в любой момент может всё рухнуть. Заниматься самообразованием, благо курсов нынче огромное количество, мониторить обстановку, аккуратно создавать портфолио. Тогда и завтра будет не страшно.
К сожалению, не все в отрасли разделяют мои мысли - есть куча людей, который полагают, что нынешняя ситуация продлится вечно и готовиться нужно разве что к очередным ПМ, ЭП и ТП на очередную РКН СТК. За них мне немного боязно, но они сами кузнецы своего будущего.

Как-то попивая мартини, мы с нашим бывшим главным инженером, шустрой и стервозной, но обаятельной миниатюрной блондинкой рассуждали, что пока вокруг столько невежественных коллег - мы будем востребованы. Сейчас она ГИП в девелоперской конторе строит Новую Москву, да и я уже работаю в довольно интересном месте. Пусть такие, как Вы описали, дальше делают глупости и роют себе яму, а мы будем делать то, что надо...

[Наперстянка]

Я про удовлетворительное парирование отказов РД-171

От девяти двигателей в моноблок ставить для гарантированного вывода ПН.

Чем больше девяти двигателей тем надежней. 

Кстати, есть мнение, что у Маска не совсем надежные двигатели. Сколько градусов-то там на турбине?

У Раптора на кислородной турбине примерно как у РД-171/180/191. Может чуть меньше, но почти... Очень хочется УИ-с...

Я конечно же имею в виду двигатель Merlin 1D+, на 9-ти штуках же катают людей?

[Bell]

А я ненавязчиво намекал, что многоразовый супертяж экономически оправдан минимум при 20-30 полетах в год, 

Кстати, а почему обязательно 20-30?

[Bell]

И тем не менее:

При разработке двигателя было предусмотрено обеспечение возможности не менее двадцатикратного его использования в составе носителя, включая межполетные огневые проверки в составе блока. Гарантированные запасы работоспособности двигателей по ресурсу и количеству включений, сверх потребных в эксплуатации (перед последним использованием), должны составлять не менее 5, необходимых для одного полета.

Под понятием "предусмотрено" можно много чего понимать...

Ну в данном случае предусмотрено в конструкции двигателя. Собсно потом это "предусмотрено" использовали как запас для снижения стоимости и трудоемкости изготовления последующих модификаций РД-171.

[Bell]

Я про удовлетворительное парирование отказов РД-171

От девяти двигателей в моноблок ставить для гарантированного вывода ПН.

Чем больше девяти двигателей тем надежней. 

Кстати, есть мнение, что у Маска не совсем надежные двигатели. Сколько градусов-то там на турбине?

У Раптора на кислородной турбине примерно как у РД-171/180/191. Может чуть меньше, но почти... Очень хочется УИ-с...

Я конечно же имею в виду двигатель Merlin 1D+, на 9-ти штуках же катают людей?

Ну во-первых сравнительно немного там градусов на Мерлине, не дотягивает до опасного соотношения давления/температуры (давление - это в данном случае концентрация молекул кислорода). А во-вторых, ради Раптора освоили стойкие материалы и покрытия.

[Asteroid]

А РД-171М - реальный. И разработка Союза-5 куда реальнее всего вышеперечисленного.
После этого приделать туда блок обеспечения многоразовости и слепить из этого пакет на 50-60 т намного быстрее, чем ждать, когда же наконец разродятся согласованием окончательного варианта концепции перспективной многоразовой системы выведения. Который сразу же уйдет в корзину, поскольку к тому времени уже перспективным станет что-то другое.

В общем-то, да.

Дмитрий, а почему у Вас в разделе 2.3 не предусматривается использование КРБ при нештатных ситуациях?

Сдаётся мне (не считал, могу ошибаться), что он способен вывести ПКК на аварийную орбиту даже при отказе ДУ 3й ступени.

[Шестопер239]

А я ненавязчиво намекал, что многоразовый супертяж экономически оправдан минимум при 20-30 полетах в год,

Кстати, а почему обязательно 20-30?

Дмитрий В.  некогда приводил ссылку на статью по исследованию экономики многоразовых ракет.

Причина такая: при 20-30 полетах в год, и реально достижимой на сегодня кратности использования порядка 5, в год производится примерно 5 носителей.
Если летать реже — производство работает совсем уж эпизодически, а содержать производственные мощности и регулярно платить зарплату квалифицированным специалистам все равно надо, чтобы не потерять возможность производить носитель. При редких полетах эти затраты по поддержанию производственной инфраструктуры раскладываются на небольшой грузопоток и существенно увеличивают цену выведения килограмма.

Примерно при 20-30 полетах в год удорожание производства одного экземпляра многоразового носителя (при годовом производстве 4-6 штук) по сравнению с производством одного экземпляра одноразового (при выпуске 20-30) примерно уравновешивается экономией от многоразового использования, и цена выведения килограмма одноразовыми и многоразовыми получается близкой. При существенно меньшем количестве полетов выгоднее становятся одноразовые. При большем числе полетов — многоразовые. Тут играют роль стоимость поддержания производственных мощностей, большая стоимость производства одного экземпляра многоразового носителя по сравнению с одноразовым с той же ПН (многоразовый конструктивно сложнее за счет средств спасения, и имеет большую стартовую массу и более мощную и дорогую ДУ из-за снижения мю ПН), стоимость межполетного обслуживания, экономия от многократного использования носителя.


Производство одного экземпляра носителя становится еще дешевле, если производить десятки, и даже сотни штук в год — можно применять производительные методы поточного производства, и стоимость цехов со всей их начинкой размазывается на большое количество выпущенных изделий. Двигатели, например, тогда производятся ежегодно  тысячами.
Но при многоразовом использовании это означает сотни или даже тысячи полетов в год.

Есть еще размерность ракеты как фактор удешевления выведения килограмма — многие предстартовые операции стоят примерно одинаково при любой размерности носителя.
Большая размерность еще дает  возможность удешевления производства носителя за счет конструктивного упрощения, ценой снижения мю ПН (лишь бы удешевление было более резким, чем снижение ПН). Для многоразового носителя конструктивная простота еще и уменьшает трудоемкость и стоимость межполетной дефектоскопии и прочего межполетного обслуживания.

Если суммировать все эти факторы (большая размерность носителя, конструктивная простота, массовость производства, многоразовость) — выведение килограмма станет совсем дешевым (порядка 50-200 долларов за кг), но ежегодный грузопоток при этом должен измеряться в сотнях тысяч тонн.

[Bell]

А где учет стоимости разработки? 

[Дмитрий В.]

А РД-171М - реальный. И разработка Союза-5 куда реальнее всего вышеперечисленного.
После этого приделать туда блок обеспечения многоразовости и слепить из этого пакет на 50-60 т намного быстрее, чем ждать, когда же наконец разродятся согласованием окончательного варианта концепции перспективной многоразовой системы выведения. Который сразу же уйдет в корзину, поскольку к тому времени уже перспективным станет что-то другое.

В общем-то, да.

Дмитрий, а почему у Вас в разделе 2.3 не предусматривается использование КРБ при нештатных ситуациях?

Сдаётся мне (не считал, могу ошибаться), что он способен вывести ПКК на аварийную орбиту даже при отказе ДУ 3й ступени.

Тяговооружённость маленькая.

[Ивгениуш]

Я про удовлетворительное парирование отказов РД-171

От девяти двигателей в моноблок ставить для гарантированного вывода ПН.

Чем больше девяти двигателей тем надежней. 

А синхронизация?

[Alex-DX]

Я про удовлетворительное парирование отказов РД-171

От девяти двигателей в моноблок ставить для гарантированного вывода ПН.

Чем больше девяти двигателей тем надежней. 

А синхронизация?

Раскройте вопрос.
Отказ двигателя парируется изменением вектора тяги других двигателей.

[cross-track]

Дмитрий В.  некогда приводил ссылку на статью по исследованию экономики многоразовых ракет.

статья по исследованию экономики многоразовых ракет - российских авторов?

[Bell]

А я ненавязчиво намекал, что многоразовый супертяж экономически оправдан минимум при 20-30 полетах в год,

Кстати, а почему обязательно 20-30?

Дмитрий В.  некогда приводил ссылку на статью по исследованию экономики многоразовых ракет.

Причина такая: при 20-30 полетах в год, и реально достижимой на сегодня кратности использования порядка 5, в год производится примерно 5 носителей.
Если летать реже — производство работает совсем уж эпизодически, а содержать производственные мощности и регулярно платить зарплату квалифицированным специалистам все равно надо, чтобы не потерять возможность производить носитель. При редких полетах эти затраты по поддержанию производственной инфраструктуры раскладываются на небольшой грузопоток и существенно увеличивают цену выведения килограмма.

Примерно при 20-30 полетах в год удорожание производства одного экземпляра многоразового носителя (при годовом производстве 4-6 штук) по сравнению с производством одного экземпляра одноразового (при выпуске 20-30) примерно уравновешивается экономией от многоразового использования, и цена выведения килограмма одноразовыми и многоразовыми получается близкой. При существенно меньшем количестве полетов выгоднее становятся одноразовые. При большем числе полетов — многоразовые.
...

Это всё в корне неверные рассуждения.

Если говорить о ПРОИЗВОДСТВЕ, то стоимость изготовления одноразового и многоразового носителя примерно одинаковая. При медленных и печальных темпах производства 1-2 в год за одни и те же расходы по "поддержанию производственных мощностей" можно получить либо 1-2 пуска в год одноразовых РН, либо 5-7 пусков многоразовых. Да, конечно, тогда надо будет прибавить к расходам межполетное обслуживание, но сотрудники вышеуказанного производства могут и должны принимать в этом обслуживании активное участие,что будет частично компенсировать расходы по их содержанию.

Поэтому если мы можем наскрести реальные потребности для 5-7 запусков в год тяжелых/сверхтяжелых РН, то нас вполне устроит небольшое опытное производство многоразовых систем. У которого на космодроме будет свой эксплуатационный участок.

[Bell]

Дмитрий В.  некогда приводил ссылку на статью по исследованию экономики многоразовых ракет.

статья по исследованию экономики многоразовых ракет - российских авторов?

Любая научная работа российских авторов по экономике многоразовых ракет направлена на доказательство квадратности Земли по определению.

[Наперстянка]

Я про удовлетворительное парирование отказов РД-171

От девяти двигателей в моноблок ставить для гарантированного вывода ПН.

Чем больше девяти двигателей тем надежней. 

Кстати, есть мнение, что у Маска не совсем надежные двигатели. Сколько градусов-то там на турбине?

У Раптора на кислородной турбине примерно как у РД-171/180/191. Может чуть меньше, но почти... Очень хочется УИ-с...

Я конечно же имею в виду двигатель Merlin 1D+, на 9-ти штуках же катают людей?

Ну во-первых сравнительно немного там градусов на Мерлине, не дотягивает до опасного соотношения давления/температуры (давление - это в данном случае концентрация молекул кислорода). А во-вторых, ради Раптора освоили стойкие материалы и покрытия.

Значит получается, что в Merlin 1D+ происходит дожигание окислительного газа, раз сравнительно немного градусов? 

[Bell]

Значит получается, что в Merlin 1D+ происходит дожигание окислительного газа, раз сравнительно немного градусов? 

Я не понял, как это связано одно с другим...

[Шестопер239]

статья по исследованию экономики многоразовых ракет - российских авторов?

Да. Она была написана по поводу перспектив то ли Россиянки, то ли другого российского многоразового проекта. Уже не помню, какого именно.

[Шестопер239]

Поэтому если мы можем наскрести реальные потребности для 5-7 запусков в год тяжелых/сверхтяжелых РН, то нас вполне устроит небольшое опытное производство многоразовых систем. У которого на космодроме будет свой эксплуатационный участок.

А я и не говорю, что многоразовый супертяж нам не нужен, даже если первоначально у нас для него мало ПН. Даже при низком темпе пусков эксплуатация многоразового носителя если и будет дороже, чем одноразового, то не критично, максимум на десятки процентов. Зато у правильно спроектированного многоразового носителя будут выше перспективы удешевления выведения при росте грузопотока.

Для России здесь и сейчас выбор даже не столько в одноразовости-многоразовости, сколько в создании супертяжа исключительно на основе сохранившейся части наследия Энергии (строго в виде вязанки 4-метровых блоков с РД-170/180/190), либо в разработке с нуля, включая и производственную инфраструктуру. Речь про большие диаметры баков, про водород и метан и про новые двигатели под них. Причем конструкция двигателей и их производственная линия должны быть оптимизированы под очень большие объемы производства при минимальной стоимости одного двигателя (хотя бы в перспективе, когда производство заработает на полную мощность).

Условно говоря, увеличив затраты на космонавтику на порядок, на оптимизированном под большие грузопотоки носителе сможем уменьшить удельную стоимость выведения на порядок, и увеличить грузопоток на два порядка.
И ПН такой космонавтике понадобятся новые - очень массовые и дешевые в производстве, даже за счет надежности (проигрывающие в надежности и рабочем ресурсе современным АМС и спутникам). Старлинк и другие подобные прожекты совершенно правильно сделали ставку на снижение стоимости единичного спутника - как у дешевого массового смартфона. Пусть даже срок службы у него будет далек от максимально достижимого технически (если бы всю электронику делать максимально радиационно-стойкой, не оглядываясь на ее цену, и собирать спутник максимально тщательно, с обязательным контролем качества каждой операции - что значительно увеличивает трудоемкость сборки) - но такие дешевые спутники можно собирать конвейерно и из более дешевых деталей и материалов. По такой идеологии можно собирать не только спутники связи, но и АМС, луноходы, солнечные электростанции. Если какой-то сегмент электростанции сломается - заменим на новый. И на Луну для детального изучения максимальной площади поверхности забросить тысячи дешевых луноходов. Пусть часть из них быстро выйдут из строя - но общий объем информации о Луне они передадут огромный, что потом понадобится для ее промышленного освоения. Это будет уже ближе к современной геологии с работой множества полевых партий, детально изучающих планету.

Супертяж в виде вязанки РД-170 при росте объемов производства тоже подешевеет, но не так значительно, как носитель, с самого начала оптимизированный под массовый выпуск. Полиблочную первую ступень спасать дороже - нужно несколько систем посадки, свою на каждый блок. И РД-170, как двигатель с экстремальными удельными параметрами, никогда не подешевеет до стоимости чугуниевой сковородки.

А уже в дальней перспективе, через несколько десятилетий, разработав новую элементную базу электроники и за счет этого резко повысив ее вычислительную мощность (и понизив стоимость флопса еще на несколько порядков по сравнению с современностью) - сможем усложнить поведение массово производимых электронных устройств, внедрить системы автоматического ремонта (вначале с готовыми запчастями, а потом и с самовоспроизводством из подножного корма) - и за счет этого уже радикально повысить надежность сообществ электронных механизмов. Вот тогда будут созданы условия для массового развертывания в космосе надежных систем жизнеобеспечения для массовых людских поседений, и автоматических промышленных баз для обеспечения поселений.
К этому периоду нужно накопить и медицинско-биологическую информацию о длительном проживании в космосе людей, животных и растений в составе замкнутых экосистем. Для этого нужны опытные станции и базы с такими экосистсемами - вначале на Земле, потом в натурных условиях космоса. Развитие космической биологии - тоже важная работа для супертяжа в ближайшие полвека. Пока у нас нет инопланетных производств и все нужно везти с Земли - ну-ка, сколько будет весить радиационная защита толщиной пару метров для жилой станции выше радиационных поясов? Чтобы там с искусственной тяжестью можно было жить годами, разводить кроликов и отрабатывать конструкцию будущих больших поселений. Такую тяжелую бандуру (массой порядка тысяч тонн) вывести на высокую орбиту без многопуска супертяжа будет затруднительно. Возможно, такую станцию соберут на окололунной орбите, сделав радиационную защиту из доставленного с поверхности реголита (выводя его на орбиту с использованием добытого на Луне кислорода) - но все равно развертывание такой станции будет на порядок более масштабной транспортной задачей, чем низкоорбитальной околоземной.

[Asteroid]

Надёжность двигателей открытой схемы вынесена в отдельную тему

[Seerndv]

Вот у ЦиХ-а были же трезвые предложения  - использовать ДУ РД-196.4
Про модернизацию Ил-96 уже и не говорю.
Так нет, опять обсасывают БХГ(С) проклятые извращенцы