Космическая станция из последних ступеней

[Valerij]

А чем хуже 3 ступень Протона? Там объемы и диаметр побольше!

Да я понимаю, но третья ступень Протона остается на низкой околоземной орбите. Там она не нужна никому. А интереснее всего рассмотреть именно тему в общем виде: "Вторичное использование КА и их узлов и деталей". Может быть стоит открыть другую тему, или переименовать эту.

Например, концепция полета на астероиды оставляет на L1 при полете туда один криогенный разгонник и один межорбитальный буксир на СБ, мощностью от 30 до 300 квт, правда, без запаса рабочего тела. Но это еще не все. На обратном пути там остается еще один такой же буксир, и Deep Space Habitat (DSH) - обитаемый модуль, массой 23,6т и с герметичным обьемом 115 кубометров. Вы очень хотите все это использовать один раз? У американцев забито: "Reusable architecture potential"....

Вы понимаете, что это очень не слабый ресурс для другой, следующей экспедиции?

[Saul]

Здесь много проектов станций с искуственной гравитацией!
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9143&postdays=0&postorder=asc&start=660

[Кенгуру]

Кто посадил в Союз троих вместо двоих? Дилетант Хрущёв.

Когда сняли Хруща, и когда полетел 3-хместный Союз? :wink:

Важно же не когда полетел, а когда начал проектироваться!

Восход с тремя космонавтами полетел при Хрущёве. А сделать новый корабль на меньшее число космонавтов, думаю было уже невозможно. Партия не поняла бы.

[Кенгуру]

Хочу добавить, что люки с торцов - по-моему не слишком удобно. Скажем, будет оранжерея, огурцы, помидоры там, ... и космонавты постоянно снуют туда-сюда.

Думаю, что удобнее, чтобы люки были с боков, и лучше не по-центру, а смещённые к одному из краёв. Тогда был бы отдельный закуток, который не был бы проходным двором, и в котором удобно было бы что-то выращивать. Или каюту сделать. Не такие как сейчас, спальные места, а большую, удобную.

У Фалкона-9 расположение баков такое:



Картинка есть в последнем НК, я искал её в сети, но не нашёл, поэтому нарисовал сам.

Наверное там у них хорошая теплоизоляция, чтобы кислород не морозил керосин. Значит наверное всё таки можно сделать? А у нас на Союзе два отдельных бака, с промежутком между ними, видимо с этой же целью.

Если перегородка одна, то поставить в неё люк думаю проще.

[Кенгуру]

Кенгуру писал(а):

Иными словами, технических аргументов вы не нашли?

Технические и технико-экономические аргументы я приводил много раз но они выше Вашего понимания.
У МИМ-2 например корпус весит не более 750 кг

На это я ответил, что весь он хоть один килограмм, а в Прогрессе его не привезёшь. Я на это хотел услышать технический аргумент.


Кстати, тогда хочу посчитать толщину стенки Поиска.

Площадь полной поверхности цилиндра: S = 2*Pi*R(h+R)
У Поиска R=4 м; H= 2.66 м; Значит площадь: S = 2*Pi*4*(4+2.66) = 167,3 м^2
Плотность алюминия: Ro=2700 кг/м^3; Масса Поиска: m=750 кг.
Толщина стенки модуля (L) : Ro = m/(S*L) -> L=m/(Ro*S) =
  L = 750/(2700*167.3) = 0,00166 м = 1.66 мм

То есть толщина стенки Поиска - 1.66 мм? Это так?

Не слишком ли они тоненькие? Может быть потолще чуть-чуть?

Хочу! Потому, что не понимаю где там этот вес.

Навскидку, примерно, я сейчас точно не помню.
Стыковочные узлы - 500 кг

Хм. А тут другие профессионалы говорили, что 300 с люками ...

Кто же из профессионалов прав? А можно узнать толщину их корпуса, чтобы нам самим посчитать массу? :wink:

Судя по весу, как будто это не космическая техника, а люки от канализационных колодцев.

Иллюминатор, люк - почти 100 кг

Ну вы же понимаете, что если ставится иллюминатор, то из корпуса вырезается дыра, и он становится легче.

Бортовая кабельная сеть - 400-450 кг

А что в неё входит? Кроме лампочек для освещения модуля.
В современном автомобиле электроприборов побольше чем в космическом корабле, лампочки, подсветки везде где только можно, электростеклоподъёмники, подогревы сидений и т. д. и т. п. но провода потянут ну может килограммов на 10, но никак не на 400.

КЦН (комплект целевых нагрузок) - 150 кг

Набрал в Гугле "комплект целевых нагрузок", единственная ссылка которую он выдаёт ведёт на это ваше сообщение. Что же это такое?

СУБА (система управления бортовой аппаратурой) - почти 200 кг

А можно узнать чем она управляет? Если полётом, то у ступени же уже есть своя система управления, которая в общем перестаёт быть нужной после того как к ней пристыковывается КК Союз.

СОТР - 100-150 кг
ЭВТИ - 30-40 кг

Ура! Наконец то узнал, что они почти ничего не весят.

СОГС (система обеспечения газового состава) - 40-50 кг

А зачем нужна своя СОГС на каждом модуле? Он же не один летает, а в составе станции. Мы её ( СОГС ) выше обсуждали тут.

ТМДТ (транзитные магистрали дозаправки топливом) - 40-50 кг

При таких то весах, дешевле Союз будет перестыковать на тот модуль, на котором она есть.

Насколько понимаю, там всего несколько трубопроводов идущих от люка до люка, по которым жидкости перекачивают. Откуда такой вес - непонятно.

Плюс всякая мелочевка - детали интерьера, антенно-фидерные устройства (АФУ), бортовая вычислительная система (БВИ), система бортовых измерений (БВИ) и очень много чего еще без чего модуль - не модуль.

Мелочёвка она и есть мелочёвка.


Значит с СОТР и ЭВТИ согласен. С кабельной сетью решительно не согласен. Про стыковочные узлы надо бы уточнить. Остальное - мелочи. И в общем набирается не так уж и много.

[Кенгуру]

Кенгуру filling station section with liquid oxygen will damage most of the important systems there. Electrical cables insulation will become brittle and flammable for example. Equipping section after rearranging the tank is possible, before that it is not advisable.

Есть же сверхпроводящие катушки, работающие почти при абсолютном нуле. Без изоляции они бы работать не смогли бы. Так, что думаю, что необходимые изоляции уже давно изобретены.

As for the other rocket stages reuse that is a subject for some MRKS thread not this one.

Regarding Hruschev well he could give the order to make Soyuz three seater ... to realize how can that be done  I doubt he was capable for. Soyuz was 2 seater because rocket carrier couldn't lift more weight at that time. If I remember correctly it is only after sintin that they started carrying three seater crew again (after Soyuz 11 all crew members had to have space suit which lead to rise in weight and reduction of available space and Soyuz was from the start three seater).

Нет, Союз был изначально двухместный потому, что его вообще для Луны делали.

А без скафандров они вроде летали не из-за веса, а из-за тесноты.

[Кенгуру]

При производстве орбитальных модулей из третьих ступеней следует учесть стоимость одного часа работы космонавта на орбите. К этой стоимости нужно прибавить стоимость доставки материалов дооснащения. Неясен вопрос с качеством монтажа на орбите. В сумме может оказаться, что стоимость построенного на орбите модуля будет выше, чем доставленного готового с Земли. Космонавты вместо того, чтобы проводить какие-либо другие крайне необходимые исследовательские или производственные работы будут заниматься тратой времени на то, что можно сделать на Земле, более качественно и, возможно, более дешево.

На самом деле из всей этой дискуссии можно извлечь полезное зерно. Разумеется, использовать третьи ступени нынешних РН в качестве модулей не реально. Вот здесь http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=623453#623453  mihalchuk предложил вариант перспективной РН. Но все не очень понятно, зачем все это на низкой орбите ИСЗ? Как максимум такой обьем можно использовать как весьма примитивный склад или оранжерею. Но, например, обьем водородного бака большого криогенного разгонника на станциях в точках либрации вполне можно как-то применить. Чудестная оранжерея получится    

В этой схеме непонятно где должна быть система спасения.



Просто Союз вверх тормашками.

Кроме того ведь жёлтый с зелёным состыкованы? Ведь к зелёному потом будут стыковаться другие модули. Значит должна быть система стыковки. А раз она есть, то какая разница перевёрнут Союз или нет? Проще перестыковаться, чем переворачивать Союз и решать все возникающие в следствие этого проблемы.

[Кенгуру]

Я ещё раз хочу акцентировать Ваше внимание на критичности требований к топливным баком по чистоте и контактирующим материалам. Что-либо размещать внутри бака, помимо непосредственно компонентов топлива и газа наддува, значит вносить в запретную зону пыль, грязь, стружку, краску и множество других нежелательных субстанций. С этим чрезвычайно строго. Обеспечение необходимого уровня чистоты в таком случае представляется практически невыполнимой задачей.

А я хочу ещё раз акцентировать Ваше внимание на фотографии. Много вы видите там внутри модуля пыли, грязи, стружки, краски "и прочих нежелательных субстанций"?

Ссылка

Укажите хоть одну. Расход топлива - 90 килограмм в секунду. Какие вообще пылинки??? Не смешите Кенгуру.

[hcube]

Ну, вообще-то я с ним согласен. Оборудовать бак установочными элементами, кабелями и трубопроводами надо на Земле, это факт. Т.е. это должно быть что-то типа Node/Destiny, только без самих стоек. А такое оборудование НЕИЗБЕЖНО порождает строительный мусор. Ну, или стоит на порядок дороже - а Destiny и так немножко... недешевый. Причем из-за наличия стоек гибкий бак особо не используешь, чтобы дистанционироваться от стружки.

Хотя, повторюсь, идея любопытная - например, можно так выводить крупногабаритные блоки станции с помощью АКС - в расходе только двигательный модуль, фактически.

[mihalchuk]

Все так, только слово "оранженея" лишнее - получается большой, даже огромный зал, в котором можно вволю "поплавать"....

А, ну для баловства, конечно, можно использовать. Только не сразу: нужно огородить стенку, иначе в процессе "плавания" можно её пробить каким-нибудь предметом. А это нужен материал для огораживания и время для работы. Кроме того, нужно предусмотреть, чтобы за оградой не скапливался конденса или не было намораживания, а это фактически означает наличие там проточной вентиляции. Реализуемо. Но актуально ли?

[mihalchuk]

В этой схеме непонятно где должна быть система спасения.

....

Просто Союз вверх тормашками.

Кроме того ведь жёлтый с зелёным состыкованы? Ведь к зелёному потом будут стыковаться другие модули. Значит должна быть система стыковки. А раз она есть, то какая разница перевёрнут Союз или нет? Проще перестыковаться, чем переворачивать Союз и решать все возникающие в следствие этого проблемы.

Здесь нет системы спасения. Это просто бак с одним стыковочным узлом, который соединён с орбитальным блоком. Все остальные стыковочные узлы - на орбитальном блоке. Космонавты прилетают на отдельном корабле, и он же служит спасателем. Масса орбитального блока -около 30 т (видимо, около 28 т), ракетный блок по параметрам близок к УРМ Ангары.

[Туфи]

Кенгуру filling station section with liquid oxygen will damage most of the important systems there. Electrical cables insulation will become brittle and flammable for example. Equipping section after rearranging the tank is possible, before that it is not advisable.

Есть же сверхпроводящие катушки, работающие почти при абсолютном нуле. Без изоляции они бы работать не смогли бы. Так, что думаю, что необходимые изоляции уже давно изобретены.

I never said that there is no such insulation that can cope with low temperatures but pointing to you that it has different weight and price. In the end because you are forced to use more expensive materials cost of your project might skyrocket ;-) to more then you hope to save. There is some insulation cables that have metalized insulation surface  that can be used at low temperatures. Can it be used at temperatures as low as those you want to expose them to? I don't know and I will not do your project for you. Search and you will find. Few members already give some info regarding materials.

Engineer that work on some project do not think like "there is no such thing", but rather instead "what if?". Posting MIM-2 picture is of little relevance to this topic and existence of small objects inside the tank. If forum members wanted to be nasty they could use it against you with a question "why then cosmonauts have those silly hats? For religious reasons ;-)?". For example those insulation cables I speak of earlier maybe can withstand cold and contact with liquid oxygen. Are you certain that stress and vibrations of rocket launch is something it can cope with? Even worse if insulation cracks could rocket engines cope with that? And even if you get that stage into orbit and insulation gets damaged making your stage electrical cables unusable you are back to square one with flying chunk of metal. Read more about history of station programs there were cases when station fly up never to be used because of problems on "small" things like this.

I think that you made some error calculating surface of the Poisk but I'm sick lately and couldn't push myself to check those numbers.

[Штуцер]

А я хочу ещё раз акцентировать Ваше внимание на фотографии. Много вы видите там внутри модуля пыли, грязи, стружки, краски "и прочих нежелательных субстанций"?
Ссылка
Укажите хоть одну. Расход топлива - 90 килограмм в секунду. Какие вообще пылинки??? Не смешите Кенгуру.

А я акцентирую Ваше внимание что внутри модуля нет пыли, грязи, стружки, краски "и прочих нежелательных субстанций в том числе и потому, что внутри модуля вентилляторы создают поток воздуха и гоняют его через фильтр. Это нужно для того, чтобы космонавты не вдохнули твердые частицы. Кстати, в Вашем случае в модуле не будет и этой системы. Что небезопасно.

[Туфи]

Есть ещё один вариант использования такого бака, почти фантастический. Нужно взрезать днище, убрать часть поверхности, засунуть туда корабль-спасатель, заварить и хранить в нормальных условиях с возможностью обслуживания. Обращаю внимание, что такой вариант использования почти фантастичен и уникален, и корабль-спасатель тоже будет уникальным. Он должен быть очень прост, иметь поменьше автоматики, храниться порядка десяти лет и иметь возможность менять заправленную перекись водорода.

I have asked myself could possibly some large hydrogen tank be reused and refitted to serve as repair and maintenance hangar. Hydrogen is known to cause brittleness of metals and I think that making permanently pressurized area out of that tank is a gamble but as repair or dismantle area I guess it can be used. I guess that cosmonauts would rather work in temporary low pressurized hangar then in spacesuit. Most of the time that hangar wouldn't be used and therefore wouldn't have to be pressurized. Was something of a kind been considered and where I can read about it if it is considered?

[Туфи]

Does anyone here know is it in principle possible to mount electrical cables on the outer side of the tank and under heat/cold insulation? Tank is build with quick fit connectors as part of the tank wall and protected with "plugs" that cosmonauts could remove when they enter the tank. I'm asking this just to evaluate all possible options and to point to drawbacks of such approach.

[Valerij]

Все так, только слово "оранженея" лишнее - получается большой, даже огромный зал, в котором можно вволю "поплавать"....

А, ну для баловства, конечно, можно использовать. Только не сразу: нужно огородить стенку, иначе в процессе "плавания" можно её пробить каким-нибудь предметом. А это нужен материал для огораживания и время для работы. Кроме того, нужно предусмотреть, чтобы за оградой не скапливался конденса или не было намораживания, а это фактически означает наличие там проточной вентиляции. Реализуемо. Но актуально ли?

Вы не забыли, где окажется этот зал? Это точки лагранжа в системе Земля-Луна. То есть это место, где вероятно размещение космических отелей. И  вы считаете, что такой зал в дорогом (так как бюджетный космический отель будет находиться на ОИЗ. Вот такое баловство.

[Дмитрий Виницкий]

Валерий, а что не Альфа-Центавра?  
По стоимости для туристов это примерно одинаково.