методы строительства лунных баз

[Back-stabber]

А, если серьезно, то абсолютное большинство "сторонников ПК" являются сторонниками сбалансированного развития космонавтики.

Точно. пятьдесят на пятьдесят было-бы неплохо...

Хотя бы потому, что основная задача космонавтики - расселение человечества.

Бестолку кста, Вы в курсе..?  

Просто не стоит об этом забывать - и не будешь полным идиотом.

Ну если это "в мой огород", то явно не в этой теме... Если Вы обратите внимание, мы тут с Зомби обсуждали как-бы подешевле _пилотируемо_ смотаться...

Без экипажа такой результат стоил бы во много раз дороже, это нужно помнить сторонникам безлюдной космонавтики.

Я знаю что Вы с этого ящика просто прётесь, но... не может так оказаться что это типа "спутника для каждого"? Который за семь косарей вечнозелёных? :roll:

[Зомби. Просто Зомби]

Это чисто идеологическое давление на разрушение той почти единственной возможности, где русские могли бы быть эффективны.

Вы считаете что сценарий "Армагеддона" единственно возможный для России? :roll:

Я считаю, что у перестроечной россии вообще нет будущего, так как с самым началом реформ попер такой крутой умищще, что все стало ясно почти сразу.

[hcube]

Минус ЛОС - нужно порядка 200 'лишних' тонн ПН на низкой орбите, чтобы ЛОС с заправочным комплексом забросить на LLO. Пожалуй, даже 400 - учитывая 3-4 кислородных завода-автомата для поверхности.

Плюс ЛОС

- возможно использование многоразовых лендеров и ЛОКов с сокращенным объемом и автономностью. То есть гоняем не связку Союз + ЛОК, а некий облегченный Союз-Л на 2 человека, который можно отправить к ЛОС 1 пуском 40-тонника (а не 120-тонника, как это было бы при полноценной экспедиции). Экипаж на ЛОС может аккомодироваться к лунному притяжению в модуле с центрифугой. Защита от солнечных вспышек, опять же - в каждом Союзе таскать жирно, а вот на ЛОС хранить - вполне. Тем паче, там уже есть биозащита - запас топлива.

- возможно длительное пребывание экипажей на Луне, с высадками по 3-4 дня. Сели на одну точку, поработали, взлетели, дозаправили на ЛОС лендер, сели на другую точку. Правда, придется корректировать при каждой посадке плоскость орбиты градусов на 10. ЛОС, ессно, на полярной орбите.

- возможно использование лунного кислорода. При этом (с кислород-водородным движком) расход топлива на цикл посещения, уменьшается раза в три. Не говоря уж о халявном при этом посещении кислородного завода и окрестностей.

В общем, правильно примененная ЛОС снижает расходы на одну экспедицию в предел раз в 10. Ценой роста расходов на подготовку - сама ЛОС, кислородные заводы на поверхности.

[Back-stabber]

- возможно использование лунного кислорода. При этом (с кислород-водородным движком) расход топлива на цикл посещения, уменьшается раза в три. Не говоря уж о халявном при этом посещении кислородного завода и окрестностей.

При самых оптимистичных расчётах -- менее 20% экономии на кислороде.
Что говорит о том, что в _реальности_ -- не будет и того.
Valerij не даст соврать, вместе считали. :roll:
Трафик считался ЛОС-Завод-ЛОС.
Да, предвидя скепсис -- танкер ЛОС-Завод считался ессно многоразовый, 20 взлётов/посадок.

[Back-stabber]

Да, "биозащита" на ОЛО в любом случае не впала.
Это этап "промежуточный", на нём никто задерживаться не собирается, ибо делать там нефиг по большому счёту.
А с многоразовостью это конечно здорово, но уж больно не реально... Во всяком случае _пилотируемой_ многоразовостью. :roll:

[Зомби. Просто Зомби]

ибо делать там нефиг по большому счёту

Да и по маленькому.
Лозунг современности.
Делать вообще - нефиг.

Придурь необъятная просто.

[hcube]

При самых оптимистичных расчётах -- менее 20% экономии на кислороде.
Что говорит о том, что в _реальности_ -- не будет и того.
Valerij не даст соврать, вместе считали. :roll:
Трафик считался ЛОС-Завод-ЛОС.
Да, предвидя скепсис -- танкер ЛОС-Завод считался ессно многоразовый, 20 взлётов/посадок.

Движок кислород-водородный, избыток кислорода, УИ 4300, кислород:водород по массе 10:1 (против стехеометрии 6:1)

ХС на взлет с Луны - 2.5 км/c. Число Циолковского с УИ в 4300 - 0.55.

Посадочная ступень Аполло имела совершенство 0.2, при этом несла еще взлетную ступень... в общем, предлагаю использовать цифру 0.1 - системы управления и датчики с того момента сильно продвинулись.

Значит, у нас взлетает с Луны  полностью залитая кислородом ступень - это 1.0 Сухая масса - 0.1 от этого. То есть 0.9 - это топливо. Из них 0.045 - это водород (см. ниже)

До орбиты добирается 0.55 от того, что взлетело. Расходуется соответственно 0.45, из них 0.045 - водород.  В результате 0.1 - сухая масса, 0 - водород, остальное - 0.45 - кислород.

Чтобы посадить ступень с массой 0.1 и 0.045 остатка водорода, нужно в 1.8 раза больше стартовой массы. То есть 0.26 примерно. Из них - 0.16 топливо, остаток 0.045 водород - 0.115 - 9/10 - кислород. 0.11 примерно.

Итого профит по кислороду - 0.45 - 0.11 = 0.34.

Затраты водорода - 0.01 на посадку и 0.045 на взлет - 0.055. То есть в 6 с гаком раз меньше, чем надо было бы кислорода.

Причем, может быть, есть смысл брать соотношение компонентов ЕЩЕ больше - если у нас кислород безлимитный, то его есть смысл использовтаь как рабочее тело. Да и массовое совершенство танкера для _Луны_ - с притяжением в 6 раз ниже и без атмосферы - может быть и повыше. Например - если танкер садится не на поверхность, а в 'кредл' рядом с кислородным заводом, по маяку, с аналогом системы Курс. Минус посадочное шасси.

А вот на том же движке экспедиция посещения. Задача сесть-и-взлететь, число Циолковского - 0.31. Сухая масса 0.1, то есть 0.2 - это целевая нагрузка. Условно говоря, если посадить надо 5 тонн ПН, то общая масса лендера - 25 тонн. Из которых 0.7 - 17.5 тонн - это топливо. Чтобы его поднять на орбиту, надо 2 рейса танкера той же размеренности - плюс привозной водород. Который, кстати, возможно, выгоднее будет возить из пояса астероидов, чем с Земли.

Движки, ессно, легкосменные, на лендере стоит 2 комплекта - 4 штуки. Работают попарно, вектор тяги всех движков проходит через ЦМ - то есть работать могут любые 2 из 4.

[Back-stabber]

hcube, спасибо, с интересом припоминал свои расчёты, глядя на Ваши!.
Но..
_Многоразовые_ движки с избытком кислорода в КС показались нам весьма фантастичными, поэтому считали стандартное соотношение.
Плюс считали замену танкера через 20 взлётов/посадок.
Совершенство у него считали всё-ж 15%, он-же всё-ж на "лапках"..
Vx считали правда 2 км/c, Уи 4500.
И сам завод дал грамм 350-400 на ОЛО.(завод + топливо на посадку)
Срок службы брали 5лет, затраты на обслуживание/монтаж не считали. Ибо к тому времени уже получили "через край".
Может Valerij ещё чего вспомнит... Или уточнит... :roll:
Жалко тема грохнулась, а у себя сохранить не подумал, прямо в форум "бил" из калькулятора...

А, да -- криогенику -- вообще не считали, до этого просто не дошло...

[hcube]

Если есть избыток кислорода (а завод конкретно по кислороду - вполне реален, там еще металлический порошок в качестве бонуса на выходе) - прямой смысл его использовать. Он ЕСТЬ, а водорода НЕТ.

Завод, я думаю, по массе генерируемого кислорода окупится многократно - всякие цементные заводы перекидывают миллионы тонн цемента при массе в тысячи.

Массовое совершенство - вопрос... но... по большому счету, ухудшение сильно не сыграет. Ну будет потрачено в 1.5 раза больше водорода на посадку, и меньше будет кислорода на выходе. Ну будет не 1:6, а 1:4 - все равно выгодно.

Но вот без ЛОС (хотя бы в варианте беспилотной заправочной станции) - не вытанцовывается. Водород надо где-то хранить, дозаправлять им ступени, и все такое.

Я бы делал так - цель - металлический порошок на орбите. С халявным теплом и без окисления - это пространственные конструкции и корпуса. Попутно получаемый кислород - средство для выведения на орбиту. Водород  - или возим, или исхитряемся сделать ТФЯРД на кислороде (потому что он есть :-)).

[Back-stabber]

Если есть избыток кислорода (а завод конкретно по кислороду - вполне реален, там еще металлический порошок в качестве бонуса на выходе) - прямой смысл его использовать. Он ЕСТЬ, а водорода НЕТ.

Тогда не получится использовать многоразовые движки. И всё теряет смысл.

Завод, я думаю, по массе генерируемого кислорода окупится многократно - всякие цементные заводы перекидывают миллионы тонн цемента при массе в тысячи.

Не так всё солнечно...
Большинство произведённого кислорода до ОЛО просто не долетает. Сгорает по дороге туда и обратно.
Брали какой-то известный проект, при массе 400 тонн если не ошибаюсь обещалось 2000 тонн в год. Но это не особо спасало.

Массовое совершенство - вопрос... но... по большому счету, ухудшение сильно не сыграет. Ну будет потрачено в 1.5 раза больше водорода на посадку, и меньше будет кислорода на выходе. Ну будет не 1:6, а 1:4 - все равно выгодно.

И на взлёт. А тот водород который на взлёт -- его то-же сперва посадить надо...

Вообще-то 250 грамм водорода на кило кислорода это уже похоже на то, что у нас получалось... то-же грамм 250-300 было..
Но потом -- плюсанули замену лендера и завод... И дальше считать не стали...

[Back-stabber]

Да, и ещё -- заправлять _пилотируемые_ лендеры прямо на Луне -- сошлись что нельзя. Ибо тогда получается что посадка -- "дорога в один конец". Без возможности отмены и ухода на орбиту. Что IMHO как-то не вдохновляет...


О! Нашёл!!   http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=764893#764893
Отсюда и дальше...

[hcube]

Не-а. На взлете доля сухой массы ступени значительно ниже, поэтому расход вырастает незначительно.

И - на подъем кислорода на орбиту тратится примерно 2/3 его выработки - 0.85 заправки, из них 0.34 добирается до пилотируемого лендера. Что в общем вполне себе 'в рамочках'. Водород же можно возить с околоземной станции (куда его можно забросить АКС-танкером) или из пояса астероидов (где его можно добыть и вывести на орбиту опять же многоразовым лендером) на движках с высоким импульсом - VASIMR тот же.

По поводу многоразовых ЖРД на кислороде есть два момента.

Во-первых, движок может быть сделан более тяжелым. Потребная тяга - низкая, 1/6 от того, что надо на Земле, а то и меньше, а массовое совершенство - 'земное'. Во-вторых, ХС меньше. То есть если идти на 1G, то время работы движка - в полтора-два раза ниже, чем на Земле даже в составе одной ступени. Если время то же - то тяга - 1/2-1/3 от массы. Да и - в-третьих - давление в ХС можно уменьшить - истечение идет в вакуум, степень расширения (опять же, учитывая меньшую тягу) можно сделать большой. УИ начнет серьезно падать при давлении в КС атмосфер в 30-50, а то и ниже.

По поводу пилотируемых - можно, но с той оговоркой, что либо на орбите ждет резервный лендер или танкер, либо рядом с заводом находится лунная станция (и, опять же, на орбите висит резервный лендер в 'недельной' доступности).

[Back-stabber]

По поводу пилотируемых - можно, но с той оговоркой, что либо на орбите ждет резервный лендер или танкер, либо рядом с заводом находится лунная станция (и, опять же, на орбите висит резервный лендер в 'недельной' доступности).

И толку мне от всей этой машинерии будет? В размазанном по поверхности состоянии? :roll:

ЗЫ Я там выше ссылочку кинул, что-б не копипастить... :wink:

Не-а. На взлете доля сухой массы ступени значительно ниже, поэтому расход вырастает незначительно.

Доля -- незначительно. А _значение_ -- так-же. Ну считая "груз" тем-же.

[hcube]

А почему размазанным-то? Предусмотреть некоторый резерв топлива, движков аж _4_ штуки, сесть можно на одном, взлететь на 2 из 4. То есть после схода с орбиты - да, путь только на поверхность. Но с сотработкой траектории особой проблемы, IMHO, нету, особенно если к лунной базе посадка идет.

Вот что взлететь без перезаправки не получится - это да. Но это уж издержки данной схемы. Лично я бы садился будучи полностью заправленным - в окрестностях ЛБ можно и на базе пожить несколько месяцев, так что расходы горючки на взлет-посадку несущественны.

[Back-stabber]

А почему размазанным-то?

Облом высотомера. Например. Или БЦВК.
Да-же из зависания -- уже проще обратно на орбиту уйти IMHO. Если это не на 2-х метрах высоты случилось и с нулевыми скоростями.
Если "в живых" хотя-бы акселерометр и секундомер остались.
А там-уж чиниться-ждать хелпа.

Предусмотреть некоторый резерв топлива, движков аж _4_ штуки, сесть можно на одном, взлететь на 2 из 4.

Скорее наоборот тогда.
Или в смысле что оно с пустыми баками садится? Тогда да, сорри...
Но... НО! С одним движком Вам топлива может тупо не хватить.

То есть после схода с орбиты - да, путь только на поверхность. Но с сотработкой траектории особой проблемы, IMHO, нету, особенно если к лунной базе посадка идет.

А если "шла"? И тут беденц -- и скалы/ущелья сплошные? А вожделенной бочки и в помине не видать? А Vx-то того... 300 м/c резерв, и алес-гансалес. Ваши действия?

Вот что взлететь без перезаправки не получится - это да. Но это уж издержки данной схемы. Лично я бы садился будучи полностью заправленным - в окрестностях ЛБ можно и на базе пожить несколько месяцев, так что расходы горючки на взлет-посадку несущественны.

Этой мысли не понял. Садимся пустыми в этом эпизоде или "под завязку"? :roll:

[LG]

Да, и ещё -- заправлять _пилотируемые_ лендеры прямо на Луне -- сошлись что нельзя. Ибо тогда получается что посадка -- "дорога в один конец". Без возможности отмены и ухода на орбиту. Что IMHO как-то не вдохновляет...


О! Нашёл!!   http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=764893#764893
Отсюда и дальше...

Можно. Еще Глушко полвека назад говорил что можно делать топливо из лунных реурсов даже без кислорода на Луне.

[Alex_II]

Не понятно _чем_именно_ Вы собираетесь активно маневрировать -- ЛОС или ЛК.. :roll:

ЛК, ясен пень - он все же значительно легче...

[LG]

Размен вариантов лендера. Размениваем эффективный по топливу  частично многоразовый лендер доставляемый с Земли на неээфективный по топливу полностью мнгоразовый лендер который не надо доставлять с Земли.
Только вот когда встанет такая альтернатива? Лет через 50 не меньше.

[Valerij]

- возможно использование лунного кислорода. При этом (с кислород-водородным движком) расход топлива на цикл посещения, уменьшается раза в три. Не говоря уж о халявном при этом посещении кислородного завода и окрестностей.

При самых оптимистичных расчётах -- менее 20% экономии на кислороде.
Что говорит о том, что в _реальности_ -- не будет и того.
Valerij не даст соврать, вместе считали. :roll:
Трафик считался ЛОС-Завод-ЛОС.
Да, предвидя скепсис -- танкер ЛОС-Завод считался ессно многоразовый, 20 взлётов/посадок.

Это так, но, во первых, как выяснилось, на Луне намного больше воды, чем мы первоначально ожидали. Это позволяет получать на Луне не только окислитель, но топливную пару целиком. Во вторых, технология получения топлива из воды намного проще, чем кислорода из реголита, и оборудование легче и имеет большой ресурс.

Мы считали одноступенчатый многоразовый лендер, а нужно считать двухступенчатый, по идеологии подобный "россиянке". При этом первая ступень такого лендера одновременно может использоваться как тяжелый лендер, для спуска на поверхность Луны тяжелой ПН.

Но ЛОС позволяет сократить расходы на этапе множественных экспедиций посещения примерно до двух раз. При этом, если ЛОС на полярной орбите, возможны экспедиции посещения практически на любую точку на поверхности Луны, короткие (примерно до трех суток) и средние примерно от одиннадцати до четырнадцати суток, для более длительных потребуется лунная база первого этапа. При этом используется частично-многоразовый лендер.

[LG]

Valerij писал(а):

Это так, но, во первых, как выяснилось, на Луне намного больше воды, чем мы первоначально ожидали.

Нет. Скорее наоборот - нет подтверждений что на Луне столько воды сколько мы ожидали. А мы ожидали мизер.