МРКС

[Salo]

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/asd/2010/04/12/10.xml&headline=U.S.A.F%20Plans%20Reusable%20Booster%20Demonstrators

U.S.A.F Plans Reusable Booster Demonstrators

Apr 10, 2010
 
By Graham Warwick

A series of demonstrators is being planned by the U.S. Air Force to mature technology for the Reusable Booster System (RBS), its chosen replacement for the Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) family beyond 2025.

The first of the demonstrators, the Air Force Research Laboratory's (AFRL) RBS Pathfinder, is planned to fly in 2013 to evaluate the "rocket-back" maneuver that would enable the unmanned first-stage booster to return to a runway landing at the launch site.

An RBS architecture combining a reusable first stage and expendable upper-stage stack is defined in the new spacelift development plan now in the final stages of coordination within the Air Force, according to Ken Hampsten, chief of spacelift for the Space and Missile Systems Center's developmental planning directorate, SMC/XR. The plan should be with Air Force Space Command "within the next month or so," he says.

The spacelift plan calls for development of two versions of the RBS: one with a single reusable first stage and cryogenic upper stage for medium-lift missions; and one with two reusable boosters, cryogenic core stage and upper stage for heavy-lift and growth missions. Initial operational capability is planned for 2025, with the EELV to be phased out in 2030, Hampsten says.

The RBS is expected to reduce launch costs by at least 50% at a nominal flight rate of eight a year, he says. Engines would be used for 10 flights before replacement and the reusable airframe for 100 fights.

Extensive studies identified rocket-back as the most promising return-to-base maneuver for the reusable first stage, says Jeff Slaber, AFRL's Pathfinder program manager. Unpowered glide-back and turbine-powered jet-back maneuvers have been studied, but rocket-back allows a higher staging velocity — Mach 5-7 compared to Mach 3.5 for glide-back — and reduces the size of the upper stage, he says.

But the rocket-back maneuver requires extremely high combinations of angle-of-attack and sideslip, and the inability to replicate the aerodynamic loads at high altitudes in existing wind tunnels has led to the need to build a flight demonstrator, Slaber says.

The Pathfinder is envisaged as a subscale vehicle, a minimum of 15 ft. long, launched on a sounding rocket or from an aircraft on three test flights to demonstrate different rocket-back maneuvers. Up to three $1.5 million studies will be awarded, with one team to be selected for a $28.5 million contract to build the Pathfinder.

The RBX, a "moderately large-scale" (50-60 ft.) demonstrator "highly representative" of the operational reusable booster system, is planned to follow in 2016-17, to raise the technology readiness level to 6 and enable a Milestone B decision to begin an RBS acquisition program, Hampsten says.

Both Pathfinder and RBX will use existing rocket engines while a parallel program, Hydrocarbon Boost, develops and demonstrates technology for a liquid-oxygen/kerosene engine to power the operational RBS. NASA and the Air Force have begun talks on jointly developing a large hydrocarbon rocket engine, he says.


Photo: Spaceworks Engineering

[SpaceR]

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_channel.jsp?channel=space&id=news/asd/2010/04/12/10.xml&headline=U.S.A.F%20Plans%20Reusable%20Booster%20Demonstrators

U.S.A.F Plans Reusable Booster Demonstrators
. . .


Photo: Spaceworks Engineering

Ну примерно таким и представлялся инженерам второй половины 60х начальный этап создания многоразовых систем.

Как, однако, далеко шагнула мысль разработчиков в те годы...  :roll:

[Salo]

USAF seeks reusable booster concepts

[Инженер проекта]

А вчём собственно проблемма, чем плох проект, например "Байкал"?

[Дмитрий В.]

А вчём собственно проблемма, чем плох проект, например "Байкал"?

Всем хорош, но многоразовость не нужна.

[Петр Зайцев]

Ну он много чем плох (в основном тем, что он несет вагон и маленькую тележку доп. оборудования типа ТВРД, без которого RBS прекрасно обходится). Нот дело тут не в этом, так как "конкурент" Энергии ничем не лучше. Просто размер другой. Байкал, как я помню, вроде был задуман как доработка УРМ-1. Типа налепим шасси, модуль ТВРД, и крылья, добавим прочности в поперечном направлении, вот и готово. Ну и следующий шаг: то же самое, только с РД-180 и более толстой сосиской. И постепенно становится ясно, что готовую сосиску использовать нельзя (типа вспомните как шаттловский ускоритель дорабатывали для Ареса: начали тоже с использования готового, а что получилось?).

[geckosp]

А вчём собственно проблемма, чем плох проект, например "Байкал"?

Всем хорош, но многоразовость не нужна.

Ну он много чем плох (в основном тем, что он несет вагон и маленькую тележку доп. оборудования типа ТВРД, без которого RBS прекрасно обходится).

Я думаю не совсем корректно так говорить, лучше так:
При ограниченности спроса на доставку на орбиту груза такого класса, большого количества конкурентов и большой вероятности отказа и потери носителя для сырой системы - Байкал вряд ли оправдает дополнительные затраты на "вагон и маленькую тележку доп. оборудования типа ТВРД, без которого RBS прекрасно обходится"и большие затраты на НИОКР. Вот по этому "многоразовость не нужна"  
Это чтобы быть более справедливыми по отношению к инженерам Хруничева и Энергии

[Старый]

Я думаю не совсем корректно так говорить, лучше так:

А ещё лучше так: Многоразовые средства выведения уступают одноразовым по критерию "стоимость/эфективность".

[geckosp]

Я думаю не совсем корректно так говорить, лучше так:

А ещё лучше так: Многоразовые средства выведения уступают одноразовым по критерию "стоимость/эфективность".

при данной конъюнктуре рынка... было бы больше спутников запущено в год мркс и оправдала бы себя. Технический уровень в любом случае позволяет.

[Бродяга]

Я думаю не совсем корректно так говорить, лучше так:

А ещё лучше так: Многоразовые средства выведения уступают одноразовым по критерию "стоимость/эфективность".

При современном трафике многоразовые средства НЕ ЛУЧШЕ одноразовых.

 Вот если трафик увеличится раз в 5—10.

[hecata]

Я думаю не совсем корректно так говорить, лучше так:

А ещё лучше так: Многоразовые средства выведения уступают одноразовым по критерию "стоимость/эфективность".

При современном трафике многоразовые средства НЕ ЛУЧШЕ одноразовых.

 Вот если трафик увеличится раз в 5—10.

Ок. Прилетели инопланетяне, и построили космический лифт. Стоимость вывода - 10 баксов/килограмм. За счет чего произойдет увеличение трафика в 10 раз, какие отрасли спутникостроения? (Да, спутники инопланетяне дешевле не сделали, спутник связи по прежнему стоит >100 миллионов $).

[Бродяга]

Ок. Прилетели инопланетяне, и построили космический лифт. Стоимость вывода - 10 баксов/килограмм. За счет чего произойдет увеличение трафика в 10 раз, какие отрасли спутникостроения? (Да, спутники инопланетяне дешевле не сделали, спутник связи по прежнему стоит >100 миллионов $).

Ну, во-первых, если стоимость вывода на орбиту упадёт на порядок, то и орбитальные аппараты можно будет делать дешевле.
 Появится возможность "выбросить аппарат и запустить другой" без больших потерь на дополнительный запуск.

 Во-вторых, разумеется, такой рост трафика должен субсидироваться государственными структурами в рамках некой программы исследований Космоса, запуск большого количества АМС, расширение программы пилотируемых полётов в рамках "частного туризма" и "государственного туризма", ну и, например, решение о пилотируемых полётах на Луну, которое будет включать подготовительные этапы по забрасыванию к Луне и на Луну модулей обеспечения и разведки.

[Lev]

Вроде бы не боян?
http://www.federalspace.ru/main.php?id=15&did=908

Открытые конкурсы на право заключения государственных контрактов

Предмет контракта

«Создание маршевого многоразового жидкостного ракетного двигателя для первой ступени многоразовой ракетной космической системы. Выбор оптимального облика маршевого многоразового жидкостного ракетного двигателя перспективных ракет-носителей для пилотируемых космических комплексов и сверхтяжелой ракеты-носителя. Создание эффективной системы диагностики и аварий защиты двигателя» в части работ 2010-2012 г.»
Шифр: ОКР «Двигатель-2015»
Начальная (максимальная) цена контракта: 516 000 000 руб.
Сроки выполнения контракта: апрель 2010 – декабрь 2012 г.

3. Тактико-технические требования
3.1. Назначение двигателя.
Двигатель предназначен для использования в качестве маршевого многоразового двигателя для многоразовой ракетной космической системы, перспективных ракет-носителей для пилотируемых космических комплексов и сверхтяжелой ракеты-носителя.
Задачей, выполняемыми ракетно-космическими транспортными системами являются доставка космических аппаратов (полезной нагрузки) на различные орбиты:
­-низкие опорные орбиты;
­-высокоэллиптические орбиты, включая геопереходные к геостационарной;
­-высокие круговые орбиты, включая геостационарную и геосинхронные орбиты;
­-отлетные от Земли траектории.
3.1.1.  Двигатель выполняется с турбонасосной системой подачи компонентов топлива.
3.1.2.  Двигатель должен обеспечивать:
-многократное использование в составе двигательной установки;
-запуск и останов по команде системы управления РН;
-создание тяги по оси изделия на номинальном и форсированном режиме работы;
-создание управляющих усилий в плоскостях тангажа и рыскания по командам системы управления РН;
-изменение вектора тяги качанием камеры сгорания в двух плоскостях для создания управляющих усилий;
-включение с обеспечением режима предварительной ступени тяги;
-выключение с режима конечной ступени тяги и без перехода на нее, а также при окончании одного из компонентов топлива;
-регулирование по тяге и соотношению расходов компонентов топлива.
3.2  Технические требования
3.2.1. Тяга двигателя на Земле, тс
предварительная ступень тяги   120,0 ... 180,0   
номинальный режим тяги   200,0 ... 300,0   
форсированный режим тяги   240,0 ... 360.0   
конечная ступень тяги   70,0 ... 105,0   
3.2.2.  Удельный импульс тяги в пустоте
на номинальном режиме тяги, м/с  -не менее 3286 (335с) для керосина
                                                   -не менее 3532 (350с) для метана
3.2.3.  Время работы двигателя в полете, с -yе менее 150
3.2.4.  Число включений двигателя в полете -1
3.2.5.  Кратность использования двигателя при номинальном режиме тяги -25
3.2.6.  Параметры компонентов топлива на входе в ЖРД
максимальное статическое давление на запуске и работе, МПа
кислород -0,20
горючее (РГ-1, метан) -0,20
температура компонентов топлива, К
кислород - 85-90   
горючее: РГ-1 273-288
метан -100-110
3.2.7.  Диапазон регулирования двигателя
по тяге на установившемся режиме, % ном.  - 50  ...  +20
по соотношению расходов компонентов топлива, % -12
3.2.8. Угол качания камеры  сгорания для создания управляющих усилий в двух плоскостях (для кислородно-керосинового и кислородно-метанового двигателей), град. =8
3.3.  Условия эксплуатации
3.3.1.  Используемые компоненты топлива и газы
окислитель – жидкий кислород;
горючее – керосин РГ-1, жидкий метан
3.3.2.  Газ системы управления и наддува баков – газообразный гелий.
3.3.3.  Напряжение постоянного электрического тока, В- 27

3. 4  Конструктивные требования
3.4.1.  Двигатель должен отвечать требованиям ремонтопригодности.
3.4.2.  Конструкция двигателя при многократном использовании не должна включать, агрегаты однократного использования.
3.4.3.  Конструкция двигателя должна позволять проведение диагностических работ на техническом комплексе без съема двигателя с изделия.
3.4.4.  Конструкция двигателя должна обеспечивать проведение огневых контрольно-технологических испытаний в полной комплектации без последующей переборки и огневых контрольных испытаний в составе РН.
3.4.5.  Конструкция двигателя должна обеспечивать его выключение без внешнего разрушения в случае проявления в нем неисправностей.

[vlad7308]

Ок. Прилетели инопланетяне, и построили космический лифт. Стоимость вывода - 10 баксов/килограмм. За счет чего произойдет увеличение трафика в 10 раз, какие отрасли спутникостроения? (Да, спутники инопланетяне дешевле не сделали, спутник связи по прежнему стоит >100 миллионов $).

чисто пофантазировать?
ок
персональная спутниковая связь ВМЕСТО GSM. за копейки, по всей планете
стоимость спутника = стоимости 100 базовых станций GSM, всего спутников - несколько тысяч на низких орбитах.
наземные станции остаются только в метро
включая высокоскоростную передачу данных, конечно.

города зеркалами освещать по вечерам      

кристаллы бездефекные растить

эксперименты требующие высокого вакуума проводить, и любое производство требующее его же

на самом деле наверно много чего можно было бы куда проще делать на орбите, если бы это было дешево.

а на этом форуме почему то прижился страный миф о том, что раз стоимость доставки это ~30% от стоимости ПН, то и снижать ее незачем.
а ведь сие есть глупость, элементарно опровергаемая

[hecata]

Ок. Прилетели инопланетяне, и построили космический лифт. Стоимость вывода - 10 баксов/килограмм. За счет чего произойдет увеличение трафика в 10 раз, какие отрасли спутникостроения? (Да, спутники инопланетяне дешевле не сделали, спутник связи по прежнему стоит >100 миллионов $).

Ну, во-первых, если стоимость вывода на орбиту упадёт на порядок, то и орбитальные аппараты можно будет делать дешевле.
 Появится возможность "выбросить аппарат и запустить другой" без больших потерь на дополнительный запуск.

 Во-вторых, разумеется, такой рост трафика должен субсидироваться государственными структурами в рамках некой программы исследований Космоса, запуск большого количества АМС, расширение программы пилотируемых полётов в рамках "частного туризма" и "государственного туризма", ну и, например, решение о пилотируемых полётах на Луну, которое будет включать подготовительные этапы по забрасыванию к Луне и на Луну модулей обеспечения и разведки.

Понятно. Государство даст денег на удесятерение. Даже производство чего-либо в космосе не вспомнили. В топку ваш многоразовик, раз фантазии не хватает ему применение найти.

[hecata]

чисто пофантазировать?
ок
персональная спутниковая связь ВМЕСТО GSM. за копейки, по всей планете
стоимость спутника = стоимости 100 базовых станций GSM, всего спутников - несколько тысяч на низких орбитах.
наземные станции остаются только в метро
включая высокоскоростную передачу данных, конечно.

Нет. Количество базовых станций определяется не радиогоризонтом или мощностью передатчика, а доступным спектром. У спутников будут  очень большие проблемы со спектром. Попробуй подними десятком спутников миллион абонентов.

Тем более в условиях когда до базовой станции не 400 м а 400 км.

города зеркалами освещать по вечерам      

А сколько такое зеркало весит?

кристаллы бездефекные растить

Для коллекционеров?

эксперименты требующие высокого вакуума проводить, и любое производство требующее его же

Конкретней?

на самом деле наверно много чего можно было бы куда проще делать на орбите, если бы это было дешево.

На самом деле транспорт на орбиту стоит дороже ровно потому же, что и все на орбите стоит дорого - запредельная сложность этой техники. Во всех реальных коммерческих проектах - транспорт 20-40% общей стоимости.

а на этом форуме почему то прижился страный миф о том, что раз стоимость доставки это ~30% от стоимости ПН, то и снижать ее незачем.
а ведь сие есть глупость, элементарно опровергаемая

Конечно, есть зачем. Миф в другом - что стоит снизить стоимость доступа до 0, и сразу пойдут караваны ракет, миллионы тонн грузопотока. При том, что в реальных условиях колебаний цен на пусковые услуги,  говорить о эластичности спроса не приходится вообще!

[Бродяга]

Понятно. Государство даст денег на удесятерение. Даже производство чего-либо в космосе не вспомнили. В топку ваш многоразовик, раз фантазии не хватает ему применение найти.

С чего вы взяли, что многоразовая система будет при нынешнем трафике дороже одноразовых систем?

 Пересчитайте Шаттл на "Дельты-4".

[Дмитрий В.]

Понятно. Государство даст денег на удесятерение. Даже производство чего-либо в космосе не вспомнили. В топку ваш многоразовик, раз фантазии не хватает ему применение найти.

С чего вы взяли, что многоразовая система будет при нынешнем трафике дороже одноразовых систем?

 Пересчитайте Шаттл на "Дельты-4".

А чего пересчитывать? Дельта-4Хэви имеет такую же грузоподъемность, как Шаттл и ее пуск стоит втрое-вчетверо дешевле

[Бродяга]

А чего пересчитывать? Дельта-4Хэви имеет такую же грузоподъемность, как Шаттл и ее пуск стоит втрое-вчетверо дешевле

У Шаттла орбитальный корабль, который является возвращаемым, является полезной нагрузкой системы.

 "Хорошо это или плохо", вопрос другой.

[Дмитрий В.]

У Шаттла орбитальный корабль, который является возвращаемым, является полезной нагрузкой системы.

Щаз! В большинстве (подавляющем) ОС шаттла - бесполезный прибамбас, а его ПГ - это именно то, что находится в его грузоотсеке. Масса этого ПГ никогда, емнип, не превышала 21 т.