КК Союз без орбитального отсека

[Туфи]

Если Вы хотите лишить Союз БО - подумайте, куда Вы засунете полтонны систем, необходимых кораблю в полете, которые размещены в БО.

Lev on what parts of BO you think of? Kurs I think can be moved from BO to SA and all problems regarding that must be solved for PTK NP also. Toilet and air conditioning devices wouldn't be needed for the spacecraft profile I wrote here and if there are some components needed during the launch of spacecraft that I'm unaware please describe them.

I was under impression that new computer system will lead not only to reduction of the mass of electronic needed but also to the shift of as much as possible of those systems to SA from the BO of Soyuz. If it isn't so please explain.

Я также размышлял над вопросом, можно ли в принципе пускать Союз без БО.
Где-то 100 кг систем в БО можно просто выкинуть, если максимально сузить возможности корабля. Оставшиеся 400 кг можно упаковать где-то до 200-250 кг, если использовать продвинутую элементную базу. И-всё. Ну не выходит никак...
Или тогда надо просто все переделывать и делать новый карапь.

Lev I see where we don't understand each other. You speak of crew transport spacecraft. I talk about testbed for PTK NP SA docking ring integration that could be used as some form of retrievable Progress or rescue capsule at best. Rescue capsule requirements for autonomous flight are small (lets say maximum for 20 orbit approximately one day from the moment it departs station) compared to Soyuz and therefore can be reduced. Still you didn't mentioned by name what systems need to be moved inside SA if we remove BO. I might see my error more clearly if you say that.

[SpaceR]

Лев, а насколько сложно изменить СА Союза, в геометрическом плане, "слегка"?

Поясню. Если, допустим, хочется слегка изменить аэродинамику - не меняя всего остального (то есть, допустим, мы оставляем БО), то можно попытаться навесить на существующий СА кольцо (конечно, с опорами, креплением и т.п.), расширяющее днище СА, скажем, на 10 см с каждой стороны. При диаметре СА 2,17 м добавка 10 см к радиусу увеличивает площадь днища почти на 10% и на столько же увеличивает сопротивление потоку; при этом переделка выглядит достаточно небольшой. Внутренние системы не затрагиваются, меняется только аэродинамика. Насколько сложна такая модификация?

Дальше, если аэродинамически такой вариант проверен - в том числе полётами - то можно пытаться изменить саму капсулу, чтобы не нужно было ставить внешнее кольцо. На этот счёт вспоминаются модификации капсулы ТМ -> ТМА, где пришлось поменять объём капсулы выштамповками. Это позволит уже увеличить объём капсулы, что несколько облегчит проблемы "упаковки", имеющиеся сегодня. Ну и дополнительный объём позволит разместить часть систем БО в СА.

Понятно, конечно, что это переделки довольно существенные, в смысле "чувствительности", затрагивающие важные аспекты корабля - аэродинамику, размещение под обтекателем, баланс масс и т.п. В то же время изменения небольшие - выглядят ненамного больше, чем для ТМА, а тогда это как-то сделали. Деньги, конечно, понадобятся, но, вероятно, сравнимые.

Помойму такие переделки только выглядят небольшими - подумайте сами:
1) меняется аэродинамика - меняется и динамика спуска в атмосфере, в том числе и при НШС. Что требует отработки, в том числе экспериментальной и натурной - впрочем, это Вы ещё предполагаете.
2) Дополнительный элемент - значит меняется масса, а вместе с ним и центровки, и нагрузки, причём опять же на весь букет вариантов НШС. Да и к чему там это кольцо крепить? Стало быть, нужны ещё и дополнительные силовые элементы на корпусе - тож требующие отработки, так же вместе со всем доработанным СА. Меняется и технология изготовления корпуса СА с этими доп. силовыми и крепежными элементами.
3) Ну и главное. Насколько вы себе представляете изменения в изготовлении кожуха теплозащиты СА ? Если растёт диаметр, значит нужен обязательно новый увеличенный лобовой щит, да и днище на которое он наносится. Так же поменяются и места расположения крепежных пироэлементов установки и сброса щита. И нагрузка на них.
Да и на само кольцо нужно наносить ТЗП, а потом выдерживать всю конструкцию в автоклаве. А она, кстати, в него влезет с такими размерами? А трещины или внутренние напряжения, или неравномерности материала ТЗП в районе кольца не появятся? Отработки, отработки, испытания, риск, сроки, деньги...

И главное - просто кольцо НИЧЕГО практически кораблю не даёт.
Если нужно делать увеличенный СА, сразу его и нужно делать, гораздо дешевле выйдет (как минимум раза в полтора). Но это всё равно новый корабль.

З.Ы. Кстати, тут говорили, что те самые выштамповки были только внутри, т.е. внешние обводы ТЗП не менялись. И размер этих выштамповок был мизерным - около двух см в глубину ЕМНИП.

[avmich]

Лев, а насколько сложно изменить СА Союза, в геометрическом плане, "слегка"?

Поясню. Если, допустим, хочется слегка изменить аэродинамику - не меняя всего остального (то есть, допустим, мы оставляем БО), то можно попытаться навесить на существующий СА кольцо (конечно, с опорами, креплением и т.п.), расширяющее днище СА, скажем, на 10 см с каждой стороны. При диаметре СА 2,17 м добавка 10 см к радиусу увеличивает площадь днища почти на 10% и на столько же увеличивает сопротивление потоку; при этом переделка выглядит достаточно небольшой. Внутренние системы не затрагиваются, меняется только аэродинамика. Насколько сложна такая модификация?

Дальше, если аэродинамически такой вариант проверен - в том числе полётами - то можно пытаться изменить саму капсулу, чтобы не нужно было ставить внешнее кольцо. На этот счёт вспоминаются модификации капсулы ТМ -> ТМА, где пришлось поменять объём капсулы выштамповками. Это позволит уже увеличить объём капсулы, что несколько облегчит проблемы "упаковки", имеющиеся сегодня. Ну и дополнительный объём позволит разместить часть систем БО в СА.

Понятно, конечно, что это переделки довольно существенные, в смысле "чувствительности", затрагивающие важные аспекты корабля - аэродинамику, размещение под обтекателем, баланс масс и т.п. В то же время изменения небольшие - выглядят ненамного больше, чем для ТМА, а тогда это как-то сделали. Деньги, конечно, понадобятся, но, вероятно, сравнимые.

Помойму такие переделки только выглядят небольшими - подумайте сами:

Давайте по частям.

1) меняется аэродинамика - меняется и динамика спуска в атмосфере, в том числе и при НШС. Что требует отработки, в том числе экспериментальной и натурной - впрочем, это Вы ещё предполагаете.

Да, понятно, что меняется аэродинамика, и масса (из-за массы кольца, теплозащиты и опор) и требуется отработка. Это учитывается; да, это затраты. Мне, правда, кажется, что сравнимые с затратами на изменения капсулы СА в ТМА, то есть, не очень большие. Но есть, безусловно.

2) Дополнительный элемент - значит меняется масса, а вместе с ним и центровки, и нагрузки, причём опять же на весь букет вариантов НШС. Да и к чему там это кольцо крепить? Стало быть, нужны ещё и дополнительные силовые элементы на корпусе - тож требующие отработки, так же вместе со всем доработанным СА. Меняется и технология изготовления корпуса СА с этими доп. силовыми и крепежными элементами.

План состоит в том, чтобы такое кольцо ставить на существующий СА с минимальными переделками самого СА. То есть, в идеале СА делается отдельно как и сегодня, и только потом на него ставится кольцо. Как именно оно крепится - вопрос интересный; судя по фотографиям СА после посадки, в районе днища, по крайней мере, есть силовые элементы. Но, безусловно, это всё нужно обдумывать.

3) Ну и главное. Насколько вы себе представляете изменения в изготовлении кожуха теплозащиты СА ?

Нинасколько. В этом состоит часть идеи - изменения малы и применяются к уже готовому аппарату. Аппарат мало меняется - мало меняется аэродинамика, мало меняется центровка, изготовление, поведение СА и т.п. Что позволяет делать его там же, теми же, запускать так же и т.п. Естественно, при этом полный анализ и испытания - как и было с ТМА.

Если растёт диаметр, значит нужен обязательно новый увеличенный лобовой щит, да и днище на которое он наносится. Так же поменяются и места расположения крепежных пироэлементов установки и сброса щита. И нагрузка на них.

Всё это не представляет особой проблемы, по вышеуказанным причинам; изменения малы и делаются с имеющимся СА.

Да и на само кольцо нужно наносить ТЗП, а потом выдерживать всю конструкцию в автоклаве. А она, кстати, в него влезет с такими размерами?

Да, само кольцо делать отдельно. Да, ТЗП. Думаю, влезет - вряд ли автоклав делался под размер, хотя, конечно, всё возможно; но, опять же, изменения малы, а кольцо делается отдельно от аппарата.

А трещины или внутренние напряжения, или неравномерности материала ТЗП в районе кольца не появятся? Отработки, отработки, испытания, риск, сроки, деньги...

Понимание такое, что это изменение похоже на изменения, сделанные для ТМА. Не совсем такие же, конечно :) но сравнимые.

И главное - просто кольцо НИЧЕГО практически кораблю не даёт.

Основная идея - проапгрейдить СА Союза, всего в два шага, постоянно поддерживая его работоспособность, при этом несколько убрать довольно сильно мешающие неудобства СА.

Да, кольцо даёт мало - но и стоит мало, мы всё же совсем не новый КК делаем, даже не новый СА. При этом что-то даёт - и не нужно отказываться от малых улучшений, если они и стоят мало; в принципе, малыми изменениями можно постепенно и существенно улучшить КК, что, в принципе, с Союзом как раз и делается всё время.

Если нужно делать увеличенный СА, сразу его и нужно делать, гораздо дешевле выйдет (как минимум раза в полтора). Но это всё равно новый корабль.

Нет, не новый. ПАО, БО, РН не меняются - даже ГО вряд ли нужно будет менять. СА практически такой же. Примерно такие изменения уже делали.

З.Ы. Кстати, тут говорили, что те самые выштамповки были только внутри, т.е. внешние обводы ТЗП не менялись. И размер этих выштамповок был мизерным - около двух см в глубину ЕМНИП.

Это очень хорошо. Можно рассматривать кольцо и в 5 см шириной :) - тоже 9% увеличения площади даст, да и легче будет. С другой стороны, с деньгами напряжёнка - найти финансы на крупный проект удаётся не каждую декаду, а летать совсем без изменений слишком неудобно.

В общем, проблемы тут понятны, и понятно, что нужны конкретные данные, чтобы посчитать, что чего стоит.

[Димитър]

КК Союз  без орбитального отсека с увеличенным диаметром СА ... что позволило бы увеличить количество экипажа

Так делают уже такой КК!!! ПТК-НП называется.  

[Туфи]

What is the weight of the docking ring of Soyuz? Are you speaking about that Lev? Lev if I remember well they stated 150 kg transport cargo back capability for the standard Soyuz and about 500 kg for the retrievable Progress (from what little leaked out that is just another name for the Soyuz). Number perhaps just coincide but they maybe are just on your line of reasoning.

I know that docking ring is heavy for obvious reasons (I hope that is lighter then 500 kg you talked about or I will be really ashamed Lev) and that simple adding ring to Soyuz SA will not go that easy as center of mass will shift up enabling that SA to assume wrong position during landing or to just tumble. That would make it unusable for the crew transport and most likely for cargo return if SA could withstand such kind of reentry. Even as a test for the future PTK NP that might be failure as it wouldn't fit the usual flight profile for PTK NP in terms of the heat load that docking ring must withstand. So as paradox it turns out that for such SA to work engineers must pack as much as they can (instead of what we all are trying to do to reduce mass) in the lower part of the SA and hope for the best.

Question that crossed my mind is ... if PTK NP should be reusable docking ring is most likely reusable part of spacecraft. Someone must check condition of that ring between flights for dimension changes, damage, cracklings etc. Is then reusability cheaper as that might be harder to check on finished capsule then in some phase during the construction of spacecraft like it is most likely done on todays Soyuz? Those procedures will be needed also for this at this point still imaginary Soyuz without BO to check and verify condition of docking ring after single reentry and evaluate will the same thing will work for the PTK NP.

I remember that in one mission of Soyuz there were some problems with bending of the sleeve on the docking ring but I can't remember was it on Soyuz or station and that problem were the mechanical forces that were higher then tensile strength of the material. If similar deformation occur from heat that might make that ring (and most likely whole spacecraft) unusable (or at least not reusable).

Regarding larger diameter SA avmich and SpaceR are talking rocket fairing allows that as far as I remember. Autoclave should allow that too. Slightly of topic but regarding capsule vs. winged spacecraft issue it looks to me that there is no such question in Russia as they purchase new larger autoclave from Germany which just say they are on capsule path all the time... so I think enlarged Soyuz SA should fit there though new mounting points for it maybe are to be made. Regarding the mass and heat balance etc. I think it will be possible to do that through small redesign of SA as engineers make things with some margin for error and I believe this approach is just pushing it up that margin to a point where it becomes less reliable for crew transport but still possible to operate as cargo return spacecraft.

[SpaceR]

. . .

Почитал. Повеселило (особенно последний абзац).

Лучше всего это характеризует приведенная в самом низу цитата Льва  
Извините, но в дальнейшем обсуждении смысла не вижу.

З.Ы. От своих комментариев лучше воздержусь, поскольку это весьма напоминает мои собственные представления о обсуждаемых вопросах где-то 1,5-2-летней давности.

[Луноход]

[Туфи]

This is some strange looking PAO :?: . It looks more like some old USA or maybe some new ESA design. Where does this picture come from? Is it from some project proposal, existing solution or is it product of your imagination Луноход :-).

[SpaceR]

Ну тогда и этот сабж сюда - до кучи  :

На старом форуме Космотранса был рисунок компоновки СА Союза в ГО Днепра для стыковки к МКС.

А рисунок где-нть жив? Интересно было б глянуть...

Этот?:

[pragmatik]

КК Союз  без орбитального отсека с увеличенным диаметром СА ... что позволило бы увеличить количество экипажа

Так делают уже такой КК!!! ПТК-НП называется.  

И дался вам этот увеличеный СА, он нужен то... при подъёме и спуске. И это делает он надёжно. А на 4 человека нужно не только СА увеличивать, но и весь корабль.

[Туфи]

SpaceR I have seen that post in another thread that discussed possible launch by Dnepr and give my opinion on that one. Dnepr isn't rocket suitable for that task. Interesting even that picture seems to picture existing Soyuz SA with diameter of 217cm estimated from that picture  :twisted: ... making Soyuz fat doesn't go easy... what is needed is to feed engineers much better to do that task. Only if engineers grow fat they can understand the problems crew have inside Soyuz SA. :-)... (I couldn't resist)

[pragmatik]

SpaceR I have seen that post in another thread that discussed possible launch by Dnepr and give my opinion on that one. Dnepr isn't rocket suitable for that task. Interesting even that picture seems to picture existing Soyuz SA with diameter of 217cm estimated from that picture  :twisted: ... making Soyuz fat doesn't go easy... what is needed is to feed engineers much better to do that task. Only if engineers grow fat they can understand the problems crew have inside Soyuz SA. :-)... (I couldn't resist)

толстых не берут в космонавты

[Туфи]

... making Soyuz fat doesn't go easy... what is needed is to feed engineers much better to do that task. Only if engineers grow fat they can understand the problems crew have inside Soyuz SA. :-)... (I couldn't resist)

толстых не берут в космонавты

Then ultimately engineering department solution will be to make cosmonauts thiner and dry them up frequently in sauna :-P... what about near blind as I am? If they don't see how cramped the Soyuz is then there is no problem right ;-)?

[MKOLOM]

Туфи, пишите на сербском

[MKOLOM]

КК Союз  без орбитального отсека с увеличенным диаметром СА ... что позволило бы увеличить количество экипажа

Так делают уже такой КК!!! ПТК-НП называется.  

С тем же носителем? Вы представляете сколько потребуется времени, чтобы запроектировать, изготовить, испытать и сертифицировать новый носитель для пилотируемых КК?

[MKOLOM]

Дубль

[SpaceR]

SpaceR I have seen that post in another thread that discussed possible launch by Dnepr and give my opinion on that one. Dnepr isn't rocket suitable for that task. Interesting even that picture seems to picture existing Soyuz SA with diameter of 217cm estimated from that picture  :twisted: ... making Soyuz fat doesn't go easy... what is needed is to feed engineers much better to do that task. Only if engineers grow fat they can understand the problems crew have inside Soyuz SA. :-)... (I couldn't resist)

Ну, если учесть диаметр "Днепра" 300см, то диаметр капсулы (я линейкой померял) там ~230 см, imho это небольшая ошибка. Но сама конструкция критики не выдерживает.
Возможно, просто студенты/молодые сотрудники развлекались, вряд ли кто-то оценивал это предложение всерьез.

Я привел эту картинку, потому что она соответствует заголовку треда.

[SpaceR]

КК Союз  без орбитального отсека с увеличенным диаметром СА ... что позволило бы увеличить количество экипажа

Так делают уже такой КК!!! ПТК-НП называется.  

С тем же носителем? Вы представляете сколько потребуется времени, чтобы запроектировать, изготовить, испытать и сертифицировать новый носитель для пилотируемых КК?

А так ли уж нужно увеличение экипажа с 3 до 4 человек?
Оно, по-вашему, дает так много, что стоит разработки, испытаний и сертификации практически нового корабля?

А для ПТК НП новый носитель не так уж и обязателен - можно использовать те что есть или ожидаются. Похоже, к сроку первого пуска на Байконуре будет уже целых 4 РН, потенциально подходящих под эту задачу. (думаю, Вы их без труда вычислите ).

[MKOLOM]

будет

Будет?    :mrgreen:   Вам напомнить об Ангаре, Фобосе, Клипере?
 А какие вообще реально новые носители были созданы в России? Да и в СССР тоже

Через десятилетие на смену нынешнему "Союзу" и французскому "Ариану" должна придти тяжелая ракета-носитель многоразового использования "Урал". Москва и Париж разрабатывают её вместе. Первый старт - в 2020 году.

Хороший срок, довольно оптимистичный

[MKOLOM]

А так ли уж нужно увеличение экипажа с 3 до 4 человек?
Оно, по-вашему, дает так много, что стоит разработки, испытаний и сертификации практически нового корабля?

Можно и до 5-ти. Не нового, а глубоко модернизированного. Но это, конечно, вопрос дефиниций. Но с тем же носителем. Вы представляете каково запускать людей новым носителем без достаточной статистики?
Это же вам не 1961 год, когда по другому было нельзя