Космическая станция из последних ступеней

[Кенгуру]

Я так и не нашёл какое давление на входе в двигатель третьей ступени ( РД-0110 ), чтобы посчитать прочность шпилек держащих фланец. Зато нашёл какое давление на входе в ЖРД РД-0120 .

Бустерный насосный агрегат горючего (БНАГ)

Для обеспечения бескавитационной работы насоса горючего ТНА высокого давления при заданном давлении во входной магистрали (1.35 атм.) в двигателе предусмотрен бустерный насосный агрегат горючего (БНАГ).

Бустерный насосный агрегат горючего - шнеко-центробежный, одновальный, с приводом от двухступенчатой газовой турбины. Рабочим телом турбины является газифицированный в рубашке охлаждения камеры сгорания водород.

Давление горючего на выходе из бустерного насоса составляет 44 атм.

http://www.lpre.de/kbkha/RD-0120/index.htm

1.35 атмосферы - тоже мне давление. 135 кПа.

С какой скоростью движется топливо по трубопроводу?
Ну допустим метр в секунду, наобум, не важно, потом можно подставить другое значение. Расход- примерно 30 литров в секунду = 1*10^-3 м^3. Значит радиус трубы будет:

10^-3 * 30/1 = Pi *R^2 -> R = (10^-3 *30 /Pi)^0.5 = 0,098 м. или 9.8 см.

Значит сила которая у нас пытается разорвать фланец:
F = 135 000 * 0,098 = 13 230 Н.

Предел прочности шпильки выберем в 240 МПа. Значит её площадь поперечного сечения должна быть:
S = 13 230 / 240 000 000 = 0,000055125 м^2
а радиус шпильки - 0,0042 м или 4.2 миллиметра.

Ничего не наврал? Проверьте, пожалуйста.

[Кенгуру]

Поэтому не так уж и дорого будет сделать один экспериментальный вариант. Чтобы отработать на нём стыковку Союза, отделение частей, транспортировку к МКС, стыковку к МКС, просто не вскрывая подержать его на МКС какое-то время, чтобы посмотреть чего там да как, какие проблемы могут возникнуть и всё такое.

Кенгуру, это будет дороже и неэффективнее чем сделать и запустить специализированный модуль.

Мы на странице 5 обсудили, что запуск Протона стоит 25 миллионов долларов, причём это почти по себестоимости, а тут ступень выводится бесплатно. Так, что никак не дешевле.

Идея использовать баки отработавших ступеней высказывалась дилетантами не раз,

Вы имеете в виду Вернера Фон Брауна? На Скайлэбе до этого не дошло потому, что было просто не нужно, так как и с сухой ступенью выходили на орбиту. А вот для лунной станции могла использоваться. О чём тут уже тоже говорили.

[Кенгуру]

"Хруничев" с подобной самадеятельностью связываться не будет. Репутация дороже.

Репутация?

Думаю, что если Хруничев вместо гравицапостроительства стал бы делать модули из третьих ступеней, то репутация была бы намного лучше.

Российские ученые изобрели «гравицапу»

Специалисты Государственного космического научно-производственного центра имени Хруничева сами назвали свое изобретение «гравицапой». Принципиально новый двигатель работает на новых физических принципах получения тяги, связанных с гравитацией.

В знаменитом фильме Георгия Данелии «Кин-дза-дза» «гравицапой» называлось устройство, которое, будучи установлено в двигатель пепелаца, позволяло совершать на нем практически мгновенные межпланетные, межзвездные и даже межгалактические перемещения. Возможности современной отечественной «гравицапы» куда скромнее: она предназначена, в основном, для наноспутников.

«В двигателе под действием высоковольтного разряда происходит испарение рабочего тела - фторопласта - и образуется тяга», - пояснил заместитель генерального директора центра имени Хруничева Валерий Меньшиков. - Устройство для непрерывного передвижения без расхода рабочего тела уже прошло испытания в земных условиях. Главное сейчас доказать, что он работает».

При условии, что «гравицапе» дадут добро на применение ее в космосе, этот двигатель проработает не менее 15 лет, а максимальное число включений может достичь 300 тысяч. Но все же, хотя российской «гравицапе» нет аналогов в мире, будущее - не за ней. «Как ученый я отлично понимаю, что потенциал химических двигателей исчерпан, - заявил Меньшиков. - На нем к далеким планетам мы не долетим. Нужно делать что-то другое, использовать гравитацию, ядерную энергию или резонансный двигатель либо что-то еще - вариантов много».



http://www.molgvardia.ru/in_nova/2010/02/04/13824

Господа, российские учёные, может хватит строить гравицапы? Давайте лучше пипилац из третьих ступеней!

[Кенгуру]

Зачем каждому модулю свои двигатели и баки с топливом, например? Не нужны.

А как доставлять модули к станции,

Союзом. В первом постинге темы картинка.

Туристам нужна не масса а объём. Свободное пространство. Заря в длину - 12 метров. Те же 12 метров получаются тремя Союзами или Прогрессами. Причём почти даром.

На счёт объёма согласен, насчёт остального... :shock: Объём это не только длина, но и диаметр. У той же Зари или Звезды он всётаки поболее будет, нежели у Союза или Прогресса.

Диаметр Зари - 4 метра, причём это максимальный.



Так, что цифра эта совсем не средняя. Ладно, не важно. Значит площадь поперечного сечения - 12,56 м^2

Диаметр Союза 2.66 м., сечение - 5,56 м^2.

То есть в 2,25 раз больше. Таким образом 6.7 Союзов соответствуют Заре по объёму.

Если не ошибаюсь в прошлом году Союзов отправили 9 штук ссылка.

Так, что модулей будет хоть залейся.

К тому же как Вы предполагаете цеплять эти Союзы и Прогрессы "паровозиком"?  А ПАО куда девать?

В смысле "куда девать"? Каким он боком тут вообще? Вы картинку в первом постинге видели?

Ведь и люки со стыковочными узлами в днище СА придётся оборудовать.

По-моему вы отвечаете не в ту тему. Люки в днище СА - это вообще идея Козлова из Куйбышевского фелиала. Вот эта тема: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=11032

Чтоб продукты, кстати, выращивать, тоже нужно пространство. Имеется в виду не три колоска в коробочке, а в объёмах достаточных для ежедневного питания космонавтов.
Где вы их будете в Заре выращивать?

Ну во-первых продукты в космосе пока никто не выращивает. Смысла нет, пока полёты происходят на околоземной орбите - проще и дешевле доставить всё с Земли.

Ха, ха, и ха. Возить картошку и помидоры космической ракетой дешевле, чем выращивать на месте потребления?

По телевизору недавно хорошая передача была как в теплицах сейчас выращивают продукты в промышленных объёмах. Никакой земли там нет, всё на гидропонике, вата специальная, в неё жидкость подаётся с полезными веществами. Урожайность какая-то чудовищная, не помню сколько, помню, что посчитал, что я столько помидоров не съедаю за год, сколько они на одном кубометре выращивают.

Заря, естественно, для этих задач тоже не предназначена, у неё совсем другие функции. Хотя модуль-оранжерею, с технической стороны, построить вполне возможно. Нужно решение политическое и финансы, конечно. :wink:

25 миллионов на Протон? А с Союзом как раз и не надо 25 миллионов. В том то и дело. Бюджетный вариант.

Наше государство Ваши идеи тоже оплачивать не собирается.

То есть вы взяли на себя ответственность говорить от имени России. Понятно. Россия говорит с Кенгуру.

Так Россия и мои идеи оплачивать не думает, хотя поговорить, иногда, снизоходит. А если серьёзно, когда вопрос касается денег, очень больших денег - тут уж не до личных проектов или амбиций. С этим, пожалуйста, к частному бизнесу, а не к государству. И это не моё мнение.

А по-моему как раз всё в личные амбиции и упирается. В любой теме тут сразу чья идея, кто предлагал. А какая разница? Если идея хорошая.

Нынче жизнь дорогая, люди другие, меняются их жизненные принципы и цели. И просто так, за идею, никто ничего делать не будет. И не только у нас в России.

Ничего подобного. Всегда есть люди алчные и творческие. Одни ищут чего бы украсть, другие - воплотить интересные идеи. Королёв воплощал идеи.

[Старый]

Мы на странице 5 обсудили, что запуск Протона стоит 25 миллионов долларов, причём это почти по себестоимости, а тут ступень выводится бесплатно. Так, что никак не дешевле.

Вы не поняли. Не "вывести ступень" а "сделать модуль на базе ступени". Сделать модуль на базе ступени дороже и неэффективнее чем сделать и запустить специализированный модуль.

Вы имеете в виду Вернера Фон Брауна? На Скайлэбе до этого не дошло потому, что было просто не нужно, так как и с сухой ступенью выходили на орбиту. А вот для лунной станции могла использоваться. О чём тут уже тоже говорили.

Я имею в виду таких как вы.
 На Скайлэбе не было и речи о переоборудовании в станцию ступени выводящей какойто другой аппарат. Ступень сразу запускаась как будущая станция. Понимаете? Та ступень которую предполагалось использовать в качестве станции она сразу запускалась в качестве будущей станции, была соответствующим образом оборудована и не использовалась для запуска Апоолона или чего-либо. То есть никакой "дармовой" не была.
 Вы же предлагаете переоборудовать ступени применяемые для запуска других аппаратов, например Союзов или Прогрессов.

Чтоб у вас не возникло иллюзий, смотрите: к Скайлэбу запускали три Аполлона. Но ни у кого не возникло мыслей вторые ступени от этих Аполлонов использовать как модули станции. Так что ж вы бормочете про "дармовые ступени"?
 
 Понятно вам какие идеи родят не дилетанты а специалисты? И то по здравому рассуждению эту идею специалисты отвергли как дорогую/неэффективную.

 А идеи задаром использовать дармовые ступени с помощью которых выводят Союзы/Прогрессы предлагают только невежественные дилетанты. Специалисты таких идей не предлагают. Потому что знают что получить таким способом модуль дороже чем сделать его на земле и запустить отдельно.

[Старый]

Думаю, что если Хруничев вместо гравицапостроительства стал бы делать модули из третьих ступеней, то репутация была бы намного лучше.

Как и всякий дилетант вы думаете с точностью до наоборот. Если бы кто на Хруничеве предложил бы делать модули из третьих ступеней то его уволили бы с формулировкой "профнепригодность". То есть у человека отсутствие базовых представлений о принципах создания космической техники, без которых невозможно занимать соответствующие должности.

[Старый]

Союзом. В первом постинге темы картинка.

Каким образом Союз сможет пристыковать бак к станции? Дилетант в состоянии это объяснить?
 Ответ: "Легко, Союзы каждый раз так делают" не принимается. Ответ "Я дилетант, поэтому не понимаю в чём проблема" - тоже.
 Так каким образом Союз сможет отвезьти свою ступень к станции и пристыковать её? Опишите в деталях ваше изобретение.

Если не ошибаюсь в прошлом году Союзов отправили 9 штук Так, что модулей будет хоть залейся.

Вы игнорируете аргументы оппонентов. Вам же сказали: переделать бак в модуль обойдётся ДОРОЖЕ чем сделать и запустить специалзированный модуль. Вы на это ничего не возразили и продолжаете рассуждать так как будьто бак это уже готовый модуль.
 Зоть залейся будет отработавших ступеней, а модулей не будет НИ ОДНОГО. Вы не в состоянии этого понять? Сколько раз нужно повторить?

Ха, ха, и ха. Возить картошку и помидоры космической ракетой дешевле, чем выращивать на месте потребления?

Смех без причины - признак дурачины. Да, возить продукты с земли дешевле чем выращивать их в космосе. Вы этого до сих пор не знали? Это потому что вы дилетант и именно поэтому вы и рожаете такие прожекты.

По телевизору недавно хорошая передача была как в теплицах сейчас выращивают продукты в промышленных объёмах. Никакой земли там нет, всё на гидропонике, вата специальная, в неё жидкость подаётся с полезными веществами. Урожайность какая-то чудовищная, не помню сколько, помню, что посчитал, что я столько помидоров не съедаю за год, сколько они на одном кубометре выращивают.

Так как вы дилетант, вы опять перепутали. Землю с космосом. Только и всего.

А по-моему как раз всё в личные амбиции и упирается. В любой теме тут сразу чья идея, кто предлагал. А какая разница? Если идея хорошая.

Так вот идея переоборудовать отработавшие ступени в модули плохая. Дорогая и неэффективная. И то что её предлагают только глубоко невежественные дилетанты лишний раз иллюстрирует насколько она плохая.

Ничего подобного. Всегда есть люди алчные и творческие. Одни ищут чего бы украсть, другие - воплотить интересные идеи. Королёв воплощал идеи.

Но всётаки согласитесь: столь бредовую идею которую предлагаете вы Королёв не только не воплощал но даже не высказывал.

[Гуманоид]

Старый! что с вами? что за слова такие - дилетант?!  :roll:

[Старый]

Старый! что с вами? что за слова такие - дилетант?!  :roll:

До дебилушки он пока не дорос.

[Туфи]

Кенгуру you are such an optimist that I can't be angry on you as some other members of this forum even if I wanted. To dream is nice to make one become reality even better. I wish you well in your attempt. :-)

Allow me to add few more objections to this plan. First where would be hatch or docking ring or whatever on your rocket stage that you want to convert to a station section? At the top of stage or as I understood at the side of the rocket stage? If it is installed at the top then you will have lot of things to dismantle before you get to dismantling pipelines. If you enter to the stage sideways then if I understood well you will leave upper section of that stage empty and unused as dead volume (and mass).

Don't get my words wrong I also think about various ideas close to this one. I wondered will it be possible to convert some of those Progress GO and OKD to a air regeneration unit, cooling section etc. which is more realistic than what you have proposed as Progress do come regularly on ISS. I was considering converting the Progress OKD NDMH tank to ammonia tank as chemical resistivity requirements are about same and with addition of radiator and a pump creating a cooling loop that goes to GO. I was also considering high pressure pump that takes small volumes of station air, pressurize it and cool it to strip it out of CO2 by liquefying it, which is on paper possible but energy requirements are high and also it is against the development of closed loop system for longer human spaceflight as that CO2 must be released to space then. Korolev was considering a closed loop system involving a chlorella algae I think that might be best suited for CO2 striping module. But none of this can be done at this point for the reasons I will write little later.

Diameter of those stages is to small to qualify it as station section. As Valerij pointed out at best we can talk about how that can be converted later. It may take actually to build that section outward as well as inward to make that section have some elements of the design that rocket stages don't have as they are not needed like thermal regulation, micrometeorite protection and in the end that can be more demanding and generating poor station section then to build dedicated section on Earth and launch it separately. As an experiment I'm all for it but don't count on it any time soon. At best what can be done with those stages is some kind of additional sections like orangery, warehouse etc. The people that are dealing with "space hotel" approach are the one you want to speak with or to learn from as that concept is closest to what you propose.

You gave the number for the rocket stage weight. It is 5 times heavier then what Progress PAO can barely get to ISS which are also station sections made with similar minimalistic approach that were also ridiculed here for its small size. True with little arms twisting ;-) of the flight managers in Roscosmos you might get it to dock on first orbit :-P... like in darts game :-D. So until Parom or something of a kind is made there is no means for that test. Also until that Node module is made there is no place where to place such section on ISS.

Кенгуру the numbers you find for the pressures and calculus you done is just wishful thinking. You forget that before that section is launched it must go through all test as the rocket stage on which it is based on. You must fire it on rocket stand etc., as I think that engineers won't cross their fingers and say ... "well vibrations during the launch should be the same I don't see why pipeline redesign should change it";-) and that takes time and money. Now with possible vibrations of those pipelines try to calculate the braking point for those bolts. Remember the oldest section of ISS is welded in USSR in year 1985. I think that say a lot about what makes more reliable permanent seal which is something engineers want for some specific tasks like rocket launch. If I'm not mistaken there is a story that one of the rocket launches that failed in USSR that took lives of few engineers on launch pad was caused by fault welding material picked for sealing some of those pipelines you want to made out of flanges. I'm not saying its impossible to make pipeline out of flanges but it isn't wise also.

[mihalchuk]

Думаю, что если Хруничев вместо гравицапостроительства стал бы делать модули из третьих ступеней, то репутация была бы намного лучше.

Как и всякий дилетант вы думаете с точностью до наоборот. Если бы кто на Хруничеве предложил бы делать модули из третьих ступеней то его уволили бы с формулировкой "профнепригодность". То есть у человека отсутствие базовых представлений о принципах создания космической техники, без которых невозможно занимать соответствующие должности.

Навряд ли кто-либо в здравом уме согласится пожить в бочке из-под гептила. Поэтому вопрос об использовании 3-й ступени на Хруничеве просто не мог быть поставлен.
 :!: Важно! Делать универсальные последние ступени/орбитальные блоки я не предлагал. Амбиции моих мыслей ограничены переоборудованием подходящей ступени в подсобное помещение.

[Старый]

:!: Важно! Делать универсальные последние ступени/орбитальные блоки я не предлагал. Амбиции моих мыслей ограничены переоборудованием подходящей ступени в подсобное помещение.

Даже это за пределами целесообразности.

[vlad7308]

если речь о дополнительных объемах для МКС, то есть еще ИМХО такое существенное соображение
МКС требуется постоянно поднимать орбиту - atmospheric drag, слишком низко она летает
для этого требуется немалое количество топлива ежегодно - ЕМНИП встречал цифру 7 тонн.
поэтому стоит сто раз подумать, прежде чем цеплять к станции дополнительный объем и массу, если этот дополнительный объем не так уж сильно нужен

этот объем может и не помешал бы сам по себе - да хоть мусор в него бросать
но поскольку это автоматически означает увеличение расходов на содержание станции, то выходит что нуегона

[mihalchuk]

:!: Важно! Делать универсальные последние ступени/орбитальные блоки я не предлагал. Амбиции моих мыслей ограничены переоборудованием подходящей ступени в подсобное помещение.

Даже это за пределами целесообразности.

Пока таких ступеней нет, говорить не о чем.

[Sаlyutman]

"Хруничев" с подобной самадеятельностью связываться не будет. Репутация дороже.

Репутация?
Думаю, что если Хруничев вместо гравицапостроительства стал бы делать модули из третьих ступеней, то репутация была бы намного лучше.
Господа, российские учёные, может хватит строить гравицапы? Давайте лучше пипилац из третьих ступеней!

Ну над гравицапой я тоже посмеялся. Это инициатива НИИ КС. Там все учёные, и мы, конструктора им не указ.
А по поводу навязчивой идеи с модулем из третьей ступени давайте рассуждать логически. Треья ступень на трёхступенчатых РН нужна для придания полезной нагрузке (КА, КК без разницы) минимально необходимого ускорения, но достаточного, чтобы КА не "свалился" в баллистический спуск через несколько минут после старта. И вывода её на начальную орбиту с перигеем ниже уровня моря. Дальнейшие операции по "довыводу", стабилизации  и ориентации в пространстве КА выполняет либо за счёт своих собственных двигателей, либо за счёт двигателей разгонного блока. Случай доставки ПН в грузовом отсеке Шаттла здесь не рассматривается.
Сама по себе третья ступень проделывать такие трюки не умеет. Её следует делать управляемой и маневрирующей, а это введение СУ, СЭП, СИ, двигателей ориентации и стабилизации с баками, радиотехническую систему с антеннами, систему стыковки и жизнеобеспечения. Всё это вес и объём, от которых Вы хотите избавиться. А это, наоборот, нужно устанавливать.
И что удивительно, всё это уже есть на модулях 17-й и 77-й серий. Зачем ещё городить огород.
К тому же, если ступень сделать модулем, то есть полезной нагрузкой, то получается, что ПН будет две - модуль-ступень и КА, который выводится этой ступенью. Вы себе представляете всю степень ответственности подобного запуска. Ведь речь идёт о пилотируемой программе, где требования жёстче чем в военной авиации или "спутниковой" космонавтике.

[Старый]

Салютмен, вы слишком сложно с ним разговариваете.
К тому ж он имеет в виду ступени от кораблей Союз, которые (ступени) тоже выходят на орбиту вместе с кораблём, причём совершенно нахаляву.

[Lev]

Почему апологеты не рассматриваают самый очевидный и реализуемый вариант - увеличение объема МКС с помощью бака Шаттла?

[Старый]

Почему апологеты не рассматриваают самый очевидный и реализуемый вариант - увеличение объема МКС с помощью бака Шаттла?

Ууууу! Ещё как рассматривают! Это любимая идея всех дилетантов.

[Дмитрий В.]

Почему апологеты не рассматриваают самый очевидный и реализуемый вариант - увеличение объема МКС с помощью бака Шаттла?

Ууууу! Ещё как рассматривают! Это любимая идея всех дилетантов.

А они уже придумали, как довыводить бак на орбиту? За счет снижения ПГ шаттла?

[Старый]

А они уже придумали, как довыводить бак на орбиту? За счет снижения ПГ шаттла?

Чтоб придумать надо думать. А это слишком сложно.
 На эту тему был длиннющий флуд ещё на Авиабазе.