Космическая станция из последних ступеней

[Artemkad]

АниКей писал(а):

Предварительный прогноз улучшения массовых характеристик орбитальных средств показывает, что в результате проведения цикла работ в рамках планируемых НИОКР будет возможно снижение масс систем ОС и их элементов на 7-25%.

Эти нововведения касаются всех систем в том числе и корпуса. Логично предпложить что если сейчас корпус весит и стоит  10-25% то с введением новых систем и матерьялов он будет весить и стоить 1-5% и вся система экономии на корпусе станет еще более бессмысленна чем даже сейчас.

Не логично. Если ВСЕ системы станут легче, то процент массы корпуса не изменится...

[us2-star]

АниКей писал(а):

Предварительный прогноз улучшения массовых характеристик орбитальных средств показывает, что в результате проведения цикла работ в рамках планируемых НИОКР будет возможно снижение масс систем ОС и их элементов на 7-25%.

Эти нововведения касаются всех систем в том числе и корпуса. Логично предпложить что если сейчас корпус весит и стоит  10-25% то с введением новых систем и матерьялов он будет весить и стоить 1-5% и вся система экономии на корпусе станет еще более бессмысленна чем даже сейчас.

Весить - может быть..
Стоить - никогда..
так что экономия на весе корпуса - не то что стремится к нолю, а переходит в область лишних расходов.. :evil:

[Sаlyutman]

АниКей писал(а):

Предварительный прогноз улучшения массовых характеристик орбитальных средств показывает, что в результате проведения цикла работ в рамках планируемых НИОКР будет возможно снижение масс систем ОС и их элементов на 7-25%.

Эти нововведения касаются всех систем в том числе и корпуса. Логично предпложить что если сейчас корпус весит и стоит  10-25% то с введением новых систем и матерьялов он будет весить и стоить 1-5% и вся система экономии на корпусе станет еще более бессмысленна чем даже сейчас.

Не логично. Если ВСЕ системы станут легче, то процент массы корпуса не изменится...

Изменение будет неравномерным. Что-то сильнее облегчится, что-то - не очень. Всё относительно, к тому же какие то мероприятия уже задействованы на современных изделиях.

[Штуцер]

Почему в космосе то? Можно и на земле, только с учётом, что всё это будет временно заполнено окислителем.

Модуль Поиск изнутри в высоком разрешении: ссылка

Вес: 3670 кг ( http://en.wikipedia.org/wiki/Poisk_%28ISS_module%29 )
 
Кроме двух ящиков на стенах, оборудования которое весит тонны, и километров проводов как-то не видно ...

Ящиков там отнюдь не два. Кроме того кабели много, электроразъемов, трубопроводы, шланги с разъемными и неразъемными соединениями. Но дело даже не в этом. Вы все это собираетесь на сутки залить жидким кислородом?

Конкретно для Поиск (или МИМ-2, СО-2) масса корпуса - 750 кг

Повторю простой вопрос:
Вы все это собираетесь на сутки залить жидким кислородом?

[hcube]

Ну, на мой взгляд это не сказать чтобы большая катастрофа - ну не съест же оно изоляцию и металл кабелей за сутки.

[Экспонат]

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. Уже сейчас намечен реальный план по началу коммерческого промышленного выращивания полупроводниковых кристаллов в космосе, да и все хоршо знают, что есть масса других задач, более важных, необходимых для Земли и, даже, более экономически выгодных, чем предлагаемый проект.
В отношении заливки жидким кислородом готовых модулей, даже я, как дилетант в этих вопросах, могу представить во что превратиться изоляция эл. кабелей, без контакта с маслом тоже будет трудно обойтись. На что, впрочем, вам уже указывал Туфи.
Единственно, в чем я вижу первое использование третьих ступеней - это для обшивок стенок шахт или для емкостей грунта при горных работах на Луне и т. д.

[Lev]

Artemkad писал(а):

Не логично. Если ВСЕ системы станут легче, то процент массы корпуса не изменится...

Именно логично и именно так как я сказал.
При применении более совершенных материалов удельная масса и стоимость корпуса вообще будет стремиться к нулю...

[Lev]

АниКей писал(а):

Предварительный прогноз улучшения массовых характеристик орбитальных средств показывает, что в результате проведения цикла работ в рамках планируемых НИОКР будет возможно снижение масс систем ОС и их элементов на 7-25%.

Эти нововведения касаются всех систем в том числе и корпуса. Логично предпложить что если сейчас корпус весит и стоит  10-25% то с введением новых систем и матерьялов он будет весить и стоить 1-5% и вся система экономии на корпусе станет еще более бессмысленна чем даже сейчас.

Не логично. Если ВСЕ системы станут легче, то процент массы корпуса не изменится...

Изменение будет неравномерным. Что-то сильнее облегчится, что-то - не очень. Всё относительно, к тому же какие то мероприятия уже задействованы на современных изделиях.

Понимаете, вся масса, освобождаемая облегченным корпусом, будет сразу занята дополнительными системами.
Грубо говоря, модули станут сложнее - если раньше примитивная железка отнимала 10-20 процентов массы, то с использованием более совершенных матерьялов примитивная железка будет отнимать 1-5% массы и дополнительные 9-24 % можно насытить дополнительными системами.

[Lev]

Ну, на мой взгляд это не сказать чтобы большая катастрофа - ну не съест же оно изоляцию и металл кабелей за сутки.

А Вам обязательно нужна в космосе катастрофа но небольшая вместо нормального модуля? :wink:

[Sаlyutman]

Ну, на мой взгляд это не сказать чтобы большая катастрофа - ну не съест же оно изоляцию и металл кабелей за сутки.

По материалам, контактирующим с жидким кислородом накладываются значительные ограничения. Так,  например, недопустим любой текстиль и другие неметаллы. Исключение - фторопласт. Есть ограничения и по металлам.

[Sаlyutman]

Понимаете, вся масса, освобождаемая облегченным корпусом, будет сразу занята дополнительными системами.
Грубо говоря, модули станут сложнее - если раньше примитивная железка отнимала 10-20 процентов массы, то с использованием более совершенных матерьялов примитивная железка будет отнимать 1-5% массы и дополнительные 9-24 % можно насытить дополнительными системами.

Или как вариант, сделать модуль чуть большей размерности, при сохранении первоначальной массы конструкции. Чтобы и для оранжереи Кенгуру когда-нибудь нашлось местечко.

[Дем]

Неясен вопрос с качеством монтажа на орбите.

Тут есть ряд моментов. Монтаж на Земле должен обеспечить сохранность при стартовых перегрузках, непосредственно же на орбите можно монтировать гораздо "слабее". Это же относится и к самом приборам - доставка на орбиту в разгружающей упаковке позволит сэкономить массу корпуса прибора. А то нынешними, судя по виду, можно гвозди забивать.

[Sаlyutman]

Неясен вопрос с качеством монтажа на орбите.

Тут есть ряд моментов. Монтаж на Земле должен обеспечить сохранность при стартовых перегрузках, непосредственно же на орбите можно монтировать гораздо "слабее". Это же относится и к самом приборам - доставка на орбиту в разгружающей упаковке позволит сэкономить массу корпуса прибора. А то нынешними, судя по виду, можно гвозди забивать.

Корпус прибора помимо прочего защищает "начинку" от внешних, вредных для неё, воздействий. Так что экономя на корпусе, можно быстро "потерять" сам прибор.

[Штуцер]

В отношении заливки жидким кислородом готовых модулей, даже я, как дилетант в этих вопросах, могу представить во что превратиться изоляция эл. кабелей, без контакта с маслом тоже будет трудно обойтись.

Ну, на мой взгляд это не сказать чтобы большая катастрофа - ну не съест же оно изоляцию и металл кабелей за сутки.

По материалам, контактирующим с жидким кислородом накладываются значительные ограничения. Так,  например, недопустим любой текстиль и другие неметаллы. Исключение - фторопласт. Есть ограничения и по металлам.

Масло или его следы обязательно найдутся. Допустим невероятное - масла нет.
Тогда весь этот коктейль (ЖК - это нельзя назвать), с пылью, мелкой стружкой и растворенными в ЖК различными веществами должен скушать двигатель 3 ступени и не подавиться.

[Дем]

Корпус прибора помимо прочего защищает "начинку" от внешних, вредных для неё, воздействий. Так что экономя на корпусе, можно быстро "потерять" сам прибор.

Конечно с умом надо подходить.
Но вот например - сколько весит та зелёная штука справа на стенке, на которую всего два прибора прикручено?
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jeff_Williams_Max_Suraev_inspect_Mini-Research_Module_2.jpg
Если правильно разглядел - там трёхмиллиметровый металл.
А при монтаже на орбите - хватило бы просто двух труб по бокам - разница в весе раз в пять минимум.

Тогда весь этот коктейль (ЖК - это нельзя назвать), с пылью, мелкой стружкой и растворенными в ЖК различными веществами должен скушать двигатель 3 ступени и не подавиться.

Нормальный движок (не глушковский) кушает подобное без проблем.
Кстати, не уверен что масло для ЖК так уж страшно. Иначе бы достаточно было добавить его в керосин и не маяться с поджигом.

[Valerij]

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    

Есть другой полезный вывод, уже сделанный в теме про АКС - на орбиту можно запускать "облегченые модули", оборудованые всеми основными системами, но стойки и часть целевых приборов доставлять на орбиту другими пусками. Это, во первых, позволяет иметь более гибкое оборудование модуля на орбите, во вторых, позволяет выводить на АКС даже относительно тяжелые модули.

Единственно, в чем я вижу первое использование третьих ступеней - это для обшивок стенок шахт или для емкостей грунта при горных работах на Луне и т. д.

А вот это совсем отдельная тема. Вокруг Лунной Базы будет постепенно увеличиваться количество различных баков и баллонов на различных посаженных на Луну аппаратах. И вот там "вторичное использование" этих конструкций и агрегатов будет иметь смысл. Особельно при организации производства на Луне кислорода, топлива и рабочего тела. Тогда появляется возможность даже повторно использовать посадочные ступени лунных лендеров для доставки на окололунную орбиту расходных материалов, произвеленных на Луне.

Точно так же будет обстоять дело в дальнем космосе. И продумывать "вторичное использование" посадочных ступеней, деталей и агрегатов КА, мне кажется, рано или поздно придется.

[Sаlyutman]

Но вот например - сколько весит та зелёная штука справа на стенке, на которую всего два прибора прикручено?
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jeff_Williams_Max_Suraev_inspect_Mini-Research_Module_2.jpg
Если правильно разглядел - там трёхмиллиметровый металл.
А при монтаже на орбите - хватило бы просто двух труб по бокам - разница в весе раз в пять минимум.

Совсем не факт. Двумя трубами здесь не обойтись, ведь помимо крепления приборов, этот "зелёный" кронштейн используется для жёсткого крепления кабелей, в том числе и в горизонтальной плоскости. А весить он должен немного, скорее всего, сделан из АМг6.

[Sаlyutman]

Valerij, У Штуцера правильно подмечена одна из главных причин недопущения в одном объёме размещения таких разных объектов как топливный бак и обитаемый модуль. Только раздельное питание.
Облегчённые модули уже пускаются, и без всяких АКС. Схема действует, схема работает.
Вообще сама проблема использования верхних ступеней и разгонных блоков не столь критична, как кому-то может показаться. Они в большинстве случаев сгорают в верхних слоях атмосферы уже через несколько часов/дней/недель. Так что переделывать просто будет нечего.
А по поводу использования "посадочного металлолома" на Луне и Марсе - в пилотируемой космонавтике часто используется принцип "гарантированного ресурса". Если какой-либо элемент или агрегат выработал свой гарантированный ресурс, то он меняется на новый, даже если старый сохраняет работоспособность. Не очень, может быть, практично, зато позволяет поддерживать соответствующий уровень безопасности и работоспособности всего комплекса.

[Valerij]

Valerij, У Штуцера правильно подмечена одна из главных причин недопущения в одном объёме размещения таких разных объектов как топливный бак и обитаемый модуль. Только раздельное питание.

Без вопросов - я тоже об этом написал.

Облегчённые модули уже пускаются, и без всяких АКС. Схема действует, схема работает.
Вообще сама проблема использования верхних ступеней и разгонных блоков не столь критична, как кому-то может показаться. Они в большинстве случаев сгорают в верхних слоях атмосферы уже через несколько часов/дней/недель. Так что переделывать просто будет нечего.

На LEO - абсолютно согласен. Тут других мнений быть не может.

Но на точках лагранжа, IMHO - водородный топливный бак большого разгонного блока вполне можно превратить в неплохую оранжерею, там он не сгорит и очень пригодится, добавив обитаемое пространство. И превращение заранее подготовленого бака, по определению имеющего теплоизоляцию в оранжерею на самом деле не слишком трудоемко.

А по поводу использования "посадочного металлолома" на Луне и Марсе - в пилотируемой космонавтике часто используется принцип "гарантированного ресурса". Если какой-либо элемент или агрегат выработал свой гарантированный ресурс, то он меняется на новый, даже если старый сохраняет работоспособность. Не очень, может быть, практично, зато позволяет поддерживать соответствующий уровень безопасности и работоспособности всего комплекса.

Вы будете, м.б. удивлены, но принцип обеспечения безперебойной работы сложной техники путем проведения регламентных работ, в том числе превентивной заменой еще исправного оборудования мне вполне известен. Без проблем.

Но, (еще раз IMHO) после создания Лунной Базы, и начала работы производства расходных материалов на Луне можно использовать посадочные ступени лендеров, доставивших людей на Луну, для доставки (естественно, в беспилотном режиме) на окололунную орбиту или даже далее. Естественно, лендеры должны быть для этого приспособлены и расчитаны. Например, лендер садится на Луну с ПН и запасом жидкого метана на взлет в баках, там разгружается, вентилирует опустевшие баки из-под метана и заправляется кислородом под завязку, затем стартует на орбиту и доставляет туда груз жидкого кислорода для посадки следующего лендера, например. Это позволит значительно уменьшить массу, которую необходимо доставлять на окололунную орбиту с Земли.

А баки тяжелых лендеров, доставивших на Луну производственные модули, могут использоваться этими модулями как технологические емкости. Правда, в этом случае могут возникать проблемы - предполагается, что эти лендеры будут на вонючке.

З.Ы.
Сорри за офтопик - это как бы расширение субьекта до темы "Вторичное использование КА и их элементов"....

[Штуцер]

Тогда весь этот коктейль (ЖК - это нельзя назвать), с пылью, мелкой стружкой и растворенными в ЖК различными веществами должен скушать двигатель 3 ступени и не подавиться.

Нормальный движок (не глушковский) кушает подобное без проблем.
Кстати, не уверен что масло для ЖК так уж страшно. Иначе бы достаточно было добавить его в керосин и не маяться с поджигом.

Ну хотя бы для приличия ИМХО добавили.
Что скушает двигатель, а что нет - судить двигателистам, и то по результатам испытаний.
По поводу опасности ЖК.

Особую опасность при контакте с жидким кислородом представляют вещества, например дерево, асфальт, которые пропитываются им и образуют так называемые оксиликвиты, по своим взрывным свойствам близкие к наиболее сильным взрывчатым веществам. Опасно также соприкосновение жидкого кислорода с маслом, жирами, тканями. Все оборудование, предназначенное для работы с жидким кислородом, должно быть обезжирено и соответственно обработано для удаления остатков растворителя. При хранении и использовании инструмента и оборудования, предназначенных для работы с жидким кислородом, следует обеспечить их чистоту. При работе с жидким кислородом неоднократно происходили взрывы, обусловленные взрывоопасностью большинства органических веществ в жидком кислороде, а также тем, что многие из них (асфальт, дерево, хлопчатобумажные ткани, опилки) пропитываются жидким кислородом, образуя взрывчатые вещества (оксиликвиты).

Загляните в бак ЖК, или спросите у тех, кто заглядывал - много там неметаллов?