Модификация КК Союз для дальних полетов

[avmich]

У Бриза-М движок всего 2 тонны тяги.

Может, кто ответит. как это происходит...

[Kurus]

Зачем не давать? Они вон в MSNBC печатаются - и ничего . А у нас как раз для этого есть форумы...

Gentlemen:

Вы чего-то так этот форум превозносите..., как генератор ультра-супер-экстра идей, заявитель каждой из которых обладает, якобы, бесспорным эксклюзивным обязательным правом в суде и... "типа, по-понятиям".  Тогда, хотя бы, к каждому такому извержению идеи надо присовокуплять стандартное изречение-подпись насчет прав, висящих патентов и т.п.  Иначе с чем в суд-то идти...?

Форум он и есть - ф о р у м <см. древних греков>.

Для принятия *платящих* корпоративных решений большинство компаний "фильтрует" (или "читает") совсем другие источники, а не всякие инетовские форумы (хотя этот - очень уважаемый форум, разумеется).

Риторический вопрос: обсуждая права на оригинальность идеи, кто-нибудь здесь готов, сам или корпоративно, заплатить за реализацию хоть подэтапа такой идеи...?!

И, вот, ясно же сказано - "...the strategy has a patent pending...", а юристы в Штатах - профессионалы!  И, кстати, какой процент участников данного форума использует лицензионную, например, Windows...?!  Ну, это тоже... риторически.   :lol:

А по-крупному, за всем этим стоят очень неплохие перспективы вложений, направленных не на получение прибыли путём судебных компенсаций за нарушение прав на интеллектуальную собственность, а на развитие достаточно привлекательного проекта.  Хотя, при этом, заявление достаточно вразумительное - "...As to the specific features of the patent that make it illegal for any other spacefaring nation to use the idea without permission, Miller was circumspect: "I'd rather not describe the aspects of that," he stated..."

[Kurus]

Да, кстати, вот официальное заявление, касательно проекта CSI Lunar Express, которое сделал вице-президент компании CSI по технике г-н Бен Мюниц на форуме ISU (Международного космического университета, кто не знает) полтора месяца назад:

Date: Fri, 15 Oct 2004 18:54:05 -0400
To: "ISU Talk list"
From: "Benigno Mu

[Зомби. Просто Зомби]

Первые Союзы, если мне не слишком врет  мой склероз, влезали в 6 тонн.
Я понимаю, что дедовские секреты уже утеряны, но...
Если вдобавок применить все, что можно нового (пленочные СБ, композиты для конструкции ОО и АО (Бродяге: только не надо трогать СА, пожалуйста), и все что можно - снять (мебель из ОО, кроме сортира, третьего космонавта... - только не надо трогать запасной парашют, пожалуйста)...
... да еще ногой поднажать... :roll:
то может и в однопусковую схему на Протоне/КВРБ можно втиснуться?

А подойдет Ангара - перейдем на Союз-ТМА-Л ?

[hcube]

Да, и почему автономность 5.2 дня? Опять же, у первых Союзов она была две недели - Союз -это ж изначально ЛУННЫЙ корабль ;-)

[avmich]

Насчёт того, что Союз - не корабль, а семейство, Энди не устаёт повторять... Поскольку каждый раз КК делается заново, то и оптимизируется под задачи - вот сегодняшние Союзы и  оптимизированы под полёты к МКС, а не к Луне. Поэтому и отличаются от союзов 60-х...

[AlexB14]

Очень неудобно, обьединять АО и ОО. Можно, но неудобно. При старте фара однозначно размещена дном вниз. Значит либо мы ее САС выдергиваем вместе с ОО+АО - в которых тонна топлива, либо у нас есть в центре СА дырка люка. Оба варианта не очень хороши.

САС'ом, естественно, надо выдёргивать толька СА. При этом на массе ДУ САС тоже можно сэкономить, по сравнению с классическим вариантом, - перед СА не стоит ОО. Дырку, естественно, надо прикрыть крышкой люка. Конечно, не факт, что удастся совместить люк и усиленный ТЗП. Хотя прецедент, вроде был. Делали какой-то пилотируемый девайс по лунной программе с люком в критическом месте ТЗП. Правда он летал только на автомате.

Если уж полностью переделывать конструкцию - то делать СА типа 'несущий корпус', с размещением космонавтов треугольником - один впереди, два сзади. Мини-Клиппер.

Идея интересная. Действительно "Мини-Клиппер". Во всяком случае все клиперовские технологии бы оттестились. Однако, вряд ли, появление Союза-2 настолько глобальное событие, чтобы поднять разработчиков на такой подвиг. Они и на интеграцию ОО и АО в один ПАО вряд ли согласятся.

IMHO, OO трогать не надо.

Если дальними полётами интересоваться, то надо. Уже в "Круизе на Луну" указывалось, что сортир расчитан всего на 3 дня. Если не трогать ОО, то придётся делать логистический модуль. Это вылезет в 2 тонны. В результате мы не сможем запустить Союз к Луне двумя РБ. Хотя почему на три дня не понятно. Имхо, во времена Салюта-1 кто-то автономно летал, кажется дней 18.

[Andy_K64]

18 дней летали Севастьянов и Николаев на "Союзе-9" (7К-ОК). А на "Салют" полетел уже 7К-Т - вариант корабля, переделанный в качестве транспортного, для доставки экипажей на станцию и возвращения на Землю (без СБ, они вернулись на "Союз" только для полета по программе ЭПАС, там вообще была специальная модификация корабля, "Союз-М", а потом уже на 11Ф732 в конце 70-х). Типовая схема полета транспортного корабля предусматривает стыковку со станцией на 34-м витке. Т.е. через двое суток с хвостиком. При этом был экипаж из 3-х человек, но без спасательных скафандров (и соответствующего оборудования, скафандр - это не только костюм). Начиная с "Союза-12" пошел вариант 7К-Т с экипажем из двух человек в скафандрах "Сокол-К".

[Зомби. Просто Зомби]

Меня больше такой вопрос волнует:
Вот запускается на Протоне Бриз-КМ со спутником. Сам Бриз весит 22,5 т, да еще спутник может потянуть 5-6 т.

Меня тоже :mrgreen:
Если спутник тянет на 6 тонн на Бризе, то:
- сколько он потянет на КВРБ?
- сколько он потянет на окололунной орбите (говорят, туда даже легче, чем на ГСО)?
- существуют ли пленочные СБ или это только мираж, оптический обман и акционерное обчество МММ с ограниченной ответственностью?
- если первые лунные Союзы тянули на 6 тонн, то сколько потянет "правильный" (запас ХС) лунно-орбитальный Союз на композитах, пленочных СБ и прочих китайских микросхемах?
- можно ли "легко и быстро" ( :mrgreen: ) навесить на Протон пару ТРД-ускорителей из списываемых (ибо - БУ :mrgreen: ) стратегических РН?
- какого черта сделали такую "упороговую" РН (Протон), если она чуть-чуть недотягивает, это что, нарочно :twisted:  :mrgreen:
Абыдно, панимашь...
<<Кстати:

...Не вызывает сомнения (много разных источников, в том числе которым можно доверять), что КГБ, в свое время, под сукно клало немало проектов и разработок, которые совсем не обязательно подрывали устои физики...  

По-моему, типичный пример - собираемые орбитальные ракетные-разгонные блоки. С Агеной янки в 65-66 баловались, не встречая никаких трудностей, так что на "дорого-сложно" тут ничего списать не получается :evil:
>>

PS.
Вот так закроешь глаза... а перед ними проплывает...

Базовый блок - как у "Мира"...
Модуль живучести - тоже на 20 тонн - на основе ТГК (или ГТК, как правильно? ?) ), с основной КДУ, возвращаемым аппаратом (аварийный вариант спасения), с ресурсом лет на 10, но заменяемый иногда, раз в 5, так, скажем, лет...
Модуль радиационной безопасности (тоже 20 тонн, но небольшой по габаритам)
- это все по оси состыковано, Прогрессы к модулю живучести стыкуются, Союзы - к мобулю безопасности
К боковым узлам - небольшие (6-8-10 тонн) модули пристыкованы, картографический, технологический (на нем происходит сборка посадочных аппаратов и прием возвращаемых... э... капсул с образцами), и еще- разные, какие душа пожелает :roll:
Например, "модуль комфорта" - для туристов разных, залётных
Модуль управления телеоператорной техникой на поверхности Луны...
И всё это плывет на 400 км над Луной...
А вокруг - Прогрессы с Союзами снуют...
А европейцы с американцами - места покупают на Союзах, научные эксперименты обеспечивают, посадочные автоматы собирают... а мы рулим-то ими мы, весело с орбиты поглядывая :mrgreen:
И если Союз влезет в однопусковую схему на Протоне, то хрен эта фигня дороже Мира будет...
Скорее дешевле, учитывая использование имеющихся разработок...
...даже не считая прибылей от продажи свободных мест :mrgreen:

[serb]

В однопусковую схему на Протоне укладывается только облет Луны без выхода на LLO.
В однопусковую на А-5 укладывается калека типа двухместного Зонда с гипотетическим рудиментарным ОО-стыковочным модулем (кг на 200) и гипотетическим увеличенным-без-утяжеления ПАО.

[Bell]

Если принять грузоподъемность Ангары-5 с УКВМ за 35 т, развесовку Союза-Л: БО 1,4 т, СА 3,1 т, ПАО 2,5 т, топливо 5,8 т, а разгон на КВРБ, то  на LLO выходит 9,5 т (к Земле возвращается голый Союз - 7 т)
Кстати, дорогой тов. serb, а где обещанное сообщение Сербинформбюро про Ангару-7?  :wink:

[X]

2 Whitefox:

>2. А вы хоть сами видели фотографию на которую дали ссылку?
>Я ещё учась в седьмом классе средней школы, а это было
>примерно 20 лет назад, твёрдо знал что у Союза 4 маршевых
>двигателя. Если отказывает один то вырубается противоположный
>ему, и на оставшихся двух двигателях корабль продолжает полёт.

   Да-а... "Если на клетке со львом увидишь надпись - буйвол - не верь глазам своим" )) Не надо описывать воспоминания двадцатилетней давности, милейший, есть хорошая современная картинка. Четыре чёрные пупочки по периметру днища - это двигатели ориентации, а выпуклая такая крышечка точно в центре - это крышка, прикрывающая сопло ЕДИНСТВЕННОГО маршевого ЖРД космического корабля "Союз-ТМА". И четырёх маршевых ЖРД у "Союзов" не было НИКОГДА. Максимальное количество двигателей - два, это было на самых первых "Союзах". Основной ЖРД - однокамерный (С5.60), резервный - двухкамерный (С5.35), все три камеры располагались в один ряд. Эта же Ду использовалась на первых "Салютах" (не "Алмазах", а ДОСах). Уже на "Зонде" ДУ была модифицирована, резервный двигатель ликвидирован, а начиная с "Союза-Т" и на всех последующих "Союзах" маршевый двигатель всего один и он однокамерный.

[Bell]

Расчет массы ПАО

Сегодня он весит 2900 кг и несет 880 кг топлива. К сожалению я не располагаю подробной развесовкой ПАО, есть только масса двигателя 310 кг. Вес баков и системы подачи топлива порядка - 150 кг. Отсюда можно предположить, что общий вес пустого двигательного отсека около 450 кг, а массовое совершенство (450+880)/450=2,95
Оставшаяся часть ПАО - 1560 кг и изменения ее не затрагивают.

Теперь посмотрим на другой агрегат - Бриз-КМ
Конструктивно он очень похож на ПАО Союза - схожие функции, то же топливо, близкая размерность.

[Вот тут я иду к дорогому дяде Вэйду... И что я вижу??? Оказывается двигатель Союза КТДУ-80 весит 310 кг, а в 3 (!) раза более мощный двигатель Бриза 14Д30 - только 95 кг. К чему бы это???]

Итак легко видеть, что массовое совершенство Бриза-КМ 4,56.
Однако в дальнейшем будет удобнее использовать соотношение топливо/сухой вес, у Бриза оно 3,56

Теперь рассмотрим 2 варианта Союза-Л:

1) с запасом ХС 1000 м/с для схода с LLO и маневров
Если оставить штатный двигатель Союза (что впрочем не очень хорошо - лучше движок помощнее, от Бриза например), то требуется порядка 3000 кг топлива. Логично предположить, что из-за относительной простоты массовое совершенство двигательного отсека ПАО будет даже лучше, чем у Бриза, но путь будет таким же. Легко найти, что масса этого отсека составит 1560+3000+3000/3,56=5400 кг

2) с запасом ХС 2000 м/с выхода на LLO, схода с LLO и маневров
Тут уже нужно около 6000 кг топлива.
Считаем по той же схеме, но теперь уже никаких скидок не делаем - массовое совершенство двигательного отсека ПАО принимаем за 5 (соотношение топливо/сухой вес - 4). Получаем массу заправленного ПАО Союза 700+6000+6000/4=9060 кг


PS. Если бы я считал по Бризу-М, то вообще получились бы смешные цифры - его массовое совершенство больше 8. В первую очередь это обусловлено навесным баком - он очень легкий и вместительный.
Это наводит на мысли о навесных баках для лунного Союза. Тогда можно получить оба рассмотренных варианта - базовый Союз с запасом ХС 1000 м/с и навесные баки на 3-4 т топлива.

Такой ПАО может быть земетно легче варианта с внутренними баками на 6 т.
Если сделать двойной бак тороидальной формы, охватыващий ПАО за СБ, то после опорожнения он может разделится пополам и уйти в направлении, перпендикулярном плоскости СБ (чтоб не задеть их).


PPS. Щас просмотрел все еще раз и думаю - вот у Фрегата массовое совершенство аж 5,9, у Корвета - 7,1, не слишком ли я строго считал?

Интересно было бы увидеть подобные расчеты для БО и СА...

[Bell]

Еще раз просмотрел и пересчитал. Выходит так:

Начинать модификацию ПАО надо с установки на нем двигателя от Бриза, он мощнее (2 т тяги) и имеет значительно больший УИ (326 с против 302 у Союза)

Потребности ХС
1) 200 м/с  маневры на LEO
2) 850 м/с торможение
3) 200 м/с маневры на LLO
4) 900 м/с сход с LLO

Судя по расчетам и исходя из целесообразности разделения функций предпочтительна схема с навесным баком. Тогда топливо в этом баке будет использоваться для маневров на LEO и для разгона, а п. 3-4 обеспечиваются внутренними баками.

Массовое совершенство двигательного отсека ПАО принимаем за 7 (у _всего_ Бриза-КМ - 4,6, но там еще есть очень много лишнего, чего нет в _двигательном отсеке_ ПАО). Массовое совершенство внешнего бака принимаем за 10 (у внешнего бака Бриза-М вообще 11,5). Итоговое массовое совершенство ПАО всего 3,6 - цифра очень маленькая, поэтому вполне правдоподобная.

Массу БО принимаем за 1500 кг за счет увеличенного дерьмоотсека и системы дальней связи.

Массу СА считаем 3400 кг - 2950 кг исходно + ПН + 300 ТЗП.

Масса топлива во внутренних баках исходя из необходимых 1100 м/с получается 3000 кг. Отсюда сухой вес нового ПАО выходит 2300 кг.
Масса навесного бака на 1050 м/с выходит 460 кг (4150 кг топлива).

ИТОГО имеем массу Союза-ТМЛ1000 (лунный, 1000 м/с
сухого 7210 кг, заправленного 10210 кг
а массу Союза-ТМЛ2000 (лунный, 2000 м/с
сухого 7670 кг, заправленного 14820 кг


Что следует отметить?

1. При заправке 950 кг топлива во внутренний бак по ТТХ соотвествует Союзу-ТМА и может запускатся РН Союз-2 к МКС или для испытаний по лунной программе.

2. Даже без "логистического модуля" полностью подходит для туристических полетов по известной схеме.

3. Прекрасно подходит для любых дальних полетов - Луна, ГСО, Хабблы всякие и т.п.

4. Хорошо вписывается в 2-пусковую схему: сам выводится на Зените, КВРБ на Протоне

5. Может с КВРБ запускатся по 1-пусковой схеме условной модификацией Ангары на 35 т ПН (им. тов. serb'а


Кстати, именно в такой последовательности он и должен отрабатыватся.

[avmich]

Белл, из соображений безопасности такой Союз лучше выводить на Союзе-2, а на Протоне выводить, кроме водородного разгонника, заправочное топливо. Тогда, кстати, начальное использование Союза не отличается от того, как это сейчас делается для МКС. Я бы даже не перекачивал топливо, а перецеплял бак :) но, вероятно, перекачивать окажется проще.

Ещё, у тебя, мне кажется, оптимистично считается ХС. В целом всё вращается вокруг идеи иметь ПАО такой, чтобы при заправке можно было все окололунные операции проводить. То есть, серьёзная модернизация ПАО - главный, пожалуй, по сложности, шаг к этому варианту. Ключевой ресурс - масса ДУ, причём лучше переделать ДУ на Союзе, чем на РБ - на Союзе запас по массе, в связи со входом в строй Союза-2, больше.

Ещё, конечно, интересно посмотреть, как заправка Союза из привезённого бака будет происходить :) .

[Bell]

Белл, из соображений безопасности такой Союз лучше выводить на Союзе-2, а на Протоне выводить, кроме водородного разгонника, заправочное топливо. Тогда, кстати, начальное использование Союза не отличается от того, как это сейчас делается для МКС. Я бы даже не перекачивал топливо, а перецеплял бак но, вероятно, перекачивать окажется проще.

Насчет безопастности - это я не совсем понял В чем проблема? Страшно летать на бочке с тетраксидом? А стартовать на цистерне керосина не страшно?
Я думаю это не критично "начальное использование Союза" и так не отличается от сегодняшнего - залили 950 л топлива и вперед. Тот же самый Союз-ТМА получается.

Ещё, у тебя, мне кажется, оптимистично считается ХС.

Мда? Смотри, вроде все ровно:
Союз-ТМЛ1000
БО ____________ 1500
СА ____________ 3400
ПАО ___________ 2310
Топливо _______ 3000
ВСЕГО ________ 10210
Сухой вес _____ 7210
УИ, с __________ 326
Запас ХС ______ 1,11 км/с = УИ*9,8/1000*ln(всего/сух вес)

Союз-ТМЛ2000   
БО ____________ 1500
СА ____________ 3400
ПАО ___________ 2310
Топливо _______ 3000
Внеш бак _______ 460
ВБ топл _______ 4150
ВСЕГО ________ 14820
Сухой вес _____ 7670
УИ, с __________ 326
Запас ХС _____ 1,050 км/с по первой ступени (внешний бак) УИ*9,8/1000*ln(всего/("заправленный Союз-ТМЛ1000"+внеш.бак))

Или это про потребную ХС?

В целом всё вращается вокруг идеи иметь ПАО такой, чтобы при заправке можно было все окололунные операции проводить.

Да. Специализированный Союз + типовые РБ
Я пробовал считать с торможением на Фрегате, но хуже выходит и не так гибко - 1-пусковая схема даже с КВРБ не пролазит никак

То есть, серьёзная модернизация ПАО - главный, пожалуй, по сложности, шаг к этому варианту. Ключевой ресурс - масса ДУ, причём лучше переделать ДУ на Союзе, чем на РБ - на Союзе запас по массе, в связи со входом в строй Союза-2, больше.

Да-да! Движок Союза имеет импульс 302 с, а Бриза - 326! И тяга в 2 тонны пригодится - надо ведь ворочать корабль под 15 т весом

Ещё, конечно, интересно посмотреть, как заправка Союза из привезённого бака будет происходить

О да! Это будет номер! А ведь еще насосы нужны или баллоны с газом для вытеснения... Да ну его, лучше сделать надежно и просто.

[Bell]

Такая схема дает массу преимуществ:

1) Минимум РБ - минимум стыковок

2) Возможность при минимальных изменениях (недозаправка или навеска баков) выполнять все мыслимые операции - летать на LEO, ГСО и любые другие высокие орбиты, в облет Луны и на LLO. Да хоть на марсианский корабль

3) Такой Союз прекрасно вписывается во все подряд!
В LEO-варианте - в Союз-2, а по двухпусковой схеме - в Зенит, Ангару-3 и даже Онегу! На что хочу обратить внимание товарищей из Энергии

4) Хорошо подходит (без изменений!) для однопусковой схемы на РН в 35т с КВРБ. Кстати, Бриз-М тут не проходит никак...

5) Полностью подходит для облета по двухпусковой схеме НЕ ТРЕБУЯ никакого логистического модуля!

В любом случае нужно усиливать ТЗП СА и отрабатывать новый БО (или логистический модуль) - это уже минимум 2 испытательных пуска (СА даже можно испытать запустив на РН Союз, как испытывали ВА ТКС). Есть большое искушение в этих же испытательных полетах отработать новый ПАО.

Не использовано никаких новых революционных технологий - двигатель с Бриза, навесные баки отработаны на нем же. Строго говоря, я просто расписал методику расчета массы ПАО. Цифры получились правдоподобные - массовое совершенство того же порядка, как у существующих РБ на высококипящих. Это говорит о реальности расчета, а потому - о реальности создания такого варианта КК Союз.



И не будем забывать, что НАСА уже получило деньги на свою лунную/марсианскую программу...
А ведь им все делать почти в нуля.

[avmich]

Безопасность - это к тому, что экипажу лучше стартовать на Союзе-2, чем на Зените или Протоне.

Да, я про требуемую ХС - она у тебя, мне кажется, меньше, чем надо.

[Bell]

Хм. Так я же специально переспрашивал. 3150 туда, 850 торможение, 900 оттуда + 400 на маневры.

А стартовать на Зените еще на Заре планировали, чего такого? А на Протоне никто и не собирается... Хотя тоже Зонды запускали

[hcube]

Кстати совершенно не факт, что на Протоне (Или Ангаре-5)  не будут стартовать. Протон дает некоторый запас ПН, которую можно доставить на МКС, например. Топливо, или скажем расходники... это все можно закачать во внешний бак Союза-1000Л или сложить в логистическом модуле. Опять же лунной станции тоже нужно будет топливо... и еще топливо же для посадочных ступеней всяких роверов, сиречь луноходов. В общем, если каждый Союз будет на лунную ОС доставлять по полтонны топлива, то считай в каждом рейсе можно будет посадить мелнький ровер, или каждый 20-й рейс - большой пилотируемый модуль... на базе все того же Союза, кстати, только без СА, только с ОО. Вместо СА - шлюзовая камера для выхода.

В общем, я бы не отбрасывал идею о запуске Союза-Л тяжелым, а не средним носителем - Протон или Зенит - разница невелика, а топливо есть топливо - всегда пригодится ;-).