Ядерный двигатель

[Kap]

naunau пишет:
У них был ILS с протоном и атлас-5.

Первый взрывается, второй дорогой и новый носитель им все равно хотелось. Пилят тот носитель до сих пор при наличии готового железа от Шаттлов. Еще раз, с чего вдруг от этих поцев ожидать борьбы за массу МКС?

naunau пишет:
Фалькон - это технологии прошлого века которые подарили маску.

Во-первых это не так, во-вторых он летает. А не деньги из бюджета жрет по три миллиарда в год как Ares-SLS.

naunau пишет:
Бизнес-проект фалькона не предполагает развитие новых, прорывных технологий.

Предполагает.

naunau пишет:
Новыми технологиями, сверхтяжем и фундаментальными исследованиями которые не могут приносить прибыль прямо сейчас, занимается НАСА (Арес, SLS, орион и т.д.)

"Инновационный" носитель из шаттловских (изначально, добавление сегмента произошло потому что НАСА ниасилило метан) ТТУ и с выкидыванием SSME, пилотируемый корабль который приходится выводить аж Дельтой-Хэви. Хватит бредить уже - это прорывные технологии в освоении бюджета разве что.

naunau пишет:
вы никак не можете понять, что такое центр масс, вектор тяги, и ориентация на солнце СБ.

Т.е. ниасилили.

naunau пишет:
И как всё это совместить в одном КА.

Брать и совмещать. Но это думать надо, что наши (и "насовские") инженеры, как правило, не умеют.

naunau пишет:
Демпинг

Так до сих пор и не доказаный.

naunau пишет:
посадка соплами вниз ? давно уже много раз было.

На реальной ракете не было. То что разница есть показывалось весь прошлый год.

Regular пишет:
Delta Clipper очень похожа на New Shepard

Вот только выше стратосферы не летала.

naunau пишет:
Ну протон у нас в такие же цены влазит,

Когда яйца прижмут и рубль упадет. До осени прошлого года ILS брали по сотне за запуск.

naunau пишет:
чевидно, что его ступень при возвращении испытывает чрезмерные тепловые и динамические нагрузки, и маску придётся увеличивать остаток топлива, что бы входить в атмосферу помедленнее, помягче, а это влечёт за собой известные проблемы.

Чудило, Маск сейчас тот остаток уменьшает - в первых посадках ступень входила в атмосферу аж на 2М.

naunau пишет:
Единственно, что можно гарантированно сделать многоразовым - межорбитальный буксир(ММБ).

На химии или солнечно-электрический да. А ЯЭУ у вас сдохнет за год максимум.

naunau пишет:
ММБ замечательный способ уменьшить массу РН при выведении на высокие орбиты тяжёлых грузов.

Уже уменьшили довыводом груза на собственных ЭРД. Но только не в РФ где даже химических апогейников не держат.

[Kap]

Значит так. Универсальный солнечно-электрический модуль "Дача". Длина 10 метров, два крыла СБ 60х10. Масса крыла, в соответствии с массой СБ на сайте роскосомоса, 600х1.5 = 900 кг. "Сверху" и "снизу" (крылья - "сбоку" ) два блока СПД расположенные под углом 10 градусов к продольной оси. Площадь батарей блока 1200 м2 что при КПД 20 % дает 312 кВт в максимуме. Но, поскольку ориентацией панелей на солнце мы решили не заморачиваться, реальная мощность будет где-то 2/3 за "светлый" период итого 200 кВт в среднем. Из них половина расходуется на зарядку АКБ. На НОО (выше время затенения будет уменьшаться, а освещения - увеличиваться) за половину оборота потребуется накопить порядка 300 МДж энергии. Современные ширпотребные литий-полиметрные АКБ имеют емкость порядка 1 МДж/кг итого 300 кг АКБ на каждом модуле. Суммарная тяга ЭРД при КПД 50 % и скорости истечения 20 км/с - 5 Н. При этом масса модуля слагается из: 1800 кг на две панели и 300 кг на АКБ. Масса двигателей судя по СПД-290 (до 1.5 Н, 23 кг) с запасом укладывается в 100 кг. Этот запас используется чтобы поставить гироскоп, обеспечивающий ориентацию по крену. Еще 250 кг положим на силовую конструкцию которая будет воспринимать страшные ужасные нагрузки в 2.5 Н. Итого 2400 кг. Еще порядка 2400 кг нужно на бак с рабочим телом чтобы иметь ХС 12 км/с - достаточную для выхода на отлетную и возврата обратно. Итого 4850 кг. С 1000 кг ПН ускорение будет 0.0086 м/с2, раскручиваться до скорости убегания будем где-то 2 месяца. Скручиваться обратно - быстрее потому что скинули груз и истратили рабочее тело. После возвращения модуль заправляется РТ например у МКС.

Модули можно стыковать (при помощи космонавтов и резьбовых либо сварочного аппарата - для экономии массы) набирая нужную тягу и ПН. При этом тяга каждого модуля действует только на свой модуль и СБ, нагрузки от вращения я уже разбирал. Тягу можно увеличить перейдя от классической спирали к раскрутке при прохождении освещенной стороны. Тогда траектория будет более причудливой, но ХС уменьшиться. АКБ можно не выкидывать - а использовать либо для сглаживания неоптимальности освещения либо для выдачи большого (для ЭРД) импульса в перигее. Повторяю, большого импульса по сравнению с прочими ЭРД - нагрузки на конструкцию по-прежнему будут смешными.

Да, по ТТХ девайс проигрывает ТЭМ. Вот только чтобы его собрать не требуется ни каких "прорывных технлогий" на создание которых надо потратить Н лет и миллиардов с негарантированным результатом.

[Alex_II]

naunau пишет:
У более нового JUNO при линейном масштабировании выходит 24300, а у более старого DAWN тонн 20 ? Блажен кто верует.

Тут интересная подробность про JUNO всплыла - у нее более тяжелые СБ за счет того, что они дополнительно защищены от радиации и прочего толстым стеклом...

Деградация солнечных батарей под действием заряженных частиц и их загрязнение не помешает завершению миссии зонда Juno – в худшем случае НАСА отключит часть инструментов или будет попеременно включать их, рассказал РИА "Новости" руководитель миссии Скотт Болтон.
"Наши солнечные панели сконструированы таким образом, что они должны работать при крайне низких температурах и при высоком уровне радиации. Дополнительно они защищены толстым слоем стекла.


РИА Новости http://ria.ru/science/20160630/1455389985.html#ixzz4DImratsE

[Kap]

Топаз-1: 980 кг / 6.6 кВт = 148.5 кг/кВт

Топаз-2: 780 кг / 5.5 кВт = 142 кг/кВт

Топаз-100/40: 4400 кг / 100 кВт = 44 кг/кВт

Из всех трех в космосе был только первый.

[Alex_II]

Kap пишет:
Топаз-100/40

А его в железе разве сделали? Или только имитаторы?

[Kap]

Alex_II пишет:
А его в железе разве сделали?

Нет. Добавил как образец перспективной ЯЭУ.

[naunau]

Alex_II пишет:
Тут интересная подробность про JUNO всплыла - у нее более тяжелые СБ за счет того, что они дополнительно защищены от радиации и прочего толстым стеклом...

То что радиация резко сокращает срок службы СБ критики уже писали, нашему гипотетическому буксиру также придётся летать через рад.пояса земли. СБ МКС кстати этими самыми поясами защищены от радиации (вместе с космонавтами). Уверен, что на ГСО КА также имеют средства защиты от радиации. СБ МКС кстати внешне действительно отличаются от СБ КА на ГСО. На МКС они более "воздушные", прозрачные почти.

P.S. действительно, к СБ приклеивают стекло, потому они и выглядят так монолитно по сравнению с СБ МКС.

Ну вот, фотоэлемент готов и можно приступать к сборке солнечной батареи. К поверхности фотоэлемента припаиваются шины, чтобы потом соединить их друг с другом, а на них наклеивается защитное стекло, без которого в космосе, в условиях радиации, фотоэлемент может не выдержать нагрузок. И, хотя толщина стекла всего 0.12 мм, батарея с такими фотоэлементами будет долго работать на орбите (на высоких орбитах больше 15 лет).

http://loveopium.ru/rossiya/solnechnye-batarei.html

Для буксира который будет долго находится в рад.поясах земли где уровень энергий ТЗЧ и их плотность будет отличаться на 6-7 порядков, стекло будет потолще.

[Kap]

naunau пишет:
нашему гипотетическому буксиру также придётся летать через рад.пояса земли.

В этих поясах летают геостационарные спутники. Со сроком активного существования 15 лет.

[naunau]

Kap пишет:
В этих поясах летают геостационарные спутники. Со сроком активного существования 15 лет.

Чукча писатель, а не читатель. 

Спойлер

[свернуть]

Есть разница между 1 000 и 20 000 000 ?!

Спойлер

The proton belts contain protons with kinetic energies ranging from about 100 keV (which can penetrate 0.6 µm of lead) to over 400 MeV (which can penetrate 143 mm of lead).

[свернуть]

слабо 14 см свинца к СБ прикрепить ?

[Alex_II]

naunau пишет:
То что радиация резко сокращает срок службы СБ критики уже писали, нашему гипотетическому буксиру также придётся летать через рад.пояса земли.

То-то и оно, что Земли. А JUNO - через юпитерианские. Там есть довольно большая разница...

[Антон Матвеев]

naunau пишет:
Если же нас замедление времени не устраивает, то начинаем усиливать фермы - растёт масса, одновременно растёт момент силы и т.д. пока мы не сделаем достаточно жёсткие фермы, и мощные движки способные эту выросшую массу крутить.

А с чего вы взяли, что именно эти нагрузки являются для ферм критическими? Их же еще транспортировать на орбиту нужно, так что воздействие перегрузок при выведении и транспортировке на космодром может оказаться значительно большее существенным, чем эксплуатационные нагрузки. Возьмем к примеру СБ МКС - они спокойно выдерживают подъем орбиты станции при воздействии двигателя "Прогресса" или ATV, то есть порядка 200-300 кг тяги.

[naunau]

Alex_II пишет:
То-то и оно, что Земли. А JUNO - через юпитерианские. Там есть довольно большая разница...

Согласен, у земли полегче. Но в тоже самое время, защита СБ у буксира будут существенно толще чем у КА на ГСО. Я рассматриваю буксир пока в системе земля-ГСО, земля-луна. Если стартовать с 800 км, то мы как минимум половину времени будем проводить в самых напряжённых частях РП, где и энергетика ТЗЧ в сотни раз выше, и плотность частиц в десятки тысяч раз выше.

У луны, марса, венеры, меркурия рад.поясов нет кстати.

[Антон Матвеев]

Kap пишет:
Но только не в РФ где даже химических апогейников не держат.

Во-первых, зачем химические апогейники нужны, когда можно выводить аппарат прямо на ГСО? К чему лишний двигатель, который потом все равно не используется? Маршевые ЭРД на российских спутниках давно применяются, как и довыведение на них, пример - Экспресс-АМ5.

[Alex_II]

naunau пишет:
Но в тоже самое время, защита СБ у буксира будут существенно толще чем у КА на ГСО

А надо? Ему САС 15 лет никто не прописывал. Лет пять и 10 рейсов и на свалку или в полет к Марсу в один конец с АМС...

[Антон Матвеев]

naunau пишет:
На МКС они более "воздушные", прозрачные почти.

Воздушные? Они удельную мощность имеют порядка 34,3 кг на кВт мощности, или 3,54 кг на кв. метр удельной массы.

[Антон Матвеев]

naunau пишет:
Спираль не получится. Получится некий аналог гомановской орбиты.

А зачем нужна именно спираль? По гоману же экономичней лететь. Сначала задрать апогей повыше, а потом уже переходить на ГСО с поворотом плоскости орбиты. Если помочь на начальном этапе разгонным блоком, сформировав орбиту со значительным эксцентриситетом, но меньшей высотой апогея, чем для ГПО/ССПО, можно значительно сократить время перехода на ГСО, не говоря уже об отлетных траекториях, для которых гравитационные потери при полете с малой тягой крайне значительны. Все равно для выведения буксира с ЭРД на орбиту, с которой эффективно использование солнечных батарей потребуется разгонный блок, так почему бы его не использовать для первичного подъема апогея, чтобы увеличить время нахождения на Солнце?

[naunau]

Антон Матвеев пишет:
А с чего вы взяли, что именно эти нагрузки являются для ферм критическими? Их же еще транспортировать на орбиту нужно, так что воздействие перегрузок при выведении и транспортировке на космодром может оказаться значительно большее существенным, чем эксплуатационные нагрузки. Возьмем к примеру СБ МКС - они спокойно выдерживают подъем орбиты станции при воздействии двигателя "Прогресса" или ATV, то есть порядка 200-300 кг тяги.

Этот аспект слишком сложен для моих оппонентов. На крайняк они их будут собирать прямо на орбите, не спрашивайте меня как

[Антон Матвеев]

naunau пишет:
Вывести конечно получится на нужную орбиту, но ценой увеличения времени выведения в 1,5-2 раза

Почему в два раза-то? Вы форму тени Земли представляете? Время нахождения в тени зависит как от положения орбиты относительно солнца, так и от высоты с наклонением. Чем выше будет буксир с ЭРДУ подниматься, тем больше времени он будет находится на Солнце. Даже для такой не особо высокой орбиты, как у МКС, время нахождения вне тени больше 50%. Так что подобие спирали там все-таки выйдет, причем при относительно небольших различиях во времени доставки.

[naunau]

Антон Матвеев пишет:

Kap пишет:
Но только не в РФ где даже химических апогейников не держат.

Во-первых, зачем химические апогейники нужны, когда можно выводить аппарат прямо на ГСО? К чему лишний двигатель, который потом все равно не используется? Маршевые ЭРД на российских спутниках давно применяются, как и довыведение на них, пример - Экспресс-АМ5.

Из-за расположения Российских космодромов растёт необходимая ХС, и апогейник вырастает до РБ (фрегат и т.д), вот зачем потом КА таскать с собой целый РБ пусть Кар ответит.

[naunau]

Антон Матвеев пишет:
Воздушные ? Они удельную мощность имеют порядка 34,3 кг на кВт мощности, или 3,54 кг на кв. метр удельной массы.

Как вы получили такие цифры ? вроде одна панель на МКС вести 16 тонн при 64кВт.