Задачи для многоразовых систем выведения.

[Lamort]

На ГСО эксплуатируются КА массой от 1,5 до 6 с лишним тонн. Их надёжность обусловлена инженерными решениями, комплектующими и материалами. Большая масса позволяют иметь больше стволов, большую энергетику, но свои задачи по передаче сигнала способны выполнять и те и другие. Какой аппарат выбрать решает провайдер телекомутационных услуг, исходя из потребностей рынка. Естественно, более тяжёлый КА сложнее и дороже.

"Политик" вы, однако.

 Я и говорю про инженерные решения, комплектующие и материалы. Допустим есть дешевая ракета и заказчик космических аппаратов хочет заказать вам вместо 10 аппаратов определённого класса 20 таких аппаратов, "10 аппаратов в два раза мощнее" меня не устроят потому, что они должны быть в разных местах.
 Возможно удешевление за счёт других решений, материалов, комплектующих? В данном случае сумма не станет меньше, просто заказчик хочет за эти деньги больше изделий.

[Shestoper]

Мы с Ламортом рассматриваем задачу по КА, выполняющим одинаковые миссии.

У Аполлона и Луны-16 миссии были неодинаковыми.
Они более-менее сопоставимы в плане доставки грунта. Хотя и тут Аполлон далеко впереди - по количеству и разнообразию проб, по возможности астронавту оценить на поверхности, где брать пробы интереснее.
А в плане престижа и отработки присутствия на Луне Аполлон кроет Луну-16, как бык овцу.
Луноход в этом плане поинтереснее. Но Сатурнами запросто можно было забросить на Луну и несколько луноходов при удорожании программы Аполлон на единицы процентов.

[Потусторонний]

Прелагалось подсчитать чтото вроде научной эффективности:  (научный результат)/стоимость

[Shestoper]

По такому подходу опыт Резерфорда по обстрелу фольги альфа-частицами на порядки эффективнее Большого коллайдера.
Но как бы ни были интересны дешевые опыты, рано или поздно для дальнейшего углубления знаний нужно двигаться в область высоких энергий. Резерфордовскими опытами не заменить те результаты, которые можно получить на БАК.
И БАК и Резерфорд - разные этапы одного процесса, они не взаимозаменяемы.

Например на Луне можно построить базу и провести глубокое бурение (скорее всего для устранения возможных неполадок будет оправдано  постоянное присутствие человека вблизи буровой). Это можно сделать на основе развития технологий "Аполлона". И получить данные, которые не в состоянии дать мелкие зонды.
Зря американцы вместо создания базы на Луне взялись за Шаттлы. Прерывание пилотируемых полетов на этапе кратковременных экспедиций резко снизило отдачу от программы.
Причем проблемы с финансированием были больше психологическими - на создание Шаттла раскрутить Конгресс удалось, на дальнейшее исследование Луны нет.

[Lamort]

Давайте пока ограничимся рассмотрением ситуации с коммерческими аппаратами вроде спутников связи и спутников мониторинга земли.

 Давайте "ещё проще", доставка полезной нагрузки на НЗО стоит 1000 долларов и мы можем запускать ракету с грузоподъёмностью ракеты Протон дешевле, чем сейчас стоит запуск ракеты Союз.
 В этой ситуации мы можем делать, например, спутники системы ГЛОНАСС вдвое тяжелее, чем сейчас, но сделает ли это их дешевле?

[Shestoper]

Давайте пока ограничимся рассмотрением ситуации с коммерческими аппаратами вроде спутников связи и спутников мониторинга земли.

Тут объем информации, на которую может быть коммерческий спрос, ограничен.
Сложно резко нарастить число спутников (и пусков).

С массовыми связными низкоорбитальными системами успешно конкурируют наземные сотовые и геостационарные. На геостационар ввиду тесноты единственной орбиты для роста пропускной способности надо не много спутников, а большие многолучевые платформы - это скорее задача для супертяжей, чем для АКС.

С производством биоматериалов в невесомости возможно ситуация получше. Мне квалификация не позволяет самому оценить, насколько невесомость может удешевить производство высокочистой продукции по сравнению с ругими методами. А оценки экспертов не всегда беспристрастны (вспомним как НАСА перед конгрессом расписывало дешевизну Шаттла).

АКС хорошо подошел бы для систем типа СОИ - очень много небольших ПН на множестве орбит. Идеально средство выведения с высокой частотой полетов и умеренной грузоподъемности.
Но против таких космических систем возможны сравнительно дешевые и эффективные средства противодействия, что ставит под сомнение целесообразность их создания.


В текущей реальности многоразовые системы могут оказаться в будущем востребованы, в могут и нет.
Если и работать над многоразовыми системами - то над такими, которые могут быть созданы путем модернизации одноразовых, с минимальными переделками и с минимальным снижением мю ПН.

Например двухступенчатый носитель на ЖРД. Первая ступень может быть одноразовой, а может совершать вертикальную посадку на баржу.

Вторая ступень может быть одноразовой, а может иметь одноразовый бак и спасаемые двигали в возвращаемой с орбиты капсуле.
Спасать целиком вместе с баком - думаю слишком много ПН съест теплозащита. Но первую ступень спасать проще и это меньше влияет на ПН - так что многоразовость надо начинать с первой ступени.

ПН может быть одноразовой, а может быть многоразовый пилотируемый корабль.
Вот его как раз целесообразно делать многоразовым, потому что ему все равно надо возвращаться с орбиты. Хотя бы частично многоразовым - часть отсеков, не возвращаемые с орбиты, могут быть одноразовыми.

ЖРД на всех ступенях должны быть сравнительно ненапряженными.
В многоразовом варианте для таких двигателей легче получить высокий ресурс.

Никаких сложных решений, сильно уменьшающих ПН, типа самостоятельно возвращающихся на космодром крылатых ступеней вертикального пуска и горизонтальной посадки, да ещё с раскрывающимся крылом изменяемой стреловидности. В топку!

Авиакосмические системы если и будут оправданы - то только в случае попутного использования тяжелого скоростного самолета, разработанного для других задач (например военных), в качестве первой ступени.
Такие системы нельзя масштабировать вверх по грузоподъемности в той степени, как ракетные.

Где-то так примерно.

Я бы предложил начинать многоразовые системы с носителя порядка 30 тонн, со спасаемой первой ступенью  (вертикальная посадка c конечным гашением скорости ЖРД). Вторая ступень одноразовая.
ПН в грузовом варианте невозвращаемая.
В пилотируемом варианте многоразовый корабль на 6-8 человек (и несколько тонн груза для попутного снабжения ОС или эту массу можно потратить на дополнительный жилой отсек при более длительном полете к Луне).

Носитель моноблочный, блоки первой ступени можно использовать для супертяжа пакетной компоновки.

[Lamort]

Я уже писал о примерном варианте многоразового носителя, это "Delta Clipper в две ступени", идея привлекательна тем, что так можно сделать носитель любой размерности, разумеется, в рамках предельно возможных размеров ракет, но это до 3000 тонн.

 Однако технические детали несущественны если нет хоть какой-то определённости с задачами, которые будет обслуживать такая система.
 Под существующие задачи многоразовую систему делать не имеет смысла, но интересно, что она сможет дать и в рамках решения существующих задач, например в целях выведения на орбиту коммерческих космических аппаратов.

[Sаlyutman]

Давайте пока ограничимся рассмотрением ситуации с коммерческими аппаратами вроде спутников связи и спутников мониторинга земли.

 Давайте "ещё проще", доставка полезной нагрузки на НЗО стоит 1000 долларов и мы можем запускать ракету с грузоподъёмностью ракеты Протон дешевле, чем сейчас стоит запуск ракеты Союз.
 В этой ситуации мы можем делать, например, спутники системы ГЛОНАСС вдвое тяжелее, чем сейчас, но сделает ли это их дешевле?

Не сделает. Разработка более тяжелого спутника обходится дороже. Объём конструкторской и технической документации получается большим. Материалов и комплектующих уходит больше. Нужны технологии,  оборудование и специальная оснастка для работы с крупногабаритными деталями и сборками. Тяжёлый аппарат сложнее испытывать, там тоже нужны специальные стенды и оснастка. Доставка на космодром тяжелого спутника обходится дороже.
Единственно, что немного может снизить цену, так это серийное производство, наличие задела, конструкторских наработок, готовых технических решений... Но опять же, только по сравнению с единичным тяжёлым КА.
Что выгодно производству? Лёгкие или тяжёлые КА? Да без особой разницы. Главное, чтобы загрузка производства была близкой к 100%. А чем его будут загружать десятком тяжёлых КА или двумя десяткам аппаратами полегче не имеет критического значения.

[Lamort]

Не сделает. Разработка более тяжелого спутника обходится дороже. Объём конструкторской и технической документации получается большим. Материалов и комплектующих уходит больше. Нужны технологии,  оборудование и специальная оснастка для работы с крупногабаритными деталями и сборками. Тяжёлый аппарат сложнее испытывать, там тоже нужны специальные стенды и оснастка. Доставка на космодром тяжелого спутника обходится дороже.
Единственно, что немного может снизить цену, так это серийное производство, наличие задела, конструкторских наработок, готовых технических решений... Но опять же, только по сравнению с единичным тяжёлым КА.
Что выгодно производству? Лёгкие или тяжёлые КА? Да без особой разницы. Главное, чтобы загрузка производства была близкой к 100%. А чем его будут загружать десятком тяжёлых КА или двумя десяткам аппаратами полегче не имеет критического значения.

А примитивные соображения вроде "сделать защиту от радиации потолще", "солнечные батареи с запасом", "системы резервировать", и т. д. ничего не дадут?

 Ваши рассуждения прекрасно объясняют тот факт, что ракет грузоподъёмностью даже 30 тонн сейчас нет, - они не нужны.

[Sаlyutman]

А примитивные соображения вроде "сделать защиту от радиации потолще", "солнечные батареи с запасом", "системы резервировать", и т. д. ничего не дадут?

 Ваши рассуждения прекрасно объясняют тот факт, что ракет грузоподъёмностью даже 30 тонн сейчас нет, - они не нужны.

Вы сами себя хоть понимаете? Вы увеличиваете всё и в тоже время хотите удешевления КА. За счёт чего? За счёт "сделать защиту от радиации потолще", "солнечные батареи с запасом", "системы резервировать", и т. д.? И какое дело производителю КА до грузоподъёмности РН? Он решает вполне конкретную задачу. И если для её решения хватит двухтонного аппарата, он будет делать двухтонный. Если потребуется 10 тонн, то КА будут делать на 10 тонн. А как их будут выводить на орбиту, это не их головная боль.

[vlad7308]

до появления железных дорог никому и в голову не приходило возить зерно или лес за сотни и тысячи километров по суше

но возили золото и пушнину...
для них, как и для нынешних ГСО-ретрансляторов, стоимость транспортировки почти не имела значения по сравнению с их ценой

[Lamort]

А примитивные соображения вроде "сделать защиту от радиации потолще", "солнечные батареи с запасом", "системы резервировать", и т. д. ничего не дадут?

 Ваши рассуждения прекрасно объясняют тот факт, что ракет грузоподъёмностью даже 30 тонн сейчас нет, - они не нужны.

Вы сами себя хоть понимаете? Вы увеличиваете всё и в тоже время хотите удешевления КА. За счёт чего? За счёт "сделать защиту от радиации потолще", "солнечные батареи с запасом", "системы резервировать", и т. д.? И какое дело производителю КА до грузоподъёмности РН? Он решает вполне конкретную задачу. И если для её решения хватит двухтонного аппарата, он будет делать двухтонный. Если потребуется 10 тонн, то КА будут делать на 10 тонн. А как их будут выводить на орбиту, это не их головная боль.

Хорошо, я понял ваше мнение.

 Следовательно, Ангара не нужна вообще, можно её закрыть прямо сейчас.

[Sаlyutman]

А при чём тут Ангара? Мы говорили о КА а не РН. К тому же Ангара - одноразовая РН, а тема про ПН многоразовых. Вы сами не запутались в трёх соснах?

[Lamort]

А при чём тут Ангара? Мы говорили о КА а не РН. К тому же Ангара - одноразовая РН, а тема про ПН многоразовых. Вы сами не запутались в трёх соснах?

Я же говорю, вы "политик".

 Выше я не говорил какой именно тип носителя используется.

 

Давайте "ещё проще", доставка полезной нагрузки на НЗО стоит 1000 долларов и мы можем запускать ракету с грузоподъёмностью ракеты Протон дешевле, чем сейчас стоит запуск

По-вашему получается, что такая ракета никому не нужна, космические аппараты она не удешевит, а производителю РН тоже нет никакого смысла терять свои деньги.

 Значит никакого экономического смысла разработки любой новой ракеты вообще нет.

[Sаlyutman]

Ракета в принципе не может удешевить КА! Стоимость запуска КА зависит от стоимости РН и стоимости КА. Стоимость КА не зависит от стоимости РН и складывается  из стоимости материалов, комплектующих и стоимости работы по разработке, изготовлению, сборке, испытаний. Стоимость КА, стоимость запуска КА, стоимость запуска на орбиту одного кг груза это разные вещи.

[Gregos]

Ракета в принципе не может удешевить КА!

Вы не правы. Упадёт стоимость доставки - упадёт стоимость КА. За счёт уменьшения надёжности, увеличения габоритов.
Из-за уменьшения порога входа на рынок появится больше контор производителей КА.

[Потусторонний]

Ракета в принципе не может удешевить КА!

Вы не правы. Упадёт стоимость доставки - упадёт стоимость КА. За счёт уменьшения надёжности, увеличения габоритов. Из-за уменьшения порога входа на рынок появится больше контор производителей КА.

Глупости, спутники связи не подешевеют. Может станут больше, но дешевле и ненадежнее - нет.

Речь может идти только о новых сегментах рынка. Вам к Валерию - слушать про белки, пластины и туристов.

[Lamort]

Ракета в принципе не может удешевить КА! Стоимость запуска КА зависит от стоимости РН и стоимости КА. Стоимость КА не зависит от стоимости РН и складывается  из стоимости материалов, комплектующих и стоимости работы по разработке, изготовлению, сборке, испытаний. Стоимость КА, стоимость запуска КА, стоимость запуска на орбиту одного кг груза это разные вещи.

Так я согласен, следовательно Ангара не имеет экономического смысла, это убой средств по непонятным политическим причинам.

[Lamort]

Ракета в принципе не может удешевить КА!

Вы не правы. Упадёт стоимость доставки - упадёт стоимость КА. За счёт уменьшения надёжности, увеличения габоритов.
Из-за уменьшения порога входа на рынок появится больше контор производителей КА.

Вот это соображение мне кажется интересным.

 Если будет дешевое средство доставки на орбиту, то на рынок могут выйти производители космических аппаратов из развивающихся стран.

[Потусторонний]

производители космических аппаратов из развивающихся стран

В ОхУмору :lol:
В смысле: какойнибудь бокасса купит десяток другой инженеров? :lol: