SLS - space launch system (3-я попытка)

[Raul]

Искандер пишет:
РД-180 будет доступен - ULA затарилась под завязку, опять же - санкции. Так вроде ж вписывали... Нет??

Права на него у Pratt & Whitney. Разработку РД-180В для нас не довели до конца.

Искандер пишет:
Перелив сильно усложняет конструкцию в основном топливной системы, значительно увеличиваются риски, но зато можно парировать отказ одного двигателя без прерывания миссии почти как на многодвигательном моноблоке.

Посмотрите статью. Там есть коэффициент эффективности САЗ, который уже при 0.9 (вероятность отказа РД без взрыва) не дает никакого выигрыша в надежности по сравнению с одиночным РД-171 (рис. 6). Хотя имхо это спорный вывод - в расчеты надо было заложить вероятность отказа РД-191 как минимум вдвое меньше, чем у РД-171.

Авторы считают что из-за привычки РД взрываться никакого смысла в резервировании нет. Это разбирается на примере работы САЗ на H-1, которая не помогла. А известные примеры удачного резервирования у американцев - для РД с открытой схемой и низким давлением.

В связи с этим предлагается создать новое поколение ЖРД, уменьшение стоимости изготовления и повышение надежности которых будут обеспечиваться за счет снижения требований к удельному импульсу. Такой подход мотивируется существованием тесной связи путей достижения максимального удельного импульса с усложнением схемы двигателя, повышением напряженности его основных параметров, использованием дорогостоящих материалов и технологий при изготовлении. Уровень напряженности большинства основных параметров ЖРД во многом определяется давлением в камере сгорания. В частности, от этого зависит необходимая мощность ТНА — одного из основных и наиболее дорогостоящих элементов ЖРД. По некоторым оценкам [4], снижение давления в камере сгорания с предельно достижимого уровня 250 кгс/см2 до 150 кгс/см2 может снизить трудоемкость и стоимость изготовления ЖРД в полтора раза

Т.е. перелив и резервирование будут работать, но только для менее напряженных РД, которые создадут когда-нибудь потом. Кроме того, схема с переливом будет вдвое проще, если в каждом блоке СТК иметь только один бак. Это значит, что среднюю ракету надо делать с навесными баками, тяжелую - с центральным баком, а СТК собирать с переливом. Но... поскольку считается, что от резервирования все равно толку не будет (см. выше), то решили не усложнять разработку системой перелива, а ограничиться задачей увода СТК от стартового стола.

Прикол в том, что по ТЗ СТК заложена ВБР миссии 0,99, которую в принципе нельзя обеспечить при выбранном подходе к его созданию.

[Not]

Raul пишет:

Искандер пишет:
РД-180 будет доступен - ULA затарилась под завязку, опять же - санкции. Так вроде ж вписывали... Нет??

Права на него у Pratt & Whitney. Разработку РД-180В для нас не довели до конца.

Права на него у Энергомаша. RD Amross (совместное предприятие Энергомаша и PW) всего лишь владеет лицензией.

[Raul]

Not пишет:

Raul пишет:

Искандер пишет:
РД-180 будет доступен - ULA затарилась под завязку, опять же - санкции. Так вроде ж вписывали... Нет??

Права на него у Pratt & Whitney. Разработку РД-180В для нас не довели до конца.

Права на него у Энергомаша. RD Amross (совместное предприятие Энергомаша и PW) всего лишь владеет лицензией.

А где прочитать можно?

Эксклюзивных прав у американцев нет. А права соучастников, профинансировавших процесс разработки - есть. В частности,

Тот вариант РД-180, который будет создан "Энергомашем" и Pratt & Whitney, предполагается использовать только на американском рынке. 
https://www.kommersant.ru/doc/128592

Т.е. если есть есть желание использовать РД-180 как-то иначе чем в Atlas 5 (продать китайцам, поставить на свою ракету), то надо получать согласие. Вполне возможно, что его можно получить, но американцы за это свое согласие наверняка попросят долю. Они ведь профинансировали разработку.

[Apollo13]

Jeff Foust‏ @jeff_foust 21m21 minutes ago

Goldstein: SLS Block 1 and 1B only vehicles that can send Clipper on direct trajectory to Jupiter. Even Falcon Heavy, with additional kick stage, falls short.

[Искандер]

Raul пишет:

Искандер пишет:
РД-180 будет доступен - ULA затарилась под завязку, опять же - санкции. Так вроде ж вписывали... Нет??

Права на него у Pratt & Whitney. Разработку РД-180В для нас не довели до конца.

Искандер пишет:
Перелив сильно усложняет конструкцию в основном топливной системы, значительно увеличиваются риски, но зато можно парировать отказ одного двигателя без прерывания миссии почти как на многодвигательном моноблоке.

Посмотрите статью. Там есть коэффициент эффективности САЗ, который уже при 0.9 (вероятность отказа РД без взрыва) не дает никакого выигрыша в надежности по сравнению с одиночным РД-171 (рис. 6). Хотя имхо это спорный вывод - в расчеты надо было заложить вероятность отказа РД-191 как минимум вдвое меньше, чем у РД-171.

Авторы считают что из-за привычки РД взрываться никакого смысла в резервировании нет. Это разбирается на примере работы САЗ на H-1, которая не помогла. А известные примеры удачного резервирования у американцев - для РД с открытой схемой и низким давлением.

В связи с этим предлагается создать новое поколение ЖРД, уменьшение стоимости изготовления и повышение надежности которых будут обеспечиваться за счет снижения требований к удельному импульсу. Такой подход мотивируется существованием тесной связи путей достижения максимального удельного импульса с усложнением схемы двигателя, повышением напряженности его основных параметров, использованием дорогостоящих материалов и технологий при изготовлении. Уровень напряженности большинства основных параметров ЖРД во многом определяется давлением в камере сгорания. В частности, от этого зависит необходимая мощность ТНА — одного из основных и наиболее дорогостоящих элементов ЖРД. По некоторым оценкам [4], снижение давления в камере сгорания с предельно достижимого уровня 250 кгс/см2 до 150 кгс/см2 может снизить трудоемкость и стоимость изготовления ЖРД в полтора раза

Т.е. перелив и резервирование будут работать, но только для менее напряженных РД, которые создадут когда-нибудь потом. Кроме того, схема с переливом будет вдвое проще, если в каждом блоке СТК иметь только один бак. Это значит, что среднюю ракету надо делать с навесными баками, тяжелую - с центральным баком, а СТК собирать с переливом. Но... поскольку считается, что от резервирования все равно толку не будет (см. выше), то решили не усложнять разработку системой перелива, а ограничиться задачей увода СТК от стартового стола.

Прикол в том, что по ТЗ СТК заложена ВБР миссии 0,99, которую в принципе нельзя обеспечить при выбранном подходе к его созданию.

Вы слишком усложняет ответ. )
Проще звучит так - на РД-170 без дефорсирования надёжного супертяжа  не будет при любых технических решениях. Наверное Рогозину это объяснили и поэтому он вдруг вспомнил про метан...

[Дмитрий В.]

Raul пишет: 

Эксклюзивных прав у американцев нет. А права соучастников, профинансировавших процесс разработки - есть. В частности,

Тот вариант РД-180, который будет создан "Энергомашем" и Pratt & Whitney, предполагается использовать только на американском рынке.
 https://www.kommersant.ru/doc/128592

Т.е. если есть есть желание использовать РД-180 как-то иначе чем в Atlas 5 (продать китайцам, поставить на свою ракету), то надо получать согласие. Вполне возможно, что его можно получить, но американцы за это свое согласие наверняка попросят долю. Они ведь профинансировали разработку.

В статье ничего не говорится о том, что на использование РД-180 требуется какое-то разрешение американцев. Что касается фразы "предполагается использовать только на американском пынке", то она может означать всего лишь то, что продаваемая в Штаты версия РД-180 "заточена" (по интерфейсам и циклограмме) под применение на Атласах. И только.

[triage]

На spacenews была статья как в Америке Орбитал попытался купить РД-180

[tnt22]

https://www.nasa.gov/exploration/systems/sls/to-the-moon.html

The Great Escape: SLS Provides Power for Missions to the Moon

Getting to the Moon requires a powerful rocket ship to accelerate a spacecraft fast enough to overcome the pull of Earth's gravity and set it on a precise trajectory to its destination. When NASA's deep space rocket, the Space Launch System, takes off on its first flight, Exploration Mission-1 (EM-1), it will produce a maximum 8.8 million pounds of thrust, exerting more power than any rocket ever. Like many rockets, the rocket's propulsion is delivered in stages.

Спойлер

Liftoff: Core Stage & Boosters

At liftoff, the SLS core stage and twin solid rocket boosters fire to propel the 5.75 million pound rocket off the launch pad at Kennedy Space Center in Florida and send it into orbit, carrying an uncrewed Orion spacecraft. To do this, in a mere eight minutes, SLS's four RS-25 engines burn 735,000 gallons of liquid propellant to create two million pounds of thrust and the twin rocket boosters burn more than two million pounds of solid propellant to create more than seven million pounds of thrust. During ascent, rocket engineers often say the rocket is going uphill, likening this phase of launch to carrying a huge weight up a mountain with Earth's gravity pushing back the whole time.

After the rocket burns through the fuel in the boosters and core stage, it drops them, much like a hiker might drop a heavy backpack to climb the last few miles to a mountain's peak. SLS uses its power to maximize the cargo the rocket can send to the Moon. That's why SLS does not carry extra fuel or propulsion systems necessary to return any stages to Earth for reuse. The solid rocket boosters separate two minutes into the flight, and the core stage falls away around eight minutes after launch.


The Space Launch System reaches Earth orbit with the power of two solid rocket boosters and a core stage with four RS-25 engines. From here, the interim cryogenic propulsion stage fires its RL10 engine to send the uncrewed Orion to the Moon for Exploration Mission-1.
Credits: NASA/MSFC

The Big Move to the Moon: Trans-Lunar Injection

After SLS loses the weight of its first stage propulsion systems and fuel, more power is still needed to send Orion to the Moon. At this point, the upper part of the rocket and Orion are soaring almost 100 miles above Earth, accelerating at more than 17,500 miles per hour, and beginning a circular orbit around Earth. This is low-Earth orbit, often referred to as LEO. SLS can deliver more than 95 metric tons (209,439 pounds) to this orbit with a //Block%20I%20configuration. However, a deep space mission requires a rocket that can travel beyond LEO with enough power and speed to overcome the pull of Earth's gravity and send the spacecraft even farther to reach the Moon. The upper part of rocket prepares for the next big move to send Orion out of LEO without even completing a full orbit of Earth.

This big move is called a trans-lunar injection, or TLI, and is the key maneuver that makes it possible to send Orion 280,000 miles beyond Earth and 40,000 miles beyond the Moon, farther than any spaceship qualified to safely carry humans has ever ventured. The amount of mass a rocket can send to the Moon is determined by its performance at TLI. The initial configuration of SLS can send more than 26 metric tons (57,000 pounds) to lunar orbits and future upgrades will enable the rocket to send at least 45 metric tons (99,000 pounds).

For Exploration Mission-1, the TLI maneuver will begin as the upper part of the rocket, officially named the interim cryogenic propulsion stage, fires one RL10 engine producing 24,750 pounds of thrust to accelerates the vehicle to more than 24,500 miles per hour, a velocity fast enough to overcome the pull of Earth's gravity and propel Orion out of low-Earth orbit to send the spacecraft to the Moon. The TLI maneuver precisely targets a point about the Moon that will guide Orion close enough to be captured by the Moon's gravity.

Right after the TLI burn, the interim cryogenic propulsion stage separates from Orion. Orion heads to the Moon for its three-week mission, and the stage continues on a similar path, deploying several CubeSats along the way to study the Moon or head father out to deep space. The stage continues to an orbit around the Sun, which will eventually consume it. The 13 small satellites continue their various missions, gathering information to help NASA in the future exploration of deep space.

Meanwhile, Orion fires the maneuvering engines on its service module provided by ESA (the European Space Agency) to bring the spaceship around the far side of the Moon. On this flight, NASA is testing critical systems in the environment of deep space, especially elements of its crew life support system and navigation system. These tests take place so far from Earth that the global positioning system, or GPS, that many people use every day, doesn't work. Instead, Orion will communicate through the Deep Space Network. Later, as Orion heads home, one of the most crucial tests occurs when its heat shield endures temperatures as high as 5,000 degrees Fahrenheit, half as hot as the surface of the Sun, during re-entry to arrive safely back on Earth. With the help of the Navy, NASA recovers Orion from the Pacific Ocean off the coast of California.


For Exploration Mission-1, the interim cryogenic propulsion stage provides the power to send Orion 280,000 miles from Earth and 40,000 miles beyond the Moon, farther than any spacecraft built for humans as ever traveled.
Credits: ULA

What comes next? People Traveling Farther from Earth than Ever Before

After the first flight, the next step is to start sending people on bold missions to the Moon and beyond. As SLS evolves over future missions to unprecedented accommodation of payload mass and volume and unrivaled performance, the rocket will allow NASA to send missions to deep space and reach distant destinations faster than ever before. On its second mission carrying Orion and astronauts, Exploration Mission-2, SLS will send Orion and its crew farther than people have traveled before around 250,000 miles from Earth, 10,000 miles beyond the Moon.

An evolved cargo version of SLS, called Block 1B, will use a powerful exploration upper stage instead of the interim cryogenic propulsion stage to send approximately 37 metric tons (88,000 pounds) to the Moon. One feature that will help the rocket haul payload to space along with Orion is the universal stage adapter. It acts like the trunk in a large van and allows SLS to send both astronauts and large cargo that take up more than 10,000 cubic feet and weigh up to 10,000 pounds. Carrying only cargo, the rocket's 8.4-meter shroud could hold three fully loaded school buses or the equivalent of 30 Mars Curiosity rovers that are about the size of a small car. Large parts of NASA's Lunar Orbital Platform-Gateway can be launched along with the Orion spacecraft or on separate flights.

The ultimate evolution of SLS is the Block 2 rocket that can carry either crew and cargo or just cargo needed for Mars exploration or for planetary missions headed to the outer solar system. The Block 2 launch vehicle reaches orbit with the same core stage used by smaller versions of the rocket, but more powerful boosters will increase thrust to 11.9 million pounds. This will allow it to launch up to 45 metric tons (99,000 pounds) to deep space.

Peaceful Exploration for Humanity

SLS and Orion are America's space vehicles and the foundation for missions carrying explorers to deep space. This new era of discovery requires all of humanity, including international and commercial partners, to help make these ventures possible and sustainable. Partners can help provide routine delivery of supplies and equipment needed to live and work on the Moon and in deep space. SLS and Orion are planned to fly once or twice a year and will focus on dependable, safe flights for humans and large cargo.

America and the world are ready for this new era of space exploration. The Apollo Program gave humanity its first experience traveling to a foreign world. NASA's planetary probes and great observatories have revealed the Universe in all its mystery. One hundred and thirty-five NASA space shuttle missions, 20 years building the International Space Station, the largest structure ever constructed in orbit, and 18 years of continuous human presence in space have helped us learn to live and work in space. Our next adventure starts when SLS roars off the launch pad, opening a new era of human exploration and discovery.

National Aeronautics and Space Administration
Page Last Updated: May 2, 2018
Page Editor: Jennifer Harbaugh
NASA Official: Brian Dunbar

[свернуть]

[tnt22]

Chris B - NSF‏ @NASASpaceflight 1 ч. назад

ARTICLE: SLS requires Advanced Boosters by flight nine due to lack of Shuttle heritage components -

https://www.nasaspaceflight.com/2018/05/sls-advanced-boosters-flight-nine-shuttle-heritage/ ...

[Сергей]

tnt22 пишет:
ARTICLE: SLS requires Advanced Boosters by flight nine due to lack of Shuttle heritage components -

Какие экономные ребята, если я правильно понял перевод яндекса, используют металл обечаек от ТТУ шаттлов. Теперь становится понятно, почему выбрали схему с 2-мя пятисекционными ТТУ, максимальное использование материалов, технологий от шаттлов. Хотя с точки зрения максимальной ПН, схема наподобие как у Ариан-6 - 4-6 более коротких ТТУ с корпусами типа кокон, более привлекательна.
А вот предложение делать жидкостные бустеры на базе двигателей F-1, как то смотрится кривовато. Уж если будет возрожден F-1, да еще на современном уровне с большим УИ, то уж новый Сатурн - Х - то что доктор прописал. Правда , едва ли государство выделит достаточно денег на новый F-1Х.

[tnt22]

NASA's Exploration Ground Systems‏ @NASAEGS 8 мин. назад

"Did You Know?" The new generators installed in @NASA's Crawler Transporters at @NASAKennedy each produce 1500 kilowatts—enough power to run 17 International Space Stations! Check out this info graphic to discover various parts of the Crawler...

[поц]

NASA_SLS‏Подлинная учетная запись @NASA_SLS 2 ч.2 часа назад


A new era of exploration. The only rocket capable of sending crew and large cargo to the Moon in a single launch. #NASASLS is the world's most powerful rocket and will launch @NASA_Orion on a deep-space exploration mission like no other.

[Чебурашка]

Пишут, что хомячок немного подрос. http://www.spaceflightinsider.com/organizations/nasa/as-slss-block-1-design-matures-its-ca

Реальность грузоподъёмность текущего варианта Block I SLS  - 95 тонн

our current analysis shows the Block 1 configuration of SLS can deliver an estimated mass of 95 metric tons (209,439 pounds) to low-Earth orbit based on a 200 by 200-kilometer orbit with a 28.5 degree inclination,

[tnt22]

NASA_SLS‏Подлинная учетная запись @NASA_SLS 2 ч. назад

What are secondary payloads and where will they ride on the first launch of #NASASLS and @NASA_Orion? Take one minute to find out in the latest episode of @NASA's Rocket Science in 60 Seconds! WATCH >> https://go.nasa.gov/2G5Wptb 

https://video-arn2-1.xx.fbcdn.net/v/t42.9040-2/32034832_659709267693977_7186212917434384384_n.mp4?_nc_cat=0&efg=eyJybHIiOjE1MDAsInJsYSI6MTAyNCwidmVuY29kZV90YWciOiJzdmVfaGQifQ%3D%3D&rl=1500&vabr=683&oh=d37916e58bfb179df9ab8fbf999ee392&oe=5AF8D263
(video 1:00)

[tnt22]

Chris B - NSF‏ @NASASpaceflight 1 ч. назад

ARTICLE: Schedule for First SLS Core Stage Still Sliding -

https://www.nasaspaceflight.com/2018/05/schedule-first-sls-core-stage-sliding/ ...

- By Philip Sloss Wish we had some good news, but schedule issues mean SLS maiden launch (EM-1) is at least two years away and confidence levels for June 2020 holding is now less than 50 percent.

https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/209244.webp

[tnt22]

Michael Baylor‏ @nextspaceflight 19 мин. назад

Mid to late April 2019 for the Orion Ascent Abort test according to the ASAP meeting going on now. No changes there.

12 мин. назад

ASAP agrees with the decision to fund a second mobile launcher for SLS, and is fine with launching EM-2 on SLS Block 1 with the ICPS upper stage. NASA is working on human rating ICPS. The changes needed are less than anticipated.

11 мин. назад

It was noted that the study to potentially fly crew on EM-1 was helpful for flying crew on EM-2 with a Block 1 SLS.

[tnt22]

NASA_SLS‏Подлинная учетная запись @NASA_SLS 16 мая

What a view at @NASAKennedy! You can see the mobile launcher with the Orion crew access arm that will play a huge part in Exploration Mission-1, the first flight of #NASASLS and @NASA_Orion! MORE on EM-1 here >> https://go.nasa.gov/2GQj3Ks 

[Max Andriyahov]

"Загрязнение в трубопроводах"
http://spacenews.com/contamination-found-in-sls-engine-tubing/


не МЛМ единым...

[tnt22]

Chris B - NSF‏ @NASASpaceflight 7 мин. назад

SLS Decision Point:

SLS Block 1B's debut is now *officially* NET 2024, assuming the completion of the second Mobile Launcher (ML-2).

Two/three Block 1's from ML-1. ML-1 conversion to 1B "only if funds become available".

Previous article for reference:
https://www.nasaspaceflight.com/2018/04/nasas-dual-ml-plan-extra-sls-block-1-missions/ ...

[tnt22]

691589.pdf - 9.8 MB, 127 стр, 2018-05-07 14:03:36 UTC

NASA: Assessments of Major Projects
Government Accountability Office
May 1, 2018