Всё больше, и больше, и больше...

[zy9]

Американское космическое агентство НАСА заключило контракт с небезызвестной компанией Boeing на сумму 2.8 миллиарда долларов, в рамках которого должна быть разработана и изготовлена основная ступень самой мощной и современной на сегодняшний день ракеты-носителя, способной доставить груз или астронавтов не только на околоземную орбиту, но и далеко за ее пределы. По сути, основная ступень будет представлять собой огромные баки, в которых будут находиться сотни тонн жидкого кислорода и водорода, выступающие в роли топлива для четырех реактивных двигателей, использовавшихся в свое время в качестве главных двигателей космических Шаттлов... Собранные в ходе испытаний данные и приобретенный опыт будут использованы для создания более тяжелой ракеты, грузоподъемность которой будет составлять уже 130 тонн, при помощи которой станет возможной осуществление полетов к астероидам, на Луну и на Марс.

И на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?
При нагрузке 200 тонн? 500? 2000?

[pkl]

Да наверное, где-то между 200 - 500 т.

[Старый]

zy9 пишет:
И на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?

Ни на каком. Впрочем чтобы успокоиться можете считать что и Орион запускается орбиты, ведь он сначала выводится на опорную орбиту.

[zy9]

Старый пишет:
на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?
Ни на каком.

Почему?

[Старый]

zy9 пишет:

Старый пишет:
на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?
Ни на каком.

Почему?

Потому что выгоднее.

[zy9]

По расходу горючего на единицу выводимого груза?

[zy9]

А как насчёт содержания наземно инфраструктуры, если тяжёлые ракеты не окажутся загружены заказами?

[zy9]

Но даже с точки зрения расхода горючего... Чем больше ракета - тем солиднее должна быть конструкция. Тем тяжелее. Будет расти вес ступеней по отношению к полезному грузу.

[Теплотехник]

Есть классическая книга - Ф. Боно и К. Гэтленд (иногда переводят Гатланд) "Перспективы освоения Космоса". Они пишут, а я по скромному профессиональному опыту им верю, что РН массой более 8000 тонн рассыплется от акустического воздействия. 5% от 8000 - это 400. Все что больше - сборка на орбите. Конечно, 45 лет назад материалы были похуже (или наоборот, за 45 лет стали получше), но не настолько же...

[zy9]

Теплотехник пишет:
РН массой более 8000 тонн рассыплется от акустического воздействия. 5% от 8000 - это 400. Все что больше - сборка на орбите.

Простите, а откуда 5%?
И больше чего: 8000 или 400?

[sychbird]

После отработки современными космическими технологиями САС космических аппаратов 15 и более лет, и начавшейся опытной отработке дозаправок КА на орбите постановка задач разработки носителей более 150 тонн уже выглядят архаичными.

А кроме того передача энергетики с земли или с орбиты выводимому или разгоняемому аппарату тоже снимает эти постановки задач. Да и ядерная энергетика еще своего слова не сказала. Есть еще использование в целях вывода нагрузок энергии ионосферной плазменной машины.

[Теплотехник]

sychbird, ценю Вашу эрудицию и учтивость, но я не предлагал РН на 400т ПН, а только заметил, что это предел. Передача энергии на ступень РН - это интересно, но пока речь идет о десятках и сотнях киловатт (если не меньше), а вот например, на "Бризе-М", который только ленивый не ругает за низкую тяговооруженность, механическая мощность двигателя больше 6 МВт. Ядерная энергетика  - это например ТЭМ, 1 МВТ - это буксир межорбитальный, да еще с высот более 800 км. Если лететь к Марсу с экипажем, взлетно-посадочной ракетой, обитаемым марсоходом  - в 500 т у Земли никак не уложиться. 10-12 пусков по 100 т за полгода на РН типа "Энергия", по-моему тоже не путь...

[sychbird]

Теплотехник пишет:
Если лететь к Марсу с экипажем, взлетно-посадочной ракетой, обитаемым марсоходом- в 500 т у Земли никак не уложиться. 10-12 пусков по 100 т за полгода на РН типа "Энергия", по-моему тоже не путь...

Спасибо на добром слове.   А в чем Вы видите отрицательные моменты, если не секрет?

[Ded]

zy9 пишет:

Старый   пишет:
на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?
Ни на каком.

Почему?

Чтобы запустить что-то с орбиты, не ней нужно как-то оказаться. А это тоже энергетика...
 

[Кубик]

zy9 пишет:

Теплотехник

пишет:
РН массой более 8000 тонн рассыплется от акустического воздействия. 5% от 8000 - это 400. Все что больше - сборка на орбите.

Простите, а откуда 5%?
И больше чего: 8000 или 400?

А если будет "всего" 7000т, кто гарантирует, что не рассыплется? И что за ПН при такой массе - если плотность, как у привычных модулей по 20т, то уж очень велика, как бы сама не развалилась от вибрации, а если это пакеты материалов, так ещё думать надо, выгодны ли такие порции.. 5% товарищ  загнул, конечно, вряд ли у монстра 2,5% вышло б.

[us2-star]

[zy9]

pkl пишет:
наверное, где-то между 200 - 500 т.

Теплотехник пишет:
400т ПН....это предел

Намечается консенсус.

[zy9]

zy9 пишет:
Но даже с точки зрения расхода горючего... Чем больше ракета - тем солиднее должна быть конструкция. Тем тяжелее. Будет расти вес ступеней по отношению к полезному грузу.

Очевидно, проблема есть. И её пытались решать:
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic4151/?PAGEN_1=2
У всех старых Атласов массовое совершенство было лучше, чем у Сатурна, единственное неудобство - нужен постонный наддув баков, чтобы не сложились...

[TH]Цитата[/TH]

Та технология с очень тонкими стальными баками наверное имеет предел по прочности. В том плане, что на такие баки сверху много не поставить. Возможно по этой причине она не нашла применения в современных РН

Ограничений по прочности там нет, разгрузка баков от сжимающих усилий внутренним давлением дает тот же эффект что и увеличение толщины стенки, но из-за технологических трудностей только стальные баки можно делать очень тонкими, что в сочетании с высокой прочностью стали позволяет сделать их легче алюминиевых. А отказались от таких баков на первой ступени из-за сложной технологи изготовления и эксплуатации, хотя на Центавре продолжают делать.

...Проблема с теми Атласами была не в ограничении ПН - наддутый бак очень прочен - а в технологических и эксплуатационных неудобствах. Поищите истории фирмы Convair...Не сказать, что она сложнее вафельной оболочки, сами листы даже проще изготовить, для сварки стапель в любом случае нужен, но работать с тонкими листами труднее , так как они легко деформируются. Однако если изготовив традиционную оболочку мы можем забыть о ней до пуска, то тонкостенную все время производства и хранения ступени и сборки ракеты нужно держать под контролируемым наддувом и в целом получается проблем с ней больше, хотя на практике Атлас всего один раз складывался на стартовом столе.

Складывание ракеты в несколько тысяч тонн - наверное, было бы фееричным зрелищем.

[Теплотехник]

sychbird пишет
 в чем Вы видите отрицательные моменты, если не секрет?

Итак, межпланетный пилотируемый корабль (МПК) - это минимум 900 тонн. Вряд ли его стоит делать только для полета к Марсу. Служить он должен лет 12-15-20. стало быть 1200 т разумная масса. Ее надо вывести на круг 250, поднять на 800 и собрать (собрать, потом поднять не получится, ибо реакторы будут и в энергомодуле для ЭРДУ, и в разгонной ступени, которая нужна, чтобы уйти от Земли через радиационные пояса). Значит в составе квантов должно быть средство перевода на 800 км, типа "Фрегата". он пусть немного, да отъест от ПН. Вряд ли сверхтяжелую РКН можно будет пускать   чаще, чем раз в месяц. Собирать МПК 14 месяцев, потом года полтора обкатывать на маршруте Земля-Луна и обратно (я бы сразу ни  к Юпитеру, ни к Марсу не полетел бы!), потом дозаправлять, долговато. Наверное, оптимум  - это РН класса "Вулкана". СЛС - на мой взгляд тупик, т.к. хлорсодержащий выхлоп РДТТ - большая опасность и для тропосферы, и для озонного слоя, чем любой гептил. 

[zy9]

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum13/topic4151/?PAGEN_1=3&x=2&y=6
Старый:
Проблема увеличения размеров "надувных" баков - всё тот же закон "квадрата-куба". Продольная нагрузка пропорциональна кубу размера, а разгружающее давление газа - квадрату. Поэжтому с ростом размера давление газа наддува надо повышать. С какого момента газ наддува начинает весить больше чем алюминиевые несущие стенки. На этом надувные баки кончаются.
 Кроме того увеличение и диаметра баков и давления наддува приводит к росту "кольцевых" напряжений и соответственно толщины и веса стенок баков. Это тоже работает в пользу несущих стенок.

То есть чем больше масса - тем тяжелее стенки? В таком случае непонятно, почему, менее чем 8 лет спустя,

Старый пишет:
на каком примерно этапе станет выгоднее запускать корабль не с земли, а с орбиты?
Ни на каком.