Луна-Лагранж: первый этап освоения Луны

Автор chameleon, 26.12.2014 09:08:46

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

frigate

Цитатаchameleon пишет:
Цитатаfrigate пишет:
У КДУ ПТК-Л запас ХС 1450 м/сек - это свежая информация из доклада Брюханова.
Тогда я недоглядел, значит. Раньше засвечена была величина ХС 1300 м/с. И теперь до возможности самостоятельного выхода ПТК-Л в Лагранж и обратно не хватает всего 350 м/с.
Тот же самый СМТ (в девичестве РБ) способен вывести ПТЛ-Л либо на ОИСЛ, либо в точки Лагранжа, при этом для выведения в точки Лагранжа 
потребная ХС МЕНьШЕ чем для выхода на ОИСЛ - посмотрите на цифры. Если заранее известно куда летим, то либо РБ с полной заправкой может 
вывести ПТК-Л в Л1 или Л2 с доп. грузом, либо РБ с уменьшенной заправкой может вывести  в Л1 или Л2 только КК ПТК-Л. Дойдут руки - посчитаю 
для водордного, керосинового или гидразинового СМТ2 для энергиевского двух-ступенчатого РБ (СМТ1+СМТ2).
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

Цитатаfrigate пишет:
для выведения в точки Лагранжа потребная ХС МЕНьШЕ чем для выхода на ОИСЛ
Ну, это железно. 3,85-3,95 км/с в Лагранж-1, 3,5-4,4 км/с - в Лагранж-2. А на ОЛО добираться 4,5 км/с.

Цитатаfrigate пишет:
Дойдут руки - посчитаю
А двоепуск с выведением большого РБ отдельно как самостоятельной третьей ступени А5?

Astro Cat

А зачем вам л1 и л2? Они же не устойчивые. Не лучше л4 или л5?

Кубик

ЦитатаAstro Cat пишет:  зачем вам л1 и л2? Они же не устойчивые. Не лучше л4 или л5?
Речь идёт о близких к Луне точках, которые могут использоваться для работы с её поверхностью - ретрансляция, управление, наблюдение, и не требуют больших затрат на коррекции, а -4- и -5 не только далеко, но и вокруг них мусора столько, что с Земли видно..Туда вместо Луны хорошо привозить издалека что-то, чтоб не рисковать..
И бесы веруют... И - трепещут!

chameleon

ЦитатаAstro Cat пишет:
Не лучше л4 или л5?
Смысла особого нет. И далеко - что от Земли на радиусе Луны, что от Луны ещё дальше; и перелётная скорость немаленькая, и время полёта большое...
А вот например долгоживущие ретрансляторы запихать можно... А больше в общем-то и нечего. И, может, АМС для изучения пыли в том районе.

Astro Cat

Замусорены уже, значит. Понятно, спасибо!

Кубик

ЦитатаAstro Cat пишет:
Замусорены уже, значит. Понятно, спасибо!
Вот по причине стабильности этих точек в их окрестности, довольно большой, и собирается пыль... У Левантовского есть пример естественного движения объекта в этой зоне,  думаю, и покрупнее пыли летает, там только склады для добычи устраивать - относительные скорости содержимого малы, не будут "бомбить" поверхность КА, выведенного в точку.....
И бесы веруют... И - трепещут!

frigate

По программе SETI там искали звездолеты инопланетян :) Пока ничего не обнаружили  :idea:
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

Цитатаfrigate пишет:
По программе SETI там искали звездолеты инопланетян  :)  Пока ничего не обнаружили :idea:
Такое интересное место получается.
Но исследовать Луну оттуда неудобно, да.

frigate

08.02.2015 04:00:28 #49 Последнее редактирование: 08.02.2015 11:02:18 от frigate
Цитатаchameleon пишет:
Цитатаfrigate пишет:
для выведения в точки Лагранжа потребная ХС МЕНьШЕ чем для выхода на ОИСЛ
Ну, это железно. 3,85-3,95 км/с в Лагранж-1, 3,5-4,4 км/с - в Лагранж-2. А на ОЛО добираться 4,5 км/с.
Цитатаfrigate пишет:
Дойдут руки - посчитаю
А двоепуск с выведением большого РБ отдельно как самостоятельной третьей ступени А5?
Не думаю что A5 подойдет для выведения SMT1 - он тянет под тонн 50. Между прочим с точки зрения ХС для мисии не принципиально если 
ЛЭК выводится олнопуском на РН СТК или собирается по частям на ОИСЗ - потребуется дополнительно 50-100 м/сек на стыковку.
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

08.02.2015 07:25:47 #50 Последнее редактирование: 08.02.2015 12:42:44 от chameleon
Цитатаfrigate пишет:
Не думаю что A5 подойдет для выведения SMT1 - он тянет под тонн 50.
В этом и состоит одна из главных идей предложения. А именно:
Берем А5. Снимаем с неё УРМ-2, полезную нагрузку и большой обтекатель - в сумме они тянут примерно на 80 тонн. На их место ставим водородную ступень (назовем её УРМ-2ВС) примерно такой же стартовой массы, скорее, чуть большей - 85-90 тонн. Только ступень. Стартовое ускорение упадет с 2,52 до 2,35 м/с2. Это вроде бы возможно парировать изменением профиля выведения.
У водородной ступени есть 4-5 двигателей РД-0146, система обеспечения запуска двигателей на орбите и пассивный стыковочный узел с обвеской того же "Курс-НА", возможно даже сбрасываемой. При выведении этот стыковочный узел прикрыт небольшим обтекателем.
На орбиту эта конструкция выходит самостоятельно и ждёт стыковки с кораблем. Если верить разработчикам КВРБ, то их блок можно продержать на орбите 9 часов в рабочем состоянии. Этого (6 витков) хватает для быстрой схемы стыковки.
Перед или во время второго, отлётного импульса - с уже пристыкованным кораблем - ступень УРМ-2ВС сбрасывает СОЗ и возможно уже не нужное стыковочное оборудование.
Судя по импульсу РД-0146 и массовым соотношениям водородных блоков, такая ступень способна отправить 25 тонн пристыкованного ПГ на к Луне или к Лагранжу. К Лагранжу вероятнее, там на 70 м/с меньше отлетная скорость.
Что касается габаритов такой ступени, то с этим проблем тоже не видно. УРМ-2 в оригинале устанавливается на расширяющий переходник (с 2,9 на 3,6 метра), для УРМ-2ВС переходник можно и ещё расширить.
Водородная магистраль в стартовых комплексах Ангары вроде бы есть по умолчанию.
Примерно так.

Цитатаfrigate пишет:
не принципиально если ЛЭК выводится олнопуском на РН СТК или собирается по частям на ОИСЗ - потребуется дополнительно 50-100 м/сек на стыковку.
Ну да, стыковка нужна в любом случае.

frigate

08.02.2015 06:11:26 #51 Последнее редактирование: 08.02.2015 13:12:32 от frigate
Цитатаchameleon пишет:
Цитатаfrigate пишет:
Не думаю что A5 подойдет для выведения SMT1 - он тянет под тонн 50.
В этом и состоит одна из главных идей предложения. А именно:
Берем А5. Снимаем с неё УРМ-2, полезную нагрузку и большой обтекатель - в сумме они тянут примерно на 80 тонн. На их место ставим водородную ступень (назовем её УРМ-2ВС) примерно такой же стартовой массы, скорее, чуть большей - 85-90 тонн. Только ступень. Стартовое ускорение упадет с 2,52 до 2,35 м/с2. Это вроде бы возможно парировать изменением профиля выведения.
У водородной ступени есть 4-5 двигателей РД-0146, система обеспечения запуска двигателей на орбите и пассивный стыковочный узел с обвеской того же "Курс-НА", возможно даже сбрасываемой. При выведении этот стыковочный узел прикрыт небольшим обтекателем.
На орбиту эта конструкция выходит самостоятельно и ждёт стыковки с кораблем. Если верить разработчикам КВРБ, то их блок можно продержать на орбите 9 часов в рабочем состоянии. Этого (6 витков) хватает для быстрой схемы стыковки.
Перед или во время второго, отлётного импульса - с уже пристыкованным кораблем - ступень УРМ-2ВС сбрасывает СОЗ и возможно уже не нужное стыковочное оборудование.
Судя по импульсу РД-0146 и массовым соотношениям водородных блоков, такая ступень способна отправить 25 тонн пристыкованного ПГ на к Луне или к Лагранжу. К Лагранжу вероятнее, там на 70 м/с меньше отлетная скорость.
Что касается габаритов такой ступени, то с этим проблем тоже не видно. УРМ-2 в оригинале устанавливается на расширяющий переходник (с 2,9 на 3,6 метра), для УРМ-2ВС переходник можно и ещё расширить.
Водородная магистраль в стартовых комплексах Ангары вроде бы есть по умолчанию.
Примерно так.
Цитатаfrigate пишет:
не принципиально если ЛЭК выводится олнопуском на РН СТК или собирается по частям на ОИСЗ - потребуется дополнительно 50-100 м/сек на стыковку.
Ну да, стыковка нужна в любом случае.
Заправленный УРМ-2 это около 44 тонн на старте.  :idea:   
Я даже не упоминаю о том что массовое совершенство кислородно-керосиновой ступени будет ЛУЧШЕЕ чем у числородно-водородной!
Для сравнения http://www.khrunichev.ru/main.php?id=52 у КВТК2Б-А7В с массой на орбите 48.56 тонн ПН на ОИСЛ 19 тонн! (не забываем про сбрасываемые проставки РБ и массу адаптера-переходника ПН).
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

Цитатаfrigate пишет:
Заправленный УРМ-2 это около 44 тонн на старте.
Да. Но заправленный УРМ-2 + ПГ + большой обтекатель - это примерно 80 тонн на старте. Я предлагаю заменить всю эту головную часть.
Цитатаfrigate пишет:
массовое совершенство кислородно-керосиновой ступени будет ЛУЧШЕ, чем у числородно-водородной
Да. У керосинового УРМ-2 - 10:1, у водородного КВРБ - 7-7,5:1. Но удельный импульс РД-0124 - 359 секунд, и на орбиту он выводит около 30 тонн (сухая масса УРМ-2 + ПГ). А УИ водородного РД-0146 - 470 секунд, и на орбиту он может вывести примерно 50 тонн (сухая масса УРМ-2ВС + остаток топлива + стыковочный узел).
Цитатаfrigate пишет:
КВТК2Б-А7В с массой на орбите 48.56 тонн ПН на ОИСЛ 19 тонн
Я написал про 25 тонн на отлётной орбите, практически, ГПО - точнее, транслунной. Этот КВТК на отлёт способен вывести примерно столько же. И я не очень уверен в сроке жизни водородного РБ более нескольких часов. Без серьезного холодильного оборудования, конечно же. Поэтому только отлётный импульс.
Цитатаfrigate пишет:
не забываем про сбрасываемые проставки РБ и массу адаптера-переходника ПН
Сбрасываемые проставки (кстати, покажите мне, что вы имеете под ними в виду) можно сбросить и со ступени. Адаптер-переходник здесь не нужен, но масса стыковочного узла и оборудования могут обойтись примерно в столько же (около 500 кг массы).

frigate

сбрасываемые проставки - аналогичная конструкция у блока ДМ - средний и нижний адаптер сбрасываются перед первым запуском маршевой ДУ   :idea:
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

Очень хорошая мысль. На водородном УРМ-2ВС они просто обязаны быть.

chameleon

Водород-кислородный блок(ступень) для РН «Ангара-А5» с возможностью повторного запуска на орбите «УРМ-2ВС». Его применение как средства межорбитальной транспортировки (СМТ) в лунной программе.

Возможности ступени:
Ступень предназначена для двухпускового выведения стыкующегося полезного груза массой до 23,5 тонн на отлётную орбиту (ГПО, к точке либрации L-1 или Луне), для этого ступень оснащена пассивным стыковочным узлом, системами стыковки и бортовой системой «Курс».

Размещение ступени на РН:
При установке на РН Ангара-А5 ступень УРМ-2ВС с малым обтекателем, закрывающим стыковочный узел и системы стыковки, заменяет всю головную часть РН: ступень УРМ-2, полезную нагрузку и обтекатель полезной нагрузки.



Параметры ступени:


Двигательная установка

4хРД-0146

Тяга ДУ

40 тс

Удельный импульс ДУ

4546 м/с

Размеры ступени (высота х диаметр)

~20 м х 4,1 м

Конечная масса ступени без простав и системы обеспечения повторного запуска двигателей

9500 кг

Масса заправляемого топлива (жидкий кислород + жидкий водород)

67500 кг

Масса при старте РН

79000 кг

Масса на монтажной орбите (ступень с остатком топлива)

42500 кг

Масса стыкующегося ПГ, отправляемого к точке либрации L1 (характеристическая скорость (ХС) = 3150 м/с)

23500 кг

Для сравнения параметры ГЧ с УРМ-2 (ступень УРМ-2 + ПГ + обтекатель)

Масса при старте РН

73000 кг

Масса на монтажной орбите

30000 кг

Двигательная установка

1хРД-0124

Тяга ДУ

30 тс

Удельный импульс ДУ

359 с

Применение ступени:
Ступень предназначена для использования в качестве средства межорбитальной транспортировки(СМТ) при проведении лунных пилотируемых экспедиций с использованием корабля ПТК-Л по двухпусковому сценарию

Масса выводимой СМТ на отлёт полезной нагрузки составляет в пределе 23,5 тонны. Корабль ПТК-Л с весом 20 тонн обладает ХС 1,45 км/с, дополнительный разгонный блок на 4 тонны полной массы (РБ «Фрегат» в минимальной комплектации с неполной заправкой) может добавить ещё около 500 м/с. Этого недостаточно для проведения экспедиции на низкую орбиту Луны (потребная ХС 2,6 км/с), но достаточно для проведения экспедиции в точку либрации L1 (потребная ХС 1,8 км/с). При этом первый импульс для входа в точку либрации осуществляется либо дополнительным РБ, либо непосредственно кораблем, если его запас ХС увеличить на 500 м/с. Последующее маневрирование около точки либрации, стыковку с орбитальной станцией и/или лунным кораблем, и импульс возвращения корабль производит самостоятельно.
Таким образом, орбитальный блок в составе ПТК-Л+РБ «Фрегат»+УРМ-2ВС позволяет проводить пилотируемые экспедиции в точку либрации L-1, в облёт Луны и на высокую окололунную орбиту. Без использования более тяжелых РН, чем РН Ангара-А5.

chameleon

10.02.2015 13:34:32 #56 Последнее редактирование: 10.02.2015 18:34:51 от chameleon
LaunchModel.xls в архиве для сей ступени и её профиля выведения.

https://yadi.sk/d/1WFvUttweaqQJ

По самой ступени цифирки тоже есть.

frigate

Все было бы неплохо, но увы ЖРД РД-0146 может быть запущен только один раз, 
У РД-0146Д с многократным запуском тяга не 10 тонн а 7.5 так что растут гравитационные потери. 
Идея многоразового РБ с криогенными ЖРД RL10 была основательно изучена НАСА в 1973 году  :idea:
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

chameleon

11.02.2015 03:56:22 #58 Последнее редактирование: 11.02.2015 08:58:58 от chameleon
Цитатаfrigate пишет:
Все было бы неплохо, но увы ЖРД РД-0146 может быть запущен только один раз,
Вот же блин... Упустил такой момент.
Ладно.
С вариантом двигателя "Д" ступень тоже увязывается, только из-за меньшей тяги их требуется не 4, а 6, а учитывая, что РД-0146Д длиннее на 1360 мм и больше диаметром на 700 мм, приходится вспоминать компоновки первых ступеней Фалькона-9 и Протона. Надо покрутить конструкцию.
===
Хех. Зато можно с чистой совестью говорить, что с РД-0146 на третьей ступени А-5 может вытащить на орбиту и более 30 тонн (урезать ступень по длине, поставить обратно переходник на ПГ и обтекатель... а доп вес там был 33 тонны).

Цитатаfrigate пишет:
Идея многоразового РБ с криогенными ЖРД RL10 была основательно изучена НАСА в 1973 году
В каком смысле многоразового? А можно ссылку?

Leonar

а по конструктиву по нагрузкам УРМы внизу проходят?