Поразмышлял насчет российской экспедиции на Луну

[serb]

http://www.livejournal.com/users/serb_lj/11093.html#cutid1
Немного посчитал и опечалился.

Замечания приветствуются

[avmich]

Сейчас :) .

В одном месте написано - "В настоящее время перспективным отечественным носителем является семейство «Ангара»". В другом - "Рассчитаем массу, которая может быть отправлена к Луне с помощью реально существующих средств.". Ангары нет, а 12КРБ летает. Давайте тогда уж считать для 15КРБ :)  о нём НК писали в ноябре 2002 года, в нём топлива побольше, как раз наберётся полная ПН Ангары...

[avmich]

При всём уважении к Марку Вэйду... Бриз-М весит около 21 тонны, это Бриз-КМ (или его предыдущая версия, Бриз-К) весил примерно столько, сколько заявляется...

[X]

При всём уважении к Марку Вэйду... Бриз-М весит около 21 тонны, это Бриз-КМ (или его предыдущая версия, Бриз-К) весил примерно столько, сколько заявляется...

Сейчас поправлю

А 15 КРБ есть ли смысл использовать? Он за 3 дня не испарится? Или - часть на довыведение, а часть на доразгон? Но все равно ИМХО принципиально ситуация не изменится.

Нужен криогенный долгохранимый тормоз :-)

[avmich]

Несколько запутанно написано. Давайте уж по порядку - если мы идём от исходной массы на переходной орбите и требуемых приращений скорости, то посмотрим, какова масса КК. Если, наоборот, исходим из имеющихся данных по КК, то посмотрим, что требуется по топливу.

ХС для выхода на орбиту Луны - 1050 м/с.
ХС для ухода от Луны - 1050 м/с.
УИ высококипящего ЖРД - 3198 м/с.
Отношение масс - exp(2100 / 3198) = exp(0,657) = 1,93

Если исходим из подлётной массы 10,3 тонны - то на топливо надо 5 тонн, и остаётся ПН 5,3 тонны. При сухой массе Фрегата 1,1 тонны остаётся 4,2 тонны на КК.

Если исходим из КК... Масса СА Союза - 3000 кг, масса ОО Союза - 1300. Смотрите, разница всего 100 кг...

Помнится, Королёв просил у Чертока 800 кг...

[avmich]

15КРБ имеет смысл использовать не для того, чтобы хранить водород до Луны, а для того, чтобы разогнать чуть большую ПН к Луне. У нас там нехватка 100 кг, вот её и покроем...

[avmich]

Насчёт посадочного модуля, конечно, неопределённостей гораздо больше.

Советский лунный корабль, кстати, не такой уж сырой - прошёл обкатку на околоземной орбите, успешно. Однако его использовать не хочется... и нельзя, по той же причине, что Энергию.

С другой стороны, для посадки на Луну даже движки нужны необычные :) с изменяемой раз в 10-20 тягой. Не уверен, что Фрегат способен садиться на Луну... Луна - не Фобос.

Добавим то, что сейчас никто не полетит на Луну с таким риском, как в 60-е... Нужда не та. Поэтому предлагается всё же лунный посадочный корабль делать тяжелее и надёжнее, и выводить на окололунную орбиту не одним, а двумя пусками. Заодно, может быть, удастся сделать его одноступенчатым и многоразовым - тогда сэкономим деньги при нескольких посадках...

[X]

Если исходим из подлётной массы 10,3 тонны - то на топливо надо 5 тонн, и остаётся ПН 5,3 тонны. При сухой массе Фрегата 1,1 тонны остаётся 4,2 тонны на КК.

Если исходим из КК... Масса СА Союза - 3000 кг, масса ОО Союза - 1300. Смотрите, разница всего 100 кг...

Помнится, Королёв просил у Чертока 800 кг...

Проблема в том, что пол-ПАО Союза - система электропитания, СЖО (если не ошибаюсь), солнечные батареи и черт-те что еще. См. картинку у Вэйда

http://www.astronautix.com/craft/soyuztm.htm

 Боюсь, ни у Фрегата, ни у Бриза-КМ соответствующих систем нет

Поэтому реально разгонник вырастет, и очень значительно

[X]

С другой стороны, для посадки на Луну даже движки нужны необычные с изменяемой раз в 10-20 тягой. Не уверен, что Фрегат способен садиться на Луну... Луна - не Фобос.

Ну я ж и говорю про необходимость доработки. Но Фрегат в общем постулировался как УНИВЕРСАЛЬНЫЙ - и возможно версия с дросселируемым движком есть. Или добавить еще один двухкамерный с тягой вот 400 кг до тонны

Добавим то, что сейчас никто не полетит на Луну с таким риском, как в 60-е... Нужда не та. Поэтому предлагается всё же лунный посадочный корабль делать тяжелее и надёжнее, и выводить на окололунную орбиту не одним, а двумя пусками. Заодно, может быть, удастся сделать его одноступенчатым и многоразовым - тогда сэкономим деньги при нескольких посадках...

Ну так я и пишу что посылать человека  (одного), да при жестких ограничениях смысла нет. Надо увеличивать массу на LLO

[avmich]

Мда. Использование 15КРБ - это либо доразгон водородом, либо нехватка ПН Ангары... Доразгон выглядит предпочтительней - тяга движка (КВД-1, кажется) на 12КРБ (около 7 тонн тяги) больше, чем, скажем, движка на Бризе-М (около 2 тонн тяги), а последний используют для довыведения...

Насчёт выкидывания ПАО тоже, конечно, сомнительно. Даже если рассуждать, по логике, что вся СЖО должна быть в СА... слишком сильное предположение. Опять же, электроэнергетика - какая она там у Фрегата...

Так что всё равно получается - нужны два запуска Ангары для того, чтобы КК Союз "комфортабельно" отправлялся к окололунной орбите. И два - чтобы туда же отправлялся лунный корабль. Схема та же, что летом на этом форуме уже обсуждалась... до падения серверов...

В общем, либо внатяг :) либо 4 пуска Ангары (или, кстати, Протона :) который, вроде бы, был сертифицирован для пилотируемых полётов...)

[avmich]

С другой стороны :) при четырёх пусках - можно-таки уложиться! :)

В крайнем случае может понадобиться дозаправка лунного корабля из баков подлетевшего "лунного" Союза... Но раз уж всё равно делать заново - может быть, удастся избежать и этого.

[serb]

С другой стороны при четырёх пусках - можно-таки уложиться!
В крайнем случае может понадобиться дозаправка лунного корабля из баков подлетевшего "лунного" Союза... Но раз уж всё равно делать заново - может быть, удастся избежать и этого.

4 пуска - несерьезно. Надо в 2 укладываться. В конке концов, криогенный 5-тонник с термоизоляцие теоретически может решить проблему.

Пусть у нас все те же 10.3 тонны к Луне. Требуемая скорость - 2100, ISp - 4508 Тогда к Земле уйдет масса ок. 6.5 тонн. В принципе можно облегчив ОО и создав на основе "5КВРБ-ДХ" ПАО, лететь 1 ангарой.

С другой стороны, 50мс коррекция, 900 мс на LLO, 100 - маневр на орбите, 2200 - посадка. Итого - 3250. На Луну садится 5 тонн, взлетает - 3.3 - предположим, на той же ступени. (Правда, это уже 7 КВДБ-ДХД) :-) Из них тонна кабины и 300 кг космонавтов :-). На ступень остается 1900 кг. Грубо, конечно - но то ж прикидки.

[Motor]

Если я правильно понимаю, то для какого-то реального шага вперед по отношению к Луне нужно разрабатывать не программу однократного полета туда, день там и потом сразу обратно, а программу долговременного нахождения на Луне, то есть самой базы. Которую собираются строить США.

Такая программа должна включать в себя не только разработку носителей, но и разработку СЖО для лунных условий, источник энергии для работы на Луне, обитаемый модуль, план ротации экспедиций  подвоза им ресурсов или научного материала, саму научную программу, наконец. Луноход тоже надо, не пешком же там ходить. Вот эти вот все деньги и время нужно считать, а не только сколько стоит долететь и что у нас для этого есть. Интересно, что все разговоры о полетах на Луну сразу же переходят к проблемам носителей - "вот если бы 100 тонн на LEO...." Дык эти 100 тонн еще спроектировать, сделать и отладить надо.

Иначе вообще непонятно зачем это надо. Я уже как-то постил ссылку на старые советские проекты лунных баз (КБОМ и Энергии). http://www.russianspaceweb.com/lunar_base.html

IMHO, ТАКИХ денег у РФ точно нет.

[avmich]

Тут есть масса вариантов, которые надо смотреть и учитывать разные боковые соображения. Например, если поднять ПН Ангары до 28, то проходит 15КРБ... но это потребует "водородной" Ангары, а она в менее ясном будущем :) . Или - выводить людей в космос надо бы на проверенном Союзе... из соображений дешевизны (он отработан лучше :) ), а это значит, стыковка на околоземной орбите... А, может, МКС использовать как перевалочный пункт? :) . Опять же, решать вопросы со стыковками и стыковочными узлами... Дальше, водород можно пытаться как-то сохранить... или даже летать на газообразном водороде :) вон в МАИ сделали движок, 400 с УИ... Или - давайте уж тогда сдуем пыль с ВА ТКС, приделаем к нему, как НПОМаш предлагает, орбитальный блок - получится, глядишь, легче Союза, да и лучше... Или - ещё в 60-е планировалось лететь на керосин-кислороде, у него УИ побольше, чем у Бриза-М - может, надо ориентироваться на керосин-кислородный лунник?.. Непонятны экономии, которые можно выжать из довывода ПН - хотя вроде бы они есть, вон Протон оставлял на суборбите ПН в 23600 кг, довыводил Бриз-М...

Потом, то, что 4 пуска - несерьёзно :) . На двух или трёх уж больно опасно :) зачем такое надо?.. Мы же не флаг ставить рвёмся :) . Конечно, если мы не полдюжины полётов планируем, а полсотни, тогда имеет смысл вложиться в экономию отдельных пусков... А на 4-х можно вполне приличную схему разложить, с минимумом нового обрудования... правда, даже один лунный корабль будет стоить сейчас, в России, боюсь, сотни миллионов...

Много неясного в странной стране :) .

[serb]

2: Мотор

Дык я деньги и не считаю. Я рассматриваю возможность реализации первого шага "малой кровью", на существующих или близких к реализации технологиях.

А насчет планов громадья - ясно, что база будет международной. Вот только вес участников будет определяться тем, что они умеют. А в нынешнем нашем состоянии нам даже роль извозчиков не светит.

Представьте себе - приходим мы в 2007-м так году на конференцию по вопросу лунной базы и говорим: "мы типа лучше всех летаем на ракете 50-летней давности и на корабле 40-летней. Возьмите нас с собой на Луну!"

Посмеются, да.

А вто если при этом заявить, что у нас уже есть средства доставки на LLO и в следующем году мы на Луну сядем и предлагаем жалающим отправить пару париборчиков, а то и человечка в экипаж лэндера - будет к нам совсем другое отношение.

[Motor]

2: Мотор
... А вто если при этом заявить, что у нас уже есть средства доставки на LLO и в следующем году мы на Луну сядем и предлагаем жалающим отправить пару париборчиков, а то и человечка в экипаж лэндера - будет к нам совсем другое отношение.

Я исхожу из того, что следует сначала хорошо подумать, прежде чем делать. Поскольку трафик к Луне и обратно в ближайшее будущее даже с лунной базой не будет слишким высоким, средства доставки на LLO должны быть сделаны с учетом того, что их будут использовать на 99% для Лунной базы. То есть для того, чтобы это средство делать, надо сначала придумать, что на нем возить. А то  получится, что нагрузка оказалась на несколько килограмм больше чем носитель может доставить.

В общем, я за то, чтобы сначала разработать долговременную программу, а потом в ее рамках развивать уже все компоненты. Такой программы у России нет, как я понимаю. А разговоры типа, а давайте слетаем пока просто хотя бы одним космонавтом, а там еще что-нить придумаем, к хорошему результату не приведут. Вот у Энергии есть программа марсианской экспедиции, к примеру. Там хоть понятно, что делать и в каком порядке. http://www.energia.ru/energia/mars/condition.html

Кстати, принятой НАСАвской программы лунной базы я тоже не видел. Может, кто подскажет линк, или еще рано об этом говорить?

[X]

Я исхожу из того, что следует сначала хорошо подумать, прежде чем делать

Золотые слова !
Это уже 6 или 7-ой проект , который мне встречался за последние месяцы. Сразу после публикации  набегают энтузиасты и , высунув язык , начинают высчитывать массы РБ и прочие ХС , получая от этого огромное удовольствие . Мало кто задумывается об идеологии и преследуемых целях .  Может в этот раз мы последуем совету Мотора и родим не очередной виртуальный (во всех смыслах) проект , а  долговременную программу исследований ?

[serb]

Я исхожу из того, что следует сначала хорошо подумать, прежде чем делать. Поскольку трафик к Луне и обратно в ближайшее будущее даже с лунной базой не будет слишким высоким, средства доставки на LLO должны быть сделаны с учетом того, что их будут использовать на 99% для Лунной базы.

Как раз из этого ИМХО следует другой вывод. Поскольку трафик к Луне действительно невелик - надо отталкиваться от массовых носителей и разгонников. Тогда есть шанс, что затраты на разработку отобъются в других, заранее предусматриваемых областях. А количество "специфически лунных" элементов следует минимизировать.

Пример обратного подхода - "ракеты под задачу" - Сатурн - 5. После завершения лунной эпопеи аппарат оказался никому не нужным и был отправлен в музей.

И кстати, прошу внимательно перечитать дисклаймер. Я вовсе не предлагаю делать "именно так". "Доверьтесь профессионалам" :-) А уж что они сделают, то и будет.

А обдумывание нужно, да. Но только не в рамках лунной программы, а именно в рамках всей космической программы на ближайшие лет 10

[avmich]

Чтобы программу подробно посчитать, много данных нужно. Мы даже не знаем, что именно в ПАО Союза есть, и насколько можно Союз с Фрегатом скрестить :) .

[serb]

Чтобы программу подробно посчитать, много данных нужно. Мы даже не знаем, что именно в ПАО Союза есть, и насколько можно Союз с Фрегатом скрестить .

Дык потому и говорю - "прикидки для себя" :-) Уверяю Вас, разводку кабелей и компоновку отсеков я рассматривать не пытаюсь :-)

А вывод для себя я сделал такой.

С кондачка решить не удастся, но и принципиальная возможность что-либо сделать в пределах грузоподъемности "Ангары-5" или там "Ангары-7 или "Зенита-Тройки" !!вроде бы!! есть.
Т.е. вопрос "делать или нет" смещается из области технологии в область политики и финансов.
Будут возрождать ПТУ для воспроизводства кавлифицированных рабочих, будут инженерам платить НЕСТЫДНУЮ зарплату - должно получиться.
Не будут - глубина афедрона, в коем мы в настоящее время находится, только возрастет.

Я-то сам сейчас в мидл-теке (электродвигатели, электрооборудование, всякая иная бня). Так вот у нас, тьфу-тьфу-тьфу, с 98-го ПОПЕРЛО. Дай Боже, и до хайтека дойдет.