ЯРД на РВС

[Зомби. Просто Зомби]

Но в нашей ситуации и ЭРД есть, "с ресурсом", и капельник (достаточно тупая вещь, кстати) давно отработан. Осталось дело за реактором.

А что такое "наша ситуация"?
Речь идет о чем-то конкретном?

[frost_ii]

Ну как же - в ней просто больше различных высокотехнологичных и ответственных элементов и несопоставимо больше требования к устойчивости "на износ"
Что здесь непонятного?
Или - где я не прав?

А чего там высокотехнологичного много?

Чё-то я опять не понял?
РД типа Нервы (в т.ч. и отечественный) испытывались и показывали достаточно высокую тягу одновременно с УИ
В каком смысле - "оптимальность"?
Может быть - в "ненужном" ( :wink:  :mrgreen:  - не необходимом, скажем :roll: ) для целого ряда конкретных практических задач?

На одной чаше весов - зависимость массы реактора от мощности, на другой - гравитационные потери. Вот и вся премудрость.  Чем меньше масса буксира - тем лучше.

Буксир на основе ЯРД выглядит (по крайней мере - "со стороны", конечно) как "почти готовый"

Осталось только сделать двигатель, бак, и отработать технологию их стыковки.. :mrgreen:

[frost_ii]

Но в нашей ситуации и ЭРД есть, "с ресурсом", и капельник (достаточно тупая вещь, кстати) давно отработан. Осталось дело за реактором.

А что такое "наша ситуация"?
Речь идет о чем-то конкретном?

Современнлое состояние дел

[Зомби. Просто Зомби]

А чего там высокотехнологичного много?

А чего ж "его" до сих пор нет, раз он такой простой?

На одной чаше весов - зависимость массы реактора от мощности, на другой - гравитационные потери. Вот и вся премудрость.  Чем меньше масса буксира - тем лучше.

Чем "мерин" дороже, тем он лучче
Может, согласится на "запор"?

Осталось только сделать двигатель, бак, и отработать технологию их стыковки.. :mrgreen:

Где-то как-то :wink:  :mrgreen:
Не, ну всё же - основа основ - двигатель
Он, как бы, "почти есть" :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

Но в нашей ситуации и ЭРД есть, "с ресурсом", и капельник (достаточно тупая вещь, кстати) давно отработан. Осталось дело за реактором.

А что такое "наша ситуация"?
Речь идет о чем-то конкретном?

Современнлое состояние дел

Это неконкретно :wink:

[Зомби. Просто Зомби]

Сам себе удивляюсь, но в данном случае согласен с Технократом. У паровоза (как транспортного средства) перспектив больше.

:?:  :?:  :?:

Современнлое состояние дел

Это в этом смысле?
Тогда я просто не врубился, sorry :mrgreen:  :mrgreen:  :mrgreen:

[frost_ii]

А чего там высокотехнологичного много?

А чего ж "его" до сих пор нет, раз он такой простой?

На одной чаше весов - зависимость массы реактора от мощности, на другой - гравитационные потери. Вот и вся премудрость.  Чем меньше масса буксира - тем лучше.

Чем "мерин" дороже, тем он лучче
Может, согласится на "запор"?

Чего нет? ЭРД нет? Вроде как бы давным давно летает.  Тут недавно что-то до Луны долетело... Вроде даже на этом форуме обсуждалось...

По массе - Вы считаете, что чем больше буксир, тем лучше? Ради любви к искусству.

[Зомби. Просто Зомби]

Для ЛОС или поверхностной станции потребуются достаточно определенные грузы, надо полагать
"Буксир" должен иметь способность их доставлять
Это - главное к нему требование

Я думаю, это можно в принципе даже и легко подсчитать параметры буксира на основе ЯРД - кто таблицу умножения помнит, конечно :roll:  :mrgreen:

Можно предположить (в уме, не считая :mrgreen: ), что атомный двигатель, подобный РД-...? (400? 410? ох, склероз, склероз :mrgreen: ) может быть основой более или менее многоразовой системы, влезающей в габариты существующих ракет

Если при этом схема "теоретически не оптимальна", то - и что с того?
Тем более, если "оптимальная" схема на порядок дороже и займет десятка два дополнительно лет в разработке?
Достаточное ли это основание, чтобы блокировать работу, которая, к тому же, вполне "сойдет за промежуточный этап" в разработке, то есть создасть задел, который можно было бы использовать при построении "оптимальной" системы?

[avp]

Тема ЯРД более продуктивно уже обсуждалась в теме
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1332

Я лично считаю, что ЯРД - это в настоящий момент единственная реальная перспектива развития движков под пилотируемые полёты.
Вот во что надо вкладывать бабки.

[Аполлогет]

Реактор для ЯРД отнюдь не запредельно тяжел.
Тот же реактор для "NERVA-1А", если не ошибаюсь, 10600 кг, при тяге 33,3 тонны.

Причем, масса реактора не растет пропорционально его мощности.
При разнице в мощности на порядки, разница в массе - разы.

Далее, через полчаса-час после выключения двигателя, уровень радиации снижается до приемлемых величин (в сочетании с теневой защитой и удалением реактора от полезного груза на десятки-сотни метров).

ЯРД на РВС (то что я предложил) - быстрый разгон до запланированных скоростей. ЭРД на ядерном реакторе, как справедливо отмечено выше, это не кратковременный период работы реактора, это работа реактора постоянно, в течение месяцев и лет.
ЭРД на солнечных батареях это, ИМХО, очень далекая перспектива, ибо сотни тысяч квадратных метров панелей пока не кажутся реальными.

Далее, реактор для ЯРД всегда легче, чем реактор для ЭРД:
1. Нет системы преобразования тепловой энергии в электрическую, которая весит больше, чем сам реактор
2. Не нужна система охлаждения реактора. Как я писал в начале топика, ЯРД на РВС допускает мгновенное охлаждение реактора, а остаточное тепловыделение не должно быть велико.

Скорости, потребные для транспортных операций между ЛЕО и Луной (лунной орбитой) вполне вписываются в возможности ЯРД на РВС при, как я указал выше, удельной тяге 1000 ед.
Можно конечно посчитать, но и невооруженным глазом видно, что масса полезной нагрузки будет велика, а сам межорбитальный аппарат вполне конкурентоспособен с тем же ЭРД и, следовательно, востребован.

[frost_ii]

Ладно, приведу график


Итак, по осям - масса, время манёвра.
синим цветом показаны дополнительный расход РТ  в связи с гравитационными потерями, потери водорода (испарение), красным - масса двигательной установки в зависимости от времени разгона (чем дольше разгон, тем меньше мощность и масса). Зелёным - суммарная масса.

Что видим.  ЖРД имеет низкую удельную массу и низкий Iуд. Поэтому грав потери велики и оптимум достигается вблизи высоких тяг.

ЯРД на водороде имеет Iуд ~2,5 раза выше ЖРД, поэтому  его грав потери примерно в 10 раз ниже, чем у ЖРД. Однако он имеет дополнительные потери на испарение водорода (или теплозащиту).  Оптимум - ложка, но менее выраженная, чем ЖРД.
ЯРД на высококипящих компонентах не рассматривается, так как имеет Iуд ~ ЖРД, только значительно тяжелее.

ЭРД имеет высокий Iуд, поэтому грав потери практически нивелируются. Оптимум - в бесконечности. Имеено поэтому ЭРД делают маламощным. Не потому, что не могут, а потому что нахрен не надо.
АПОЛЛОГЕТ, СЛЫШИТЕ, ДЛЯ ВАС ПОВТОРЯЮ - НАХРЕН НЕ НАДО!!!

Что видим. Если критично время манёвра, то лучше использовать ЖРД.  Но его лидерство не бесспорно. При некритичности времени манёвра, выгоднее окажется ЭРД. ЯРД оказывается неконкурентноспособным в любом случае.

[frost_ii]

По затратам рабочего тела (очень грубая прикидка).

ЭРД/ЯРД ~ 20 раз

ЯРД/ЖРД ~ 10 раз

[Зомби. Просто Зомби]

...АПОЛЛОГЕТ, СЛЫШИТЕ, ДЛЯ ВАС ПОВТОРЯЮ - НАХРЕН НЕ НАДО!!!

Хорошо сказано :roll:
Громко, в смысле :mrgreen:
Аж штукатурка с потолка сыпется... :roll:

Что видим. Если критично время манёвра, то лучше использовать ЖРД.  Но его лидерство не бесспорно. При некритичности времени манёвра, выгоднее окажется ЭРД. ЯРД оказывается неконкурентноспособным в любом случае.

Есть и другие факторы, неотображенные, типа, на графике :roll:  :mrgreen:
Стоимость, например, приемлемость для экипажа (радиация, время маневра и тп)
Не надо, эта... бабушку, типа, лохматить :mrgreen:
Некункурентно что с чем?
Заметим, что "ни того, ни другого" (АР + ЭРД или ЯРД) пока что просто НЕТ, кроме ЖРД

Буксир на ЯРД (видимо), технически реален и, во всяком случае, дешевле ЭРД на АР
В сравнение с ЖРД он дает ВЫИГРЫШ в потребной массе на орбите
Во времени разработки и ее стоимости он быстрее и дешевле ЭРД + АР

Может быть - "в конце концов" (в конце XXII-го века?) "все мы там будем" - все перейдем на АР+ЭРД
Целесообразность разработки ЯРД СЕЙЧАС от этого не зависит

Во всяком случае, не приведены существенные аргументы, из которых следовало бы обратное :roll:
 :mrgreen:

[Аполлогет]

Слышу, слышу. Только вот есть другие графики, комплексные, которые показывают области предпочтительного применения тех или иных тяговых систем. Так на них ЯРД имеет вполне определенную сферу применения, в которой он превосходит ЭРД.

Пишу этот пост для того, чтобы сказать: Ваши аргументы я услышал.

Относительно областей применения конкретно отвечу завтра.

Хотя не надо быть специалистом, чтобы стало понятно:
На трассе, допустим, Земля-Луна, ЯРД при любом раскладе позволяет транспортировать БОЛЬШУЮ массу, чем ЖРД, за время, в ТЫСЯЧИ раз меньшее, чем ЭРД (О,5 суток при желании - для ЯРД и 15 месяцев для многострадального СМАРТА).
И, отмечаю, что никто не спорит с тем, что ЭРД ( на больших буксирах)будут работать от ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА.

[frost_ii]

Есть и другие факторы, неотображенные, типа, на графике :roll:  :mrgreen:

Я, что - монстр, рисовать мномогмерные графики на плоскости?

Стоимость, например, приемлемость для экипажа (радиация, время маневра и тп)
Не надо, эта... бабушку, типа, лохматить :mrgreen:
Некункурентно что с чем?
Заметим, что "ни того, ни другого" (АР + ЭРД или ЯРД) пока что просто НЕТ, кроме ЖРД

а хаябуса? А смарт? Это из ныне летающих и широко известных.

Буксир на ЯРД (видимо), технически реален и, во всяком случае, дешевле ЭРД на АР

С какого перепуга дешевле? Когда стало дешевле создавать что-то практически с нуля, вместо использования готового решения?

В сравнение с ЖРД он дает ВЫИГРЫШ в потребной массе на орбите

не даёт.

Во времени разработки и ее стоимости он быстрее и дешевле ЭРД + АР

Не быстрее.  Потому что ЭРД есть, а ЯРД нет. И разрабатывать его ещё лет 10-15.

Может быть - "в конце концов" (в конце XXII-го века?) "все мы там будем" - все перейдем на АР+ЭРД
Целесообразность разработки ЯРД СЕЙЧАС от этого не зависит

здесь согласен. не зависит - потому что нецелесообразно :mrgreen:

[Аполлогет]

Красная энциклопедия. График зависимости стартовой массы пилотируемого космического корабля для полета к Марсу от стартовой массы на ЛЕО.

Если нас устраивает продолжительность полета 500+ суток, ЭРД выгоднее. Стартовая масса меньше, чем корабля с твердофазным ЯРД, раза в 2 (450-500 тонн и 900 тонн).
Однако, если мы хотим обернуться за 340 суток, зависимость обратная и более зверская ( 1000 тонн для ЯРД и 3000 тонн для ЭРД).
Более того, согласно указанного графика, ЭРД не может обеспечить продолжительность полета менее, чем год.
Правда, на том же графике, более выгодным является "сочетание ЯРД и ЭРД". Предполагаю, что это двухрежимная ядерная энергетическая установка.

Там же, график областей применения разных типов двигательных систем ( одна ось удельный импульс, другая - создаваемое ускорение ). Для ЭРД, согласно указанного графика, с ростом желаемого ускорения приходится уменьшать удельный импульс ЭРД.
В пределе, область применения ЭРД пересекается с областью применения твердофазного ЯРД ( при значении ускорения 0,1g удельный возможный импульс как ЯРД, так и ЭРД составляет 10000 м/с.

Все вышеуказанное привожу не ради затевания агрессивного спора, а только для того, чтобы показать, что вопрос неоднозначен и вполне возможны разные варианты и разные точки зрения.

[Зомби. Просто Зомби]

Есть и другие факторы, неотображенные, типа, на графике :roll:  :mrgreen:

Я, что - монстр, рисовать мномогмерные графики на плоскости?

Конечно нет
Как и все нормальные люди вы рисуете непонятное дл того, чтобы выглядить убедительным :mrgreen:

Стоимость, например, приемлемость для экипажа (радиация, время маневра и тп)
Не надо, эта... бабушку, типа, лохматить :mrgreen:
Некункурентно что с чем?
Заметим, что "ни того, ни другого" (АР + ЭРД или ЯРД) пока что просто НЕТ, кроме ЖРД

а хаябуса? А смарт? Это из ныне летающих и широко известных.

АР + ЭРД = атомный реактор + ЭРД
На смарте и хаябусе?

Буксир на ЯРД (видимо), технически реален и, во всяком случае, дешевле ЭРД на АР

С какого перепуга дешевле? Когда стало дешевле создавать что-то практически с нуля, вместо использования готового решения?

С нуля - что?
Систему развертывания пленочных СБ или охлаждения для АР в космосе?
Нерву испытывали на земле (давно, кстати) в "полном объеме"
Наш РД-4?? - в "почти полном"
Что создавать "с нуля"?
Водородный бак?
Ах, ну да, Энергию же порезали...
Или систему стыковки?

В сравнение с ЖРД он дает ВЫИГРЫШ в потребной массе на орбите

не даёт.

Даёт :mrgreen:

Во времени разработки и ее стоимости он быстрее и дешевле ЭРД + АР

Не быстрее.  Потому что ЭРД есть, а ЯРД нет. И разрабатывать его ещё лет 10-15.

Я не понял, что обсуждается? ЭРД зля корректировки ГСО спутников?
Так давно есть, можно сказать, в серию идет
Или многоразовый буксир на атомном реакторе?

Может быть - "в конце концов" (в конце XXII-го века?) "все мы там будем" - все перейдем на АР+ЭРД
Целесообразность разработки ЯРД СЕЙЧАС от этого не зависит

здесь согласен. не зависит - потому что нецелесообразно :mrgreen:

Для ЭРД буксира надо разработать тот же атомный реактор, что и для ЯРД
Для ЯРД этот реактор - практически все
Для ЭРД нужны - "по крупному", - еще
1) преобразователи тепла в эл-во
2) система охлаждения в условиях космоса
3) выносливые (прошедшие ресурсные испытания) движки
4) этот самый, как его - ксенон (?), - которого мало и который дорогой
Да стоит ли со всем этим вообще связываться?
 :mrgreen:  :mrgreen:  :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

...
Все вышеуказанное привожу не ради затевания агрессивного спора, а только для того, чтобы показать, что вопрос неоднозначен и вполне возможны разные варианты и разные точки зрения.

Вопрос неоднозначен, но, по-моему, ЯРД "с высокой вероятностью" - вполне перспективная машина, на сегодня
А возможно, что и вообще надолго - в своей "нише", для решения определенных задач

[hcube]

Вообще, сочетание ЭРД + ЯРД мне напоминает буксир и линейный парусник, обьединенные в одном корпусе ;-). Не проще ли их разнести - то есть сделать отдельно многоразовый РБ на ЯРД с аэроторможением, и отдельно - межпланетный грузовик на ЭРД опять же с ЯР, но уже совсем другим ЯР, чем в ЯРД. Опять же ограничений по массе меньше. То есть РБ вытаскивает грузовик на границу гравитационной воронки и 'ныряет' обратно. А грузовик уже своим ходом тащится куда нужно.

Причем, для планет земного типа вероятно будет выгоднее сделать перевалочную базу на границе воронки - тогда ЭРД будут использоваться с максимальной эффективностью - на перелете. А внутри каждой системы буду менее эффективные, зато более 'скоростные' ЯРД.

[frost_ii]

Чего непонятно на графике? m - это масса, t - время манёвра. Чем больше  время манёвра, тем меньше мощность двигательной системы. Соответственно меньше масса. Это понятно?
Про гравитационные потери при разгоне в центральном поле слышали? Это потери скорости (при разгоне в центральном поле если кто не понял). Чем меньше ускорение, тем больше потери. Соответсвенно больше затраты рабочего тела. Эти дополнительные затраты вычисляются по формуле Циолковского (был такой, можно посмотреть в энциклопедии). Поэтому, чем выше импульс, тем меньше требуется рабочего тела. По экспоненте. Что-нибудь ещё требует пояснений?

У меня сложилось впечатление, что Вы просто не понимаете сути моих протестов. Ладно попробуем издалека.

1. Какое требуется приращение скорости при экспедиции на Марс за 340 суток.
2. Какая требуется масса рабочего тела для ЯРД при импульсе 1000с. (масса копплекса пусть ~180 т. примерно прикидка Энергии, будем плясать от неё).
3.  Какое требуется приращение скорости при пперелёте на Луну за 0,5 суток.
4. Какая требуется масса рабочего тела для ЯРД при импульсе 1000с. (масса копплекса пусть ~50 т.).
5. Почему считается что ЭРД - это всегда низкая тяга? Что мешает сделать её большей?
6. Почему считается что ЯРД - это всегда высокая тяга? Что мешает сделать её меньшей?
7. Почему если ЭРД, то ксенон?
8.

1) преобразователи тепла в эл-во
2) система охлаждения в условиях космоса
3) выносливые (прошедшие ресурсные испытания) движки

Нет подозрения, что это всё уже как бы летало? Особенно "система охлаждения" которая штатно входит в состав любого КА, не обязательно даже с реактором и ЭРД?[/quote]