Заправки в космосе.

[azvoz]

Объединенная тема по заправкам в космосе.

Старые темы:
Заправки на орбите=Автор avmich, 24.10.2011 13:18:24
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=12322.0
--
Заправка на низкой орбите Земли=Автор Технократ, 26.05.2006 07:52:51
https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=3582.0

Если кто нибудь найдет еще подобные темы - просьба сообщить.
Помещу в список.

[azvoz]

Космические заправщики
https://habr.com/ru/post/396881/

Давайте разберемся, где и как физика позволяет заправлять спутники, кого дозаправляют уже лет сорок, а также какие проекты космической дозаправки (и не только) были и планируются.

[Bell]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

[azvoz]

NASA вместе с SpaceX создадут заправочную станцию на орбите Земли
Николай Хижняк  01.08.2019,обновлено 15.06.2020
https://hi-news.ru/technology/nasa-vmeste-s-spacex-sozdadut-zapravochnuyu-stanciyu-na-orbite-zemli.html

SpaceX вместе с нашим Исследовательским центром Гленна и Исследовательским центром Маршалла будут заниматься созданием новых технологий, необходимых для доставки ракетного топлива на околоземную орбиту. Для самой SpaceX это станет очень важным шагом в разработке их космического корабля Starship, -- говорится в опубликованном пресс-релизе агентства NASA.

[Asteroid]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

Это тоже можно назвать заправкой - вспоминаем историю с быстрой заменой аккумуляторов у электромобилей.

[Верный Союзник с Окинавы]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

Не факт. Большой бак легче множества маленьких, а всю систему перекачки топлива можно сделать съёмной/доставлять вместе с танкером.

[Верный Союзник с Окинавы]

А почему нет вариантов типа

"Дозаправку будут использовать, но только для полётов в дальний космос";

"Дозаправку будут использовать, но на других планетах и топливом местного производства";

"Дозаправка для дальних полётов будет на НОО и орбитах небесных тел, но привозным топливом";

"Дозаправка будет для любого чиха. Например Starship для разведения условных Starlink'ов будет ждать заправки";

и т.д..

[Asteroid]

А почему нет вариантов типа

"Дозаправку будут использовать, но только для полётов в дальний космос";

"Дозаправку будут использовать, но на других планетах и топливом местного производства";

"Дозаправка для дальних полётов будет на НОО и орбитах небесных тел, но привозным топливом";

"Дозаправка будет для любого чиха. Например Starship для разведения условных Starlink'ов будет ждать заправки";

и т.д..

Это можно уточнить в комментариях. Не надо размывать идею в сотнях нюансов применения.

[Bell]

Черт, я смотрю, мухи опять побеждают!

[Bell]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

Не факт. Большой бак легче множества маленьких, а всю систему перекачки топлива можно сделать съёмной/доставлять вместе с танкером.

А почему маленькие? Топливо составляет львиную долю системы по массе. Выводить большие баки, массой примерно с "голый" корабль.
Условно говоря, для полета на Марс необходим экспедиционный корабль массой 400 т. Скажем, 100 т будут весить жилые/складские модули, посадочный модуль, двигатели и осевая ферма. Выводим двумя запусками по 50 т, собираем вместе. К ним выводятся 6 баков с топливом по 50 т, стыкуются, подключаются трубопроводы и вперед.

Опять же, еще большой вопрос - а что собсно заправлять? В каких масштабах? Есть ли вообще в этом реальная необходимость?

[Верный Союзник с Окинавы]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

Не факт. Большой бак легче множества маленьких, а всю систему перекачки топлива можно сделать съёмной/доставлять вместе с танкером.

А почему маленькие? Топливо составляет львиную долю системы по массе. Выводить большие баки, массой примерно с "голый" корабль.
Условно говоря, для полета на Марс необходим экспедиционный корабль массой 400 т. Скажем, 100 т будут весить жилые/складские модули, посадочный модуль, двигатели и осевая ферма. Выводим двумя запусками по 50 т, собираем вместе. К ним выводятся 6 баков с топливом по 50 т, стыкуются, подключаются трубопроводы и вперед.

Опять же, еще большой вопрос - а что собсно заправлять? В каких масштабах? Есть ли вообще в этом реальная необходимость?

Возьмём старшиповские 200 тонн сухой массы и 1200 тонн топлива. ХС чуть больше 7 км/с.

В два пуска собираем оборудование, а топливо - за 12 пусков...

Те ещё грозди выходят.

[Искандер]

Если уж так припрёт, то технологически и по массовому совершенству проще выводить готовые заправленные баки и стыковать. Минус все системы обеспечения перекачки, включая трубопповоды, и вторая масса баков у получателя.

Не факт. Большой бак легче множества маленьких, а всю систему перекачки топлива можно сделать съёмной/доставлять вместе с танкером.

А почему маленькие? Топливо составляет львиную долю системы по массе. Выводить большие баки, массой примерно с "голый" корабль.
Условно говоря, для полета на Марс необходим экспедиционный корабль массой 400 т. Скажем, 100 т будут весить жилые/складские модули, посадочный модуль, двигатели и осевая ферма. Выводим двумя запусками по 50 т, собираем вместе. К ним выводятся 6 баков с топливом по 50 т, стыкуются, подключаются трубопроводы и вперед.

Опять же, еще большой вопрос - а что собсно заправлять? В каких масштабах? Есть ли вообще в этом реальная необходимость?

Возьмём старшиповские 200 тонн сухой массы и 1200 тонн топлива. ХС чуть больше 7 км/с.

В два пуска собираем оборудование, а топливо - за 12 пусков...

Те ещё грозди выходят.

Учитывая концепцию инфраструктуры Старшипа, капсулизированное топливо?
Нет, сюда оно не пляшет ни как.
Капсулизированное топливо хорошо для одноразовых средств выведения. Тут тоже вопросы. Вывели на орбиту, нужно каки-то образом подвести, состыковать, приконнектить. Как?
КК-буксир-сборщик?
Блоки выведения-маневрирования на каждую капсулу? Куда их потом?

[Asteroid]

По поводу перекачки топлива. А что, если попробовать перекачивать через газовую фазу. В исходном баке при падении давления, падает температура испарения и компонент начинает испаряться. В принимающем баке по мере повышения давления происходит конденсация компонента. Возможна ли такая реализация в принципе?

[DiZed]

ться. В принимающем баке по мере повышения давления происходит конденсация компонента. Возможна ли такая реализация в принципе?

при испарении будет происходить поглощение большого количества тепла и сильное захолаживание жидкости (вплоть до замерзания); при конденсации - наоборот. для реализации процесса вам придется организовать теплоперенос между баками - и скорость "перкачки" будет лимитироваться скоростью этого переноса. организовать оное куда как сложнее и накладнее, чем поток жидкости

[Sellin]

Классный опросник. Характеризует уровень ткскзть. 2 варианта боль-менее по теме, хотя и с подковырками, а вторые два вообще откровенный флуд.

[Bell]

Так я не понял - чего заправлять собрались?

[Asteroid]

Так я не понял - чего заправлять собрались?

Я так думаю, что первый кандидат - верхние ступени РН, чтобы использовать их как РБ. КА (спутники ГСО, АМС, ЛВПК) перед отправкой к цели - тоже интересная тема.

[DiZed]

По поводу перекачки топлива. А что, если попробовать перекачивать через газовую фазу. В исходном баке при падении давления, падает температура испарения и компонент начинает испаряться. В принимающем баке по мере повышения давления происходит конденсация компонента. Возможна ли такая реализация в принципе?

кстати есть еще один нюанс: плотность газа при подразумеваемых давлениях 1-10 атм. на 2-3 порядка ниже, чем жидкости, поэтому перекачка с заданной скоростью потребует на те же 2-3 порядка большей линейной скорости потока в трубопроводе, и соответственно сообщению перекачиваемой среде на 4-6 порядков большей кинетической энергии (которая потом диссипирует в сосуде-приемнике). ... ... ...

[Дем]

Учитывая концепцию инфраструктуры Старшипа, капсулизированное топливо?
Нет, сюда оно не пляшет ни как.
Капсулизированное топливо хорошо для одноразовых средств выведения. Тут тоже вопросы. Вывели на орбиту, нужно каки-то образом подвести, состыковать, приконнектить. Как?
КК-буксир-сборщик?
Блоки выведения-маневрирования на каждую капсулу? Куда их потом?

Даже для Старшипа - логика в этом есть. Далеко не все полёты - к Марсу, соответственно надо будет собирать на орбите что подходящее под миссию.
100 тонн кислорода - шар радиусом 6 метров, 100 тонн метана - 7.5 м. - в грузовой отсек помещаются запросто.

[Юрий Темников]

В связи с отсутствием наличия у нас СТ в достаточно отдалённом будущем,заправочно-обслуживющая ОС и стабильный конвейер по доставке топлива,РБ и других средств доставки ,2-3 ступени ,та же КОРОНА.Это единственная возможность исследования и освоения Луны  и дальнего космоса.

[Bell]

Так я не понял - чего заправлять собрались?

Я так думаю, что первый кандидат - верхние ступени РН, чтобы использовать их как РБ. КА (спутники ГСО, АМС, ЛВПК) перед отправкой к цели - тоже интересная тема.

Верхние ступени РН - хреновые РБ. Специально делать посредственные перезаправляемые верхние ступени, чтоб получались удовлетворительные РБ? Это уже не говоря о том, что там состав оборудования сильно отличается.
На спутниках ГСО топлива немного и до них далеко лететь. Плюс они довольно быстро морально устаревают.
АМС и ПВЛК - разовые, редкие, даже эксклюзивные аппараты. Массовая система орбитальной заправки это вообще не про них.

Итого.
Реально заправлять сейчас нечего и все эти разговоры по сути есть попытка высосать из пальца обоснование для увеличения числа запусков тяжелых многоразовых носителей.

[Bell]

Я вижу только одно применение, где это может иметь прикладное значение. Дозаправка низкообитальных платформ, которые требуют активного поддержания высоты орбиты. Всяческое ДЗЗ и оружие. То есть опять вояки...

[Arzach]

А вот стартап Orbit Fab собирается в 2022-2023 запустить танкер на геостационар с 80 кг гидразина.
В перспективе - модель "танкер + шаттлы-заправщики", гидразин + ксенон, хранение до 15 лет.

Orbit Fab to launch propellant tanker to fuel satellites in geostationary orbit

[Asteroid]

На спутниках ГСО топлива немного и до них далеко лететь.

имелась в виду заправка до отлёта на ГСО

[Bell]

На спутниках ГСО топлива немного и до них далеко лететь.

имелась в виду заправка до отлёта на ГСО

И? До отлета в общей массе доля топлива в спутнике еще меньше. В чем выигрыш?

Или заправлять РБ?

[Bell]

А вот стартап Orbit Fab собирается в 2022-2023 запустить ...

А стекла для просмотра солнечных затмений они не собираются продавать?

[Asteroid]

На спутниках ГСО топлива немного и до них далеко лететь.

имелась в виду заправка до отлёта на ГСО

И? До отлета в общей массе доля топлива в спутнике еще меньше. В чем выигрыш?

Или заправлять РБ?

Да, логичнее РБ

[Bell]

На спутниках ГСО топлива немного и до них далеко лететь.

имелась в виду заправка до отлёта на ГСО

И? До отлета в общей массе доля топлива в спутнике еще меньше. В чем выигрыш?

Или заправлять РБ?

Да, логичнее РБ

Ну тогда уж логичнее КА и РБ выводить отдельно и стыковать - все равно там стыковка должна быть с танкером. То есть топливо выводится сразу в баках, с двигателем и не нужна система перекачки и вторые баки.
А еще логичнее выводить все вместе одним пуском, благо общая масса невелика и подходящих носителей валом. Причем, чем больше общая масса, тем дешевле килограмм.

[Arzach]

А вот стартап Orbit Fab собирается в 2022-2023 запустить ...

А стекла для просмотра солнечных затмений они не собираются продавать?

Не знаю, но могу спросить, если вам интересно.

А пока они другим заняты:

Декабрь 2018 - испытания мягкого бака на МКС
 

Май 2019 - испытания прототипа танкера на МКС

Июнь 2021 - кубсат для тестирования процедуры дозаправки перекисью водорода и их интерфейса RAFTI

[Дем]

Реально заправлять сейчас нечего и все эти разговоры по сути есть попытка высосать из пальца обоснование для увеличения числа запусков тяжелых многоразовых носителей.

Заправка нужна чтобы заменить запуск более тяжёлой ракеты несколькими запусками более лёгкой, а лучше вообще многоразовой. Притом этот заправщих может быть гораздо менее надёжным а следовательно более дешёвым - потеря скольки-то тонн топлива некритична.

А заправлять переливом или втыканием дополнительного бака - это уже вопрос технической реализации.

[Seerndv]

А еще логичнее выводить все вместе одним пуском, благо общая масса невелика и подходящих носителей валом. Причем, чем больше общая масса, тем дешевле килограмм.

- а теперь проделайте это все с "Ангарой" 

[Bell]

А еще логичнее выводить все вместе одним пуском, благо общая масса невелика и подходящих носителей валом. Причем, чем больше общая масса, тем дешевле килограмм.

- а теперь проделайте это все с "Ангарой" 

А какие проблемы у Ангары с официальной заявленной ПН на целевые орбиты?