Лунный гелий-3 или Все пути ведут на Луну

[sychbird]

Не исключено. Но мне кажется это  скорее на ближайшие 20-25 лет. А дальше  для старта с Луны скорее всего, ИМХО, пойдет плазма, может с гибридными бустерами. Ну, Вы-ж понимаете, полет фантазии...

[Eraser]

Один из вариантов лунных ракет - гибридники с УИ 200 с и вытеснительной подачей. Очень простые.

Да, алюминий, магний как топливо и кислород в качестве окислителя.

[pkl]

Нужно четко отдавать себе отчет, что в случае производства топлива и ракетно-космических систем непосредственно на Луне для полетов в Солнечной системе в условиях невесомости (без посадки на  относительно массивные планеты и астероиды с большем чем на Луне гравитационным ускорением) принципы проектирования таких систем будут принципиально иные, чем для условий старта с Земли. Относительное значение сил поверхностного натяжения жидкостей увеличивается пропорционально соотношению значений ускорения сил тяжести. При старте с Луны с малыми ускорениями для баков достаточно будет иметь что-то в роде емкостей из фольги в сетчатой силовой конструкции. Или емкостей из мембраноподобных эластичных материалов также в сетчатых силовых ограждающих конструкциях. Естественно в этом случае нельзя применять вытеснительные схемы подачи топлива.

Думаю как раз наоборот, на материале экономить не будут, и двигатели будут с вытеснительной подачей, во всяком случае поначалу. Их проще изготовить.

Я тоже так считаю. Честно говоря, массовое производство таких "тонкоплёночных" конструкций даже на Земле, даже в том будущем будет наладить весьма проблематично. Куда уж Луне. Вдобавок, если мы говорим о технике для космоса, мы должны понимать, что ремонт такой техники весьма сложен. Как правило, вообще невозможен.

Насчёт двигательных систем: на мой взгляд отсутствие на Луне биосферы и максимальная автоматизация открывает там широчайшие перспективы использования ядерной и термоядерной энергии. Так что лучше летать не на гибридниках, а на ЯРДах, используя кислород в качестве рабочего тела. В перспективе - импульсные ЯРДы и ТЯРДы а-ла Орион.

[sychbird]

Нужно четко отдавать себе отчет, что в случае производства топлива и ракетно-космических систем непосредственно на Луне для полетов в Солнечной системе в условиях невесомости (без посадки на  относительно массивные планеты и астероиды с большем чем на Луне гравитационным ускорением) принципы проектирования таких систем будут принципиально иные, чем для условий старта с Земли. Относительное значение сил поверхностного натяжения жидкостей увеличивается пропорционально соотношению значений ускорения сил тяжести. При старте с Луны с малыми ускорениями для баков достаточно будет иметь что-то в роде емкостей из фольги в сетчатой силовой конструкции. Или емкостей из мембраноподобных эластичных материалов также в сетчатых силовых ограждающих конструкциях. Естественно в этом случае нельзя применять вытеснительные схемы подачи топлива.

Честно говоря, массовое производство таких "тонкоплёночных" конструкций даже на Земле, даже в том будущем будет наладить весьма проблематично. Куда уж Луне. Вдобавок, если мы говорим о технике для космоса, мы должны понимать, что ремонт такой техники весьма сложен. Как правило, вообще невозможен.

Вы заблуждаетесь. Производство подобных материалов заключается в  наматывании на вал мономолекулярных слов с поверхности жидкости. Оборудование проше не придумаешь. Вообще  производство химико-технологического и биотехнологического оборудования проше всего автоматизировать. А вот высокотемпературные ядерные ракетные двигатели - это высший хай-тех машиностроения.
      Но строго говоря, история техники показывает, что можно  с той или иной достоверностью предсказывать функциональное назначение  будущих технических направлений, и почти не возможно технологии их создания.

[pkl]

Нужно четко отдавать себе отчет, что в случае производства топлива и ракетно-космических систем непосредственно на Луне для полетов в Солнечной системе в условиях невесомости (без посадки на  относительно массивные планеты и астероиды с большем чем на Луне гравитационным ускорением) принципы проектирования таких систем будут принципиально иные, чем для условий старта с Земли. Относительное значение сил поверхностного натяжения жидкостей увеличивается пропорционально соотношению значений ускорения сил тяжести. При старте с Луны с малыми ускорениями для баков достаточно будет иметь что-то в роде емкостей из фольги в сетчатой силовой конструкции. Или емкостей из мембраноподобных эластичных материалов также в сетчатых силовых ограждающих конструкциях. Естественно в этом случае нельзя применять вытеснительные схемы подачи топлива.

Честно говоря, массовое производство таких "тонкоплёночных" конструкций даже на Земле, даже в том будущем будет наладить весьма проблематично. Куда уж Луне. Вдобавок, если мы говорим о технике для космоса, мы должны понимать, что ремонт такой техники весьма сложен. Как правило, вообще невозможен.

Вы заблуждаетесь. Производство подобных материалов заключается в  наматывании на вал мономолекулярных слов с поверхности жидкости. Оборудование проше не придумаешь. Вообще  производство химико-технологического и биотехнологического оборудования проше всего автоматизировать. А вот высокотемпературные ядерные ракетные двигатели - это высший хай-тех машиностроения.
      Но строго говоря, история техники показывает, что можно  с той или иной достоверностью предсказывать функциональное назначение  будущих технических направлений, и почти не возможно технологии их создания.

Аааа... скажите, подобного рода конструкции на Земле где-то используются?

Насчёт ЯРДов: согласен, активные зоны будем возить с Земли. А вот насчёт импульсных, которые, я полагаю, станут основной рабочей лошадью - что тут сложного?

[Eraser]

Вы заблуждаетесь. Производство подобных материалов заключается в  наматывании на вал мономолекулярных слов с поверхности жидкости.

На Луне проблема и с органикой, и с жидкостями. А вот в металлах недостатка не будет. Я согласен с точки зрения экономии материала ввозмого с Земли, такие тонкоплёночные конструкции могут оказаться весьма эффективными, но речь то идёт о том, как максимально использовать материалы добываемые на месте.

[Eraser]

И кстати, назовите мне космические корабли, в орбитальной ДУ которых используются ТНА? Вытеснительная подача более отработана.

[Андрей Суворов]

Заблуждение
Даже во взлётной ступени наших лунобурилок была насосная подача.
У двигателей ориентации подача, конечно, вытеснительная, а вот у сближающе-корректирующих чаще насосная.

[fagot]

Ну это у нас традиция такая - выжимать характеристики, часто в ущерб надежности, плюс уменьшение габаритов играло некоторую роль. Однако же на Аполлоне обошлись вытеснительной подачей, а из кораблей ТНА остались разве что на ФГБ. Да и на спутниках насосов давно нет, только на наших АМС они и оставались, а на забугорных их и не было никогда.

[sychbird]

Позвольте еще раз напомнить, что в теме об эластичных баковых системах имелось ввиду, их производство и использование на Луне в период не ранее, чем лет через  сорок- пятьдесят. Сейчас довольно интенсивно развивается технологии создания искуственных мышц на основе пластиков, сокращающихся под действием приложенных электрических потенциалов. ИМХО, подобные принципы могут быть использованы и для замены вытеснительной подачи. Несложно организовать бегущую волну сокращения по кольцевому эластичному тракту. Поскольку предполагаются плазменные двигатели с очень большим УИ высокие давления подачи не требуются.

Еше одним преимуществом эластичных баковых систем, ИМХО, заключается в возможности использовать большое колличество относительно малых объемов для создания противометеоритной защиты жилых объемов. Потеря нескольких малых объемов  с рабочим телом не критична. Из них относительно легко создавать различные изменяемые пространственные конфигурации.

[sychbird]

Аааа... скажите, подобного рода конструкции на Земле где-то используются?

Если Вы спрашиваете о гибких емкостях, то для земных условий с g=9,81м/сек2[/size] они не годятся. А если об оборудовании для производства мембранных материалов, то  да, используются.

[sychbird]

Ну это у нас традиция такая - выжимать характеристики, часто в ущерб надежности, плюс уменьшение габаритов играло некоторую роль. Однако же на Аполлоне обошлись вытеснительной подачей, а из кораблей ТНА остались разве что на ФГБ. Да и на спутниках насосов давно нет, только на наших АМС они и оставались, а на забугорных их и не было никогда.

Они долгое время не догадывались о возможности каталитического разложения гидразина для получения  рабочего газа привода турбины. Турбопривод не напряженный и очень надежный. Для относительно небольших времен жизни объекта бьет вытеснительную подачу на вылет.

[fagot]

Они долгое время не догадывались о возможности каталитического разложения гидразина для получения рабочего газа привода турбины. Турбопривод не напряженный и очень надежный. Для относительно небольших времен жизни объекта бьет вытеснительную подачу на вылет.

А как догадались, почему не использовали? :wink: У нас такая схема применялась всего один раз по причине несамовоспламеняемости НДМГ с кислородом и соответственно неустойчивости горения при большом избытке горючего и малом расходе окислителя. Никаких особых преимуществ в сравнении с двухкомпонентным ГГ схема не имеет, температура газа на турбине практически та же, на надежность насосов вообще не влияет. При сравнительно небольших ХС, да еще и в вакууме, насосная подача немного выигрывает у вытеснительной, проигрывая в простоте и надежности.

[pkl]

Позвольте еще раз напомнить, что в теме об эластичных баковых системах имелось ввиду, их производство и использование на Луне в период не ранее, чем лет через  сорок- пятьдесят. Сейчас довольно интенсивно развивается технологии создания искуственных мышц на основе пластиков, сокращающихся под действием приложенных электрических потенциалов. ИМХО, подобные принципы могут быть использованы и для замены вытеснительной подачи. Несложно организовать бегущую волну сокращения по кольцевому эластичному тракту. Поскольку предполагаются плазменные двигатели с очень большим УИ высокие давления подачи не требуются.

Еше одним преимуществом эластичных баковых систем, ИМХО, заключается в возможности использовать большое колличество относительно малых объемов для создания противометеоритной защиты жилых объемов. Потеря нескольких малых объемов  с рабочим телом не критична. Из них относительно легко создавать различные изменяемые пространственные конфигурации.

Это всё слишком сложно и геморройно. В науке есть принцип "бритвы Оккама". А в технике, как правило, прослеживается стремление к относительно простым решениям. И я вообще не понимаю, зачем так извращатьс с баками? Что это даст?

[sychbird]

Это всё слишком сложно и геморройно. В науке есть принцип "бритвы Оккама". А в технике, как правило, прослеживается стремление к относительно простым решениям. И я вообще не понимаю, зачем так извращатьс с баками? Что это даст?

Это избавит при полетах в дальний космос от ситуаций Аполона 13. В десятках миллионов километров от Земли подобная ситуация при одном жестком баке 100% гибельна для экипажа и миссии. И это на десятки процентов уменьшает стартовую массу девайса, что равнозначно пропорциональному увеличению дальности полета при сохранении стоимости.

[pkl]

Это всё слишком сложно и геморройно. В науке есть принцип "бритвы Оккама". А в технике, как правило, прослеживается стремление к относительно простым решениям. И я вообще не понимаю, зачем так извращатьс с баками? Что это даст?

Это избавит при полетах в дальний космос от ситуаций Аполона 13. В десятках миллионов километров от Земли подобная ситуация при одном жестком баке 100% гибельна для экипажа и миссии. И это на десятки процентов уменьшает стартовую массу девайса, что равнозначно пропорциональному увеличению дальности полета при сохранении стоимости.

Вообще не понял. Как избавит? И от чего именно?

И как на Луне производить подобные конструкции?

[Eraser]

В десятках миллионов километров от Земли подобная ситуация при одном жестком баке 100% гибельна для экипажа и миссии. И это на десятки процентов уменьшает стартовую массу девайса, что равнозначно пропорциональному увеличению дальности полета при сохранении стоимости.

Давайте сделаем два или три жестких бака, ещё можно разнести их на фермах на случай взрыва. Мне более вероятным представляется сценарий разрушения ТНА с последующим взрывом вашего гибкого бака.  :wink:

[sychbird]

Давайте сделаем два или три жестких бака, ещё можно разнести их на фермах на случай взрыва. Мне более вероятным представляется сценарий разрушения ТНА с последующим взрывом вашего гибкого бака.  :wink:

Ваши опасения напоминают опасения городских властей Парижа в 1900 году,  что у них будут  непреодалимые трудности с вывозом  конского навоза городских улиц в 1930. Или вы полагаете, что технологический бардак и низкая трудовая дисциплина - основные причины взрыва ТНА сохраняться на Луне в 2057 году? Я кстати не предлагал использование насосной подачи.
Отстаивать свое предложение с пеной у рта у меня намерений нет.

[RDA]

В итоге мы хотим получить лунную промышленность, способную удовлетворять потребности человечества в производстве КА, крупногабаритных космических конструкций (станций, научных приборов), обеспечивать лунные и другие внеземные поселения необходимыми для их существования ресурсами и техникой. При этом нужно обеспечивать рост производительности и технического уровня лунной промышленности в условиях минимального грузооборота и максимального информационного обмена с Землёй.

Вот-вот. Начиная со слова "обмен" поподробнее.

Imho, если не будет соблюдаться императив "Космос - Земле", то не будет никакого освоения космоса (в объемах больших флаговтыка), и не будет никаких внеземных поселений.

Вы хотите, чтобы Земля фактически создала автономную космическую "надстройку" к земной цивилизации. Но на существующем технологическом уровне любые внеземные поселения без материальной поддержки с Земли – просто-напросто нежизнеспособны. А роль доноров рано или поздно перестанет удовлетворять землян, даже если предположить, что хватит "драйва", чтобы основать такие поселения.

Ну, я то четко представляю себе результат. А производство РН лучше начинать с самых тяжелых частей - топлива и баков.

Imho характеристики РН определяются, прежде всего, двигателями. Если продолжить летать на химии, то за пределами околоземной орбиты ничего большего, чем флаговтык – не добиться.  

Если же переходить на ЯРД, то в качестве РТ подойдет лишь водород и его соединения. Не даром Буссард, рассматривая РТ в своей книге, кроме них ничего не описывал.

А Вы, простите, со своим гелием, четко представляете себе результат?

Да, четко представляю.

Гелий-3 – это единственное вещество, прогнозируемое использование которого при объемах добычи порядка сотен тонн, которое способно изменить "лицо цивилизации". Никакое другое вещество таким потенциалом не обладает.

Добыча гелия-3 в атмосферах планет гигантов – это, пожалуй, единственная прикладная (в сколько-нибудь обозримом будущем) задача, способная востребовать ЯРД.

[Gonza]

Гелий-3 – это единственное вещество, прогнозируемое использование которого при объемах добычи порядка сотен тонн, которое способно изменить "лицо цивилизации". Никакое другое вещество таким потенциалом не обладает.

Пока что не получена управляемая термоядерная реакция. А тем более пригодная для использования в "повседневности".
ITER на дейтерии-тритии может быть построят к 2015-2020 году.

Гелий-3 не единственное вещество пригодное для использования в термоядерных реакциях, в т.ч. в "почти_без_загрязнения". Если Вы про это говорили: "изменить лицо цивилизации". А с учетом того, что его надо добывать не на Земле, транспортировать за 300 тыс.км - то врядли оно найдет практическое применение.

В ближайшую сотню лет, скорее всего, будет использоваться обычное ядерное топливо плюс вестись ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ работы по промышленной управляемой термоядерной энергетике.

Все эти разговоры про "гелий-3" - PR, тем более на территории б. СССР, где используемых ресурсов не хватает даже на элементарное поддержание жизнедеятельности людей на минимальном уровне...