Российские пилотируемые КК и тендер Роскосмоса

[avmich]

Пытался составить табличку характеристик Клипера от РККЭ... Оказалось, много всего. Поэтому пока что рассмотрена часть вопроса... Табуретки приветствуются.

-----

Клипер: "за" и "против"

Сравнение Клипера с Союзом

1) Стоимость разработки

КК Союз существует и успешно летает; КК Клипер на данный момент, июнь 2006 года, является немногим более чем рядом предварительных работ - аэродинамика, компоновка, бортовые ДУ и т.п. То есть, для Клипера ещё не готов так называемый эскизный проект. Поэтому, конечно, стоимость разработки Клипера резко превосходит стоимости многих предлагаемых модернизаций Союза.

Два комментария. 1) В этом месяце ожидается подведение итогов тендера по Клиперу в ФКА. Вероятно, появится новая информация. 2) Глава РККЭ Н.Севастьянов заявлял недавно, что "проектирование Клипера закончено" (все цитаты приблизительные, по моему пониманию). Хотелось бы понять, что имеется в виду. В НК ожидаются статьи на эту тему, начиная с июля.

По первому пункту - я бы сказал, сравнение некорректно, так как сравнивается существующая система и предлагаемая. Однако в наше время нельзя отбросить экономические реалии. Таким образом, в этом пункте вопрос ставится так - можем ли мы себе позволить такой Клипер, как предлагает РККЭ?

2) Стоимость эксплуатации

Если в случае с разработкой понятно, что она относительно дорога, то с эксплуатацией ясности меньше. С одной стороны, были заявления, в частности, Н.Севастьянова, о том, что Клипер "снизит стоимость доставки человека на орбиту втрое". С другой, даже если сейчас это просчитывается так, это всего лишь планы - которые в аэрокосмосе имеют тенденцию корректироваться в худшую сторону.

Заявления о том, что в эксплуатации Клипер будет дешевле, можно подкреплять следующими факторами: 1) Клипер заявляется многоразовым, то есть, подготовка уже слетавшего аппарата к новому полёту может оказаться дешевле, чем строительство нового КК Союз 2) Клипер выводит 6 космонавтов, вместо 3 на Союзе, при одном запуске ракеты-носителя. То есть, экономически следует, в таком случае, сравнивать стоимость запуска Клипера на одной РН с двумя запусками КК Союз - два экземпляра КК Союз, две РН.

Такое сравнение, на мой взгляд, достаточно правомерно, потому что часто возникает нужда вывести большее число людей. При этом либо выводят два Союза - что позволяет сравнивать по вышеприведённой схеме - либо отказываются от части решаемых задач. Тогда нужно сравнивать по стоимости запуск Клипера с запуском Союза плюс недополученная выгода от меньшего экипажа Союза по сравнению с Клипером. Здесь сравнение выглядит более сложным.

Тем не менее, можно всегда сравнивать "в лоб" один запуск Клипера и один запуск Союза. При этом сравнивается предполётная подготовка многоразового Клипера со строительством нового КК Союз, а также стоимость РН для КК Союз (предполагается в скором будущем пускать Союзы на РН Союз-2, сейчас - на РН Союз-ФГ) против стоимости РН для запуска Клипера (сейчас предлагается "лёгкий" Клипер пускать на РН Союз-2.3, "тяжёлый" Клипер - на РН Союз-3). Стоимости разных вариантов РН - это тоже сложный вопрос, тем более при предполагающихся существенных модификациях РН Союз.

По этому пункту, на мой взгляд, информации недостаточно. Если переподготовка Клипера окажется относительно недорогой (заявлялась степень многоразовости. по деньгам, 80%), а стоимости РН окажутся близкими, то Клипер может оказаться выгоднее в эксплуатации. Но это ещё предстоит выяснить.

3) Удобство и безопасность работы космонавтов в КК

Речь идёт о рабочем объёме КК, который вносит важный вклад в удобство полёта. Это же тесно связано с безопасностью - например, проще быстро надеть скафандры или подобраться к неисправности, если есть где развернуться. В Клипере рабочий объём возвращаемой кабины 20 м3, плюс объём бытового отсека примерно 5 м3; у Союза объём СА 4 м3. То есть, даже в расчёте на одного члена экипажа Клипер ваглядит предпочтительнее. Заметим, что в последнее время всё больше внимания уделяется вопросам удобства и безопасности, поэтому такое преимущество Клипера оказывается относительно важным.

По этому пункту Клипер превосходит Союз.

4) Мягкость посадки

При посадке могут возникать самые большие перегрузки за всё время космического полёта. Это особенно проблематично при возврате из длительных полётов в условиях невесомости. Снижение перегрузок при посадке снижает медицинские требования к экипажу, что упрощает тренировки к полёту, снижает сроки подготовки. Всё это снижает стоимость подготовки. Кроме того, меньшие перегрузки позволяют летать в космос более широким слоям населения. И ещё, меньшие перегрузки про возврате позволяют возвращать на Землю более хрупкий груз.

Клипер уменьшает перегрузки, по сравнению с Союзом, за счёт более развитой аэродинамической формы. Посадка при этом растягивается во времени. При посадке на шасси Клипер также уменьшает посадочный удар - этот вариант, правда, доступен только крылатому варианту Клипера.

По вопросу мягкости посадки Клипер лучше Союза.

5) Управляемость посадки

За счёт своей аэродинамики Клипер может позволить посадку со значительным отклонением (запас манёвра "вбок"). Более управляемый Клипер точнее садится в заранее заданный район. Это приводит к ускорению встречи космонавтов и груза, и существенному удешевлению процедуры встречи; последнее надо учитывать при оценке стоимости эксплуатации. За счёт большого манёвра "вбок" Клипер может спускаться с орбиты на большем числе витков, а крылатый вариант может в принципе садиться на обычные аэродромы - эти факторы повышают безопасность. Мы видим, что разные технические решения затрагивают сразу несколько аспектов КК.

По этому критерию Клипер более предпочтителен, чем Союз.

6) Безопасность посадки

О безопасности говорят, когда уже не до груза или удобства. Насколько Клипер безопасен в критических ситуациях? СА Союза способен к "баллистической" посадке, когда единственная критически важная (насколько мне известно) операция - выпуск парашютов. В остальном спуск проходит без управления - СА слегка закручивается, для улучшения стабилизации, и всё.

Клипер неспособен к такому виду спуска. Хотя вроде бы крылатые аппараты способны спускаться "в режиме кирпича" - например, Бор-4, или суборбитальный СпейсШипУан - Клипер, даже бескрылый, не предназначен для такой посадки. Бортовые компьютеры и двигательная установка, а на последнем участке - и аэродинамические поверхности должны работать во время спуска, поддерживая устойчивость полёта.

По этому критерию Клипер проигрывает Союзу.

7) Грузоподъёмность "с орбиты на Землю"

Клипер проектируется так, чтобы быть способным возвращать с орбиты груз в 500 кг. Союз такой возможностью сейчас не обладает. Можно запускать беспилотный Союз - чего не делалось много десятилетий, вероятно, понадобятся некоторые переделки - однако, среди прочего, это означает оплачивать спуск грузов строительством и запуском КК и РН. Пока что, так или иначе, обходятся без возможности спускать грузы, или спускают на Шаттле. Клипер может решить эту задачу.

По этому критерию Клипер выигрывает у Союза.

8) Срок подготовки к новому полёту

КК Союз строится 1,5-2 года. Клипер, как заявляется, может быть подготовлен к новому полёту в течение полугода. Среди прочего, это означает экономию на ошибках планирования - планировать за полгода проще, чем за два года. Имея флот из 4 аппаратов, скажем, окажется более возможным, как мне кажется, организовывать срочные полёты, скажем, спасательные экспедиции.

По этому критерию Клипер выглядит более предпочтительным.

9) Наличие РН для запуска

В связи с тем, что Клипер тяжелее Союза, ему требуется большая РН. Можно рассматривать разные варианты РН, но в целом (это ещё один пункт по стоимости эксплуатации) выведение на орбиту Клипера будет стоить дороже, чем Союза. Ни одна из существующих РН не заявлена как пригодная для запусков Клипера. Хотя это возможно в будущем, для Клипера может понадобится - хотя бы в дополнение к другим вариантам - разрабатывать новую РН.

То есть, можно при разработке КК ориентироваться на существующие РН. Это налагает ограничения на КК. Можно, наоборот, делать КК, уделяя большее внимание задачам, а затем под КК строить РН. На практике, вероятно, имеет место промежуточный вариант- разрабатывают КК под его задачи, имея в виду то, насколько сложно будет найти хороший вариант РН.

Один из вероятных вариантов РН для Клипера - дальнейшее развитие РН Союз. Плюсом такого подхода является то, что уже имеется несколько работающих стартовых комплексов (СК), и изменения носителя идут по частям. Это удешевляет процесс, что повышает вероятность получения РН с нужными характеристиками.

Итак, по этому критерию Клипер проигрывает Союзу примерно так же, как и в первом пункте - мы сравниваем существующую систему с требующейся. Однако необходимость в разработке РН, конечно, сказывается на экономике проекта.

10) Возможность полётов к Луне

Среди прочих свойств Клипера его разработчики упоминают, что он предназначается для входа в атмосферу со второй космической скоростью - то есть, способен вернуться на Землю от Луны. Однако для этого Клипер надо сначала отправить к Луне, и тут его большая масса оказывается проблемой.

Если Союз можно отправить в облёт Луны с помощью одного РБ ДМ, выводимого на Протоне, то для Клипера понадобится или строить водородный КВРБ, или запускать два или более керосиновых РБ, или строить большую РН и больший РБ. Всё это сложные и дорогие варианты.

В этом пункте повышенная масса Клипера представляет собой существенную проблему, по сравнению с Союзом. Конечно, запуская Клипер к Луне, мы получаем все плюсы, связанные с Клипером - как в целом более современным КК - но обеспечения отправки Клипера в облёт Луны выглядит более сложной и дорогой операцией.

С точки зрения полётов к Луне в краткосрочной перспективе Клипер проигрывает Союзу по экономическим характеристикам.

[Ну-и-ну]

Какая, прости Господи, задница.
С..ные 18 миллионов долларов (пара-тройка особняков или один многоквартирный дом в Москве, да?) достаточны дабы поменять стратегию страны в области ПК? Так может и нет никакой стратегии? Позорище непредставимое.
18 миллионов... Хоть бы 500, ну 400 накрайняк. Офигеть. Стратеги, мля. Роскосмос. Тьфу.

Кто еще до сих пор верит, что РКК "Энергия" разрабатывает свой "Клипер"?
Кстати, до объявленной даты окончания конкурса (июнь 2006 г.) осталось 5 (включая сегодня) рабочих дней.

Ну, если всё к вере сводить... Давайте глядеть на факты.

Скажем, есть голый факт - вот лично Вы четыре недели назад нам обещали некие сенсационные новости в течение 2-х недель.

Есть другой голый факт - кроме оной статьи на space.com и заявления на Вашем сайте никаких новостей по топику вообще не было. Официально - вообще молчок. За 4 недели.

Что из этих фактов следует - не знаю. Может, Вы банально торопитесь, а Россия страна медленная. Может, Ваши оценки времени надо умножать на Пи (стандартная ошибка). Может, Ваш источник облажался. Сами думайте.

[Ну-и-ну]

Ну-и-ну:

Из МАКСа надо делать носитель, а не гибрид носителя и корабля. На возвращаемость, крылья и пр. забить. За счёт экономии на кабине-крыльях-ТЗП ПН будет +/- такая же, как заявлено сейчас, но при ~вдвое меньшей стартовой массе. Двигло оставить одно, пулять с Руслана.

Итого вместо Союза с кучей ступеней и движков - одна ступень с одним однокамерным двиглом, пускаемая с доработанного неуникального самолёта. ИМХО, экономия налицо.

От многоразового ОС пока не видно причины отказываться. В Молнии получили массу ПГ на НКО:
для многоразового ОС - 11 т;
для одноразового носителя - 20 т.
При этом у варианта с ОС спасается всё кроме топливного бака.
И не исключено, что потребуется что-нибудь вернуть с орбиты.
Если возить плотные грузы, то массу ПГ можно увеличить ещё за счёт сокращения объёма отсека ПГ (ограничения объёма отсека ПГ для ОС всё-равно неизбежны). А если эти грузы нецельные, например - вода, компоненты топлива, то большая размерность действительно не нужна. Вполне достаточно модификации АН-124.

Во, 20 тонн ПН. Уменьшим массу носитея на 65%, массу ПН (очень грубо говоря) на 65%. Получим 7 тонн ПН пуляемых одноступенчатым носителем (с самолёта) массой носителя 96 тонн. Ну не красота ли? Уверен, что модернизировать Руслан, дабы он таскал 96 тонн на горбу - можно. Вместо здорового Союза с кучей ступеней и движков - простая железяка. Здорово ведь!

[Вадим Лукашевич]

Отсутствие какой-либо официальной инфы от ФКА или РКК подтверждают мою правоту. Вернее, моих источников. Это первое.
А второе - все утечки сейчас возможны только со стороны ESA. Наши будут молчать. Потому как говорить им нечего; и конкурс через неделю вряд ли кончится.

PS
а "Клипер", тот, который мы знаем, еще может какое-то время просуществовать на уровне изучения концепций, и теоретически он еще сможет "выстрелить", но для этого потребуется стечение слишком уж многих маловероятных факторов... Так что вряд ли. И мы (РКК, разумеется, как инициатор и первоначальный фаворит конкурска) уже месяц проектируем другой корабль.

[avmich]

"В физике есть два мощных метода. Один из них - метод переобозначений..." (Н.Карлов, тогда ректор МФТИ)

Вадим, а можете пояснить логику разработки другого корабля РККЭ? Денег не хватает на этот вариант?

[avmich]

до объявленной даты окончания конкурса (июнь 2006 г.) осталось 5 (включая сегодня) рабочих дней.

Хороший повод, вероятно, будет задать вопрос пресс-службе ФКА?

[Ну-и-ну]

Отсутствие какой-либо официальной инфы от ФКА или РКК подтверждают мою правоту. Вернее, моих источников. Это первое.

Я, пардон, не понимаю этой логики.

Пожалуй, если до осени ничего не будет официального, то соглашусь, что Клиппер "самоотменился" в результате неких подковёрных игрищ. Но пока - непонятно. У них там "унутре" есть некие идеи и концепции, ну нехай думают.

[avmich]

http://federalspace.ru/includes/VVP_240506.htm

12 апреля 2006 года,
Москва, Кремль

Стенографический отчет о встрече с космонавтами и руководителями космической отрасли

В.ПУТИН: С праздником!

ВСЕ: Спасибо.

В.ПУТИН: Сегодня – юбилейная, во всяком случае, достаточно круглая дата – 45 лет. Тогда в жизни нашей страны и всего мира произошло огромное событие – это было начало целой эпохи, новой фазы развития человечества. И сегодня не грех вспомнить об этом, тем более что на орбите два человека работают, и у нас, я так понял, будет сегодня возможность их тоже поприветствовать и пожелать им и успешного полета, и хороших результатов, и возвращения домой. Через пять минут, по-моему...

А.ПЕРМИНОВ: В 13.01. Только что произведена посадка предыдущего экипажа, где был и летчик-испытатель бразильский космонавт Маркус Понтес. И сегодня тоже будет с ними связь. В общем-то на сегодняшний день мы праздник отмечаем достойно. Россия занимает ведущее место в космической деятельности, и пилотируемая космонавтика России сейчас на подъеме.

В.ПУТИН: Какие у нас перспективы по новому многоразовому аппарату?

А.ПЕРМИНОВ: Сейчас проходит конкурс, Владимир Владимирович, и борются за место – кто будет его изготавливать. В целом за эту работу три основных предприятия: РКК «Энергия» – космическая корпорация имени С.П.Королева, Государственный космический центр Хруничева и НПО «Молния». И к июню мы рассмотрим закрытый конкурс и обнародуем результаты. А корабль однозначно будет.

В.ПУТИН: К какому году примерно?

А.ПЕРМИНОВ: Планируется 2012–2015 год – ввод в эксплуатацию.

В.ПУТИН: Не за горами уже.

А.ПЕРМИНОВ: Не за горами, да.

...

[Bell]

http://federalspace.ru/includes/VVP_240506.htm
И к июню мы рассмотрим закрытый конкурс и обнародуем результаты.
...

Мда...
ИюЛь уж близиться, а Клипера все нет...

[Лютич]

Клипер выводит 6 космонавтов, вместо 3 на Союзе, при одном запуске ракеты-носителя. То есть, экономически следует, в таком случае, сравнивать стоимость запуска Клипера на одной РН с двумя запусками КК Союз - два экземпляра КК Союз, две РН.

Вы забываете про то, что Клипер без Парома не летает. Т.е. у нас тут те же две РН, только помощнее нынешних Союзов и подороже.

[Andy_K64]

Клипер выводит 6 космонавтов, вместо 3 на Союзе, при одном запуске ракеты-носителя. То есть, экономически следует, в таком случае, сравнивать стоимость запуска Клипера на одной РН с двумя запусками КК Союз - два экземпляра КК Союз, две РН.

Вы забываете про то, что Клипер без Парома не летает. Т.е. у нас тут те же две РН, только помощнее нынешних Союзов и подороже.

Буксир будут запускать один раз, а дальше он будет на орбите.

[Зомби. Просто Зомби]

А заправка?

[avmich]

А сколько нужно горючего для заправки, Зомби? И нужно ли каждый раз гонять ракету для этого горючего?

[Зомби. Просто Зомби]

А что, через раз? :wink:  :mrgreen:
Нет, "экономическая выгодность" рассматривалась на форуме,
нет причин оспаривать
Но "выигрыш" вовсе не такой значительный, как кажется
А усложнения очевидны, а целесообразность сомнительна...

Впрочем, мне Клипер не нравится по другой причине, не буду к мелочам цепляться, так и быть :mrgreen:

[Bell]

А что, через раз? :wink:  :mrgreen:

По расчетам вроде получалось - через 3.

[Bell]

Клипер выводит 6 космонавтов, вместо 3 на Союзе, при одном запуске ракеты-носителя. То есть, экономически следует, в таком случае, сравнивать стоимость запуска Клипера на одной РН с двумя запусками КК Союз - два экземпляра КК Союз, две РН.

Вы забываете про то, что Клипер без Парома не летает. Т.е. у нас тут те же две РН, только помощнее нынешних Союзов и подороже.

Паромный Клипер вроде предполагался на первом этапе, пока "семерку" не доведут до ПН 14 т. Ну а теперь понятно, что к моменту появления Клипера (или чего там) и так довести успеют. Можно обойтичь без промежуточного варианта с Паромом.

[avmich]

Клипер выводит 6 космонавтов, вместо 3 на Союзе, при одном запуске ракеты-носителя. То есть, экономически следует, в таком случае, сравнивать стоимость запуска Клипера на одной РН с двумя запусками КК Союз - два экземпляра КК Союз, две РН.

Вы забываете про то, что Клипер без Парома не летает. Т.е. у нас тут те же две РН, только помощнее нынешних Союзов и подороже.

Есть несколько схем Клипера - в данном случае можно становиться на "лёгком" Клипере, которому требуется Паром, и "тяжёлом", которому Паром не требуется.

Даже Клиперу-Л может не понадобиться Паром для каждого полёта. То есть, для запуска Клипера-Л понадобится 1.33 - 1.5 запусков РН.

Клиперу-Т Паром не нужен. Тут, конечно, существенным будет сравнение стоимостей РН - для Клипера-Т она существенно тяжелее, и, соответственно, дороже, чем для Союза. Но этот вопрос разбирается отдельно.

[Вадим Лукашевич]

Вадим, а можете пояснить логику разработки другого корабля РККЭ? Денег не хватает на этот вариант?

сложно сказать - мало инфы, а кто ей владеет, то не делится. Но насколько я знаю, здесь играют два фактора:
1. денег на полный объем НИОКР на новый корабль в ФКП нет, поэтому нужен соинвестор, а им может быть только ESA. Поэтому сейчас они, дав небольшую сумму реальных денег и пообещав в дальнейшем дать больше, могут в самом деле диктовать нам, какой корабль строить. То, что я видел, больше напоминает "Шеньчжоу", чем общеизвестный "Клипер".
2. американцы фактически бросают МКС и берут курс на Луну, поэтому и мы, как и европейцы, пытаемся их обставить по срокам, по крайней мере по пилотируемому облету Луны. Технические предпосылки для решения этой задачи в кратчайшие сроки есть, причем меньшими по сравнению с американами затратами. А потом, решив эту тактическую задачу (которая сама по себе, без высадки на поверхность - полный тупик), можно вернуться к "Клиперу"

[avmich]

2. американцы фактически бросают МКС и берут курс на Луну, поэтому и мы, как и европейцы, пытаемся их обставить по срокам, по крайней мере по пилотируемому облету Луны. Технические предпосылки для решения этой задачи в кратчайшие сроки есть, причем меньшими по сравнению с американами затратами. А потом, решив эту тактическую задачу (которая сама по себе, без высадки на поверхность - полный тупик), можно вернуться к "Клиперу"

Что, действительно "политический" фактор всё ещё играет существенную роль в принятии такого рода решения? :(

То, что сейчас России технически проще долететь до окололунной - понятно, но непонятно, зачем. Или всё же есть ощутимые шансы переориентировать пилотируемые полёты на лунные задачи уже в среднесрочной перспективе? Это может подороже Клипера стать...

То есть, непонятно. зачем эта тактическая задача нужна. Полная программа - с хотя бы минимальной высадкой на Луне - будет уже как минимум сравнима с Клипером по стоимости.

Вот здесь - http://thespacereview.com/article/648/1 - приводится мнение уважаемого историка советской космонавтики Азифа Сиддики, что "the current Russian human spaceflight system is still essentially a "second generation" system with its roots in the 1960s." Клипер мог бы по крайней мере перейти на следующее - четвёртое, если считать Восток/Восход, Союз/ТКС, Буран - поколение.

(У американцев, видимо, поколения надо считать так - Меркурий, Джемини/Аполлон, как делавшиеся более-менее параллельно по концепциям, Шаттл, СЕВ. Китай сразу начал с КК второго поколения.)

[Вадим Лукашевич]

В.ПУТИН: Какие у нас перспективы по новому многоразовому аппарату?
А.ПЕРМИНОВ: Сейчас проходит конкурс, Владимир Владимирович, и борются за место – кто будет его изготавливать. В целом за эту работу три основных предприятия: РКК «Энергия» – космическая корпорация имени С.П.Королева, Государственный космический центр Хруничева и НПО «Молния». И к июню мы рассмотрим закрытый конкурс и обнародуем результаты. А корабль однозначно будет.

Заметьте, к июню, а не к июлю!
А осень уже "не за горами, да" :wink: