Воссоздание РН СТК "Энергия" в том или ином виде. Реальность и перспективы

[Мошкит]

А дальше идет автодорога, по которой можно до самых МИКов возить практически любые блоки ступеней.

И там даже фонарных столбов нет или указателей которые могут помешать перевозке ступеней? Т.е. обычные гражданские автомобилисты и грузовики по ней не ездят?

Не в этом проблема, а в сроках перевозки морем и особенно Севморпутем, с его нюансами навигации. Какие-то разовые поставки ректификационных колонн на сроящийся ГПЗ еще можно потерпеть, а систематически и довольно часто возить ракеты месяцами через всю систему рек, каналов, шлюзов, Ледовитый океан и пограничный Амур - никто не хочет брать на себя риски.

Но ведь морские и речные грузоперевозки самые дешёвые. Навигация по СМП давно отработана, есть ледокольный флот, да и собственно активное использование СМП в последнее время стало возможным благодаря потеплению, и в будущем оно очевидно будет продолжаться.
Допустим сразу 3 ступени плывут в разных точках пути, ещё одна уже добралась до космодрома и со склада дожидается отправки в МИК, а в МИКе прибывшая самой первой уже готовится к полёту.
Т.е. нужно просто иметь запас готовых ступеней на космодроме, это вопрос организации логистики и хранения.
С другой стороны, сверхтяж летает достаточно редко...



По "Энергии" с buran.ru:
Масса сухой конструкции бака жидкого водорода - 14,365 т, бака жидкого кислорода - 5,741 т, межбакового отсека -6,26 т

А что если попробовать сделать систему воздушной транспортировки элементов ступени в виде гигантского коптера? 
Мощные электромоторы со сверхпроводимостью, охлаждаемые жидким водородом из транспортируемого бака, жидкий водород собственно в транспортируемом баке, электричество идёт на электромоторы через водородный топливный элемент. С дронами это работает, самые долгоиграющие дроны сейчас на водороде с топливными элементами. Но возможно есть предел масштабирования подобной технологии с упором в ТЭ?
Хотя в эту схему так и просится заполняемая тем же водородом оболочка цеппелина для придания аппарату как минимум нулевой плавучести и соответственно отсутствие энергетических потерь на преодоление гравитации. При этом цеппелин найдет и множество применений в народном хозяйстве.
А чтобы заправка водородом была ещё дешевле, желательно использовать природные источники водорода из горных пород, такие источники последнее время находят периодически везде в мире, есть они и в РФ.

[AlexV]

а систематически и довольно часто возить ракеты месяцами через всю систему рек, каналов, шлюзов, Ледовитый океан и пограничный Амур - никто не хочет брать на себя риски.

А риск в чем? Речной и морской транспорт очень надежны, безопасны и прекрасно освоены. Никаких технических инноваций тут не нужно, судно для перевозки ступеней, хоть речное, хоть морское, получается средне-стандартным без необходимости что-то изобретать. Стандартное судно размерности Волга-Балт, которое заведомо проходит через все каналы и шлюзы, заведомо перевезет любую ступень, любой вменяемой длины и диаметра, плоть до чего-то размерности первой ступени Сатурн-5 и даже больше. Навигация по Северному морскому пути освоена, с технической точки зрения это вообще не проблема, там и так ежегодно идет 40 млн. тонн груза в год, добавить к этому трафику пару судов для перевозки ступеней сложности не представляет. Себестоимость перевозок речным и морских транспортом невысокая, перевозки уникальным самолетом обойдутся точно дороже. Сроки и сезонность решаются просто созданием логистического склада на космодроме, где просто будет храниться некоторый запас ступеней. С технической и экономической точки зрения каких-то неразрешимых проблем не видно вообще. 

[AlexV]

По "Энергии" с buran.ru:
Масса сухой конструкции бака жидкого водорода - 14,365 т, бака жидкого кислорода - 5,741 т, межбакового отсека -6,26 т

Судно типа Волга-Балт, которое заведомо проходит все каналы и шлюзы от Самары до Белого моря (его так исходно проектировали) - это судно 114 метра длиной, 13 метров шириной и грузоподъемностью 2700 тонн. Сложно представить ракетную ступень даже самого крупного супертяжа, которая в эти габариты и грузоподъемность не влезет.

[zero17]

Вариант А7 справа  диаметр 2-й ступени 11 метров

[tau13]

А риск в чем?

Время и неопределенность сроков.
В одних местах пишут, что путь из Мурманска до Владивостока (условно можно считать до КнА) занимает 15-20 суток.
В других, что от Архангельска до Певека (60% пути) 12-14 суток.
В третьих, что летом 15-20, а зимой 25-35 суток, но не совсем понято от куда и до куда.
Но это только Севморпуть. Еще пару недель по рекам-каналам от Самары до Архангельска, еще неделю с перегрузкой с устья Амура до присиаеи Амурского ГПЗ вверх по течению по пограничной реке.
Итого 1,5-2,5 месяца без гарантий точности сроков. Плюс еще ряд проблем с минимум четырьмя перегрузками и плаванием в открытом море и в приполярных климатических условиях.

Кстати, пощелкал сейчас по яндекс-картам - по Амуру вверх от Николаева-на-Амуре до пристани не менее 2000 км. А сток Амура нифига не зарегулирован, там большие колебания уровня воды по сезонам и сухододство до устья Зеи такое себе. Ну и опять же, река пограничная.

Технически - да, доставить негабарит можно, тем более не очень тяжелый.
Практически поставить это на поток и стратегически на такое рассчитывать - полная авантюра.
Это не по Миссисипи что-то сплавлять посреди страны на свое побережье.

[AlexV]

Плюс еще ряд проблем с минимум четырьмя перегрузками

Откуда четыре? Погрузка в Самаре - далее без перегрузок в Беломорск или Архангельск (судно река-море до Архангельска может дойти). Перегрузка в Беломорске/Архангельске на морское судно ледового класса и далее без перегрузок в Николаевск-на- Амуре. Перегрузка в речное судно и далее по Амуру и Зее до  космодрома, Восточный совсем рядом от Зеи, построить речной порт по сути интегрированный и инфраструктуру космодрома - не проблема. Две перегрузки получается.

[tau13]

Откуда четыре?

Погрузка в Самаре на "река-море", перегрузка в Астрахани на океанский транспорт ледового класса, перегрузка в Николаеве-на-Амуре на баржу, перегрузка на пристани ГПЗ.

Но главное - сроки и их инвариантность.

[zero17]

Плюс еще ряд проблем с минимум четырьмя перегрузками

Откуда четыре? Погрузка в Самаре - далее без перегрузок в Беломорск или Архангельск (судно река-море до Архангельска может дойти). Перегрузка в Беломорске/Архангельске на морское судно ледового класса и далее без перегрузок в Николаевск-на- Амуре. Перегрузка в речное судно и далее по Амуру и Зее до  космодрома, Восточный совсем рядом от Зеи, построить речной порт по сути интегрированный и инфраструктуру космодрома - не проблема. Две перегрузки получается.

лучше АВИАтранспортом быстро и безпроблем с габаритами

[AlexV]

Итого 1,5-2,5 месяца без гарантий точности сроков.

Движение речных и морских судов - вполне прогнозируемое и планируемое, не быстрое, но сроки там вполне планируемые и гарантированные. Ледовая обстановка может быть плохо прогнозируемой, но последние два десятилетия она была благоприятной каждый год и с учетом тенденции к потеплению климата в ближайшие десятилетия будет становиться только лучше.  Пограничный статус Амура не проблема, если мы с Китаем не воюем, ступень - просто металлоконструкция, перевозка которой опасности для окружающих не представляет и никаких ограничений на движение таких грузов нет. А если воюем, то вопрос как доставлять ступени на Восточной - будет нашей наименьшей проблемой. Незарегулированность Амура - в данном случае проблема не такая большая. Амур - это просто очень большая река, а ступень - груз хоть и габаритный, но легкий, т.е. перевозящее его судно может иметь очень малую осадку, вплоть до одного метра. При такой малой осадке вероятность, что год будет столь маловодным, что оно по Амуру не пройдет - вещь очень маловероятная. А у меньшей Зеи сток сейчас как раз зарегулирован.  Т.е. ни один из обозначенных пунктов не выглядит сколько-нибудь значимой проблемой.

[AlexV]

Но это только Севморпуть.

Кстати, Севморпуть - не единственный вариант. Можно каналу Волга-Дон в Азовское море, там в Мариуполе или Керчи перегрузить на морское судно, а далее в Николаевск-на-Амуре. По расстоянию дальше, но по цене все равно будет приемлемо, морской транспорт довольно дешевый. И никакой зависимости от ледовой обстановки.

Опять же, оба варианта могут существовать одновременно. В мирное время гражданские носители - южным маршрутом. В военное и носители под военные цели - северным, по своим территориальным водам.

[tau13]

Итого 1,5-2,5 месяца без гарантий точности сроков.

Движение речных и морских судов - вполне прогнозируемое и планируемое, не быстрое, но сроки там вполне планируемые и гарантированные. Ледовая обстановка может быть плохо прогнозируемой, но последние два десятилетия она была благоприятной каждый год и с учетом тенденции к потеплению климата в ближайшие десятилетия будет становиться только лучше.  Пограничный статус Амура не проблема, если мы с Китаем не воюем, ступень - просто металлоконструкция, перевозка которой опасности для окружающих не представляет и никаких ограничений на движение таких грузов нет. А если воюем, то вопрос как доставлять ступени на Восточной - будет нашей наименьшей проблемой. Незарегулированность Амура - в данном случае проблема не такая большая. Амур - это просто очень большая река, а ступень - груз хоть и габаритный, но легкий, т.е. перевозящее его судно может иметь очень малую осадку, вплоть до одного метра. При такой малой осадке вероятность, что год будет столь маловодным, что оно по Амуру не пройдет - вещь очень маловероятная. А у меньшей Зеи сток сейчас как раз зарегулирован.  Т.е. ни один из обозначенных пунктов не выглядит сколько-нибудь значимой проблемой.

Послушайте...
Не надо меня уговаривать. Вернее, надо уговаривать не меня, а ледовую обстановку по всей трассе Севморпути, погоду в Беринговом и Охотском морях, китайцев, Амур и всё такое.
Я же просто сообщил вам минимальный перечень объективных проблем, которые встанут перед тем ответственным руководителем, который будет вынужден выбирать такой путь транспортировки очень дорогой и очень государственноважной ракеты. Чтоб вы понимали - почему именно он скажет "да ну его нафиг, делайте полиблок 4 м, повезем спокойно по ж/д". Понятно?

[AlexV]

Это не по Миссисипи что-то сплавлять посреди страны на свое побережье.

Кстати, если запускать супертяж не с Восточного, а с Плесецка, то получается практически Миссисипи. Плесецк рядом с Северной Двиной, а судно из Самары в Северную Двину может пройти вообще без промежуточных перегрузок (суда река-море вполне могут ходить по Белому морю) только по водным путям, находящимся достаточно глубоко внутри страны.

[zero17]

Это не по Миссисипи что-то сплавлять посреди страны на свое побережье.

Кстати, если запускать супертяж не с Восточного, а с Плесецка, то получается практически Миссисипи. Плесецк рядом с Северной Двиной, а судно из Самары в Северную Двину может пройти вообще без промежуточных перегрузок (суда река-море вполне могут ходить по Белому морю) только по водным путям, находящимся достаточно глубоко внутри страны.

энергетически выгодно запускать с экватора

[AlexV]

Это не по Миссисипи что-то сплавлять посреди страны на свое побережье.

Кстати, если запускать супертяж не с Восточного, а с Плесецка, то получается практически Миссисипи. Плесецк рядом с Северной Двиной, а судно из Самары в Северную Двину может пройти вообще без промежуточных перегрузок (суда река-море вполне могут ходить по Белому морю) только по водным путям, находящимся достаточно глубоко внутри страны.

энергетически выгодно запускать с экватора

Смотря куда. На НОО с низким наклонением - сильно выгоднее. На околополярные - без разницы. На ССО (они слегка ретроградные) - высокие широты даже лучше экватора, тут скорость вращения Земли не бонус дает, а её, наоборот, нужно гасить. Для Луны экватор лучше, но не принципиально, отличие ХС к Луне с экватора и с высоких широт всего несколько сотен м/с. Для ГСО при классическом запуске - экватор на много лучше, но тут есть прием, который позволяет это преимущество сильно нивелировать - переход на ГСО с облетом Луны ( https://www.mathnet.ru/php/archive.phtml?wshow=paper&jrnid=ipmp&paperid=447&option_lang=rus&ysclid=mpwwn357wj716052093 ). 

Вообще, тут важный вопрос - а зачем супертяж вообще нужен и для чего будет использоваться. Если для пилотируемой лунной программы, то между Плесецком и более южными широтами различие не такое большое. Для полетов за пределы системы Земля-Луна - в общем тоже. Большое различие есть если только что-то очень тяжелое на ГСО запускать, и то это можно отчасти нивелировать, освоив запуски на ГСО с облетом Луны. А зачем нам что-то запускать на низкие орбиты с малым наклонением (где преимущество тропических широт особенно велико) - не очень понятно вообще. Поэтому не факт, что высокая широта Плесецка такая уж критическая проблема.

[tau13]

отличие ХС к Луне с экватора и с высоких широт всего несколько сотен м/с.

"Несколько сотен м/с" в процентах ПН это реально дохрена. Но...

Практически никакой разницы нет, потому что это полет на эллиптическую орбиту с почти бесконечным апогеем, где потребная ХС на изменение наклонения стремится к нулю.

Хотя, да, немного разницы есть - прибавка скорости вращения земли в точках запусков на минимальные наклонения. Что-то порядка 50 м/с.

[AlexV]

Но главное - сроки и их инвариантность.

И в чем проблема сроков? Ну, будет РН ехать, скажем, два месяца, ну и какая разница. По сравнению с общей длительностью цикла её производства и подготовки к запуску - это не особо много. Проблема инвар инвариантности тоже сильно преувеличенная. Т.е. в сезон вероятность, что условия для транспортировки будут благоприятные даже по Севморпути сильно выше 95%. Т.е. за последние 20 лет вообще не было ни одного года, чтобы он был непроходим. А с учетом направления климатических изменений - и не будет. Во многом надуманная проблема.

[AlexV]

лучше АВИАтранспортом быстро и безпроблем с габаритами

Проблема тут, что готового самолета для этого нет. А проектирование такого самолета с нуля потребует таких денег, что хватит оплатить доставку всех РН по рекам и морям сразу на 100 лет вперед. Проектирование средне-обычного самолета, как МС-21 - это 500 млрд. рублей (но тут эти затраты, по крайней мере в идее, должны размазываться на большую серию), а уникального сверхтяжелого будет ещё дороже, причем так-как больше двух-трех таких самолетов просто не нужно, то эта стоимость разработки и будет составлять большую часть полной себестоимости перевозок.