Оптимальная транспортная система Земля-Луна

[Fakir]

В принципе, пропускную способность грузовой транспортной системы (по доле ПН, стартовавшей с Земли, но не по времени) можно почти удвоить в случае использования ЭРД на лунном кислороде же.
Параметры у них будут похуже, но овчинка стоит выделки.

[Зомби. Просто Зомби]

Зомби. Просто Зомби

Надо
На "ракетах"
Не на "кораблях"

Не понял?

Надо применять ЖВ на вторых ступенях РН и в РБ
А собственное обеспечение "корабля" лучше оставить как есть, некриогенным

ТАК дела не делают

Да, куда лучше клепать 40-тонники, и по 2-хпусковыми схеме :wink:

Почему вы смиряетесь с двухпусковой схемой для пилотируемого корабля, а для редкого вывода модулей ЛОС и лэндеров она ваз нагружает?
Этих модулей-лэндеров на всю "фазу-1" (а это лет 10-15) понадобится штук 7 ВСЕГО! (3 тяжелых модуля ЛОС и 3-4 пилотируемые посадки)

А кто разъемы будет соединять?
Пушкин?

Ну это уже несерьёзно. Уж чего-чего, а разъёмы соединить и без человека можно. И Александра Сергеевича напрягать не обязательно :mrgreen:

Ну-ну
знач прям из грунта - в баллон и на ЛОС?
Автоматом?
ЗдОрррово! :evil:

ТАК ДЕЛА НЕ ДЕЛАЮТ
Авантюра на афере сидит и лохотроном погоняет

Нормально. Если хотим за вменяемые деньги, и зацепиться за Луну надолго, а не повторить путь "Аполло" - другого способа не видно.

9 из 10, что так не "за Луну зацепишся", а шею свернешь
В таком подходе "момент авантюры", который был только "посеян" в Н-1 и Буране здесь, кажется, уже дорастает до полной силы

"Другой способ" - делать нормальную ракету на 40 тонн ПН
Больше ничего не надо, "все остальное уже есть", и корабли и орбитальные модули - как прототипы существуют
И даже практика работы с лунными автоматами, хотя и "архаичная" по нынешним временам, все же - "прецедент был"

Кстати, и ракета эта, в сравнении с Энергией - сама простота и дешевизна :mrgreen:

[Fakir]

Зомби. Просто Зомби

Надо применять ЖВ на вторых ступенях РН и в РБ
А собственное обеспечение "корабля" лучше оставить как есть, некриогенным

Почему, зачем - непонятно. Расскажите об этом американцам, а то они на водороде думают даже на Луну садиться :wink:

Впрочем, если считать, что корабль к Луне и обратно разгоняется РБ

Почему вы смиряетесь с двухпусковой схемой для пилотируемого корабля, а для редкого вывода модулей ЛОС и лэндеров она ваз нагружает?

Потому что считаю, что как раз пилотируемые пуски будут относительно редкими (долговременные экспедиции), а основную часть грузопотока будет составлять разного рода железо и топливо.
Кроме того, меня интересует возможность потенциального применения такой грузовой транспортной системы для доставки на Луну гелиедобывающих комбайнов и другого массивного оборудования в ассортименте.

Ну-ну
знач прям из грунта - в баллон и на ЛОС?
Автоматом?
ЗдОрррово!

А поглядите на насовскую картинку, что Агент приторочил. Там у них ползает лунный бульдозер, реголит привозит к перерабатывающей установке. Она, в свою очередь, запитана от реактора - кабель от которого протянул маленький ровер. Ничто не мешает аналогичному роверу-грузовику отвезти баллон с добытым кислородом к приземлившемуся в сторонке многоразовому лэндеру, для последующей доставки на ЛОС.

"Другой способ" - делать нормальную ракету на 40 тонн ПН

Чем он лучше "Аполло"? Те же органы, только в профиль. Дорого и кончится только флаговтыкательством.

Кстати, и ракета эта, в сравнении с Энергией - сама простота и дешевизна

Ну да, а в сравнении с марсианской экспедицией на ЖРД - вообще халява немереная :mrgreen:

[Sevlagor]

Так, ну а всётаки, а какой выигрыш с того что мы можем везти груз долго?

Да, груз в отличии от космонавтов  может потерпеть.
Его можно везти долго, а нужно ли?

1. Ядерщики впихнули в 4 т 400 кВт мощности, но 10 МВт они надеются впихнуть в 18-20 т.

В первом случае 100 кВт/т во втором 500 кВт/т.

2. Если разгоняться медленно потребная ХС ~8 км/с, а если быстро то ~4 км/с.

Я сравнил 20 тонный 10 мегаватный буксир с 5 тонным 400 киловатным.
У 10 мегаватного ПГ=25 280 кг (из 35 т выведенных РН на ЛЕО) у 400 киловатного ПГ=24 100 кг (из тех же 35 т).

10 мегаватный израсходовал 207 часов ресурса своего реактора и ДУ,
400 киловатный соответственно 5 800 часов

[Fakir]

Sevlagor

Так, ну а всётаки, а какой выигрыш с того что мы можем везти груз долго?

Ну известное дело - больше привезём. Или дешевле привезём.

2. Если разгоняться медленно потребная ХС ~8 км/с, а если быстро то ~4 км/с.

Ну да. Только я прикинул - даже с 10-мегаваттным реактором весьма проблематично перейти в нишу с ХС 4 км/с  Тем более - перейти эффективно.
В принципе, такой 20-тонный буксир на 10 МВт с ПН еще в 20 тонн набирает 4 км/с примерно за 4 дня.  Наверное можно ускоряться "по-гоманновски", только вблизи перигея, и где-нибудь за месяц добраться до LLO. Но выходит, что в результате на LLO получаем массу в 35 тонн, т.е. доставлена "чистая" ПН в те же 12 тонн (за вычетом 3 тонн на обратную дорогу). Так что выиграли только на времени перелёта (если вообще выиграли).

Я сравнил 20 тонный 10 мегаватный буксир с 5 тонным 400 киловатным.
У 10 мегаватного ПГ=25 280 кг (из 35 т выведенных РН на ЛЕО) у 400 киловатного ПГ=24 100 кг (из тех же 35 т).

А, так это при 35-тонной ПН. При 20-тонной - картина заметно хуже:
У 10-мегаваттного - 5 тонн, у 500-киловаттного - 12 тонн. Хотя время перелёта, конечно, различается на порядок.

Вообще должен быть некий оптимум соотношения массы буксира к массе ПН, надо бы прикинуть.

10 мегаватный израсходовал 207 часов ресурса своего реактора и ДУ, 400 киловатный соответственно 5 800 часов

Да, это, конечно, заметно. Но тут надо выбирать, что важнее - относительная простота буксира, или быстрота перевозки.

Парадоксально: имея тяжёлый буксир в 10 МВт, мы не может за один пуск (если располагаем только "Протонами") доставить такую же массу, которую довозит более слабый 500-киловаттный.

[Sevlagor]

У 10-ти мегаватника при УИ=30км/с на доставку 1 кг ПГ тратится 29,47 секунд ресурса ДУ

Минимальные затраты ресурса получаются при  УИ=34,07 км/с - 29,15 сек/кг
ПГ при этом равен 26 415 кг из 35 т доставленных на ЛЕО
Как при большем УИ так и при меньшем ресурс ДУ тратится сильнее.

[Fakir]

Кстати, Зомби, что-то вы мне голову задурили... Влезает всё и в "Протон" довольно нормально, даже по однопусковой схеме, даже без тотального применения ЖВ. А "Протон"+"Союз" - это я с приличным запасом предложил, там вообще всё отлично.

[Sevlagor]

А если 35 тонные ПГ запускать на Ангаре-5В а водород запускать Ангарой-3, то расход ресурса снижается до 24,59 сек/кг при УИ=32,60 км/с  

Время работы ДУ при этом чуть меньше 10 суток

[Зомби. Просто Зомби]

Зомби. Просто Зомби

Надо применять ЖВ на вторых ступенях РН и в РБ
А собственное обеспечение "корабля" лучше оставить как есть, некриогенным

Почему, зачем - непонятно. Расскажите об этом американцам, а то они на водороде думают даже на Луну садиться :wink:

Впрочем, если считать, что корабль к Луне и обратно разгоняется РБ

Американцы планируют только садится на ЖВ, то есть, все операции с ЖВ - "быстрые", пока не выкипел
Взлетать - уже на метане и ЖК
Но это - да, напряженный момент
Новые технологии, так сказать - и пусть это остается на их, американской совести :mrgreen:

Почему вы смиряетесь с двухпусковой схемой для пилотируемого корабля, а для редкого вывода модулей ЛОС и лэндеров она ваз нагружает?

Потому что считаю, что как раз пилотируемые пуски будут относительно редкими (долговременные экспедиции), а основную часть грузопотока будет составлять разного рода железо и топливо.
Кроме того, меня интересует возможность потенциального применения такой грузовой транспортной системы для доставки на Луну гелиедобывающих комбайнов и другого массивного оборудования в ассортименте.

Таки сразу длительные?
На 10-тонной "миниЛОС", в которой все эти 10 тонн уйдут на "манипуляторы, стыковочные узлы и криогенику"?

Ну-ну
знач прям из грунта - в баллон и на ЛОС?
Автоматом?
ЗдОрррово!

А поглядите на насовскую картинку, что Агент приторочил. Там у них ползает лунный бульдозер, реголит привозит к перерабатывающей установке. Она, в свою очередь, запитана от реактора - кабель от которого протянул маленький ровер. Ничто не мешает аналогичному роверу-грузовику отвезти баллон с добытым кислородом к приземлившемуся в сторонке многоразовому лэндеру, для последующей доставки на ЛОС.

Агентова картинка расписывает пилотируемую базу

Вот есть пример, "из практики"
В "разгар перестройки" наша оборонки стала выпускать конверсионное оборудование, скажем, для колбасных заводов
Отзывы такие: в принципе хорошее оборудование, но не вполне доведенное
Вот все почти автоматом, но хвостики на колбасе приходится завязывать вручную
"Ну не получается у них" (С) "Королев" из к/ф "Укрощение огня"
Вотвозникают в "автоматизации" периодически такие проблемы
Либо вы будете длительное время поддерживать трудовое напряжение и энтузиазм в коллективе разработчиков, чтобы они - лет за 20, - решили таки эту проблему, за какие-нибудь 100 млн баксов - завязывать колбасные хвостики автоматическим устройством, причем иногда даже будет получаться, либо включаете ваш "проект" в "пилотируемый контекст", чтобы "дядя Вася" в скафе пару раз нагнулся и разъемы вручную состыковал

"Другой способ" - делать нормальную ракету на 40 тонн ПН

Чем он лучше "Аполло"? Те же органы, только в профиль. Дорого и кончится только флаговтыкательством.

Голословная и дремучая "антипропаганда"
Даже отвлекаться на это лень

Кстати, и ракета эта, в сравнении с Энергией - сама простота и дешевизна

Ну да, а в сравнении с марсианской экспедицией на ЖРД - вообще халява немереная :mrgreen:

В "Энергии - Буране" наиболее дорогой компонентой был Буран, а не сама ракета
Двигатели для "40-тонки" - один - РД-191, другой - РД-120 по факту существуют и являются прямым Энергиевским наследством

[Зомби. Просто Зомби]

Кстати, Зомби, что-то вы мне голову задурили... Влезает всё и в "Протон" довольно нормально, даже по однопусковой схеме, даже без тотального применения ЖВ. А "Протон"+"Союз" - это я с приличным запасом предложил, там вообще всё отлично.

В данном случае вы спорите не со мной, а с Форумом
Кто кому голову дурит - это я уж и не знаю
Лунно-орбитальный корабль с "минимальным комфортом", на 3 члена экипажа, с ресурсом орбитального маневрирования для стыковки с ЛОС и запасом топлива для возвращения на Землю в Протон не влезает
Ни впритык ни в непритык, никак не влезает
ЖВ в маленьком бачке выкипит в три дня, вы его даже до Луны не довезете, не только иметь ресурс хранения для "длительной экспедиции"

[Sevlagor]

Я извиняюсь, но все мои расчёты оптимального УИ неверны  :oops:  

[serb]

В общем, "минмальный ЛОК" на базе "Союза" я тут в параллельной теме прикидывал. Если просто нарастить ПАО. ТЗП СА и СЖО, и не заморачиваться полным переконструированием ПАО (там на одном БЦВК ИМХО килограмм 50 сэкономить можно), масса корабля буз топлива выходит около 6700 кг.

Соответственно, при ISp 326c и потребном дельта V 1100 м/с
(200 м/с для орбитальных операций, 850 - для старта с ОИСЛ и 50 - для коррекции траектории), нам нужно порядка 2800 кг топлива.

Т.е. на "Союз-2", да еще и с учетом топлива, необходимого на стыковку, аппарат не влезает. Разве что изыскать резервы "сухой" массы килограмм 500-600... Что сомнительно.

С другой стороны, КВРБ заявлн как относительно долгохранимый - т.е. до импульса выхода на ОИСЛ он вполне может и дожить.

Тогда имеем скорость 3150+50+900=4100 м/с при УИ 459 с. Тогда стартовая масса на орбите ОИСЗ должна быть ок. 33 тонн, из них - 9.5 т - КК, 23.5 т - РБ.

 (возможен вариант с торможением у Луны посредством топлива в сбрасываемом баке КК, там по массе почти то же выходит)

В принципе, с учетом затрат массы на стыковку, РБ можно выводить "А5" - но тогда нужен 10-тонный носитель для КК. А его не просматривается.

[Sevlagor]

Обдумываю МРБ с СБ и концентратором солнечн. света.

Вопрос: какие конкретно факторы приводят к деградации СБ.

Могут ли эти частицы и излучения проникнуть сквозь обратную сторону тонкоплёночной СБ.

Можно ли защититься от этих частиц и излучений алюминиевой фольгой  толщиной 30-40 мкм.

Отражает ли алюминивая фольга эти излучения обратно на СБ.

[Sevlagor]

Serb,
А если разместить бак с недостающим для КК топливом на КВРБ, а самому КВРБ при выведении на А5 доразгонятся собственными силами?

[Fakir]

Информация к размышлению, или Немного о многоразовых лэндерах на лунном кислороде.

Прикинул тут расход "привозного" топлива на взлёт-посадку пилотируемого лэндера. Как ни странно, формулка получилась немаленькая, несмотря на всю явную "школьность" задачи  

Рассмотрены три варианта  топливной компоненты: водород, метан и керосин.

Водород - УИ 450 с при массовом отношении компонент 1:6 (взял соотношение, как у SSME, а не по стехиометрии; вероятно, оно может быть и больше, вплоть до 1/8).
Метан - УИ 370 с при отношении компонент 1:3,4
Керосин - УИ 350 с при отношении компонент 1:2,5

Затраты топлива на взлёт-посадку (в долях от сухой массы лэндера) получились следуюшие:
Водород - 0,21
Метан     - 0,47
Керосин  - 0,7

Т.е. если расход водорода за полёт взять за единицу:

Водород - 1
Метан     - 2,2
Керосин  - 3,2

Для лэндера сухой массой 5 тонн расход топлива соответственно 1 тонна, 2,3 тонны и 3,5 тонн.

Конечно, оценка весьма грубая, т.к. предполагалось, что сухие массы лэндеров на всех видах топлива одинаковы, но водород и даже метан в настолько явном отрыве, что криогеникой заниматься стоит.

Для грузовых лэндеров всё будет несколько иначе, как именно - сейчас лень считать

[Fakir]

Впрочем, возможно, что оптимальным окажется трёхкомпонентник: вроде бы у энергомашевских РД-170, -171 достигается УИ 415 с при следующем соотношении компонент: кислород 81,4%, керосин 12,6%, и водород - всего 6%. При таком малом количестве водорода криогеника уже не составит серьёзной проблемы.

[Sevlagor]

Количество криогеники зависит от площади поверхности криогенных баков и качества ЭВТИ.

[Зомби. Просто Зомби]

Serb,
А если разместить бак с недостающим для КК топливом на КВРБ, а самому КВРБ при выведении на А5 доразгонятся собственными силами?

Всё равно, в любом случае - это двухпусковая схема
И летит при этом (на двух ракетах) один Союз
И куда он летит?
На "миниЛОС", всю залитую жидким водородом? :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

И посадка в таких жжжжжжжжутких условиях, если и возможна - то на минилэндере тож
И какое "оборудование" смогут захватить с собой отважные, отважные, отважные космонавты, кроме флага?
И о чем они вообще смогут думать там, кроме как о том, как бы поскорее обратно?

[Зомби. Просто Зомби]

Между тем, как эксплуатационные расходы "оптимального 40-тонника по Дмитрию Воронцову" будут сопоставимы - если не меньше, - расходов на запуск Ангары-5: тоже число двигателей при существенно меньшем числе "корпусов" (УРМы отсутствуют), а значит - всякого рода "баков", "межбаковых пространств", "топливо- и электропроводов" и тд и тп., а если уложится в пять стартовых РД-191, то и старт Ангары подойдет