Оптимальная транспортная система Земля-Луна

[Agent]

Ага, согласен.

Предлагаю схему:

1. Несколько малых автоматов.
2. Создание транспортной системы - запуск одного-двух буксирова.
3. Вывешиваем над Луной ЛОС, оснащаем для принятия экспедиции.
4. (optional) Кратковременная экспедиция посещение на ЛОС - возможно, в основном занята также зондированием Луны и выбором места для создания базы.
5. Доставка на ЛОС лэндеров (одноразовых, грузовых) и оборудования для добычи кислорода на Луне.
6. (optional) Долговременная экспедиция на ЛОС для контроля последубщих стадий.
7. Спуск оборудования на Луну, добыча кислорода.
8. Доставка многоразового грузового лэндера на ЛОС.
9. Доставка элеметнов лунной базы, спуск многоразовым лэндером на лунном кислороде, развёртывание базы.
10. Доставка на ЛОС многоразового пилотируемого лэндера, экспедиция посещения на лунную базу.

11 и далее - светлое будущее, благорастворение воздухов. Долговременные экспедиции на ЛОС и лунную базу, использование лунного кислорода в качестве рабочего тела буксиров, дозаправка им же пилотируемых кораблей к Земле, и т.д. и т.п. - добыча местного водорода, воды, гелия-3 и взращивание яблонь и кукурузы.

Ну... все правильно.
Это капитальный подход. По аналогии - строим дорогу, заправки и места ночевок по пути и саму цель (например нефтяные вышки). Потом ездим с комфортом на легковушке.

Если заложить цель в виде лунного города или все того же гелия3, то общая минимизация затрат оправдывает такой подход.

А вот для цели вида небольшой исследовательской базы, имхо, гораздо лучше подойдет транспортная авиация. Сначала десант, потом постройка ВПП, разворачивание и снабжение.
Это будет дешевле капитального подхода (итого), но дороже в пересчете на одного поселенца\тонну груза.

Прям классическая проблема многоразовости
Нужно быть очень уверенным в востребованности грузопотока. А то он с Шаттлом ошиблись. Да еще как.....

[pkl]

Хочу обратить внимание уважаемого сообщества /и, в первую очередь, сторонников использования модификаций Союза и Протона/ на следующее обстоятельство: лунная орбитальная станция и база будут находиться гораздо дальше, чем, к примеру МКС. Банальность? Да. Но если, к примеру, что-то серьёзное случится на МКС, космонавты за пару часов могут спуститься на Землю. Пусть в тайгу или, там, в океан. В открытом море, думаю, выжить всё-таки легче, чем в безвоздушной среде - есть, хотя бы, чем дышать. А от Луны лететь, при наилучшем раскладе, 3,5 суток. А вероятность аварии там выше - всё таки стыковаться к МКС - это одно, а садиться на весьма пересечённую местность, да без видимых ориентиров - совсем другое. Соответственно, пилотируемый космический корабль должен иметь запасы, позволяющие или добраться до Земли, и/или продержаться на лунной поверхности или орбите до прихода помощи. Например, прибытия спасательного корабля. В НК писали, что у Аполлонов кислорода хватало, чтобы от Луны долететь до Земли даже при серьёзной разгерметизации кабины. Имхо, Союз на такое не способен. Там всё на пределе. Боюсь, ещё одной катастрофы нам не простят. И прикроют всю пилотируемую космонавтику. Поэтому я и склоняюсь к РН на 100-200 т полезной нагрузки. Она позволяет обеспечить необходимые запасы. И широкие возможности. А в миниатюризацию я не очень-то верю. В электронике предел компактности если не достигнут, то близок. А в энергетике или технологическом оборудовании вообще маловероятен. Да и корабль можно будет сделать просторнее, что, с одной стороны, комфортнее, а с другой - позволит работать в разгерметизированном отсеке в наддутом скафандре /см. выше/.Тем более, что всё равно такую ракету делать придётся, что, кажется, все признают.

А начинать я бы предложил с тяжёлых АМС с реактором вроде Джимо и разгонных блоков /для начала одноразовых/ на ЯРД. Так отрабатываем грузовую и пилотируемую подсистемы и одновременно проводим весьма серьёзное исследование Солнечной системы. Реактор - как я считаю - становой хребет как транспортных, так и энергетических систем будущего. Если мы не собираемся только флаги втыкать.

[Shiver]

Нет смысла так делать, по крайней мере, в случае СПД. Это не что не полезно, а даже прямо-таки вредно. Там весь смысл в том, что на нагрев газа энергии почти не тратится, она вкладывается "целенаправленно", в разгон потока. А КПД у СПД и так немаленький, поэтому теплоотвод от двигателя не составляет проблемы.

Кстати без радиатора все-таки не обойтись.
Да двигатель сам сбрасывает тепло, но он его сбрасывает и на КА тоже.
Существует еще такая вещь как система питания и управления ЭРД (находится между источником энергии СБ или ЯЭУ и двигателем и трансформирует генерируемую электрическую мощность в нужные для ЭРД напряжения и токи).
КПД СПУ примерно 90%, поэтому 10% электрической мощности придется сбрасывать в виде тепла.

Поэтому массу радиатора тоже нужно считать.

[Fakir]

Shiver

Существует еще такая вещь как система питания и управления ЭРД (находится между источником энергии СБ или ЯЭУ и двигателем и трансформирует генерируемую электрическую мощность в нужные для ЭРД напряжения и токи).

Если у нас реактор работает фактически только на ЭРД (на бортовую электронику, радиосвязь и др. идут доли процента), то просто необходимо электрогенерирующую систему реактора затачивать под параметры тока, нужные ЭРД. И по массе немного сэкономим, и по КПД, и по паразитному теплу. В результате что-то сбрасывать придётся, но по сравнению с реакторным теплоотводом величина пренебрежимо мала.

[Зомби. Просто Зомби]

Зомби. Просто Зомби

Летать на ЛОС с парным стартом и перестыковкой - каждый раз! - это экстрим

Я таки-напомню, что американцы почти сорок лет назад летали как-никак с "перестыковкой". А сейчас собираются лететь к Луне в два старта и с полноценной стыковкой.
Нет в этом ничего особенного. Достаточно заурядная операция.

Аполлоновская перестыковка совсем не то, что сборка на орбите с отдельно выводимым разгонным блоком - это при том, что Аполло изначально был конечной программой, предусматривающей лишь малое число полетов

То, что предполагают американцы сейчас отчасти оправдывается большой ракетой, которая одна в состоянии доставлять на Луну ПН в 20 тонн
И тем, что летят они сразу на Луну
И тем, что планируется относительно малое число полетов в год (кажется, не более 3-х? )

Мы же "собираемся" лететь только на ЛОС и в этом полете уже есть как минимум одна стыковка - с ЛОС
А может быть и больше - если это экспедиция на Луну

Но может быть более важно то, что с моей, а наверное не только с моей точки зрения "ставить" сейчас на любой "буксир" - это афера
На чисто мой взгляд за ней стоит лишь нежелание переводить "проект" в реальные полеты, ничего больше
Поработаю-поработают, да и остынут - столкнувшись с вполне ожидаемыми "трудностями"
К тому же и параметры доставляемой на ОЛО ПН "оставляют желать", ЛОС на таком построить невозможно - да, очевидно, и не планируется: "у нас нет планов по Луне" (С) Перминов
Средства, короче, "освоят" на "этот термояд", а выход вовсе необязателен - во всяком случае, "выход в сторону Луны"

Так что, как и Клипер, "дорогу на Луну" только закрывает, может даже и сознательно, заведомо добавляя к реальным сложностям в этой работе еще и массу будущих "нестыковок" - "у него капсюли не той системы" (С) Белое солнце пустыни

[Зомби. Просто Зомби]

Тут ведь не то обидно, что "не будет" - это и так всем все ясно, а что "разводят" по-чёрному на этой теме
Намеки всякие "обещающие" запускают, типа "лунного корабля Клипер" или потенциальной "предназначенности" "высокоимпульсной транспортной системы" "для Луны"
Тьфу на вас :evil:

[X]

"Оптимальная транспортная система Земля-Луна, или на Луну по уму"

...

Если предположить, что на Луне мы в состоянии добывать кислород тоннами (не слишком смелое предположение) - возникает смысл использовать топливные пары с кислородом (хоть керосин-кислород, а лучше, конечно, кислород-водород). Если везем с Земли керосин - то его можно тащить и малой тягой, если водород - нужно "по-быстрому"; нужно смотреть, какой вариант даст в сумме преимущество в запускаемой с Земли массе.

...

:?:
Уважаемый Факир, а почему не рассмотреть вариант холодильника для жидкого водорада? Питать холодильник можно от солнца, а тепло терять радиацией...

[Sevlagor]

Аполлоновская перестыковка совсем не то, что сборка на орбите с отдельно выводимым разгонным блоком - это при том, что Аполло изначально был конечной программой, предусматривающей лишь малое число полетов

То, что предполагают американцы сейчас отчасти оправдывается большой ракетой, которая одна в состоянии доставлять на Луну ПН в 20 тонн
И тем, что летят они сразу на Луну
И тем, что планируется относительно малое число полетов в год (кажется, не более 3-х? )

Мы же "собираемся" лететь только на ЛОС и в этом полете уже есть как минимум одна стыковка - с ЛОС
А может быть и больше - если это экспедиция на Луну

Но может быть более важно то, что с моей, а наверное не только с моей точки зрения "ставить" сейчас на любой "буксир" - это афера
На чисто мой взгляд за ней стоит лишь нежелание переводить "проект" в реальные полеты, ничего больше
Поработаю-поработают, да и остынут - столкнувшись с вполне ожидаемыми "трудностями"
К тому же и параметры доставляемой на ОЛО ПН "оставляют желать", ЛОС на таком построить невозможно - да, очевидно, и не планируется: "у нас нет планов по Луне" (С) Перминов
Средства, короче, "освоят" на "этот термояд", а выход вовсе необязателен - во всяком случае, "выход в сторону Луны"

Так что, как и Клипер, "дорогу на Луну" только закрывает, может даже и сознательно, заведомо добавляя к реальным сложностям в этой работе еще и массу будущих "нестыковок" - "у него капсюли не той системы" (С) Белое солнце пустыни

Тут ведь не то обидно, что "не будет" - это и так всем все ясно, а что "разводят" по-чёрному на этой теме
Намеки всякие "обещающие" запускают, типа "лунного корабля Клипер" или потенциальной "предназначенности" "высокоимпульсной транспортной системы" "для Луны"
Тьфу на вас :evil:

...  лететь только на ЛОС ...
...  любой "буксир" - это афера ...
... параметры доставляемой ... "оставляют желать" ...
... Тьфу на вас ...

:? Нет слов ...

[Shiver]

Shiver

Существует еще такая вещь как система питания и управления ЭРД (находится между источником энергии СБ или ЯЭУ и двигателем и трансформирует генерируемую электрическую мощность в нужные для ЭРД напряжения и токи).

Если у нас реактор работает фактически только на ЭРД (на бортовую электронику, радиосвязь и др. идут доли процента), то просто необходимо электрогенерирующую систему реактора затачивать под параметры тока, нужные ЭРД. И по массе немного сэкономим, и по КПД, и по паразитному теплу. В результате что-то сбрасывать придётся, но по сравнению с реакторным теплоотводом величина пренебрежимо мала.

К сожалению "заточить" реактор чтобы он генерировал абсолютно все и силовые и управляющие напряжения не получится
Слишком большая номенклатура напряжений и токов.
Можно "заточить" под какое-нибудь одно силовое напряжение, например, разрядное (в рассмотренном СПД около 700 В). Но даже в этом случае  возможны серьезные проблемы при стыковке. И без промежуточных блоков просто не обойтись, а где блоки там и потери...

Причем потери низкотемпературные, насколько я помню максимально  допустимая температура в электронных блоках порядка 200-300 градусов цельсия.

[Зомби. Просто Зомби]

...  лететь только на ЛОС ...

Нет
Летать на Луну через ЛОС
Ибо для нас сверхтяжелые носители оказались недоступны
Якобы по экономическим, но я подозреваю, что в действительности в бОльшей степени по идеологическим причинам
Если вы рассматриваете любую транспортную систему "с буксиром" - тем более только через ЛОС, иначе куда "буксир" будет возить?

...  любой "буксир" - это афера ...

Не любой
Буксир, который ставится "во главу угла" и (якобы) замещает "большую ракету"
Нельзя НАЧАТЬ лунную программу с буксира - это афера
Посчитайте "по Факиру":
- атомный реактор для буксира
- "сам буксир" (двигатели, преобразователи, радиаторы и тд)
- криоген на ЛОС
- добыча кислорода на луне
- пилотируемый полет к ЛОС на миникорабле ("джемини")
И всё это как условие чтобы только начать какую-либо деятельность?
Да "оно" ваще работать не будет
"Нигде, никогда и никаких шансов" (С)

... параметры доставляемой ... "оставляют желать" ...

6.4. Создание транспортных модулей на основе двигательной установки, использующей солнечную энергию (ТМ СТДУ) и/или ЭРДУ (ТМ ЭРДУ) для РН среднего и тяжелого классов; ТМСЭ на основе экономичных тепловых или электроракетных двигателей, обеспечивающих выведение на ГСО и отлётные траектории полезной нагрузки массой до 12 т (при времени выведения от 30-60 до 100-180 суток)
Начало экспериментальной отработки - 2012 г.
Готовность к пуску-2016 г.

Ну и куда оно надо?
Для лунной программы масштаба "ЛОС" необходимо:
- обеспечить доставку модулей ЛОС в масштабе ПН на окололунной орбите порядка 20 тонн
- обеспечить надежные регулярные рейсы пилотируемых и грузовых кораблей снабжения
Под что годится вышеупомянутая "хрень"?
Под пилотов - с временем выведения "от 30 суток"?
Под модули ЛОС - с 12 тоннами даже не "у Луны", а только "на отлетной"?

... Тьфу на вас ...

Тьфу, тьфу, тьфу, и еще раз - ТЬФУ!
Это еще что, я вот Старому наябедничаю, он придет - вы тут незарадуетесь! :cry:  :mrgreen:

:? Нет слов ...

Одни мысли... :evil:

[Зомби. Просто Зомби]

...вместо нормального развития - очередная "революция",
вместо спокойных реформ по "китайскому сценарию" - "катастройка", после которой страна скоро 20 лет как в себя не придет,
вместо вполне скромной ракеты - атомно-электрическая утопия,
вместо постановки очередных целей в освоении космоса (ЛОС) - очередные "откровения" о переходе всего и вся на "микроавтоматы"...

Да ужжж, история еще никогда никого ничему не научила (С) ну точно кто-то уже сказал, нифига не помогает однако :roll:

[Sevlagor]

Вотжеш блин!  :twisted:
"Перед глупостью даже боги бессильны" (с)

Зомби,

Взглянув на два числа Вы можете правильно определить какое из них больше?
Вот например: 22600 и 24100. Какое из них больше?
Или вот: 11300 и  24100.
Или: 1 шт. и 2 шт.

Они взяты отсюда:
........................................................ ЛТС Зомби ........................ ЛТС Факира
РН ................ПГ РН на ЛЕО ....... ПГ на ЛЛО без ЯдМРБ ....... ПГ на ЛЛО с ЯдМРБ
Протон .............. 20,5 т .................... 6 400 кг ...................... 13 000 кг ..................... (132 дня лёту)
Ангара-5 ........... 24 т ....................... 7 600 кг ...................... 15 680 кг ..................... (150 дней)
Ангара-5В ......... 35 т ..................... 11 300 кг ...................... 24 100 кг ..................... (207 дней)
РН-40 тонн ......... 40 т ................... 13 000 кг ...................... деньги выделенные Факиру на ЯдМРБ украл Зомби для РН-40
2 шт Протон ....... 41 т ................... 13 300 кг ...................... 28 700 кг (239 дней)
2 шт Ангара-5 .... 48 т ................... 15 200 кг ...................... 34 000 кг  .................. (275 дней)
2 шт Ангара-5В .. 70 т ................... 22 600 кг ...................... а нафига козе баян?
2 шт РН-40 ......... 80 т ................... 26 000 кг ...................... денег на ЯдМРБ нету  - Зомби растратил

[Sevlagor]

Fakir,
Посчитал по ratman'у "полу-цандеровскую" траекторию разгона для ТЛАБ-10 с 35 т ПГ+горючка.

Масса начальная = 20 000 + 35 000 = 55 000 кг

Двигатель работает только когда показатель растояния Р = (r-a)/ae < -2/3 (в перигее Р= -1, в апогей Р=1)
ХС на разгон у Земли 3 615 м/с
Горючего истрачено 6 243 кг
Двигатель работал в течении 133 ч
Общее время разгона 47 суток
До выхода на перелётную траекторию сделано 212 витков

У последнего витка Ra=213 000 км, время обращения - 101 ч
Если в начале этого витка не выключать двигатель до победного конца
то ценою дополнительных 281 кг топлива переходим на перелётную траекторию уже на этом витке
и общее время разгона сокращается до 43 суток 6 ч
ХС получается 3 788 м/с

=============================================

Торможение у Луны.

ХС = 923 м/с
Расход топлива 1 470 кг
Время работы двигателя 31,3 часа
Общее время торможения 7 суток 13 ч
Витков - 26
Масса на ЛЛО общая - 47 000 кг
---------------------------------------------------------------------------------
Общее время перелёта ЛЕО->ЛЛО ~53-54 суток
ХС = 4 711 м/с

=============================================

Перелёт обратно ЛЛО->ЛЕО
ХС = 4 711 м/с
Топливо 2 900 кг
Время работы двигателя 62 часа
Общее время перелёта ~ 21 сутки

=============================================

ПГ на ЛЛО = 24 100 кг

[Agent]

Ядерный буксир раньше или позже делать придется.
Если уж начинать с него, то  пилотруемые полеты к Луне начнутся гораздо позже в любом случае.
Предлагаю такую схему.
Буксир разрабатывается изначально хуман-рейтед.
Отрабатывается на засылке к Луне автоматов и компонентов будущей базы. По однопусковой схеме (то есть лендер, топливо и груз вместе). Луноходы, системы связи, миниреакторы, опытная добыча кислорода, многоразовые минилендеры и тд - все исключительно автоматическое. Ведь этого тоже НИЧЕГО нет даж в бумаге - первые блины пойдут широким потоком.

Паралельно делается Клипер, носитель под него, новые СЖО и новый жилой модуль. Отрабатывается на ЛЕО (возможно в составе МКС)
Когда это все достаточно отлетает и будет получен сертификат - строим мини МТК для полетов к Луне и компоненты лунной базы. И летаем между низкими орбитами БЕЗ химии вобще. Попутно отрабатывая марсианскую схему. То есть буксир для людей будет носить на себе нечто салютоподобное, к которому стыкуеться Клипер и баки с топливом.

[Зомби. Просто Зомби]

Вотжеш блин!  :twisted:
"Перед глупостью даже боги бессильны" (с)

Не слыхал
Зато слышал другое:
"Даже боги не могут сделать бывшее не бывшим" (С)
Шаттл с Бураном тоже красиво выглядели
Убедительно так
Но что-то не склеилось

[Зомби. Просто Зомби]

Ядерный буксир раньше или позже делать придется.
Если уж начинать с него, то  пилотруемые полеты к Луне начнутся гораздо позже в любом случае.

Не гораздо позже, а гораздо, гораздо, гораздо позже
Надо еще учитывать, что работоспособность в коллективе поддерживать на должном уровне, когда нет никакого зримого выхода сложновато будет, да и разбежится народ с глухой темы
Такая постановка - это перевод на путь, аналогичный разработке термоядерного реактора
Это будет ВЕЧНАЯ тема для ПОКОЛЕНИЙ "инженеров"

[Зомби. Просто Зомби]

Десятилетия и десятилетия уйдут в песок...

Почему?

Наверное "начальство" сейчас просто космос не любит
Раньше любило, а теперь нет
Почему не любит - никто не знает, сердцу не прикажешь, как известно

Поэтому профессионально уходит от задачи на малой тяге с высоким импульсом
Еще по-другому это называется - спустить на тормозах
Изображая при этом бурную активность

[Agent]

Ядерный буксир раньше или позже делать придется.
Если уж начинать с него, то  пилотруемые полеты к Луне начнутся гораздо позже в любом случае.

Не гораздо позже, а гораздо, гораздо, гораздо позже

Гораздо, это когда?
Эту штуку нада лет 5 разрабатывать и тестить на Земле, потом пару-тройку лет в космосе первый вариант и стокоже "улучшенной конструкции"
Так что пора бы и начинать.
США "купили" себе отсрочку в виде 100 тонника.

[Зомби. Просто Зомби]

15 лет?
Боюсь, вы слишком большой оптимист :mrgreen:

БУКСИР ДЛЯ ЛУННОЙ ПРОГРАММЫ на такой основе вообще сразу не получится
То есть, если будут ориентироваться на него, то получится "рогоза", сравнимая по "оптимальности" с Шаттлом
И по результативности - с Н-1, со Спиралью, с Бураном...
Дойдет ли дело до полетов?
Может даже и дойдет - как у ТКС...

Сейчас работы по данной тематике вообще могут рассматриваться только как поисковые, результат, строго говоря, непредсказуем, так что то, что я выше сказал - это "оптимистический вариант"

[Зомби. Просто Зомби]

Или я не понял?
Вы ведь не о ТФЯРД?
ТФЯРД - да, то, что вы сказали
Только для Луны-то он зачем?
Чтобы "все было сложнее, дороже и опаснее"?