Оптимальная транспортная система Земля-Луна

[Fakir]

Agent

Вот по пилотируемому

Очень интересно! А еще что-нибудь есть - по пилотируемому и по грузовому? Интересует всё: примерные схемы, размассовки, данные по движкам (масса, УИ, тяга) и т.д. и т.п.

диаметр этой штуки 7м - так что под Протон дизайн другой должен быть.

Ну в принципе, ИМХО, не видно причин, по которым на Протон нельзя было бы поставить семиметрового диаметра груз. Да, специальный обтекатель, да, возрастёт сопротивление - но скорее всего это преодолимо.

[Fakir]

Не совсем понятно - зачем на посадочной ступени аж три движка?!

[Agent]

Все есть в отчете по ESAS http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/news/ESAS_report.html

[Sevlagor]

Если лететь по полу-цандеровской то ХС и время работы двигателя уменьшатся, а общее время разгона увеличится.

Это понятно, но "скока в граммах"?

Считать надо ... а Excel это уже нетянет ... почти тысяча витков! ... а по "полу-цандеру" будет больше ... значительно ...

[Зомби. Просто Зомби]

Зомби. Просто Зомби

То, что предполагают американцы сейчас отчасти оправдывается большой ракетой, которая одна в состоянии доставлять на Луну ПН в 20 тонн

Отговорки.

И тем, что летят они сразу на Луну

Отговорки.

И тем, что планируется относительно малое число полетов в год (кажется, не более 3-х? )

Отговорки. Мы можем летать не чаще 2-х раз бес потери качества.

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

Отговорки. В любом полёте на Луну с посадкой есть еще одна стыковка. Т.е. у американцев их по две штуки за полёт. И ничего. 2 стыковки или три - разница непринципиальная; стыковка должна быть делом вполне заурядным.

Уф! :mrgreen:
Да, конечно, главное: у американцев стыковаться будет лунный модуль (с РБ) и командный, выводимый отдельно
И там и там средства стыковки находятся изначально, по плану полета, точно также они будут стыковаться и у Луны
При двухпусковой схеме для Союза на отдельновыводимом РБ должны быть ИЗБЫТОЧНЫЕ средства стыковки, система управления и тп, а скорее всего также и "второй комплект" двигателей, баков, трубопроводов, лишний против необходимого, так как Протона + Союз на самом деле недостаточно, придется брать еще "один РБ" с собой
У американцев экипаж находится в БОЛЬШОМ корабле со значительным ресурсом, у Союза ресурс хотя и достаточный, но отнюдь не избыточный, и лишние сутки-трое на околоземной орбите ему ни к чему, как и космонавтам
Ну и, вообще-то, лишняя стыковка и американский план не украшает

К тому же и параметры доставляемой на ОЛО ПН "оставляют желать", ЛОС на таком построить невозможно -

Зомби, а с чего это вам приснилось, что модуль ЛОС должен быть всенепременно массой 20 тонн? У вас на потолке эта цифра написана? Так может, это просто застарелые следы потопа у соседей сверху, а?

Да, на потолке :roll:
Порядка 20 тонн для жилого отсека, подтверждено практикой
И то он, в общем-то, маловат, только-только
Меньше нельзя
Иначе вся "станция" будет состоять сплошь из стыковочных узлов, люков и переходов
Неповернешся, блин

да, очевидно, и не планируется: "у нас нет планов по Луне" (С) Перминов

Потому и не планируется, что пока нет хорошей комплексной программы, не чрезмерно дорогой и с побочными бонусами. Идти по пути, аналогичному американскому, нам сейчас и впрямь нафиг не надо.

Ну дык с таким "запросом" и не будет ничего
И никогда
И никаких шансов
Ищите дорожку, усыпанную розами?
А к турникетику угодить не опасаетесь? :roll:

Зомби. Просто Зомби

Под что годится вышеупомянутая "хрень"?
Под пилотов - с временем выведения "от 30 суток"?

Зомби, ну в самом деле, хорош дурочку-то валять.
Уже ведь русским по чёрному десять раз написано было: то, что вы так ласково и интеллигентно поименовали "хренью", предназначено для транспортировки грузов и беспилотной техники (модулей и лэндеров).

Вышеуказанную "нагрузку на отлетной" (10-12) без труда создает парный запуск Протонов
Нахрена с реакторами при этом заморачиваться?
Темните что-то, Факир (ну или "лицо, включившее данный пункт в ФКП" :roll:  Или "группа лиц" :mrgreen: )
Повторяю, для обеспечения пилотируемых полетов непригодно изначально, для транспортировки "модулей" недостаточная величина ПН

- криоген на ЛОС
- добыча кислорода на луне

Ой млин... Ну десять раз же подчёркивал - все эти компоненты можно вводить в бой по очереди, хотя и желательно использовать все вместе.

Не
"Кто-то" говорил примерно следующее: пока на Луне кислороду не нароем - никаких полетов!
(Как в том анекдоте: пока плавать не научитесь, воду мы вам в бассейн не нальём. Ато утоните :mrgreen: )

- пилотируемый полет к ЛОС на миникорабле ("джемини")

Ок. Не "джемини". БО "Союза". Устраивает?

Нет
Не устраивает
Союз и так "строго минимален"
Трое суток "высидеть" можно конечно, даже и все 6-7 (если вдруг "стыковка не удалась"), но та'аищи летят работать, возможно, достаточно надолго, а не сразу в послеполетную санаторию
И в Союзе-то достаточно тяжко будет, а "без БО"... нет
Никак

PS. Да, не трое суток, чуть не забыл, они же еще пару суток на околоземной орбите будут морочится, со стыковкой с РБ - и все это "в позе эмбриона"?

P.S. Не, Зомби, вы уж извините, но это становится чересчур утомительно. Что-то вас последние полгода одолели сплошь кретинистические... тьфу, то есть критические... настроения - то не так, это не этак, "Клипер" плох, гелий - опиум для народа, ядерный буксир - происки врагов, а единственное спасение от всех напастей - 40-тонная РН, коя и приведёт к всеобщему благорастворению воздухов.

"Благорастворения" не будет ни в каком случае
С 40-тонкой "будет трудно"
Но можно
С "буксиром" в лучшем случае будет "цирк"
Акробатика "на грани возможного"
Естественно, такое не может продлится долго, даже если вообще начнется
"Буксир" может "поключится" к проекту на определенной стадии, а не быть его основой
Ключ "к Луне" (если "идти через ЛОС") - 40-тонка, да

Гелий "опиум" только в постановке: "на Луну - за гелием"
Нет
Если мы летим только "за гелием", у нас вряд ли что получится
"Начинать надо сейчас" - именно так
Но лунная программа должна быть "научной" и "всенаправленной" в любом случае, а уж особенно на первых стадиях

Клипер - неплох как "челнок"
И если бы мы могли представить, что он может существовать параллельно лунной программе, не пересекаясь с ней и не отбирая у нее последнее - то пусть бы и был
Но мы такого представить себе не можем :mrgreen:
А еще больше не можем себе представить, как на нем летать к Луне :mrgreen:  :mrgreen:
Проще, наверное, к Сатурну - на солнечном парусе :mrgreen:  :mrgreen:  :mrgreen:

PS.
Утомляешся?
"Не напрягайся. Ни по жизни, ни в помыслах своих" (С) А вот откуда - не знаю. Не спросил

Теперь мы в Европы сиганули, так что теперь будет "как у них" :roll:
Масссса проектов, масссса...
С крыльями, с реакторами, с термоядом, с гелием...
Очччень, очччень...
 :mrgreen:

Всё что не ЛОС отстой и вредный бред тайных врагов прогресса!

Наконец-то слышу здравые мысли
Ацтой, однозначно! :mrgreen:

[Вадим Семенов]

Буксиры даже первой фазы однозначно не на ксеноне. Слишком уж его мало.

Десяток-другой тонн за несколько лет найти можно. Для первой фазы этого хватит.

Ну если уговорите всех остальных потребителей ксенона в мире обойтись без него несколько лет, что явно нереально. Годовое мировое производство ксенона всего несколько тонн.

Насколько я понимаю, инертные газы предпочтительней, поскольку они не вступают в хисические реакции с двигателем и поверхностью аппарата и не налипают не нее как щелочные металлы. При этом ксеное выбран потому что его просто хранить.

Ксенон выбран в основном из-за двух обстоятельств: небольшой потенциал первой ионизации и большая масса атома.

Энергия ионизации ксенона 1100 кДж/моль. 1 моль ксенона это 0.131 кг. Чтобы разогнать эти 0.131 кг до 20 км/с (уи=2000) нужно 26.2 мДж. Так что фингя все это. К тому же у щелочных металлов потенциал первой ионизации в разы меньше, так что это не довод. Кстати у аргона потенциал ионизации близкий, 15.7 против 12.1 у ксенона.

Что касается массы иона, то, как раз наоборот, чем меньше масса иона, тем большую скорость он приобретет, проходя ту же разность потенциалов. Так что тут ксенону гордится нечем.

Не только на обратную. Если все ЭРД будут на кислороде, то с Земли придётся поднимать только водород для лэндеров. Поэтому смысл рассмотреть такую возможность вполне есть.

Не надо забывать, что кислород тоже надо поднимать, хотя и с Луны. А для этого нужен водород, который придется поднимать опять таки с Земли. Так что не все так кучеряво. Так если выигрыш и будет, не стоит он того гемороя, который создает кислород своей химической активностью. Если двигатель еще может быть и можно защитить, то весь аппарат от молекулярного кислорода, да еще ионизированного...

Нам нужно свести в одной точке три блока: пилотируемый корабль, лэндер, и топливо для него. ИМХО, куда проще это делать через ЛОС.

Чем проще-то? Тем, что дополнительная стыковка появляется? Бери лендер и стыкуй к нему и пилотируемый корабль и танкер. Хоть последовательно, хоть одновременно.

Это даёт некоторую свободу и гибкость графика - если по каким-то причинам прилёт топлива, или лэндера задерживатся - ничего страшного, экипаж в нормальных условиях, опасности никакой нет.

Ага, в нормальных условиях, на Земле. У нас ведь экипаж летит быстро, а грузы медленно. Пока они не долетят до LLO, экипаж отправлять смысла нет.

В составе ЛОС может находиться "спасательная шлюпка" на высококипящих компонентах. Таким образом, введение ЛОС в систему повысит безопасность.

Спасательная шлюпка на высококипящих компонентах может и сама по себе на LLO болтаться. Более того, крайне желательно чтобы она была способна к автономному полету, если стыковка лендера с возвратным кораблем обломится. Т.е. станция опять таки не нужна.

Кстати, не нужно забывать, что гравитационное поле Луны весьма нерегулярно, орбиты окололунных аппаратов испытывают весьма значительные пертурбации и имеют обыкновение довольно быстро заканчиваться на лунной поверхности. На корректировку орбиты нужно топливо. Причем, чем пропорционально массе аппарата. Поэтому содержание на LLO здоровенной бандуры, чье функциональное предназначение не более чем переходный тоннель между кораблем и лендером (непонятно зачем нужный) не только бессмысленно, но еще и накладно.

[Sevlagor]

Уже ведь русским по чёрному десять раз написано было: то, что вы так ласково и интеллигентно поименовали "хренью", предназначено для транспортировки грузов и беспилотной техники (модулей и лэндеров).

Вышеуказанную "нагрузку на отлетной" (10-12) без труда создает парный запуск Протонов
Нахрена с реакторами при этом заморачиваться?
Темните что-то, Факир (ну или "лицо, включившее данный пункт в ФКП" :roll:  Или "группа лиц" :mrgreen: )
Повторяю, для обеспечения пилотируемых полетов непригодно изначально, для транспортировки "модулей" недостаточная величина ПН

Зомби, вы понимаете что высокоимпульсный РБ это не РН ?

Вы понимаете что ему по большому счёту безразлично какой там ПН его нагрузили 10-12 т, 25, или 50 т ?

Вы понимаете что он вытянет любую ПН ? Что это только вопрос времени и топлива, в буквальном смысле.

Вы знаете что если в бак для высокоимпульсного РБ (того самого - из ФКП, что "10-12т на отлётную") залить 20 т топлива то он вытащит на ЛЛО 40 т груза? (я не утрирую, не преувеличиваю. Так и есть, буквально: заливаеш 20 т -> грузиш 40 т ПН, он тянет и вытягивает всё это на ЛЛО, без дураков. Это не - "ага, как-же, к 2050 г может так и будет", нет! это технология ушедшего века)

[Sevlagor]

Fakir,
а вы это :

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

считали с учётом того что с Луны на ЛОС возим кислород а обратно горючее?
Но ... вроде ... без ПГ. Так?
А ХС какую брали?

[Fakir]

Sevlagor

Считать надо ... а Excel это уже нетянет ... почти тысяча витков! ... а по "полу-цандеру" будет больше ... значительно ...

Жаль...

Зомби. Просто Зомби

Вышеуказанную "нагрузку на отлетной" (10-12) без труда создает парный запуск Протонов
Нахрена с реакторами при этом заморачиваться?

Зомби, что больше - 1 или 2?[/size]  
Ну сделайте усилие, это просто!

Порядка 20 тонн для жилого отсека, подтверждено практикой
И то он, в общем-то, маловат, только-только

Нет, это потоп у соседей. Никто пока не задавлся целью разбить ОС на кирпичи по 13 тонн - не было нужды. Сильно надо будет - можно облегчить: и композиты применить, и про надувной модуль вспомнить, и т.д. и т.п. А если совсем припрёт, 20 а то жисть не мила - можно и 20-тонный к Луне выкинуть, Протон+Союз всего лишь.

И там и там средства стыковки находятся изначально, по плану полета, точно также они будут стыковаться и у Луны
При двухпусковой схеме для Союза на отдельновыводимом РБ должны быть ИЗБЫТОЧНЫЕ средства стыковки, система управления

"Начали юлить" (с) не помню кто
Теперь уже проблема, оказывается, и не в стыковке вовсе, а всего лишь в избыточных средствах...
А на кой, спращивается, на РБ иметь систему управления для стыковки, если он вполне может быть пассивным, и, соответственно, оборудование на него устанавливается по минимуму?

у Союза ресурс хотя и достаточный, но отнюдь не избыточный, и лишние сутки-трое на околоземной орбите ему ни к чему, как и космонавтам

А на кой хрен ему проводить лишнее время на околоземной орбите? Мы не в состоянии одновременно запустить Протон и Союз? Есть какие-то принципиальные сложности в том, чтобы сначала запустить Протон, и только после - Союз? Заратустра не позволяет? Это уж какие-то совсем гнилые отговорки пошли в ход.

Не
"Кто-то" говорил примерно следующее: пока на Луне кислороду не нароем - никаких полетов!

Да. Желательно относительно частые полёты (значит, пилотируемые) начинать уже после добычи местного кислорода.

[Fakir]

Вадим Семенов

Ну если уговорите всех остальных потребителей ксенона в мире обойтись без него несколько лет, что явно нереально. Годовое мировое производство ксенона всего несколько тонн.

При необходимости можно нарастить. Сейчас оно такое потому, что больше ксенона практически никому не нужно.

Энергия ионизации ксенона 1100 Дж/моль. 1 моль ксенона это 0.131 кг. Чтобы разогнать эти 0.131 кг до 20 км/с (уи=2000) нужно 26.2 мДж. Так что фингя все это. Кстати у аргона потенциал ионизации близкий, 15.7 против 12.1 у ксенона.

15,7 против 12,1 - это 30%, между прочим. Ну и там всякие тонкости будут, связанные с ионизацией, которая в канале происходит.

Что касается массы иона, то, как раз наоборот, чем меньше масса иона, тем большую скорость он приобретет, проходя ту же разность потенциалов. Так что тут ксенону гордится нечем.

В том и дело, что чем больше масса заряженной частицы - тем для движка лучше, потому что та же тяга при том же УИ достигается при меньшем токе. Поэтому и появлялась идея коллоидных движков.

Не надо забывать, что кислород тоже надо поднимать, хотя и с Луны. А для этого нужен водород, который придется поднимать опять таки с Земли. Так что не все так кучеряво.

Ежу понятно. Надо считать. Только считать.

Если двигатель еще может быть и можно защитить, то весь аппарат от молекулярного кислорода, да еще ионизированного...

Это не есть серьёзная проблема

Бери лендер и стыкуй к нему и пилотируемый корабль и танкер. Хоть последовательно, хоть одновременно.

Одновременно? Ну и где и как столько стыкузлов налепим?

Кстати, не нужно забывать, что гравитационное поле Луны весьма нерегулярно, орбиты окололунных аппаратов испытывают весьма значительные пертурбации и имеют обыкновение довольно быстро заканчиваться на лунной поверхности.

Орбиты выше 100 км уже достаточно стабильны.

[Fakir]

Sevlagor

а вы это :
считали с учётом того что с Луны на ЛОС возим кислород а обратно горючее?

Да, конечно.

Но ... вроде ... без ПГ. Так?

Да, т.е. именно для пилотируемого - космонавты вверх, космонавты вниз, сухая масса не меняется.
С ПН будет другая картина, причём разная для подъёма и для спуска.

А ХС какую брали?

Брал 2 км/с и туда, и обратно. Что больше точных ХС, хотя и меньше ХС, которыми располагали посадочная и взлётная ступени Аполлонов - по 2,3 км/с.

[Fakir]

Agent

Можно. Ток потом придется делать тяжелый носитель все одно - на Марс оба девайса необходимы. Причем реактор пилотируемый.

А и тут возможны варианты даже в рамках одного Протона!
Два 10-мегаваттных буксира - готовая ДУ, и довольно неплохая. Осталось смонтировать их на ферму, настыковать из модулей обитаемую часть - эдакий "Мир", и подвезти рабочее тело. Всё, можно лететь.

[Sevlagor]

Хмм ... 0.21 ЖВ от 5т сухой массы. 1т на десантирование.
Одного пуска Ангары-5В хватает на 18-20 десантирований.

[Sevlagor]

Agent

Можно. Ток потом придется делать тяжелый носитель все одно - на Марс оба девайса необходимы. Причем реактор пилотируемый.

А и тут возможны варианты даже в рамках одного Протона!
Два 10-мегаваттных буксира - готовая ДУ, и довольно неплохая. Осталось смонтировать их на ферму, настыковать из модулей обитаемую часть - эдакий "Мир", и подвезти рабочее тело. Всё, можно лететь.

Марсианский лендер из 20 тонных кусочков не соберёш. Сомневаюсь.
А из 35 тонных уже, ИМХО, реально. Я помедитировал на этот счёт над рисунками Энергии. ИМХО может получится.
Но это тут оффтопик

[Agent]

Agent

Можно. Ток потом придется делать тяжелый носитель все одно - на Марс оба девайса необходимы. Причем реактор пилотируемый.

А и тут возможны варианты даже в рамках одного Протона!
Два 10-мегаваттных буксира - готовая ДУ, и довольно неплохая. Осталось смонтировать их на ферму, настыковать из модулей обитаемую часть - эдакий "Мир", и подвезти рабочее тело. Всё, можно лететь.

НАСА исходит из 400-500т на ЛЕО для ядерщины и 1500-2000т для химии
Причем предварительно 2 таких же пуска для скидывания запасного лендера и базы.

[Fakir]

Кстати, при наличии лунного кислорода даже на химии лететь уже не так западло  Массы получаются уже не 1000-1500, а ближе к тем же 400-500...

[Вадим Семенов]

Вадим Семенов

Ну если уговорите всех остальных потребителей ксенона в мире обойтись без него несколько лет, что явно нереально. Годовое мировое производство ксенона всего несколько тонн.

При необходимости можно нарастить. Сейчас оно такое потому, что больше ксенона практически никому не нужно.

Это ксенон такой сравнительно дешевый, поскольку он пока всего лишь побочный продукт сжижения воздуха, который иначе пришлось бы просто выпускать обратно в атмосферу. Воздух сжижают отнюдь не для производства ксенона, а для нужд металлургии, например. Поэтому себестоимость промзводства ксенона пока равна нулю, по сути.

Ради добычи дополнительных тонн ксенона, придется построить офигенные мощности по сжижению воздуха и разделению газов, в несколько раз превосходящие уже существующие, этот ксенон будет просто бесценным, и вероятно, многократно превзойдет стоимость всего остального в лунной экспедиции.

Энергия ионизации ксенона 1100 кДж/моль. 1 моль ксенона это 0.131 кг. Чтобы разогнать эти 0.131 кг до 20 км/с (уи=2000) нужно 26.2 мДж. Так что фингя все это. Кстати у аргона потенциал ионизации близкий, 15.7 против 12.1 у ксенона.

15,7 против 12,1 - это 30%, между прочим. Ну и там всякие тонкости будут, связанные с ионизацией, которая в канале происходит.

Это около 1% от энергии выхлопной струи или около 0.5% от потребляемой мощности, при типовом КПД в 50%. Достатчно мало, чтобы считать это аргументом да и вообще забивать себе голову затратами на ионизацию любого рабочего тела.

Что касается массы иона, то, как раз наоборот, чем меньше масса иона, тем большую скорость он приобретет, проходя ту же разность потенциалов. Так что тут ксенону гордится нечем.

В том и дело, что чем больше масса заряженной частицы - тем для движка лучше, потому что та же тяга при том же УИ достигается при меньшем токе. Поэтому и появлялась идея коллоидных движков.

Но, очевидно, при большем напряжении, дабы разгонять тяжелые слабо заряженные частицы до той же скорости. Природу не обманешь. Что нам до тока? Важна мощность, произведение тока на напряжение.

Если двигатель еще может быть и можно защитить, то весь аппарат от молекулярного кислорода, да еще ионизированного...

Это не есть серьёзная проблема

Ну не знаю, не знаю. Во всяком случае это гораздо более геморойно, поскольку поверхность аппарата состоит из кучи различных материалов, одно и то же покрытие ко всем сразу наверняка не подойдет.

Бери лендер и стыкуй к нему и пилотируемый корабль и танкер. Хоть последовательно, хоть одновременно.

Одновременно? Ну и где и как столько стыкузлов налепим?

Два. Один со стороны обитаемого отсека, другой со стороны двигательного. Двигатели по бокам от стыковочного узла.

Кстати, не нужно забывать, что гравитационное поле Луны весьма нерегулярно, орбиты окололунных аппаратов испытывают весьма значительные пертурбации и имеют обыкновение довольно быстро заканчиваться на лунной поверхности.

Орбиты выше 100 км уже достаточно стабильны.

Отнюдь. Высокие орбиты начинает сильно возмущать Земля своим притяжением. Есть, конечно некий оптимум, но в целом продолжительное существование на орбите Луны без коррекций орбиты невозможно -- медицинский факт.

[Зомби. Просто Зомби]

Fakir, то что вы излагаете - АБСОЛЮТНЫЙ СЮРРЕАЛИЗМ
Красиво и правдоподобно выглядящий БРЕД

Если "наши лунные представления" сегодня таковы (а похоже, что так), то "Луны у нас не будет"
Что совпадает с "отсутствием (серъезных) лунных планов" "по Перминову"

Чтож, не привыкать, всего лишь пополним число наших блестящих "побед" еще одной

[Зомби. Просто Зомби]

Сюрреализм - "встреча (или свидание? ) зонтика и швейной машинки на операционном столе" (С) не помню кто

Каждая отдельная "деталь" вполне реалистична
А вместе - вот он какой, сюр :roll:

[Зомби. Просто Зомби]

Кстати, не нужно забывать, что гравитационное поле Луны весьма нерегулярно, орбиты окололунных аппаратов испытывают весьма значительные пертурбации и имеют обыкновение довольно быстро заканчиваться на лунной поверхности.

Орбиты выше 100 км уже достаточно стабильны.

Отнюдь. Высокие орбиты начинает сильно возмущать Земля своим притяжением. Есть, конечно некий оптимум, но в целом продолжительное существование на орбите Луны без коррекций орбиты невозможно -- медицинский факт.

Не кто иной, как Баллистик поделился:
окололунные орбиты выше 1000 (или 2000 км?) вообще устойчивы
ДО какой высоты, правда, не сказал

Так что "оптимум" надо думать "где-то ниже"
Имея в виду минимальные затраты на коррекции совокупно с энергетикой "десанта"