Заправка на низкой орбите Земли

Автор Технократ, 26.05.2006 07:52:51

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Технократ

Еще со времен Циолковского и Вернера фон Брауна идея орбитальной станции Земли возникала именно как СБОРОЧНОЙ И ЗАПРАВОЧНОЙ СТАНЦИИ на пути к межпланетным траекториям.
Но в связи с политической необходимостью во время Лунной Гонки возникла временная необходимость, в виду отсутствия опыта сборочных операций на орбите, создавать суперракету которая бы несла ВСЁ топливо необходимое для Лунной экспедиции.
Именно так появились проекты Сатурн-5 и Н-1.
Но вот уже прошло 40 лет.
И теперь можно вернуться на «старый путь» - путь сборки больших экспедиционных комплексов на орбите Земли, используя заправку топливом.

Не буду сейчас рассматривать варианты систем доставки топлива.
Скажу одно она должна быть дешёвой для начала минимум 80 000 рублей за килограмм топлива, а далее должна снижаться до 30 000 рублей за кг. Система доставки должна быть мощной, то есть иметь возможности запуска от 1000 тонн до 10 000 тонн топлива на орбиту в год. А это значит что системы Союз и Протон не подходят, так как Союз при полной загрузке может вывести максимум 700 тонн в год а Протон 400 тонн в год, но надо учитывать что эти РН задействованы в федеральных программах России и их возможности выпуска ограничены. На мировой рынок орбитальной заправки могут выйти частники с Фэлконом-5, имеющего простую конструкцию доступную воспроизведения в массовом количестве..
Если это случиться США получат стратегическое превосходство по освоению Солнечной Системы и её ресурсов.

Итак, что будет иметь Россия, если у нашей космической индустрии появиться возможность заправлять ракетные системы на орбите.
Можно например заправлять третью ступень РН Союз на орбите – заправка 23 тонны топлива. Получим систему в 32 тонны на низкой орбите. Можно заправить РБ Фрегат, выводя его в составе ПН в не заправленном виде – это будет уже двухступенчатая система в 40 тонн на НЗО это например позволит выводить РН Союз-2 с Плесецка спутники прямо на ГСТО массой 5-6 тонн.
Можно заправлять последние ступени Протона – получаться РБ массой 45 тонн ( 3 я ступень) и 200 тонн ( 2 я ступень).
Можно заправлять Ангару – 35 тонн УРМ-2 и 109 тонн УРМ-1.

То же могут сделать американцы, заправив CEV, это 200 тонн и тогда им не надо будет делать дорогой тяжёлый носитель.

Французы могут заправлять Ариану-5.

Китайцы CZ-2  это 80 тонн РБ.

Это значит начнётся новая гонка в космосе. Скорее всего гонка за освоение Луны и Марса.
И гонка накопления стратегических запасов топлива на орбите Земли.

Что ещё можно сделать обладая мощным запасом топлива на НЗО?
И нужно ли его иметь?
И может быть предоставить НАСА объявлять о массовых закупках топлива у частных транспортёрщиков?
Через тернии к звёздам!

Дем

Если у нас есть система для вывода груза с Земли с ценой 30 000 рублей за кг - почему ей же и не выводить спутники?
Единственный смысл - если топливо не с Земли. Но откуда?
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Пришелец

Переливать жидкое топливо в условиях невесомости - редкостная гадость. Нужно делать какой-то эквивалент гравитации (например раскрутку) ато в заборное устройство пузырьки набиваются и перестает работать насос.  Может лучше доставлять готовые заправленные (ампулизированные)  баки и просто вешать их на орбите на ступень?
Все равно, ведь топливо на орбиту в баке тащить надо, ну так и прицепить потом весь этот бак к ступени.

Кстати, а какое конкретно топливо? Предполагается, что оно на орбите будет храниться достаточно долго? Криокомпоненты наверное не прокатят (если только их до твердого состояния прямо на орбите не заморозить и БОЛЬШОЙ шубой обмотать).

Дмитрий В.

ЦитироватьПереливать жидкое топливо в условиях невесомости - редкостная гадость. Нужно делать какой-то эквивалент гравитации (например раскрутку) ато в заборное устройство пузырьки набиваются и перестает работать насос.  Может лучше доставлять готовые заправленные (ампулизированные)  баки и просто вешать их на орбите на ступень?
Все равно, ведь топливо на орбиту в баке тащить надо, ну так и прицепить потом весь этот бак к ступени.

Кстати, а какое конкретно топливо? Предполагается, что оно на орбите будет храниться достаточно долго? Криокомпоненты наверное не прокатят (если только их до твердого состояния прямо на орбите не заморозить и БОЛЬШОЙ шубой обмотать).
Ну, можно представить себе заправочный бак с вытеснением компонентов каким-нибудь "мешком", к примеру.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

foogoo

В брикетах полимеризованные углеводороды и печку для плавки перед сжиганием. :lol:

Alex_II

По-хорошему, надо действительно определиться с тем, какое топливо тащить на орбиту. И в каком виде. Может, например, воду завести на станцию, по методе тов. Михальчука - конденсируя на взлете из атмосферы? И уже на орбите ее разложить на составляющие - перед заправкой, чтобы долго криогенные компоненты не хранить. Энергии конечно надо прорву - ну так СЭС к заправке пристроить или реактор помощнее.
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

foogoo

ЦитироватьПо-хорошему, надо действительно определиться с тем, какое топливо тащить на орбиту. И в каком виде. Может, например, воду завести на станцию, по методе тов. Михальчука - конденсируя на взлете из атмосферы? И уже на орбите ее разложить на составляющие - перед заправкой, чтобы долго криогенные компоненты не хранить. Энергии конечно надо прорву - ну так СЭС к заправке пристроить или реактор помощнее.
В этом нет никакого смысла. Вам помимо компонентов топлива придётся везти ещё и электростанцию, систему для электролиза воды и холодильник. Плюс ещё очень специфическая задача по электролизу в невесомости. И почему вы думаете, что ваш орбитальный холодильник будет иметь достаточную производительность, чтоб быстро заморозить все топливо. Или "мы не ищем простых путей"?

Вместо этого можно просто возить долго хранимое топливо.

Alex_II

Цитата: "foogoo"
ЦитироватьВ этом нет никакого смысла. Вам помимо компонентов топлива придётся везти ещё и электростанцию, систему для электролиза воды и холодильник. Плюс ещё очень специфическая задача по электролизу в невесомости. И почему вы думаете, что ваш орбитальный холодильник будет иметь достаточную производительность, чтоб быстро заморозить все топливо. Или "мы не ищем простых путей"?

Вместо этого можно просто возить долго хранимое топливо.
Долгохранимое топливо и возить придется доолго. ЕМНИП - оно самое неэффективное из используемых сейчас на РН. Хотя, конечно, заправочная станция при таком подходе получается простой как молоток, с этим не поспоришь. Водородная заправка безусловно сложнее - но и эффективнее - водород ведь можно и для ТФЯРД использовать. Так что такая версия ОЗС окажется востребованной долгое время.
А если делать на орбите хранилище для долгохранимого топлива - так это только Бризы заправлять. Дело, конечно полезное - но в итоге в общем-то тупиковое. Хотя начать строить систему с заправкой на орбите можно конечно и с этого - хоть какое-то движение вперед. Главное на этом не остановиться.
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Andy_K64

Такое впечатление, что никто не знает, что технология зправки в космосе существует и реально используется с конца 70-х годов.

Alex_II

Салюты, Мир, МКС? Ну да, существует конечно. Тут просто речь о других объемах заправки.
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

foogoo

Знает-знает, есть возражения против перевозки воды а потом её электролиза и заморозки.

Технократ

Разумеется что топливо выгоднее вести в твёрдой фазе.
И кислород.
И керосин.
И воду.
И гидразин.
И т.д. и т.п.
С водой вообще просто. Лёд очень удобный материал - как дерево - пили строгай придавай любую форму доставка на орбиту почти 100%.
Более того лёд удобный конструкционный материал - при температуре - 100' С лёд будет отличными стенками блоков орбитальных помещений.

А заправочная станция будет огромна и создать там искуственную гравитацию раскруткой, нетрудно.
В конце концов можно раскрутить связку заправщик - танкер относительно друг друга и будет достаточно 0,1 G, а то и меньше.
Вес станции тысячи тонн, десятки тысячь тонн, своеобразный золотоволютный склад на орбите.
Обязательно присутствия ядерного реактора как для производства электроэнергии для разложения воды на водород и кислород, так и для питания энергией электрических двигателей корекции орбиты.
Так что разделять воду будет нетрудно, всё в той же малой ИГ.

Заправка одновременно будет выполнять и функции Банка и общеземной таможни и карантина.
1. Банк будет иметь дело с самой "твёрдой " валютой - энергетической, круче доллара и евро.
2. Банк будет экстериториальным. Вне территорий земных государств. Это упростит заправки и таможни.
3. При Заправке будет мотель и бар, ну там последняя большая випивка перед дальней дорогой, и первая выпивка после долгой дороги. Неплохо бы иметь первокласный бордель (но это при массе оборотов тонн в 100 000).
4. К заправке будут швартоваться многоразовики и более простые КК для спуска экипажа и доставки его к экспедиционным кораблям.
5. Заправка будет главным пунктом пересечение торговых и сырьевых транспортных путей.
Через тернии к звёздам!

SpaceR

Существовать-то технология существует, да только какая?
- Может использовать только долгохранимые компоненты.
- Обязательно требует изоляции жидкости от газа наддува.
 И кстати, ктонибудь в курсе, применялась ли технология заправки хоть как-нибудь иначе, чем от "Прогресса" или ТКС-а к модулю ОКС?
Хоть что-нибудь кроме станции заправляли на орбите?

Или же для нынешних задач разумнее сперва делать самоходный заправщик, а потом уже для него орбитальную бочку топлива ?
Гм...  а "Паром" бы тут неплохо подошел  :)
(я о первом этапе, конечно).
------------------------------------------------------------------------
Всё великое должно начинаться с малого.

Andy_K64

ЦитироватьИ кстати, ктонибудь в курсе, применялась ли технология заправки хоть как-нибудь иначе, чем от "Прогресса" или ТКС-а к модулю ОКС?
А разве ТКС что-то когда-то заправлял?

Сверхновый

Имеет смысл делать заправщик.
"Возить" только водород (примерно 1/6 массы),
а кислород захватывать заборником (для LEO не выше 200 км реально).
Орбиту поддерживать ионниками.

Пришелец

Наверное все-же есть смысл возить именно воду. При транспортировке не пожароопасная, не токсичная, может дать кислород с водородом и как рабочее тело для ЯРД (на перспективу:)). Только возить не в твердом, а в жидком виде надо - меньше объем занимает. А потом организовываем тень и ждем пока замерзнет.

Вот только как бы не получилось как в фильме "Кинза-дза" - всю воду на луц ...

Дмитрий В.

ЦитироватьТолько возить не в твердом, а в жидком виде надо - меньше объем занимает. А потом организовываем тень и ждем пока замерзнет..
Ага. Также ждем, когда при замерзании вода порвет баки  :(
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Сверхновый

ЦитироватьНаверное все-же есть смысл возить именно воду.

Идет Вовочка по коридору и восклицает: "Где же логика, где разум?!"
Директор спрашивает:
- Вовочка, а ты чего не на уроке?
- Да я сидел на контрольной, пернул и меня выгнали из класса.  Где же логика, где разум?!


Не пойму, какой смысл тащить окислитель на орбиту? В молекуле воды окислителя по массе в 8 раз больше чем горючего. И вы предлагаете тащить эти 8 частей на орбиту в то время как доставка одного килограмма стоит тысячи долларов.
Воздух на низких орбитах есть. На высоте 200 км спутники сходят с орбиты за несколько дней как раз из-за сопротивления воздуха.

Что может быть проще? Поставил впереди воронку-воздухозаборник и собирай остатки атмосферы. Главное подправлять все время орбиту электрическими движками на солнечных батареях. В качестве рабочего тела для движков можно брать тот же азот из воздуха.

Где же логика, где разум?!!!

Feol

А Вы уверены, что газовый состав атмосферы на H ~200 км. такой же, как вблизи Земли? Увы, это далеко не так... Азота и кислорода там в процентном отношении очень мало.
Всем пользователям нравится это сообщение.

Сверхновый

ЦитироватьА Вы уверены, что газовый состав атмосферы на H ~200 км. такой же, как вблизи Земли? Увы, это далеко не так... Азота и кислорода там в процентном отношении очень мало.

Не уверен.
По идее может быть больше процент легких: водорода и гелия.
Тогда получается вообще красота! Водород тоже можно извлекать из атмосферы. Летает такой заправщик месяцами и собирает нужный водород и кислород, а балласт: азот и гелий сбрасывает в качестве рабочего тела в ионниках.