Можно ли из Ангары сделать 40-тонник?

[avmich]

3. 12-тонный Союз не удастся вывести на орбиту ракетой Союз. Но можно организовать дозаправку корабля на МКС. То есть, Прогрессы возят на МКС в том числе топливо, а недозаправленный Союз (нехватка массы 4 тонны) перед полётом к Луне заправляется на МКС.

5-6 дополнительных Прогрессов - тоже семипусковая схема, но без посадки :wink:

Если хотите, можно пересчитать так, что дозаправки вообще не понадобится... тут всё дело в точности параметров. На форуме они известны с небольшой точностью, поэтому приходится брать большие запасы.

Лучше уж разориться на Онегу, а если хочется на всем готовом, то в качестве танкера лучше использовать другой Фрегат (тоже кстати идея - использовать Фрегат как танкер для МКС). Или даже такой экзотический вариант, как замена стандартного ПАО на "лунный" прямо на орбите.

Это всё возможно, но переделка ПАО Союза, доводка КВРБ и возможности дозаправки у МКС, по моему мнению, окажутся значительно дешевле в разработке.

[fagot]

Вроде как всё традиционалистично, единственная "новизна" - Прогресс с пассивным СУ. Но можно и в п.3 вообще вместо Прогресса
поставить бОльший по массе топлива РБ с пассивным СУ, просто для стыковки , но без гермообьема и, соответственно, люка.

Прогресс однозначно нужно убирать - ради стыковочного узла так ухудшать массовое совершентсво не стоит и тем более нечего ему делать на лунной орбите, да с ним на нее и не выйти. Опять же у нас нет подходящих гидразиновых РБ, т.е. многое придется делать заново.

[avmich]

у нас нет подходящих гидразиновых РБ, т.е. многое придется делать заново.

А Фрегат чем плох? Кроме того, с точки зрения РККЭ, что он не в Энергии сделан?

[Феликс]

Вроде как всё традиционалистично, единственная "новизна" - Прогресс с пассивным СУ. Но можно и в п.3 вообще вместо Прогресса
поставить бОльший по массе топлива РБ с пассивным СУ, просто для стыковки , но без гермообьема и, соответственно, люка.

Прогресс однозначно нужно убирать - ради стыковочного узла так ухудшать массовое совершентсво не стоит и тем более нечего ему делать на лунной орбите, да с ним на нее и не выйти. Опять же у нас нет подходящих гидразиновых РБ, т.е. многое придется делать заново.

Бриз-М, и, как уже отмечено, Фрегат это раз.
А прогресс - в основном ради дополнительного гермообьема и средств стыковки в целом, плюс ради вот еще чего: все компоненты существуют уже сейчас, средства доставки - тоже.
А энергетику посчитайте сами. я считал - для высокоэллиптической
ОЛО всё у меня сошлось. (я считал из расчета на недозаправленного на массу соответствующего КА Бриз-М)

[fagot]

А какая СЖО сейчас в ПАО?

А СТР и запасы кислорода не там находятся? Ну и СЭП конечно придется переделывать, фрегатовская не подходит ни по мощности ни по емкости, как и система радиосвязи.

Если хотите, можно пересчитать так, что дозаправки вообще не понадобится... тут всё дело в точности параметров. На форуме они известны с небольшой точностью, поэтому приходится брать большие запасы.

Без дозаправки это вряд ли, а массы скорее впритык взяты, чем с запасом.

Это всё возможно, но переделка ПАО Союза, доводка КВРБ и возможности дозаправки у МКС, по моему мнению, окажутся значительно дешевле в разработке.

Пять Прогрессов дешевле одного переделанного Фрегата? Что-то сомнительно.

[avmich]

А какая СЖО сейчас в ПАО?

А СТР и запасы кислорода не там находятся? Ну и СЭП конечно придется переделывать, фрегатовская не подходит ни по мощности ни по емкости, как и система радиосвязи.

СЭП - это система электропитания. А СТР - это что?

И какие, по-вашему, должны быть эти системы? По массе?

Если хотите, можно пересчитать так, что дозаправки вообще не понадобится... тут всё дело в точности параметров. На форуме они известны с небольшой точностью, поэтому приходится брать большие запасы.

Без дозаправки это вряд ли, а массы скорее впритык взяты, чем с запасом.

СА взят 3 тонны, а он 2,8. Ну хорошо, теплозащита тяжелее будет. БО взят 1500 кг, а он сейчас 1200. Хорошо, связь от Луны требует более тяжёлой аппаратуры.

УИ Фрегата взят 3190, а он больше 3200 вроде бы. ХС для окололунных операций взят 2200, а он меньше 1000 в каждую сторону. Топлива во Фрегате взято с недоливом. Водородного топлива в КВРБ тоже с избытком - в несколько тонн. Вообще, даже если брать полный Союз-ТМА - 7250 кг, с ПАО - и полный Фрегат - 6650 кг примерно - и сухой КВРБ - меньше 4000 кг - то всё это можно отправить к Луне запасом топлива в КВРБ - 19 тонн.

Здесь вопрос в компоновке, а не в недостатке массы. Например, дозаправка у МКС помогла бы.

Это всё возможно, но переделка ПАО Союза, доводка КВРБ и возможности дозаправки у МКС, по моему мнению, окажутся значительно дешевле в разработке.

Пять Прогрессов дешевле одного переделанного Фрегата? Что-то сомнительно.

А нет там пяти Прогрессов. Может, тонны 4 топлива понадобится на дозаправку... в худшем случае. Это два Прогресса. В худшем, повторюсь, случае. Или пять, но таких, которые много ещё чего на МКС попутно привезут. Или десять... А в лучшем случае - вообще без дозаправки.

То есть, один запуск Союза-2 с переделанным КК Союз.
И один запуск Протона с КВРБ.

И это позволяет слетать на окололунную орбиту и обратно. Безотносительно того, зачем летать, конечно.

[mihalchuk]

у нас нет подходящих гидразиновых РБ, т.е. многое придется делать заново.

А Фрегат чем плох? Кроме того, с точки зрения РККЭ, что он не в Энергии сделан?

А может ли фрегат выполнить разгон в одном пуске двигателя? Иначе придётся крутиться в радиационных поясах.

[Yegor]

С точки зрения минимизации разработки новых систем при решении задачи полётов на окололунную орбиту и обратно мне представляется наилучшим следующий - тоже уже обсуждавшийся - вариант.

1. Модернизируется ПАО корабля Союз. Дело в том, что для выхода на окололунную орбиту и отлёта с неё к Земле нужно примерно столько же долгохранимого топлива, какова сухая масса корабля. СА Союза - примерно 3 тонны, БО - примерно 1,5 тонны. Если сухая масса ПАО будет 1,5 тонны, то суммарная сухая масса составит 3 + 1,5 + 1,5 = 6 тонн, и понадобится 6 тонн топлива на манёвры у Луны. Эти характеристики, действительно, похожи на возможности РБ Фрегат. Например, со сбрасываемым баком.

То есть, нужно довести ПАО Союза до возможности хранить 6 тонн топлива.

2. Завершается разработка КВРБ. Сухая масса его - до 4 тонн, запас топлива - 19 тонн. Для отправления к Луне сухая масса должна примерно равняться запасу кислород-водородного топлива. При массе корабля Союз с новым ПАО в 12 тонн и массе КВРБ в 4 тонны получается сухая масса 16 тонн - а топлива при этом 19 тонн, то есть, хватает с запасом. КВРБ стыкуется с КК Союз на околоземной орбите, по той же схеме, которая предлагается для облёта Луны.

3. 12-тонный Союз не удастся вывести на орбиту ракетой Союз. Но можно организовать дозаправку корабля на МКС. То есть, Прогрессы возят на МКС в том числе топливо, а недозаправленный Союз (нехватка массы 4 тонны) перед полётом к Луне заправляется на МКС.

Такая схема позволяет летать к Луне - на окололунную орбиту - запуская всего 2 ракеты с Земли, не считая дополнительной нагрузки на Прогрессы. По массе есть ощутимые запасы. Все модули в стадии разработки.

Это позволит получить возможность летать к Луне - на окололунную орбиту - без необходимости разработки новой ракеты на 40 тонн ПН. Вообще, эта схема, мне кажется, наиболее экономная по новым разработкам.

Ну вообще-то сейчас на замену Протону, вроде бы, разрабатывается Ангара (Уух...). Тогда:
1. РН Ангара-5 стартует с КВРБ и Фрегатом сверху.
2. РН Союз с КК Союз (с толстой теплозащитой)
КК Союз стыкуемся с КВРБ+Фрегатом на ЛЕО.
Вроде должно всего хватитить на полёт на ЛЛО и обратно?

А самый экономичный и простой вариант это вместо теперешней Ангары сделать русский ТриАтлас с третьей ступенью УКВМ на 40 тонн! Одним пуском - дешево! Каждый запуск тоже денег стоит, как  и отработка новых КА и перелива на них. Это и есть самый экономически дешёвый вариант.  Который также позволяет и Лендер на ЛЛО притащить. Как вы Лендер на ЛЛО Протоном/Ангарой повезёте? Тоже с переливом? Двумя Протонами?

[fagot]

СЭП - это система электропитания. А СТР - это что?

Система терморегулирования.

И какие, по-вашему, должны быть эти системы? По массе?

По массе это надо у энергиевцев спрашивать. Но вообще получается, что из 3,2 т ПАО на топливо приходится всего 900 кг, сомнительно что корпус, баки и ДУ весят 2,3 т, значительная часть массы должна приходиться на обеспечивающие системы.

СА взят 3 тонны, а он 2,8. Ну хорошо, теплозащита тяжелее будет. БО взят 1500 кг, а он сейчас 1200. Хорошо, связь от Луны требует более тяжёлой аппаратуры.

Ну вот видите, как минимум не легче получается. Запасы СЖО тоже придется увеличить.

УИ Фрегата взят 3190, а он больше 3200 вроде бы. ХС для окололунных операций взят 2200, а он меньше 1000 в каждую сторону.

Полторы секунды УИ совершенно не принципиальны. ХС нужна еще и на коррекции и на всякие непредвиденные случаи, да плюс невырабатываемые остатки.

Топлива во Фрегате взято с недоливом. Водородного топлива в КВРБ тоже с избытком - в несколько тонн. Вообще, даже если брать полный Союз-ТМА - 7250 кг, с ПАО - и полный Фрегат - 6650 кг примерно - и сухой КВРБ - меньше 4000 кг - то всё это можно отправить к Луне запасом топлива в КВРБ - 19 тонн.

У такой конструкции совсем впритык получается, лучше в ПАО Союза топлива не доливать и отстреливать БО, тогда совсем красота.

А нет там пяти Прогрессов. Может, тонны 4 топлива понадобится на дозаправку... в худшем случае. Это два Прогресса. В худшем, повторюсь, случае. Или пять, но таких, которые много ещё чего на МКС попутно привезут. Или десять... А в лучшем случае - вообще без дозаправки.

А сколько там топлива везет Прогресс-М1, я что-то забыл? То что они попутно привезут грузы конечно хорошо, но они не привезут топлива для МКС, да и летают они не так часто.

То есть, один запуск Союза-2 с переделанным КК Союз.
И один запуск Протона с КВРБ.

Ну а Прогрессы не считаются разве? Лучше уж один Фрегат, тогда и под дозаправку его не придется переделывать.

[fagot]

А может ли фрегат выполнить разгон в одном пуске двигателя? Иначе придётся крутиться в радиационных поясах.

У Луны это не важно, т.к. у ней нет радиационных поясов. Однако Фрегат все же может, но для старта от Земли конечно предлагают не его, а Бриз-М, который разгон в одно включение провести не может как из-за низкой тяговооруженности и соответственно больших гравпотерь, так и из-за ограничений на время непрерывной работы ДУ. Ну а поскольку одного блока мало, время нахождения в радиационных поясах и вовсе становится неприемлемым.

[avmich]

Достаточно слабые возражения, не находите? Могу разобрать по пунктам - например, запасы топлива на коррекции и гарантийный запас учтены.

А есть ещё и такой вариант. 12КРБ плюс заправленный Фрегат выводить на Протоне (или Ангаре, если залетает). Посчитать бы точнее, да данные надо уточнять :( ...

[fagot]

Достаточно слабые возражения, не находите?

Да, особенно по Бризу и Прогрессам :wink: , впрочем первый не ваше предложение.

Могу разобрать по пунктам - например, запасы топлива на коррекции и гарантийный запас учтены.

В 2200 м/c учтены и против них я не возражаю, вот и получается, что запасов особых и нет и вся надежда только на КВРБ.

А есть ещё и такой вариант. 12КРБ плюс заправленный Фрегат выводить на Протоне (или Ангаре, если залетает). Посчитать бы точнее, да данные надо уточнять ...

А чего тут уточнять, уж по ним-то данные хорошо известны.

[avmich]

Можно хотя бы найти данные по изменениям скорости Аполлонов, от момента разгона к Луне до момента входа в атмосферу?

По данным Аполлона-15, дельта-ви при выходе на окололунную орбиту примерно 945 м/с. Понятно, что обратно будет примерно столько же, и суммарное приращение 1890. Тут запас - запас - пока довольно велик, но нужно учитывать коррекции, гарантийные остатки - есть по этому данные?

Что касается 12КРБ - тут тоже не всё ясно. Например, хотелось бы знать, сколько такой РБ хранится на орбите - до стыковки с Союзом. Насколько можно его перезаправить.

Хочется также знать, насколько потяжелеет Фрегат, если к нему "приварить" стыковочную систему. Видите, сколько вопросов.

[fagot]

Можно хотя бы найти данные по изменениям скорости Аполлонов, от момента разгона к Луне до момента входа в атмосферу?

У Шунейко можно посмотреть, там правда они тоже вразброс даны, но общую картину составить можно.

По данным Аполлона-15, дельта-ви при выходе на окололунную орбиту примерно 945 м/с. Понятно, что обратно будет примерно столько же, и суммарное приращение 1890. Тут запас - запас - пока довольно велик, но нужно учитывать коррекции, гарантийные остатки - есть по этому данные?

Коррекции оказались до обидного малы - каких-нибудь 10-20 м/с Вот остатки должны сотню-другую съесть, ну и всякие аварийные запасы. В общем 2200 м/c вполне нормальная величина.

Что касается 12КРБ - тут тоже не всё ясно. Например, хотелось бы знать, сколько такой РБ хранится на орбите - до стыковки с Союзом. Насколько можно его перезаправить.

Стыковать нужно как можно быстрее, желательно сразу после вывода, ну максимум в течение суток, тогда не придется его сильно утяжелять. А перезаправить это вряд ли получится. И еще нужно учесть топливо, необходимое для полета Союза до МКС и на стыковку его с РБ, выгоднее конечно не таскать его туда-сюда и постараться обойтись без дозаправки.

Хочется также знать, насколько потяжелеет Фрегат, если к нему "приварить" стыковочную систему. Видите, сколько вопросов.

Килограмм 500 наверно должно хватить. Но связка 12КРБ-Фрегат не выведет нужную массу к Луне.

[avmich]

Ссылку на Шунейко можно? Или, если в бумажном виде, конкретные значения привести прямо тут?

200 м/с на гарантийные остатки - это почти 10% топлива. Что-то много берёте :) . Мне кажется, раза в три меньше можно брать.

Насчёт 12КРБ - ЦиХ обещал на заказ разработку на базе 12КРБ разгонного блока. И 15КРБ в качестве примера. Думаю, что варианты с перезаправкой тоже достижимы.

Теперь по поводу того, хватит ли на разгон. При УИ 4500 м/с, орбитальной скорости у Земли 7900 м/с, потребной скорости отлёта 11100 м/с соотношение масс получается exp(3200 / 4500) = 2,036. Пусть 2, для простоты. Тогда масса водородного топлива равна сухой массе. Если связка Союз + Фрегат уложится в 12 тонн (см. Scherbaks), а 15КРБ сухой будет иметь массу до 3 тонн, то 15 тонн водородного топлива хватит. С точностью, опять-таки, до точности имеющихся данных.

[avmich]

На самом деле 12КРБ + Фрегат оставляют главный вопрос по массе Союза. Каким будет Союз - раскладка по массе - через пять лет, думаю, мало кто скажет. Может, у него на борту топлива больше будет. Или сухая масса даже у лунного варианта чуть снизится - из-за лучшей электроники, скажем. Можно и в два человека летать вместо трёх. А тут лишние несколько сотен килограмм заметны.

[mihalchuk]

Сколько проблем из-за простой задачи облёта Луны с выходом на орбиту! И всё-таки заправка в космосе начинает постепенно овладевать умами. Но не лучше ли напрячься и организовать кислородно-водородную заправку?
Тогда (при наличие парома) РН Союз-3 с 3-й водородной ступенью сможет отправить к Луне тот же груз, который выведет на низкую орбиту. Даже топливо при полной заправке останется. Если удастся его сохранить, то можно тормознуть у Луны с выходом на орбиту (не на самую низкую) или около того.
А 40-тонник будет даже избыточен. Апгрейдим Ангару насколько получится - и на Луну, с высадкой на поверхность.

[avmich]

По-моему, как раз наоборот :) - задача не такая уж простая, а вот проблем с ней не так много; собственно, простейший способ её решения и ищется. Что касается дозаправки, то с ней не всё пока ясно.

[Феликс]

Сколько проблем из-за простой задачи облёта Луны с выходом на орбиту! И всё-таки заправка в космосе начинает постепенно овладевать умами. Но не лучше ли напрячься и организовать кислородно-водородную заправку?
Тогда (при наличие парома) РН Союз-3 с 3-й водородной ступенью сможет отправить к Луне тот же груз, который выведет на низкую орбиту. Даже топливо при полной заправке останется. Если удастся его сохранить, то можно тормознуть у Луны с выходом на орбиту (не на самую низкую) или около того.
А 40-тонник будет даже избыточен. Апгрейдим Ангару насколько получится - и на Луну, с высадкой на поверхность.

а ткните меня в урл с путями-развитиями Союза (Союз-2, Союз-СТ, Союз-3, Русь, Онега и т д)

[avmich]

В том и дело, что для задачи выхода на окололунную орбиту 40-тонник оказывается избыточным. Практически достаточно уже запланированного, разрабатываемого водородного РБ, Протона или в крайнем случае Ангары, и уже ведущихся модификаций Союза.

Это - самый простой и дешёвый (не значит самый лучший) способ разработки системы, позволяющей летать на окололунную орбиту.

А 40-тонник здесь необязателен. Хотя, безусловно, он бы эту задачу существенно упростил. Если бы уже летал.