К Марсу на ЖРД?

[RadioactiveRainbow]

Спрашиваешь! Надо конечно!

У меня, кстати (наверняка не только у меня) есть
Серебряков "Основы проектирования систем жизнеобеспечения космических летательных аппаратов".
Хотя, конечно, не метода - букв сильно больше

[поверхностный]

Разработка Шумана-Шаубергера - двигатель использующий нереактивный принцип  посему не нуждающийся в огромном количестве рабочего вещества, выбрасываемого за борт.  Известно что работало на электромагнитных принципах.

И я знаю такой способ - без рабочего тела, электромагнитный... Надо светить фонарем из кормы. Где брать электричество? Ну... не знаю.

[pkl]

Не так давно размышлял на эту тему мне пришли в голову пара идей:
При отправке пилотируемой экспедиции на Марс имеет смысл разделить экспедицию на два этапа: сначала отправляется грузовой буксир, который тащит на марсианскую орбиту основное снаряжение: посадочные модули /основной и резервный/, научную аппаратуру, вездеход, жилые модули для марсианской базы, ЯЭУ. Может, и топливо для пилотируемого КК на обратную дорогу /рискованно, правда/. Грузовик лучше сделать на ЭРД, запитываемых от солнечных батарей, хотя реактор, конечно, лучше. Космонавты стартуют уже после выхода грузовика на орбиту налегке - только жилой модуль и СА для возвращения на Землю. Вот их-то и следует запускать на ЖРД, чтобы не парились в отсеках полтора-два года. Для грузов фактор времени не имеет большого значения - консервы могут подождать. Тут главное - экономичность. Люди, в принципе, тоже, но зачем подвергать лишнему испытанию их и их семьи? По-моему, этап перелёта будет самым уязвимым в экспедиции: если что-то случится на Марсе, космонавты отсидятся на базе на планете или на грузовике, который после выхода на орбиту станет своего рода орбитальной станцией; если что-то произойдёт на околоземной орбите - вернутся на Землю; а на межпланетной траектории им помочь никто не сможет и деваться с корабля им будет некуда. Придётся повторять подвиг полярников на станции "Восток". А ЖРД могут сократить время перелёта и свести к минимуму вероятность возникновения каких-либо инцидентов. Современные АМС добираются до Марса за:
1. Mars Global Surveyor Launch: November 7, 1996 Arrival: September 12, 1997  - итого 10 мес 4 дня;
2. 2001 Mars Odyssey Launch: April 7, 2001 Arrival: October 24, 2001 - 6 мес 17 дней
3. Launch of first rover, Spirit: June 10, 2003 Spirit's arrival on Mars: Jan. 3, 2004 - 6 мес 24 дня
4. Launch of second rover, Opportunity: July 7, 2003 Opportunity's arrival on Mars: January 24, 2004 - 6 мес 17 дней
5. Mars Express Launch Date 2 June 2003 Arrival Date 25 December 2003 - 6 мес 23 дня
6. MRO Launch 12-Aug-2005 orbit insertion 10-Mar-2006 - 6 мес 15 дней.
В общем, как правило 6 месяцев с копейками. Гораздо меньше, чем на ЭРД.
Насколько тяжёлым будет такой КК? Вообще стартовая масса марсианского КК на ЖРД оценивается в 2000 т. Но это полная масса с учётом топлива на торможение и дорогу домой, с посадочным модулем. Что мы доставляем отдельно ЭРД-буксиром. Т.е., я хочу сказать, не исключено, что пилотируемый КК на ЖРД будет весить менее 2000 т, особенно, если на дорогу домой заправляться на околомарсинаской орбите /или стыковаться к связке разгонных блоков/. Массу можно будет снизит ещё, если мы освоим выход на околомарсианскую орбиту торможением в атмосфере планеты /аэрозахват/. Хотя, признаться, этот манёвр больше походит на цирковой трюк. Переход в перспективе на ЯРД позволит ещё больше снизить массу корабля. Насколько именно - не знаю. Тут нужно считать для каждого варианта: на криогенном топливе и на высококипящем, с торможение в атмосфере и двигателями, с заправкой на орбите Марса и без. Я не могу посчитать, т.к. не владею формулой Циолковского. Но, полагаю, что массу КК с ЖРД можно вписать в 1000 т. А с хорошими ЯРД - в 500. Подразумевается, что космонавты летят к Марсу и домой в нормальном жилом модуле, а не в модифицированном "Союзе".
Затем я подумал: а стоит ли доводить КК до минимума? Может, лучше сохранить изначальные 2000 т, но за счёт более высокой отлётной скорости сократить время перелёта? И сохраняя изначальные 2000 т, но вводя такие ухищрения, как заправку на околомарсианской орбите, аэрозахват, ЯРД сократить время перелёта ещё? Интересно, насколько можно уменьшить таким образом продолжительность экспедиции вообще и межпланетного перелёта в частности? Разумеется, если продолжительность перелёта удастся снизить лишь на одну-две недели, то тогда овчинка выделки не стоит. Ну а если слетать "туда" за 3-4 мес и "обратно" за столько же? Другое дело :wink:

[Бука]

Разумеется, если продолжительность перелёта удастся снизить лишь на одну-две недели, то тогда овчинка выделки не стоит. Ну а если слетать "туда" за 3-4 мес и "обратно" за столько же? Другое дело :wink:

Если у Вас нет в кармане гравицапы, или, на худой конец, термоядерного реактора - то продолжительность полета снизить не удастся.
Можно лишь повышать эффективность...

[planktos]

Lin

Достал методичку "Проектирование системы жизнеобеспечения КЛА" в двух книгах... не могу найти про объем что-то . Если надо, отсканирую....

RadioactiveRainbow

У меня, кстати (наверняка не только у меня) есть
Серебряков "Основы проектирования систем жизнеобеспечения космических летательных аппаратов".

А у меня В.В.Малозёмов, В.Ф.Рожнов, В.Н.Правецкий "Системы жизнеобеспечения экипажей ЛА" могу на досуге тоже отсканировать (правда 584 стр.), но там тоже про минимальное жизненное пространство ничего. Может в "Космической медицине" посмотреть?

поверхностный

Где брать электричество?

посадить 10**6 китайских гребцов на велоэргонометрах.

pkl

разделить экспедицию на два этапа

такой проекта придерживался НИЦ Келдыша, но чё то потом замкнулись на Энергию. Да, я думаю это самый оптимальный вариант. Весь смысл разделения это сократить время перелёта туда+обратно (радиационная безопасность, невесомость) поэтому траектории должны быть с малой угловой дальностью и как следствие с гиперболическим избытком скорости далёким от Гомановского перелёта.

походит на цирковой трюк

давно уже не трюк

в нормальном жилом модуле

а что есть нормальный жилой модуль, это как для хомяков коробка из под холодильника или майонезная баночка?

снизить лишь на одну-две недели

смотря какой гиперболический избыток мы можем обеспечить, снижение продолжительности на месяцы REAL

можно вписать в 1000 т

тут, я думаю, задачу надо ставить не по заданной начальной массе (ну если конечно не ютиться в БО Союза), а по массе полезной нагрузки, надо её задать и посмотреть что получится.
Бука

продолжительность полета снизить не удастся

Бука врёт

все свои яйца

действительно, может одно забросить с ближайшим зондом на Марс?

[pkl]

pkl походит на цирковой трюк

давно уже не трюк

Да ну? Когда это был реализован аэрозахват?  :shock: Я лично знаю об одной такой попытке Mars Climat Orbiter. Весьма неудачной - станция зарылась в атмосферу и сгорела - футы с метрами перепутали

в нормальном жилом модуле

а что есть нормальный жилой модуль, это как для хомяков коробка из под холодильника или майонезная баночка?

Я его себе представляю с габаритами и массой, как у Скайлэба - 70-100 т. Потом, когда освоим технологию перелёта по-быстрому и научимся делать СЖО, можно будет снизить тонн до 40-50 и несколько уменьшить размеры.

[pkl]

pklразделить экспедицию на два этапа

такой проекта придерживался НИЦ Келдыша, но чё то потом замкнулись на Энергию. Да, я думаю это самый оптимальный вариант. Весь смысл разделения это сократить время перелёта туда+обратно (радиационная безопасность, невесомость) поэтому траектории должны быть с малой угловой дальностью и как следствие с гиперболическим избытком скорости далёким от Гомановского перелёта.

Но в проекте НИЦ Келдыша предполагается совместное использование ЖРД и ЭРД. Насколько я знаю. И выигрыш по времени будет не ахти.

pkl снизить лишь на одну-две недели

смотря какой гиперболический избыток мы можем обеспечить, снижение продолжительности на месяцы REAL

Я читал про траекторию, позволяющую добраться до Марса за 92 дня.
Вот ещё доп информация к размышлению:
Launch (Mariner 4): November 28, 1964 Flyby (Mariner 4): July 14, 1965 - 7 мес 16 дней;
Launch: February 24, 1969 (Mariner 6); Mars Flyby: July 31, 1969 (Mariner 6) - 6 мес 7 дней;
Launch: March 27, 1969 (Mariner 7) Mars Flyby: August 5, 1969 (Mariner 7) - 4 мес 9 дней! Ни фига! :shock: Шустрый какой.
Launch (Mariner 9): May 30, 1971 Arrival (Mariner 9): November 13, 1971 - 5 мес 14 дней;
Марс-2 старт 19.05.71; прибытие 27.11.71 - 6 мес 8 дней;
Марс-3 старт 28.05.71; прибытие 02.12.71 - 6 мес 4 дня;
Марс-4 старт 21.07.73; прибытие 10.02.74 - 6 мес 20 дней;
Марс-5 старт 25.07.73; прибытие 12.02.74 - 6 мес 18 дней;
Марс-6 старт 05.08.73; прибытие 12.03.74 - 7 мес 7 дней;
Марс-7 старт 09.08.73; прибытие 09.03.74 - 7 месяцев
Launch: August 20, 1975 (Viking 1); Arrival: June 19, 1976 (Viking 1); - 9 мес 30 дней;
Launch: September 9, 1975 (Viking 2) Arrival: August 7, 1976 (Viking 2) - 10 мес 29 дней;
Фобос-2 старт 12.07.88; прибытие 29.01.89 - 6 мес 17 дней;
Mars Observer Launch: September 25, 1992 disappointment on August 22, 1993 - 10 мес 28 дней;
Mars Pathfinder Launch: December 4, 1996 Landing: July 4, 1997 - 7 месяцев;
Mars Climate Orbiter Launch: December 11, 1998 arrival September 23, 1999 - 9 мес 12 дней;
Mars Polar Lander Launch: January 3, 1999 arrival December 3, 1999 - 11 мес;
Кажется, всех перебрал.
В общем, получается, максимальная продолжительность перелёта до Марса на ЖРД - 11 месяцев /Викинг-2/. А реально достигнутый кратчайший срок - 4 месяца с неделей! В общем, вполне можно обернуться примерно за год. А если постараться - уложимся в год!
И вот ещё интересное наблюдение: из всех американских АМС, которые летели к Марсу долго /9-10 месяцев, Viking 1 и 2, Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander, Mars Observer, MGS/ половина свои задачи не выполнили! И это при их электронике! Аварии были, конечно по разным причинам. У нас же по Марсу вообще провал. И это на фоне лунных и венерианских достижений! Видимо, увеличение времени перелёта всё-таки сказывается на надёжности систем. Хороший повод задуматься.

[Димитър]

А ЖРД могут сократить время перелёта. Современные АМС добираются до Марса за 6 месяцев с копейками. Гораздо меньше, чем на ЭРД.

Марсианская экспедиция Энергии (на ЭРД):
- раскрутка в сфере действия Земли - 3 мес.
- полет к Марсу - 8 мес.
- скрутка в сфере действия Марса - 1 мес.

ненамного дольше...

[Fakir]

ЭРД, работающие между грависферами планет, хороши для сокращения времени перелёта, и, что еще важнее, для расширения стартовых окон - как от Земли, так и от Марса.
Мощный источник энергии хорош иметь на борту в любом случае - для обеспечения хорошего канала связи с Землёй, для радиолокационного зондирования Марса и спутников. Привинтить к нему ЭРД - сам бог велел.
Вылезать из грависфер, конечно, лучше всего бы на ТФЯРД - от Земли на водороде, от Марса на аммиаке.

Использование ЖРД - это в проекте Келдыша и Энергии. Впрочем, может быть, сейчас только в келдышевском - у них там, кажись, некая дивергенция произошла.

Фиговина Шумана с Шаубергером - это, судя по тому, что об этом пишут, вполне себе аэродинамический летательный аппарат. Типа "коандолёта", модельки которого Нодин в Штатах сооружает. Любопытная машинка, но ничего сверхъестественного - обычная аэродинамика.

Можно использовать лопухи СБ для торможения.

Не выйдет. Слабенькие они, не потянут.
Надо либо ставить спец. экран, либо тормозить, к примеру, радиатором реактора (тогда нужны будут две радиаторные подсистемы - капельная и панельная). Это еще относительно реалистично. Но СБ при аэроторможении порвёт, как Тузик тряпку.

Кстати, лопухи  не такие большие, как в проекте с разгоном на СПД от Земли !

Мощность ДУ снижать смысла нет.
А лопухи - выкидывать нахрен, и ставить реактор!
22 тонны, в габаритах ПН "Протона" - 15-25 МВт электричества!!!
И никакой этой лопуховой порнографии!

[Fakir]

А вот недостатки электромоторов интересно было бы узнать. Естественно кроме цены и технической сложности оных приборов.

Нету там ни сложности особой, ни цены

[pkl]

А ЖРД могут сократить время перелёта. Современные АМС добираются до Марса за 6 месяцев с копейками. Гораздо меньше, чем на ЭРД.

Марсианская экспедиция Энергии (на ЭРД):
- раскрутка в сфере действия Земли - 3 мес.
- полет к Марсу - 8 мес.
- скрутка в сфере действия Марса - 1 мес.

ненамного дольше...

Ненамного дольше говорите? :shock:  Я имел в виду ПОЛНОЕ ВРЕМЯ ПЕРЕЛЁТА от Земли до Марса, которое и СОСТАВЛЯЕТ у большинства марсианских АМС ШЕСТЬ МЕСЯЦЕВ! А в проекте РКК Энергия разгон на околоземной орбите+перелёт+маневры на околомарсианской орбите = 3+8+1 = 12 месяцев. Т.е. ОДИН ГОД только "туда". И почти столько же обратно!

[pkl]

ЭРД, работающие между грависферами планет, хороши для сокращения времени перелёта, и, что еще важнее, для расширения стартовых окон - как от Земли, так и от Марса...
...А лопухи - выкидывать нахрен, и ставить реактор!
22 тонны, в габаритах ПН "Протона" - 15-25 МВт электричества!!!
И никакой этой лопуховой порнографии!

Эх блин! Был бы у нас реактор эдак под 1 ГВт :roll: ! И ЭРД с более-менее приемлемой тягой - как бы мы рассекали по Солнечной системе! В одной из книжек Ф.Ю. Зигеля читал описание схемы перелёта к Плутону на ионниках. За 4,5 года! ЯРД, ЭРД и ЯЭУ - вот какие должны быть приоритеты в настоящей космической программе! Но увы. Даже если в бюджете на следующий год будут заложены средства на эти проекты до 2030 г. не успеем.

[foogoo]

Летите на старом Орионе, там будут тераватты.

[Старый]

ЯРД, ЭРД и ЯЭУ - вот какие должны быть приоритеты в настоящей космической программе!

Ой, блин!  :shock: Уж лучше скрещивайте ракету с самолётом чем с подводной лодкой!

[pkl]

ЯРД, ЭРД и ЯЭУ - вот какие должны быть приоритеты в настоящей космической программе!

Ой, блин!  :shock: Уж лучше скрещивайте ракету с самолётом чем с подводной лодкой!

Тааак. Пришёл Старый и решил дать дельную мысль. Мысль весьма плодотворная. Обязательно приму к сведению. Но скрещивать начну только после того, как Вы скрестите подводную лодку с самолётом или ещё с чем-нибудь. А потом расскажете, что получилось.
А если серьёзно: то что Вы имеете против ЯЭУ на КА?
И неужели Вы думаете, что я собираюсь привинчивать к "Союзу" реактор от АПЛ?

[поверхностный]

Допустим взяли необходимый суммарный импульс туда и обратно и выбрали достаточную тягу электромотора. Если смотреть разные УИ, то получим с одного края слишком много рабочего тела, с другого - слишком тяжелую электростанцию. Интересно, какой УИ (примерно) будет оптимальным? На Марс?

[поверхностный]

Сформулирую по-другому. Если тяга = const, видимо оптимальным будет такой УИ электромотора, при котором в дороге на Марс и обратно масса рабочего тела = массе электростанции. Кто знает порядок этого УИ и как он соответствует УИ СПД?
Просто  
1. для разных полетов оптимальными будут двигатели с разным УИ,
2. есть возможность сравнить жрд и эрд

[Димитър]

А лопухи - выкидывать нахрен, и ставить реактор!
22 тонны, в габаритах ПН "Протона" - 15-25 МВт электричества!!!
И никакой этой лопуховой порнографии!

А про радиаторы забыли? Те же лопухи!  Ну может быть немножечко поменьше...
А биологическая зашита от радиации? Боюсь, в 22 тонн не уложится.

[Darth Vader]

Фиговина Шумана с Шаубергером - это, судя по тому, что об этом пишут, вполне себе аэродинамический летательный аппарат. Типа "коандолёта", модельки которого Нодин в Штатах сооружает. Любопытная машинка, но ничего сверхъестественного - обычная аэродинамика.

Особенно "Андромеда".  И туле-тахионатор с электромагнитно-импульсным управлением. Впрочем кроме спецификаций и сборочного чертежа из серии "а сюда ставится гравицапа"  всерано ничего не осталось - а чтобы открыть эти принципы по новой надо основательно изменить стиль мышления что пока никому не оказалось под силу.  Включая Нодина, выдающего за движение без рабочего тела  пенопластовые тарелочки движимые ионным "ветром"

Еще занятная штука пондеролет Кондратьева - но он тоже болеет той же болезнью что и обычные ионные движки - малой тягой

[Fakir]

А про радиаторы забыли? Те же лопухи!  Ну может быть немножечко поменьше...

Простите, ну вы как будто токуете    "Радиаторы, радиаторы, лопухи!" Ну ладно один раз, можно забыть, ну два - но по десять раз же повторялось и здесь, и на А-базе, язык уже обмолол, что есть на свете капельные радиаторы!!! И что вообще радиаторы по площади куда меньше солнечных батарей, и изменением температуры радиатора на 50 градусов можно сильно уменьшать размеры.
Нет, ну ей богу, если еще раз про радиаторы услышу - я матом ругаться начну!