Не пора ли у Союза заменить Агрегатный отсек?

[аФон+]

Не пора ли у Союза заменить Агрегатный модуль[/size]


Севастьянов рекламирует модернизацию Союза и хвастается, что на нем можно лететь даже на Луну. Но для того чтобы Союз участвовал в полете с высадкой на Луну нужна, Mama Mia,  семипусковая схема, ну просто жуть какая-то.

Может быть Союзу надо, до кучи, заменить агрегатный отсек?
Ну, например, сделать его на идеях РБ "Фрегата-СБ"



То есть колличество торроидных сбрасываемых баков варьировать под задачу  (облет Луны - один бак, сход на орбиту Луны ставим два бака)

[unihorn]

На счет этого не знаю. Но определенная модернизация агрегатного отсека, вроде, планируется...

[avmich]

Для полётов на окололунную орбиту может хватить даже одного Фрегата, без СБ.

Пусть СА + БО в сумме имеют массу 4500 кг. Фрегат имеет сухую массу 970 кг (http://www.laspace.ru/rus/fregat_construction.php), заправленную - 6635 кг, то есть, топлива в нём - 6635 - 970 = 5665 кг. Пусть даже 5470. Тогда масса топлива равна сухой массе = 5470 = 4500 + 970.

Двигатель Фрегата имеет УИ не меньше 3190 м/с. Соответственно, характеристическая скорость такого Союза - 3190 * ln 2 = 2211 м/с . Этого достаточно для выхода на орбиту Луны и схода с неё.

[А.Коваленко]

Не забудьте еще деньжат подкинуть на полное перепроектирование корабля :-)

[avmich]

Полное? А нельзя ли, наконец, узнать, какие такие системы в ПАО настолько незаменимы? Фрегат - достаточно способный РБ. Электронику из ПАО вроде и так убирают в СА. А Союз-2 больше чем на тонну более грузоподъёмный. Что будет в ПАО Союза лет через 5?

[avmich]

Согласно, например, http://russianspaceweb.com/soyuz.html - на сайте Энергии подробной информации нет - в ПАО входят системы связи (и другая "интеллектуальная" электроника), энергетика и двигательная установка. Часть этих систем "переезжает" в СА - это вроде бы уже делается? Часть, вероятно, модернизируется. Ещё часть имеет вполне адекватные аналоги на том же Фрегате.

Понятно, что делать КК силами двух фирм "так просто в наших условиях" не получится. Но успешно летающий Фрегат - а это достаточно хороший РБ, по некоторым важным характеристикам - показывает, что ПАО, по крайней мере технически, можно сделать с нужными зарактеристиками. Теперь вопрос - а каковы, собственно, ключевые изменения, нужные для доведения ПАО? Кроме вышеперечисленного и увеличения объёма баков?

[А.Коваленко]

Полное? А нельзя ли, наконец, узнать, какие такие системы в ПАО настолько незаменимы? Фрегат - достаточно способный РБ. Электронику из ПАО вроде и так убирают в СА. А Союз-2 больше чем на тонну более грузоподъёмный. Что будет в ПАО Союза лет через 5?

Вы как себе вообще все это представляете? Отвинтить один отсек и привинтить другой? И все? Что-то мне подсказывает, что "Союз"это не комбинация из отсеков-кубиков, а единое целое, разделенное на отсеки. И в нем нет "электроники вообще", есть ряд бортовых систем. Со своими электронными компонентами. И оторвать одни и приварить другие системы так просто не получится ИМХО. Немалая часть систем остается в ПАО и после модификации, например, часть агрегатов СОТР, которых вообще нет у Фрегата. Так что простой заменой ПАО на РБ не обойдется, потребуется серьезная работа по перекомпоновке и самого "Фрегата", и "Союза". Ну и далее со всеми остановками, включая летные испытания, существенные изменения порядка наземной и летной эксплуатации, так как у Фрегата другой радиокомплекс (а большая часть его приборов стоит в приборном отсеке ПАО), другие приборы СУДН и т.д. В общем, другой НКУ, другой ЦУП. И все это деньги. И немалые. При этом нового качества не будет. Тогда уж лучше вообще новый корабль проектировать. Впрочем, модернизация "Союза" - это первый шаг к созданию нового корабля в реальных условиях финансирования.

[ShcherbakS]

Для полётов на окололунную орбиту может хватить даже одного Фрегата, без СБ.

Пусть СА + БО в сумме имеют массу 4500 кг. Фрегат имеет сухую массу 970 кг (http://www.laspace.ru/rus/fregat_construction.php), заправленную - 6635 кг, то есть, топлива в нём - 6635 - 970 = 5665 кг. Пусть даже 5470. Тогда масса топлива равна сухой массе = 5470 = 4500 + 970.

Двигатель Фрегата имеет УИ не меньше 3190 м/с. Соответственно, характеристическая скорость такого Союза - 3190 * ln 2 = 2211 м/с . Этого достаточно для выхода на орбиту Луны и схода с неё.

При использовании РБ "Фрегат" в качестве основы ПАО масса корабля составит ок. 10,5т.
Это слишком много для РН семейства "Союз", включая РН "Союз-2" этапа 1б.
Для его выведения будет необходимо полностью истратить топливо в этом ПАО/"Фрегате", и к Луне лететь будет не на чем.
Кроме того нынешняя концепция модернизации ТПК "Союз ТМА" в вариант "Союз-К" предполагает сохранение кроме размерности корабля также еще головного обтекателя и  САС.
А диаметр РБ "Фрегат" больше диаметра ТПК "Союз".
Так что Ваша идея пока не вписывается, хотя направление в целом понятное.

[RadioactiveRainbow]

А просто тупо увеличить объём баков в существующем ПАО, растянув его в длину?
Центровочка при этом, конечно, пострадает - придётся цифровую часть системы управления перекроить...

[avmich]

Отлично, давайте не будем делать ПАО из Фрегата.

Какие есть варианты? Самый прямолинейный - поставить Фрегат на КВРБ и стыковать к Союзу - не проходит по массе. Хотя и тут возможны варианты - скажем, переделать ПАО так, чтобы его можно было отбрасывать после стыковки Союза к связке Фрегат-КВРБ (это значит, убрать из ПАО системы, необходимые для продолжения полёта). У Фрегата, всё же, остаётся проблема "not invented here".

Можно делать другой ПАО. В том числе увеличивая баки. Заметим, что сейчас сухая масса ПАО - примерно 2 тонны, что многовато для предлагаемой схемы... но может ещё вписаться. Однако крупная переработка ПАО не увязывается с общими планами.

Что касается общей массы системы, неподъёмной для Союза-2 - в крайнем случае, можно всё же рассматривать дозаправку.

[avmich]

Вы как себе вообще все это представляете? Отвинтить один отсек и привинтить другой? И все?

Если очень грубо - да.

Что-то мне подсказывает, что "Союз"это не комбинация из отсеков-кубиков, а единое целое, разделенное на отсеки.

Согласен. Тем не менее, единое целое КК Союз состоит из ряда подсистем. Некоторые из которых практически неразделимы... но большинство всё же вполне модульны. Что и позволяет подстраивать КК довольно часто - иначе два Союза были бы или существенно разные, или практически неразличимы.

Например, модули Союза использовались для первых Салютов. И ничего, вполне получалось "отделение" и использование "в других условиях".

И в нем нет "электроники вообще", есть ряд бортовых систем. Со своими электронными компонентами.

Согласен.

И оторвать одни и приварить другие системы так просто не получится ИМХО.

Так просто, может, и не получится. Например, система электропитания нужна многим потребителям, её может быть сложно перетаскивать в другой отсек... Но это не значит, что так сделать вообще нельзя.

Немалая часть систем остается в ПАО и после модификации, например, часть агрегатов СОТР, которых вообще нет у Фрегата. Так что простой заменой ПАО на РБ не обойдется, потребуется серьезная работа по перекомпоновке и самого "Фрегата", и "Союза".

Это-то понятно. В том, довольно гипотетическом, случае, если бы РККЭ и НПОЛ решили сотрудничать в этой области, "в лоб" от Фрегата использовалась бы только часть - хотя и существенная, типа баков, двигателей и их СУ. Другие узлы, которые, фактически, часть ПН КК Союз, пришлось бы либо ставить на Фрегат - и тогда какие-то аналогичные узлы Фрегата убирать - либо, что вероятнее, разрабатывать заново.

И понятно, что в любом случае столь коренная переработка ПАО - это существенное изменения корабля. Только существенная не настолько, как если бы делать Союз заново. Именно потому, что из ПАО вроде бы убирают ряд систем, его становится проще и проще менять.

Ну и далее со всеми остановками, включая летные испытания, существенные изменения порядка наземной и летной эксплуатации, так как у Фрегата другой радиокомплекс (а большая часть его приборов стоит в приборном отсеке ПАО), другие приборы СУДН и т.д. В общем, другой НКУ, другой ЦУП.

Вот настолько другой? Приборная база другая - да, согласен. Видимо, приборов настолько много, и они настолько сложны, что переход ЦУПа на новую базу - долгий и сложный процесс? При том, что суть операций сохраняется?

И все это деньги. И немалые. При этом нового качества не будет.

Новое качество здесь - по крайней мере, о нём речь - не более и не менее, как полёты на окололунную орбиту. С претензией - минимальных общих затрат.

Вовсе не хочу сказать, что нужно вот прямо сейчас всё бросить и побежать этот вариант осуществлять :) .

Тогда уж лучше вообще новый корабль проектировать. Впрочем, модернизация "Союза" - это первый шаг к созданию нового корабля в реальных условиях финансирования.

Вашими устами да мёд бы пить :( . Будем надеяться...

[ShcherbakS]

Отлично, давайте не будем делать ПАО из Фрегата.

Какие есть варианты? Самый прямолинейный - поставить Фрегат на КВРБ и стыковать к Союзу - не проходит по массе. Хотя и тут возможны варианты - скажем, переделать ПАО так, чтобы его можно было отбрасывать после стыковки Союза к связке Фрегат-КВРБ (это значит, убрать из ПАО системы, необходимые для продолжения полёта). У Фрегата, всё же, остаётся проблема "not invented here".

Можно делать другой ПАО. В том числе увеличивая баки. Заметим, что сейчас сухая масса ПАО - примерно 2 тонны, что многовато для предлагаемой схемы... но может ещё вписаться. Однако крупная переработка ПАО не увязывается с общими планами.

Что касается общей массы системы, неподъёмной для Союза-2 - в крайнем случае, можно всё же рассматривать дозаправку.

Есть вопросы:
1. А для какой собственно задачи нужно столь сильное увеличение Vх? До Луны не долетаем, до МКС долетаем и с существующей заправкой...
2. Если использовать КВРБ, то какую РН Вы имели ввиду? Это явно не "Союз-2", а другие варианты для ТПК "Союз-К" реально не смотрятся.
3. Дозаправка баков ПАО сейчас невозможна из-за их конструкции, конкретно, одноразовой раздалительной мембраны. Можно исползовать другие фазовые разделители, например, капиллярные. Однако, это пока не рассматривается.
В общем, ТПК "Союз-К" сейчас делается под конкретные:
- набор задач;
- РН;
- САС;
- ГО;
- размеры и обводы СА
- парашютную систему;
- т.д.
Да, это прозаично, м.б. не так эффектно, как хотелось бы. Но такова, увы, сейчас селяви.

[avmich]

Задача предполагалась такая - выводить КК Союз (переделанный) на окололунную орбиту и сводить с неё на полёт к Земле. На переходную орбиту Земля-Луна эту связку предполагается отправлять, используя КВРБ - так же, как сейчас предполагается использовать РБ ДМ для облётных экспедиций.

РН, САС, ГО и т.п. менять не предлагается... только увеличение запаса ХС Союза. Что, конечно, непросто.

[Oleg]

Кстати, о кубиках...

РКК "Энергия" и Астро-космический центр (АКЦ) Физического института Российской академии наук разработали концепцию свободно летающего космического корабля (СЛК) для проведения астрономических исследований с возможностью его многократной стыковки с российским сегментом МКС.
   Сама идея автономного СЛК в принципе не нова. ЦНИИмашем - головным научным институтом космической конструкторско-промышленной отрасли России - ранее уже был разработан КА, получивший наименование "Многоразовая автоматическая космическая обслуживаемая система - технологическая" (МАКОС-Т). КА предназначен для определения наиболее перспективных исследовательских направлений и отработки базовых технологий будущего космического производства и должен работать в едином комплексе с МКС.

При создании МАКОС-Т использовались отработанные технические решения. КА состоит из трех блоков: траекторного, приборного и полезной нагрузки. На последнем установлен стыковочный агрегат и радиатор системы терморегулирования для поддержания необходимого температурного режима технологического оборудования. Первые два блока разрабатывались на базе орбитального блока межпланетной станции "Марс-Фобос", третий - на основе грузового корабля "Прогресс". Траекторный блок служит для проведения многократных активных маневров по формированию рабочей орбиты КА, ее коррекций, сближения со станцией для стыковки. Приборный отсек - для автономного функционирования КА на рабочей орбите и управления его полетом. Герметичный отсек - для размещения экспериментального оборудования и проведения операций по его обслуживанию экипажем ОС. Такое деление КА на практически автономные части позволяет проводить работы по их изготовлению, сборке и испытаниям параллельно.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/231/08.shtml

[А.Коваленко]

Олег, МАКОС-Т не пилотируемый корабль. Там все проще.

[Oleg]

Олег, МАКОС-Т не пилотируемый корабль. Там все проще.

Я и не спорю... это к тому, что идея не нова и в принципе возможна, но в современных условиях (уже перечисленны выше) не целесообразна.

[Дмитрий Виницкий]

Я что-то не понял по поводу последнего предмета - а что нельзя простой  Прогресс использовать для таких целей? И на фига вообще такому аппарату стыковаться? Кассеты с пленкой передавать?
Прям старый анекдот про УАЗ - что эти русские не придумают, лишь бы дорого не строить!
Можно выцарапать этот "корабль" в отдельную тему т там над ним поиздеваться
Кстати, что в ЦУПЕ думают про такие СБ? В случае неудачной стыковки, экипаж вручную будет ЭВТИ от обломков очищать?

[Oleg]

Я что-то не понял по поводу последнего предмета - а что нельзя простой  Прогресс использовать для таких целей?

Прочитайте статью по ссылке целиком.

РКК "Энергия" и Астро-космический центр (АКЦ) Физического института Российской академии наук разработали концепцию свободно летающего космического корабля (СЛК) для проведения астрономических исследований с возможностью его многократной стыковки с российским сегментом МКС.

В качестве базовой основы для СЛК предполагается использовать ТКГ "Прогресс". Время активного существования КА на орбите составит свыше 10 лет

[Arie]

2. Если использовать КВРБ, то какую РН Вы имели ввиду? Это явно не "Союз-2", а другие варианты для ТПК "Союз-К" реально не смотрятся.

Союз-2-3 (с НК33 вместо нынешнего центра). Это уже 11 тонн.