Буксир на ЭРД

[Димитър]

А что не так с аппаратами вроде JIMO ?

Денежки отобрали на Лунную програмиу Буша.  

[mihalchuk]

В данный момент, буксир с ЭРД не выигрывает у кислородно-водородного ЖРД буксира (при работе в грав. колодцах). Увы. Гравитационные потери все съедают. А проблем появляется много – малая тяга, огромные СБ, и т.д. Для доставки на стационар можно придумать многоразовый буксир с ЖРД, который при возращении на LEO тормозиться в атмосфере. Картинки NASAовских разработок на эту тему не трудно найти в Интернете.
Буксир с ЭРД может стать востребованным, если тяга двигателей возрастет на порядок (в крайнем случае раз в 5), при том же энергопотребление.
Что скажут двигателисты ? сделают ?

Зачем делать многоразовый буксир, если для выведения можно использовать последние ступени ракет?

[Lin]

ХС для вывода на стационар с помощью ЭРД нужно считать в OrbitalModel
http://www.geocities.com/levinkirill/SpaceModel/OrbitalModel.zip
Причем под конкретный буксир (зная приблизительно его массу и тягу двигателей).
ХС 4740 м/сек вы взяли с сайта http://www.synerjetics.ru/article/sm_trust.htm
Эта цифра без учета поворота плоскости орбиты (Запуск с экватора) !
Поворот плоскости орбиты на малой тяге – настоящий цирковой трюк !
Занимает ОЧЕНЬ много времени.
На обычном ЖРД ХС будет ~5,3 км/c (при начальном наклонении 63 град) и около 5 км/c (при наклонении 51 град)
В свое время я моделировал маневр на ЭРД в старой ратмановской программе (которая еще на java была написана). На ГСО буксир летел дольше, чем к Луне. Результаты моделирования дома в архивах... можно попробовать найти.
В теме про облет Венеры я прикидывал варианты на водороде и с ЭРД. Массы получились примерно одинаковые (экономия на ЭРД 10-20т, зато время раскрутки очень большое и СБ разворачивать надо). Потому как ХС для выхода из сферы действия на ЭРД ~ 7 км/c-8 км/c а на ЖРД 3,2 км/c.
Мое IMHO такое. В межпланетных полетах ЭРД послужат. Когда КПД СБ будут побольше современных и когда реакторы станут активно использоваться.
А вот для вывода на ГСО – если только с экватора... хотя тогда проще двигателями самого спутника, без буксира.
На авиабазе несколько лет назад все это обсуждалось.
Но межпланетные зонды на ЭРД можно прикинуть и сравнить с тем же на ЖРД. Поупражняться, так сказать.

[Игорь Суслов]

ХС для вывода на стационар с помощью ЭРД нужно считать в OrbitalModel

А вот аналитические выкладки (того же ratman'a):
http://www.synerjetics.ru/article/sm_trust.htm

[Димитър]

1. ХС 4740 м/сек - без учета поворота плоскости орбиты (Запуск с экватора) !

2. Поворот плоскости орбиты на малой тяге – настоящий цирковой трюк ! Занимает ОЧЕНЬ много времени.
На обычном ЖРД ХС будет ~5,3 км/c (при начальном наклонении 63 град) и около 5 км/c (при наклонении 51 град)
В свое время я моделировал маневр на ЭРД в старой ратмановской программе. На ГСО буксир летел дольше, чем к Луне. Результаты моделирования дома в архивах... можно попробовать найти.

3. В теме про облет Венеры я прикидывал варианты на водороде и с ЭРД. Массы получились примерно одинаковые (экономия на ЭРД 10-20т, зато время раскрутки очень большое и СБ разворачивать надо). Потому как ХС для выхода из сферы действия на ЭРД ~ 7 км/c-8 км/c а на ЖРД 3,2 км/c.

4. В межпланетных полетах ЭРД послужат. Когда КПД СБ будут побольше современных и когда реакторы станут активно использоваться.

5. А вот для вывода на ГСО – если только с экватора... хотя тогда проще двигателями самого спутника, без буксира.

6. На авиабазе несколько лет назад все это обсуждалось.

1. А разве не собираются уже запускать Союзы с Куру? Союз нам вполне хватит.
2. Запускать на ГСО из Плесецка - изначально плохая идея. А циферьку Вы все ровно "забыли" привести!  :twisted:
3. Вы явно что-то перепутали. Давайте Ваши циферьки и я Вам скажу где.  
Давайте возмем Ваши ХС (хотя для ЭРД оно не совсем верно): ЭРД ~ 7 км/c-8 км/c а на ЖРД 3,2 км/c. Соотношение = 8/3.2 = 2.5 Скорость истечения для ЭРД - 30 км/с, для ЖРД - 4.5 км/с - Соотношение = 30/4.5 = 6,7 ! Замечаете разницу ?  :wink:

4. УЖЕ СЛУЖАТ! Даже Старый заметил...
5. Правильно - с экватора! Двигателями самого спутника - не будет ни проще, ни дешевле.
6. Ссылку, пожалуста!

[Старый]

4. УЖЕ СЛУЖАТ! Даже Старый заметил...

Нет, не служат. Провели экспериментальные полёты и полетели вновь на старых добрых ЖРД. Тольо в очень-очень специфических межпланетных полётах ЭРД могут конкурировать с ЖРД.

5. Правильно - с экватора! Двигателями самого спутника - не будет ни проще, ни дешевле.

Обычные ЖРД будут и проще и дешевле.

[Lin]

Цифры, за давностью лет, стер
А как в новом (Excel) ратмане поворот орбиты делать пока не разобрался.
Вопрос к баллистикам.
Какой ХС будет при полете на двигателях малой тяги с LEO наклонением 51 на ГСО ?

[nsg]

Поворот плоскости орбиты на малой тяге – настоящий цирковой трюк !
Занимает ОЧЕНЬ много времени.

А в чём трюк?

Но межпланетные зонды на ЭРД можно прикинуть и сравнить с тем же на ЖРД. Поупражняться, так сказать.

Наверное будет то же самое, только ещё хуже. Потому что Солнце ещё более глубокий колодец. Разве что между транснептунами летать.

[Lin]

Наверное будет то же самое, только ещё хуже. Потому что Солнце ещё более глубокий колодец. Разве что между транснептунами летать.

Нет. Давайте сравним.
ХС (без учета грав.потерь) для подъема орбиты с 200 км до 2000 км ~ 0,88 км/c
ХС для Хомановского перелета Земля (с границ сферы действия) – Марс  ~ 0,55 км/c
Траектории полета с двигателями малой тяги у Земли – спирали. Огромное количество витков.
Траектории полета с двигателями малой тяги в солнечной системе гораздо более адекватные. Дома буду, сосканирую картинку из книги "Пилотируемая экспедиция на Марс" или из "Полетов на малой тяге".

[Игорь Суслов]

Да, прочтите же вы, наконец:

ХС для вывода на стационар с помощью ЭРД нужно считать в OrbitalModel

А вот аналитические выкладки (того же ratman'a):
http://www.synerjetics.ru/article/sm_trust.htm

[Lin]

Да, прочтите же вы, наконец

Я в своем сообщение уже давал эту ссылку !
Там без учета поворота орбиты, отсюда и небольшая ХС.
Лучше подскажите как в ратмане под Excel считать поворот плоскости !
Никаких откровений в этой статье нет.

[Димитър]

Да, прочтите же вы, наконец

Я в своем сообщение уже давал эту ссылку !
Там без учета поворота орбиты, отсюда и небольшая ХС.
Лучше подскажите как в ратмане под Excel считать поворот плоскости !
Никаких откровений в этой статье нет.

Ну, дался Вам етот поворот орбиты! И зачем, когда можно пускать с экватора?

Вот:
К.Феоктистов «Космическая техника» 1997 г. стр. 95:
ХС с ЛЕО на ГСО = 4600 м/с – для накл. Орбиты в 0 гр.
ХС с ЛЕО на ГСО = 5700 м/с – для накл. Орбиты в 51 гр.
(а = 0.001 м/с = 10^-4 же)

А в программе Ратмана я и сам разобраться не могу, времени нет.  
Может кто-то "руководство ползователя" напишет? В смысле где поставить начальные параметры и х-ки двигателя?

[Lin]

Вот:
К.Феоктистов «Космическая техника» 1997 г. стр. 95:
ХС с ЛЕО на ГСО = 4600 м/с – для накл. Орбиты в 0 гр.
ХС с ЛЕО на ГСО = 5700 м/с – для накл. Орбиты в 51 гр.
(а = 0.001 м/с = 10^-4 же)

Спасибо !!
Слона-то я и не заметил. В смысле в Феоктистове не посмотрел
ХС не запредельное вроде.
Но двигатель на поворот плоскости будет работать только на некоторых участках орбиты (вроде так ?).
Получим существенное увеличение времени поворота.
Если запуск с экватора – проблем значительно меньше.
Вопрос – сколько спутников на стационар запускается с экватора в год ?

[Димитър]

1. Но двигатель на поворот плоскости будет работать только на некоторых участках орбиты (вроде так ?).
Получим существенное увеличение времени поворота.
2. Если запуск с экватора – проблем значительно меньше.
Вопрос – сколько спутников на стационар запускается с экватора в год ?

1. Вроде, надо разобраться...
2. Вопрос - как появление буксира повлияет на количество запусков?

[Fakir]

То есть пиарить их могут сколько угодно, с поддержкой Коротеева или без, но факты от этого не меняются - пригодных изделий как не было, так и нет. КПД выше 8% как не поднимался, так и не поднимается (при теоретическом пределе порядка 15% для аморфного кремния).

Буржуи вроде бы 28-ю процентами похваляются:
http://www.boeing.com/news/releases/2004/q2/nr_040401o.html

Это не плёночные СБ. Для таких, "обычных", 28% нынче - цифра вполне заурядная, да. Спектролаб их продаёт любым желающим.

Но это, судя по всему, многослойные, так что даже страшно подумать сколько они стоят и как долго (точнее недолго) живут.

Многослойки (каскадные элементы) как раз живут дольше.

http://www.physorg.com/news5273.html, так и вообще 38%

Ага. Каскадная, к тому же под концентратором. "Плёнки" тут ни при чём.

[nsg]

Наверное будет то же самое, только ещё хуже. Потому что Солнце ещё более глубокий колодец. Разве что между транснептунами летать.

Траектории полета с двигателями малой тяги в солнечной системе гораздо более адекватные.

После разгона по спирали у Земли, достижения параболической и удаления "в бесконечность", кк оказывается на гелиоцентрической орбите почти совпадающей с орбитой Земли с нулевой избыточной скоростью (т.е. с круговой). То есть рассуждения с ратмановской страницы применимо опять и кк продолжает разгон по спирали, только на этот раз в центре Солнце, а не Земля.
Получается что хс=v2-v1=29291.1-21971.6=7319.5

По полуэллипсу в два импульса нужно 5500.75, а в один импульс (тормозимся об марс) так и вообще 3438.21. (Цифры верные с парой знаков, по крайней мере, хочется в это верить).

На практике может оказаться ещё хуже, так как на начальном этапе разгона могут быть возмущения от Земли, особенно если тяга совсем малая и Земля успеет "догнать" пока кк ещё близко.

Дома буду, сосканирую картинку из книги "Пилотируемая экспедиция на Марс" или из "Полетов на малой тяге".

Сосканируйте, пожалуйста.

[Lin]

Получается что хс=v2-v1=29291.1-21971.6=7319.5

Нет, эта формула для Солнечной системы не действует, если только внутри орбиты Меркурия (или если очень-очень слабый ЭРД).
А у орбиты Земли и выше дает большую погрешность. Потери не настолько большие как в гравитационном колодце Земли.
Вот скан из "Пилотируемая экспедиция на Марс" про полет на ЭРД
http://img267.imageshack.us/img267/3749/10801933ae1.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7114/81428975fk8.jpg
http://img181.imageshack.us/img181/2276/84910711ig4.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7295/64090007km6.jpg

Парочка картинок:

[Большой]

Получается что хс=v2-v1=29291.1-21971.6=7319.5

Нет, эта формула для Солнечной системы не действует, если только внутри орбиты Меркурия (или если очень-очень слабый ЭРД).
А у орбиты Земли и выше дает большую погрешность. Потери не настолько большие как в гравитационном колодце Земли.
Вот скан из "Пилотируемая экспедиция на Марс" про полет на ЭРД
http://img267.imageshack.us/img267/3749/10801933ae1.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7114/81428975fk8.jpg
http://img181.imageshack.us/img181/2276/84910711ig4.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7295/64090007km6.jpg

Парочка картинок:

А не могли ли Вы уважаемый показать отсканированную картинку из "Пил.эксп. на МАРС" по средствам выведения: РН-35?  :roll:

[Большой]

Получается что хс=v2-v1=29291.1-21971.6=7319.5

Нет, эта формула для Солнечной системы не действует, если только внутри орбиты Меркурия (или если очень-очень слабый ЭРД).
А у орбиты Земли и выше дает большую погрешность. Потери не настолько большие как в гравитационном колодце Земли.
Вот скан из "Пилотируемая экспедиция на Марс" про полет на ЭРД
http://img267.imageshack.us/img267/3749/10801933ae1.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7114/81428975fk8.jpg
http://img181.imageshack.us/img181/2276/84910711ig4.jpg
http://img442.imageshack.us/img442/7295/64090007km6.jpg

Парочка картинок:

А не могли ли Вы уважаемый показать отсканированную картинку из "Пил.эксп. на МАРС" по средствам выведения: РН-35?  :roll:

[Lin]

Про РН-35 (хотя лучше посмотреть большую статью в НК):
http://img295.imageshack.us/img295/500/90406850yb6.jpg
Про буксир на ЭРД:
http://img443.imageshack.us/img443/4948/66158206ce0.jpg
Еще немного про РН и мусор на орбите:
http://img443.imageshack.us/img443/6218/93291183sx1.jpg