Такси на орбиту.

[ratte07]

Вопрос.
Какой потребный запас ХС для осуществления миссий снабжения орбитальных станций?

1. Подъем орбиты с опорной до орбиты ОС (с 200 до 400 км) 125 м/с;
2. Сближение и стыковка 30-50 м/с;
3. Тормозной импульс (зависит от потребного угла входа) ~150 м/с.
Т.е. на круг с учетом потерь ~350 м/с.

[Дмитрий В.]

Можно тешить себя какими угодно иллюзиями, но для легкой РН такие удельные параметры трудно достижимы. Новые материалы - это то, что я и говорил о высокой стоимости создания и отработки подобной РН. Что касается планера, то подобные параметры недостижимы ни при каких материалах. У Вас весовая отдача больше чем на шаттле. Сравнение со Спиралью вообще несерьезно, т.к. это такой же нереализуемый прожект, как и такси. И прямо брать ПН Спирали и распределять ее на туристов без учета объема гермокабины? А теплозащита Спирали? Как она соотноситься с теплозащитой такси? Затраты массы ВА самолетного типа не менее 2 т на человека, и эта цифра почти не зависит от продолжительности полета. Она определяется дополнительной массой крыла, самолетных органов управления и шасси. Хотите тонну на человека - делайте капсулу.

1)Удельные параметры собственно носителей такси весьма умеренны и находятся на уровне параметров РН аналогичного класса.
2)Применение новых материалов (если углепластики и Al-Li вообще можно считатать новыми)  не ведет к росту стоимости, по крайней мере, удельной: Al-Li снижает массу конструкции примерно на 12% при увеличении стоимости на 10%. Конструкции из углепластиков зачастую (хотя наверное и не всегда) дешевле алюминиевых клепаных за счет существенного сокращения технологических операций
3) Первый раз слышу, что Спираль- нереализуемый проект (и это при том что были летные аналоги, в том числе и Боры). Поясните, что Вы имели ввиду? Масса теплозащиты составляет обычно 5-10% от посадочной массы ОС. Современная теплозащита, очевидно, существенно легче теплозащиты Спирали.
4)Насчет удельной массы - сравните 8-тонный DreamChaser с его 6 пассажирами (при этом учтите, что в нем стоят гибридные движки с немалым запасом ХС).
5)У меня есть массовые сводки неколторых многоразовых аппаратов. Сразу скажу, что удельная миасса шасси, крыльев и т.п. не очень высока.

[hcube]

Почему мне не нравится капсула - потому что она не многоразовая. Я хочу некий аппарат, который как-то забросили в космос - там, в грузовом отсеке шаттла (х3), Протоном или Союзом - а он оттуда сам спустился, и после ТО готов к повторному полету. И который можно поставить на мЕньшую ракету (например Байкал), и он тогда полетит по суборбитальной тракетории. Но опять же полностью многоразово.

[ratte07]

Можно тешить себя какими угодно иллюзиями, но для легкой РН такие удельные параметры трудно достижимы. Новые материалы - это то, что я и говорил о высокой стоимости создания и отработки подобной РН. Что касается планера, то подобные параметры недостижимы ни при каких материалах. У Вас весовая отдача больше чем на шаттле. Сравнение со Спиралью вообще несерьезно, т.к. это такой же нереализуемый прожект, как и такси. И прямо брать ПН Спирали и распределять ее на туристов без учета объема гермокабины? А теплозащита Спирали? Как она соотноситься с теплозащитой такси? Затраты массы ВА самолетного типа не менее 2 т на человека, и эта цифра почти не зависит от продолжительности полета. Она определяется дополнительной массой крыла, самолетных органов управления и шасси. Хотите тонну на человека - делайте капсулу.

1)Удельные параметры собственно носителей такси весьма умеренны и находятся на уровне параметров РН аналогичного класса.
2)Применение новых материалов (если углепластики и Al-Li вообще можно считатать новыми)  не ведет к росту стоимости, по крайней мере, удельной: Al-Li снижает массу конструкции примерно на 12% при увеличении стоимости на 10%. Конструкции из углепластиков зачастую (хотя наверное и не всегда) дешевле алюминиевых клепаных за счет существенного сокращения технологических операций
3) Первый раз слышу, что Спираль- нереализуемый проект (и это при том что были летные аналоги, в том числе и Боры). Поясните, что Вы имели ввиду? Масса теплозащиты составляет обычно 5-10% от посадочной массы ОС. Современная теплозащита, очевидно, существенно легче теплозащиты Спирали.
4)Насчет удельной массы - сравните 8-тонный DreamChaser с его 6 пассажирами (при этом учтите, что в нем стоят гибридные движки с немалым запасом ХС).
5)У меня есть массовые сводки неколторых многоразовых аппаратов. Сразу скажу, что удельная миасса шасси, крыльев и т.п. не очень высока.

1. У Вас относительная масса ПН доходит до 5%. И это на легкой РН. У каких РН аналогичного класса такие параметры?
2. Для многоразового КК, особенно для обозначенных задач, огромное значение имеет ресурс планера и низкая стоимость межполетного обслуживания. По Al-Li нет еще ресурсной статистики даже по самолетам, и как материал будет себя вести в космосе, тоже неизвестно. Углепластики значительно дороже Д-16, практически неремонтопригодны, имеют ограниченную усталостную прочность. Т.е. чтобы сделать легкий самолет, нужно или пожертвовать ресурсом, или очень много потратить на исследования и разработку.
3. Боры имели удельные параметры значительно хуже необходимых для Спирали и абляционное ТЗП. Ссылаться на Боры неправильно. Никакой современной теплозащиты, лучше чем у шаттла/Бурана нет. Единственно. можно увеличить размер плитки, да и то это черевато снижением надежности.
4. DreamChaser - это безусловно достойный пример!
5. А фактор размерности Вы учитывали? Для небольшого аппарата получить удельные характеристики даже на уровне шаттла - проблема. А если использовать статистику по нелетавшим проектам, то на выходе получим нелетоспособный аппарат!

[Cтарый]

Вопрос.
Какой потребный запас ХС для осуществления миссий снабжения орбитальных станций?

На примере Союза - на семитонный корапь 900 кг топлива достаточно, причём треть его - резервное.

[Cтарый]

3) Первый раз слышу, что Спираль- нереализуемый проект

Ну это конечно неправильно. Правильно говорить: "бредовый химерический прожект".

(и это при том что были летные аналоги, в том числе и Боры). Поясните, что Вы имели ввиду?

А вот это какраз и имели в виду: сколько весил Бор и сколько РН для его выведения? И сколько весила Спираль и сколько РН для её выведения?

Масса теплозащиты составляет обычно 5-10% от посадочной массы ОС. Современная теплозащита, очевидно, существенно легче теплозащиты Спирали.

А кто видел теплозащиту Спирали? А сколько весила теплозащита Бора?

4)Насчет удельной массы - сравните 8-тонный DreamChaser с его 6 пассажирами (при этом учтите, что в нем стоят гибридные движки с немалым запасом ХС).

Может лучше сразу корапь инженера Лося?

5)У меня есть массовые сводки неколторых многоразовых аппаратов. Сразу скажу, что удельная миасса шасси, крыльев и т.п. не очень высока.

Ну давайте начнём с Бора.

[ratte07]

Почему мне не нравится капсула - потому что она не многоразовая. Я хочу некий аппарат, который как-то забросили в космос - там, в грузовом отсеке шаттла (х3), Протоном или Союзом - а он оттуда сам спустился, и после ТО готов к повторному полету. И который можно поставить на мЕньшую ракету (например Байкал), и он тогда полетит по суборбитальной тракетории. Но опять же полностью многоразово.

Капсула может быть и многоразовой. И ВА ТКС, и Orion рассчитаны на 10 полетов. Крылатый ВА нужен только при высокой частоте пусков, т.к. сокращается время на его доставку к точке старта. Но за это приходится платить массой крыла и невозможностью аварийного баллистического спуска.

[Cтарый]

Джентльмены, давайте не будем засорять топик капсулой! Ей здесь явно не место.
 Тут человек сча изобретёт для Родины шестиместный Клипер в размерности Союза! Давайте ему помогать!

[ratte07]

Джентльмены, давайте не будем засорять топик капсулой! Ей здесь явно не место.
 Тут человек сча изобретёт для Родины шестиместный Клипер в размерности Союза! Давайте ему помогать!

Да, но у человека в капсуле НК-33!

[Cтарый]

Да, но у человека в капсуле НК-33!

Да, да, несомненно наличие возвращаемой капсулы с двигателем резко улучшает удельные характеристики РН. Например относительную массу ПГ процента на полтора. Верно, Дмитрий?
 Ща мы и до ракеты дойдём. Что будет если промасштабировать его ракету до размерности Союза? И нафиг нам тот Зенит? Да ещё и двигатели спасаемые!

[Дмитрий В.]

Да, но у человека в капсуле НК-33!

Да, да, несомненно наличие возвращаемой капсулы с двигателем резко улучшает удельные характеристики РН. Например относительную массу ПГ процента на полтора. Верно, Дмитрий?
 Ща мы и до ракеты дойдём. Что будет если промасштабировать его ракету до размерности Союза? И нафиг нам тот Зенит? Да ещё и двигатели спасаемые!

Наличие спасаемой капсулы ЖРД 1-й ступени снижает ПН на 150-300 кг (в зависимости от схемы РН). Если промасштабировать РН (кстати, какую именно - в статье рассмотрено несколько схем) до размеров Союза, то:
1)Нужды в спасаемой капсуле не будет, т.к. частота пусков такой ракеты будет существенно меньше, чем планируемая для такси.
2)Массовая отдача несколько возрастет (разумеется, при сохранении УИ ЖРД обеих ступеней).

[STS]

Вообще, спорно. ИМХО если хорошо ужаться, то корабль до МКС и обратно, ессно без шлюза, только со стыкузлом ... платформа типа 'несущий корпус', раскладное крыло, стыкузел на 'спине' (кстати, в принципе, я не прав - можно добавить шлюзовой отсек - от днища до 'спины').  Проектная емкость - 5 человек - 2 ряда 2+3 кресла. Задние кресла можно снять и заменить грузом. ДУ интегрированная, скажем ЖК + спирт. САС находится в переходнике к 3 ступени и работает на разделение и довыведение.

как раз подобное пытаюсь нарисовать\посчитать уже года 2, все руки не доходят

вот какнибудь соберусь и изложу свое видение этого вопроса

зы: собственно и спрашивал на сколько должен выступать стыковочный узел из спины

[ratte07]

Вообще, спорно. ИМХО если хорошо ужаться, то корабль до МКС и обратно, ессно без шлюза, только со стыкузлом ... платформа типа 'несущий корпус', раскладное крыло, стыкузел на 'спине' (кстати, в принципе, я не прав - можно добавить шлюзовой отсек - от днища до 'спины').  Проектная емкость - 5 человек - 2 ряда 2+3 кресла. Задние кресла можно снять и заменить грузом. ДУ интегрированная, скажем ЖК + спирт. САС находится в переходнике к 3 ступени и работает на разделение и довыведение.

как раз подобное пытаюсь нарисовать\посчитать уже года 2, все руки не доходят

вот какнибудь соберусь и изложу свое видение этого вопроса

зы: собственно и спрашивал на сколько должен выступать стыковочный узел из спины

Задайтесь углом подхода к ОС.

[ratte07]

Да, но у человека в капсуле НК-33!

Да, да, несомненно наличие возвращаемой капсулы с двигателем резко улучшает удельные характеристики РН. Например относительную массу ПГ процента на полтора. Верно, Дмитрий?
 Ща мы и до ракеты дойдём. Что будет если промасштабировать его ракету до размерности Союза? И нафиг нам тот Зенит? Да ещё и двигатели спасаемые!

Наличие спасаемой капсулы ЖРД 1-й ступени снижает ПН на 150-300 кг (в зависимости от схемы РН). Если промасштабировать РН (кстати, какую именно - в статье рассмотрено несколько схем) до размеров Союза, то:
1)Нужды в спасаемой капсуле не будет, т.к. частота пусков такой ракеты будет существенно меньше, чем планируемая для такси.
2)Массовая отдача несколько возрастет (разумеется, при сохранении УИ ЖРД обеих ступеней).

И все же, Дмитрий...
1. У Вас относительная масса ПН доходит до 5%. И это на легкой РН. У каких РН аналогичного класса такие параметры?
2. Для многоразового КК, особенно для обозначенных задач, огромное значение имеет ресурс планера и низкая стоимость межполетного обслуживания. По Al-Li нет еще ресурсной статистики даже по самолетам, и как материал будет себя вести в космосе, тоже неизвестно. Углепластики значительно дороже Д-16, практически неремонтопригодны, имеют ограниченную усталостную прочность. Т.е. чтобы сделать легкий самолет, нужно или пожертвовать ресурсом, или очень много потратить на исследования и разработку.
3. Боры имели удельные параметры значительно хуже необходимых для Спирали и абляционное ТЗП. Ссылаться на Боры неправильно. Никакой современной теплозащиты, лучше чем у шаттла/Бурана нет. Единственно. можно увеличить размер плитки, да и то это черевато снижением надежности.
4. DreamChaser - это безусловно достойный пример!  
5. А фактор размерности Вы учитывали? Для небольшого аппарата получить удельные характеристики даже на уровне шаттла - проблема. А если использовать статистику по нелетавшим проектам, то на выходе получим нелетоспособный аппарат!

[STS]

Задайтесь углом подхода к ОС.

Задавался, знаний узреть проблемы не хватило.

Там они какието особенные?, кроме неудобства управления и то в случае неавтоматичекой стыковки.

На сколько мне память не изменяет, шаттл стыковался с миром "спиной", хотя то шаттл.

... конечно могут быть проблемы с компоновкой двигателей стыковки и т.п. но насколько они фундаментальные?, не вижу ...

[Дмитрий В.]

И все же, Дмитрий...
1. У Вас относительная масса ПН доходит до 5%. И это на легкой РН. У каких РН аналогичного класса такие параметры?
2. Для многоразового КК, особенно для обозначенных задач, огромное значение имеет ресурс планера и низкая стоимость межполетного обслуживания. По Al-Li нет еще ресурсной статистики даже по самолетам, и как материал будет себя вести в космосе, тоже неизвестно. Углепластики значительно дороже Д-16, практически неремонтопригодны, имеют ограниченную усталостную прочность. Т.е. чтобы сделать легкий самолет, нужно или пожертвовать ресурсом, или очень много потратить на исследования и разработку.
3. Боры имели удельные параметры значительно хуже необходимых для Спирали и абляционное ТЗП. Ссылаться на Боры неправильно. Никакой современной теплозащиты, лучше чем у шаттла/Бурана нет. Единственно. можно увеличить размер плитки, да и то это черевато снижением надежности.
4. DreamChaser - это безусловно достойный пример!  
5. А фактор размерности Вы учитывали? Для небольшого аппарата получить удельные характеристики даже на уровне шаттла - проблема. А если использовать статистику по нелетавшим проектам, то на выходе получим нелетоспособный аппарат!

1)5% - для варианта с водородом. При удельных параметрах "использованных" ЖРД - вполне достижимо.
2)Усталостные явления проявляются при налете порядка сотен и тысяч взлетов-посадок. Для такси с ресурсом 10-25 полетов - это практически незаметно. Во многих источниках компоиты отмечаются, как обладающие лучшими усталостными характеристиками и ремонтопригодностью, чем традиционные сплавы (хотя мне встречались разные мнения на этот счет). Алюминий-литиевые сплавы имеют большую ресурсную статистику - все МиГ-29 имеют интеграьный топливный бак из 01420.
3)БОР приведен в качестве летавшей аэродинамически подобной модели, подтвердившей реализуемость схемы Спирали. Выведение Спирали на РН "Союз" тоже не представяло проблемы.
4)ДримЧейзер - аппарат подходящий по размерности, ничуть не лучше и не хуже других. Вообще летавших МТКС немного.
5)Да, размерность - самая большая проблема, статистики нет, соответственно, масштабный фактор учесть нелегко.

[hcube]

Стыковочный узел вообще не должен выступать. Плоскость стыковочного узла должна быть утоплена в корпус примерно на 20-25 см. А открываться он должен так же как у шаттла - убиранием створок обтекателя шлюзового отсека. Они же могут работать СБ, и, возможно, радиаторами системы охлаждения. Как прототип стыковочно-шлюзового отсека я бы взял ОО Союза, ну, ужав раза в 1.5 в диаметре. Впереди - кабина в виде усеченного конуса, по бокам от стыковочного узла - топливные баки, сзади - маршевый двигатель.  Примерный габарит - 3 метра в высоту, 5 метров в самой широкой части (в хвосте), пилотская кабина 1.5 метра в носовой и 3.5 метра в хвостовой части, высота - от 1.5 в носу до 2.5 в хвосте. Думаю, что носовую часть можно удлинить по сравнению со Спиралью, чтобы разместить там систему маневрирования и носовое шасси. В общем, должно получиться что-то среднее между МАКСом и Спиралью, ближе к последней.

Да  - двигатели причаливания и ориентации можно вообще сделать в виде автономных блоков, выдвигаемых из корпуса КК на штангах за габарит станции - тогда можно смело тормозить, не опасаясь что-то сжечь выхлопом. Либо - разместить эти блоки в законцовках крыльев и стыковаться с разложенным крылом. Вот кстати проблема - хвостовое оперение. Оно определенно будет мешаться при стыковке.  Т.е. надо устанавливать стыкузел так, чтобы он находился далее 3 м от передней кромки хвостового оперения / крыльев. Т.е. общая длина должна быть в районе 7-8 метров.

[STS]

Стыковочный узел вообще не должен выступать. Плоскость стыковочного узла должна быть утоплена в корпус примерно на 20-25 см.

Хм, как так, ну например, надо состыковать два ваших корабля на орбите, для простоты крест на крест, если у них не будут выступать "рабочие элементы" узлов, теже самые "лепестки", как же они состыкуются ? как  проникнут друг в друга?

[поверхностный]

Скажите, а кто-нибудь примерял решетчатые крылья для посадки КК? Они не должны сильно ухудшить качество при планировании, оно и так низкое. Зато их легче прятать за спину при торможении.

[ratte07]

И все же, Дмитрий...
1. У Вас относительная масса ПН доходит до 5%. И это на легкой РН. У каких РН аналогичного класса такие параметры?
2. Для многоразового КК, особенно для обозначенных задач, огромное значение имеет ресурс планера и низкая стоимость межполетного обслуживания. По Al-Li нет еще ресурсной статистики даже по самолетам, и как материал будет себя вести в космосе, тоже неизвестно. Углепластики значительно дороже Д-16, практически неремонтопригодны, имеют ограниченную усталостную прочность. Т.е. чтобы сделать легкий самолет, нужно или пожертвовать ресурсом, или очень много потратить на исследования и разработку.
3. Боры имели удельные параметры значительно хуже необходимых для Спирали и абляционное ТЗП. Ссылаться на Боры неправильно. Никакой современной теплозащиты, лучше чем у шаттла/Бурана нет. Единственно. можно увеличить размер плитки, да и то это черевато снижением надежности.
4. DreamChaser - это безусловно достойный пример!  
5. А фактор размерности Вы учитывали? Для небольшого аппарата получить удельные характеристики даже на уровне шаттла - проблема. А если использовать статистику по нелетавшим проектам, то на выходе получим нелетоспособный аппарат!

1)5% - для варианта с водородом. При удельных параметрах "использованных" ЖРД - вполне достижимо.
2)Усталостные явления проявляются при налете порядка сотен и тысяч взлетов-посадок. Для такси с ресурсом 10-25 полетов - это практически незаметно. Во многих источниках компоиты отмечаются, как обладающие лучшими усталостными характеристиками и ремонтопригодностью, чем традиционные сплавы (хотя мне встречались разные мнения на этот счет). Алюминий-литиевые сплавы имеют большую ресурсную статистику - все МиГ-29 имеют интеграьный топливный бак из 01420.
3)БОР приведен в качестве летавшей аэродинамически подобной модели, подтвердившей реализуемость схемы Спирали. Выведение Спирали на РН "Союз" тоже не представяло проблемы.
4)ДримЧейзер - аппарат подходящий по размерности, ничуть не лучше и не хуже других. Вообще летавших МТКС немного.
5)Да, размерность - самая большая проблема, статистики нет, соответственно, масштабный фактор учесть нелегко.

1. Возможно и достижимы, но какой ценой, особенно для РН такой размерности. Еще раз повторю вопрос, у каких летавших РН такое значение относительной массы ПН?
2. Я правильно понял, что ресурс такси 10-25 полетов? За какое время?
3. А мы обсуждаем реализуемость схемы Спирали или все же такси? К аэродинамической форме такси нет претензий, есть вопросе к его массе.
4. Вот так и все, связанное с туризмом. Сначала кто-то на конференции или в статье выскажет мнение о перспективах или характеристиках аппарата. И все начинают ссылаться на него, потом друг на друга, и создается впечатление о реальности объема рынка, заявленных характеристик стоимости билета и т.д. И на все вопросы следует отсылка на достижения "конкурентов". DreamChaser - это даже не уровень технических предложений по глубине "проработки".
5. Но он как то учитывался?
В целом я уже говорил, что задаваться для дешевой системы предельными характеристиками - неправильно.