Модернизировать КК Союз или создавать новый КК Клипер?

[X]

Я вас как-то не понимаю RDA. То вы говорите об космической экспансии человечества, то тут же переходите к нападкам на пилотируемые полеты вообще и на Клиппер в частности. Черт с ним с кораблем. Вы определитесь чего вы хотите. Хотите экспансии (читай ПИЛОТИРУЕМОЙ космонавтики) или дистанционное исследование космоса? Вы разберитесь в терминалогии :-). Потом, вы тут говорили про носители. В целом верно и правильно. Но вот мы построили носитель. Многоразовый, с ПВД с низкой стоимостью вывода килограммма на орбиту. И что? Выводить на нем Союз? Вам самому-то не смешно от этого предложения? Под эту РН надо и нагрузку делать. Вот и делают Клиппер. Опять же вы тут на Шатлы нападаете, дескать они дороги тяжелы и вообще не выполнили своей задачи потому, дескать что много разовые, а Союз всем хорош что одноразовый.... Бр-р-р... А логика где??? Многоразовый РН супер а КК нет??? Честное слово не понимаю Вас... И потом, на Шатл нападать удобно, особенно если забыть что проектировался он в 60-х годах прошлого века, собирался в 70-ых. И заметте, в то время были другие времена (Привет Познеру! :-) и другие концепции). Сейчас на первое место вышла экономическая целесообразность а не военно-политическое противостояние двух держав. Опять же техника не стоит на месте, опять же человек опыт накопил эксплуатации тех же Шатлов... Первый двигатель внутреннего сгорания тоже был мягко говоря не очень :-) а сравните его с современными движками. :-).
Я опять же повторюсь что новый КК даст новый функциональные возможности которым тут же найдут применение. Ремонт на орбите мною взят лишь как пример, вполне очевидный, кстати, есть ещё массу не очевидных вещей. И потом, вы по моему говорили об управлении роботом-ремонтником с земли. Боюсь вы не владеете вопросом в этой области. Я с 1997 по 2000 занимался управлением ИСЗ на орбите и знаю что это такое и с чем это едят. И дело даже не в технической сложности управления, а в аппаратуре, которая стоит на вооружении наших ОКИКов... И ее состоянии, кстати. Ха-ха! :-( Грустный смех... Лично я бы не доверил бы нашим ОКИКам  управление по таким сложным процессам. Пусть меня правильно поймут люди работающие там и не обижаются на меня... Для вашего ремонтника придеться переделывать (минимум латать дыры) в наземной инфраструктуре управления. Поверте, людьми на орбите будет дешевле и качетвеннее...

[X]

Я еще раз повторюсь, что не надо меня записывать в противники пилотируемой космонавтики в целом, только из-за того, что я выступаю против ее неэффективного использования. Другой вопрос, что, основываясь на одноразовых носителях, вряд ли вообще возможно добиться ее эффективности. Конечно в том случае, если эффективность это что-то большее, чем устанавливать и держать флаг на орбите, Луне и т.п. Это притом, что в начале космической эры погоняться за рекордами в тех условиях было очень неплохим решением. Однако такой период не вечен, и флаговтыкательство уже давно должно было бы перестать быть краеугольным камнем пилотируемой космонавтики.

Может не вполне уместно, сравнение  со спортом, но все же: для того чтобы попасть на олимпийский пьедестал, не обойтись без занятий спортом, однако сами по себе физические упражнения еще не служат гарантией достижения олимпийского пьедестала. Вот так и сами по себе занятия пилотируемой космонавтикой - еще не служат гарантией того,  что человечество в целом или какая-то его часть когда-либо станет космической цивилизацией.

Я также не считаю разумным противопоставление пилотируемой и беспилотной космонавтики. Если с какой-то задачей автомат справится лучше человека, ну и отлично. Это страшно лишь в том случае, если нет никакого желания двигаться дальше.

Шаттл плох не своей "многоразовостью", а тем, что для него не нашлось ПН, чтобы выйти на проектируемую загрузку(50-60 полетов в год). Вот и стали использовать "Белаз" там, где подошел бы и "Запорожец". Однако, учитывая, что это был первый такой опыт, да еще на фоне эйфории от успехов того времени, его разработчикам такая ошибка простительна. И ошибка эта  в том, что разработчики считали несомненным утверждение, что новая функциональность обязательно окажется востребованной.

Сегодня наступать на те же грабли непростительно. И если разработчики не называют задач, которые оправдают разработку и эксплуатацию своей системы, к которым возможно  появятся желающие добавить что-то свое, а ждут, что с появлением их разработки их просто захлестнет вал предложений, то вероятней всего они ошибаются. Успех и долголетие "Семерки" еще и в том, что Королев не ленился подыскивать для нее ПН.

Широко известные примеры неожиданного успеха - это своеобразный "обратный" "закон бутерброда". Причины появления которого психологические, когда лучше запоминается неудачный "эксперимент", а если падение "хлебом вниз", то "быстро поднятое, не считается упавшим". Здесь ситуация обратная: лучше помнятся сорвавшие джек-пот, чем масса неудачников. Космонавтика же у всех на виду и здесь легко заметны не только успехи, но и поражения.

Ситуация с носителями такова, что снизить на порядок цену, увеличив на порядок грузопоток, вряд ли удастся, сделав шаг менее радикальный, чем создание АКС. А запускать при помощи АКС, что Союз, что Клипер - занятие одинаково бесперспективное.  

Используя дореволюционные системы управления (речь идет, конечно, идет об информационной революции, а не о смене власти в отдельно взятой стране ), никто не помешает, следуя олимпийскому принципу об участии, заниматься космонавтикой, Только такие "олимпийцы" - первые жертвы конкурентной борьбы. А если возникает вопрос об экономической целесообразности, не обойтись без вопроса о конкурентоспособности.

[avmich]

РДА находится в плену своих убеждений, состоящих в том, что прогресс, меньший чем АКС, не стоит усилий.

Клипер, несомненно, корабль прогрессивный. Это уже неоднократно было доказано на страницах форумов.

АКС, несомненно, вещь полезная, но и дорогая. А отстав на поколение, отстаёшь навсегда - вот поэтому и нельзя позволить себе не делать корабль нового поколения, с новыми возможностями, дожидаясь у моря погоды, пока АКС не будет разработан.

Задачи для Клипера, конечно же есть: это и МКС, и полёты в сфере притяжения Земли, и полёты к Луне, и даже автономные полёты на орбиты ИСЗ. Напоминаю, что КК разрабатывается на пару десятков лет; даже если к 2010 году АКС будет разработан, это ещё не значит, что в 2020 году он будет повсеместно использоваться. Мы не можем надеяться на такие удачи.

Ну и, наконец, касательно пилотируемой космонавтики, уже тоже неоднократно показывались сферы её сегодняшнего применения. Они есть, вполне определённые, связанные с современным состоянием дел в робототехнике, технологиях носителей, бюджетами космических агентств, строящимися аппаратами и т.п. Для каждого решения есть экономические и технические обоснования, и нет причин отказываться от развития пилотируемой космонавтики из принципиальных соображений.

[hcube]

По поводу АКС - очень спорный вопрос. Одноступенчатый - конечно не будет. А вот трехступенчатый или двухступенчатый... считай уже есть. Байкал + X-33, например. Относительная ПН будет порядка 3-4% - почти как у Союза. Если же нормально оптимизировать конструкцию... то с гиперзвуковым разгонщиком возможны и 2 ступени, одна из которых будет уже отработана раньше - тот самый X-33.

Итого надо :

1) разработать верхнюю ступень. Условия работы - старт двигателя в вакууме, водород-кислород, полная многоразовость, симметричный грузопоток земля-орбита. Скажем, что-то типа Феникса или X-33.

2) разработать временный бустер, как замену и конкурента гиперзвуковому разгоннику. Приблизительная компоновка - двухкорпусный 'летающий космодром', в подвеске - две ступени типа крылатого Зенита, либо единая ступень с нишей под верхнюю ступень из п.1 Возможен даже отказ от воздушного старта, но IMHO воздушный старт будет полезен с точки зрения отработки...

3) Гиперзвукового бустера. Скорость разделения та же или чуть бОльшая, что и у п.2, но реализация уже другая. Взлет, посадка и набор высоты - традиционные ТРД на керосине. Возможен перевод их на водород. По достижении 3-4М происходит переход на прямоточные двигатели, с убором ТРД в корпус для снижения сопротивления. По мере разгона, прямоточники тринсформируются в гиперпрямоточники. Наконец, с 6-9 до 12М происходит 'бросок' на обычных кислород-водородных ЖРД. Оптимальную скорость разделения IMHO нужно считать исходя из теплозащиты.

Таким образом, путем эволюционных шагов, на каждом этапе имея отдачу, мы можем создать реально полностью многоразовую транспортную систему. Ориентировочно, она снизит стоимость доступа в космос до $100/кг, а может даже и меньше.

[ааа]

Клипер, несомненно, корабль прогрессивный. Это уже неоднократно было доказано на страницах форумов.

Интересно было бы почитать........

[X]

Я согласен с avitch. При всей правильности рассуждений RDA они остаются правильными лишь в "академическом" плане :-) Да, АКС сильная вещь, но боюсь, что это следующий шаг в развитии РН и космонавтики. А через ступеньки прогресс не прыгает :-) На сегодняшний день Клиппер или его аналог - вот это шаг в перед. Я понимаю ваше нетерпение RDA, хочется сразу чего-то большего... Но не получается. К сожалению... Вы вспомните когда появились первые сверх звуковые самолеты? А гражданское СООБЩЕНИЕ (не отдельные полеты Конкордов) на такой скорости до сих пор не создано. С гиперзвуком - будет все ещё сложнее. И наши роботы-друзья посылаются нами в космос не только потому, что они эффективнее (в некоторых вопросах это так), но и потому что мы не можем (нет технических финансовых или каких-то других возможностей) посылать людей туда, где человек работает эффективнее. Маленький шашог вперед (Клиппер) можно рассматривать и как топтание на месте, смотря какой масштаб рассмотрения проблемы выбрать :-)  Ну нет у нас знаний, денег и техники для АКС с ПВД.  И "Белазы" нам не надо, вот и сделали "ГАЗель" (Клиппер)

[X]

Подскажите, кто знает - сколько свинца возят на Союзе для балансировки?

[X]

на ТМА его уже нет

[Sevlagor]

Из насущных задач можно, например, назвать большую вместимость.

Такая задача уже давно была решена Бураном (или если хотите, Шаттлом). И что, это помогло?

Шаттл хорошо решает только одну задачу - возвращение с орбиты дорогих спутников.
Делать с его помощью что-то другое это заколачивать микроскопом гвозди. NASA этим и занималось и дозаколачивалось в конце концов. Два "микроскопа" разбиты, погибло 14 человек, истрачены гигантские деньги  

Клипер на данном этапе развития ИМХО почти идеален.
Пусть это пол шага вперёд, многразовый российский Зенит или многоразовая Ангара-3 это ещё пол шага. АКС для нас слишком большой прыжок, при попытке ноги переломаем как с Н-1 или с Энергией-Буран.
А скорее всего прыжка вообще не будет, сил (денег) нехватит - ноги отсохнут. Т.е. пока Вы будете мечтать об АКС и ждать денег наши КБ и заводы окончательно загнутся. :x

[Sevlagor]

Есть идея сделать Клипер ПОЛНОСТЬЮ многоразовым.

А именно : сделать многразовый приборно-агрегатный отсек. Пусть он базируется на ОС и там-же дозаправляется.
Т.е. ПАО может самостоятельно маневрировать на орбите и состыковываться как с СА Клипера так и с ОС. В ПАО находиться всё что нужно что-бы долго находиться в автономном полёте на орбите.
В СА Клипера установлено только то оборудование которое нужно для выхода на LEO, пребывания там в течение 12-24 часов и возвращения на Землю в конце миссии. Всё что может делать СА это выйти на орбиту, выполнять пасивную функцию при стыковке с ПАО, долгое время находиться в пасивном режиме на ОС и выполнить торможение для схода с орбиты.
Массу СА можно снизить до 7.5-8 т и выводить обычным Союзом, при этом его вместительность ИМХО можно увеличить до 8 человек.

Масса ПАО увеличивается также до 7,5-8 т и он фактически превращается в универсальный многоразовый низкоорбитальный буксир. И с его помощью на ОС доставляются модули дооснащения которые благодаря отсутствию собственной ДУ имеют большую массу ПГ.

Таким образом обычная миссия выглядит так:
1. ПАО ( ==УМНОБ ) уже находящияся на ОС отстыковывается от неё.
2. Переходит на LEO производя при этом фазирование и т.п. с будущей орбитой СА Клипера.
3. На орбиту выводится СА прямо в точку в пределах 10-20 км от ПАО.
3. Сразу после выведения ПАО начинает сближение с СА.  ПАО выполняет активную функцию стыковки. а СА пасивную.
.   Если стыковка не удалась ПАО пытается вернуться на ОС, а СА тормозится.
4. После стыковки ПАО доставляет СА на ОС. Стыковка с ОС также производится средствами ПАО (у него два стыковочных узла).
5. Желательно но не обязательно перестыковать СА с помощью специально предназначенного простого манипулятора на другой стыковочный узел чтобы освободить ПАО для других миссий.
.   Удобно если ПАО с СА стыкуются к торцевому стыковочному узлу модуля а перестыковка СА манипулятором на расположенный рядом боковой узел. Боковых узлов два для двух СА (аж 16 человек на ОС одновременно !  :shock:  )
6. В конце миссии СА просто отстыковывается и тормозится.

Далее когда начнёт летать Онега или Ангара-3 или Зенит в грузовой СА можно будет загрузить аж ~8 т грузов и топлива!  :shock:  ,  а до тех пор на Союзе около 1-1,5 т.
Необходимо построить 4 СА : 2 пилотируемые, 1 грузовой, 1 танкер. И в принцыпе хватит одного ПАО. Его ресурса хватит на десяток другой миссий.
ИМХО 4 шт. полных Клипера по нынешнему проекту, да плюс по одному не такому уж и дешовому ПАО для каждой миссии, да плюс для каждой  миссии по Онеге - это намного дороже чем 4 предельно упрощённых СА + 1 навороченный (но всётаки ИМХО дешевле чем полный нынешний Клипер) ПАО на 10-20 миссий + 1 обычный Союз ( Онега для ПГ=8 т) на каждую миссию.

Вобщем куча плюсов и только один минус - одна дополнительная стыковка.        
Но ради такого:
1. Полная многоразовость;
2. Выведение на обычном Союзе;
3. 8 человек экипажа;
4. В перспективе при использовании Онеги/Ангары-3/Зенита до ~8 т груза;
5. СА - готовый аварийный корабль для ОС, на нём в этом плане ничего лишнего;
6. Меньшая общая стоимость всей системы;
ИМХО стоит смирится с одной дополнительной стыковкой.

ИМХО Шаттл и рядом не валялся, а всё оттого что главное его предназначение совсем не обслуживание ОС.

В моей концепции главное что СА максимально заточен исключительно для взлёта/посадки и ничего лишнего, а ПАО максимально заточен исключительно для орбитальных операций и ничего лишнего.

Что Вы обо всём этом можете сказать?

[hcube]

СА двигательный отсек все равно нужен. А если он есть - нафига нужен ПАО? 2-3 часа можно и потерпеть, а за такое время можно стыковаться с МКС Вот для автономного полета - да, ПАО нужен. Но его никто не мешает вывести отдельно.

Собственно IMHO нужны те же три сущности что в СОюзе - но в другой комбинации. Сейчас есть - ОО - 1.5 тонны, СА - 3.2 тонны (включая экипаж и СЖО), АО - 2 тонны. Остальное - топливо.

Надо - АО - 2 тонны, СА - 5 тонн, остальное - топливо. Используется довыведение. Плюс - ПАО на те же 5 тонн. Нужно -  миссия на МКС в один Союз. Нужно - автономный полет в два Союза.

[Bell]

На Базе некоторые предлагают вообще многоразовый АО/ОО. Прикрыть его только снизу и сбоку ТЗ.

[hcube]

А зачем? Все равно ресурс двигателя за полет существенно вырабатывается. Так что АО, играющим роль 4й и тормозной ступеней можно пожертвовать. ТЗП же сбрасывают? На компоновку 'фары', кстати, сбрасываемый АО очень хорошо ложится. Остаются перекисные рулевые движки и вся аккумуляторная электрика. Ну, и системы управления, конечно.

[Sevlagor]

2hcube
>СА двигательный отсек все равно нужен. А если он есть - нафига нужен ПАО?
На ПАО сложная довольно тяжёлая ДУ с многократным включением. Эти сложности требуется только для орбитальных манёвров для взлёта/спуска они не нужны так зачем эту ДУ каждый раз разгонять до 8 км/сек.
На СА можно ограничится простым ТТРД или например ГРД.

Замечания по Вашей схеме:
1. Сколько человек поместится в 5 тонном СА ? У Клипера СА ~10 т - 6 чел. Значит в 5 тонном ИМХО врядли больше 5-и чел.
2. АО целых две тонны каждый раз выводится на орбиту а потом выбрасывается  - нерационально.
3. Если стыковка с ОС через 2-3 часа значит КК выводится прямо к ней. А почему щас так не делают? Я точно не знаю но может это тоже нерационально ?
4. Как спасатель такой КК всётаки сложнее чем требуется.
5. И БО иметь тоже всётаки лучше.

А в автономном полёте совсем грустно - 2 Союза да ещё ПАО и БО выбрасывать.

2hcube & 2Bell
И в КК Союз и в нынешнем Клипере и в Ваших схемах множество дорогих и тяжёлых систем (аккумуляторы, СБ, сист. терморег., сложная ДУ, средства стыковки, СЖО с большим ресурсом и многое другое) вопервых сначала каждый раз разгоняются до 8 км/с а потом либо выбрасываются либо возвращаются на землю (а это дополнительный вес теплозащиты) а зачем всё это ведь они нужны только на орбите. Один раз их вывести и пользоваться много раз.
Насчёт выработки ресурса ДУ - на ОС ДУ работет годами сотни включений основной и миллионы ДУ ориентации.

В моей схеме фишка - нынешним Союзом запускаются 8 чел. на полностью многоразовом КК. Да плюс ПАО возит не только КК но и модули.

[hcube]

Зато не нужна эквилибристика по ловле на низкой орбите СА орбитальным буксиром.

[Sevlagor]

Зато не нужна эквилибристика по ловле на низкой орбите СА орбитальным буксиром.

В ответ на это я могу только ещё раз повторить:       :?

Но ради такого:
1. Полная многоразовость;
2. Выведение на обычном Союзе;
3. 8 человек экипажа;
4. В перспективе при использовании Онеги/Ангары-3/Зенита до ~8 т груза;
5. СА - готовый аварийный корабль для ОС, на нём в этом плане ничего лишнего;
6. Меньшая общая стоимость всей системы;
ИМХО стоит смирится с одной дополнительной стыковкой.

Я думаю это очень серьёзные аргументы.

[Bell]

Любая стыковка - головняк
Стыковка на первом витке - головняк в квадрате
Стыковка на первом витке автоматического буксира и пилотируемого корабля с эээ ограниченными двигательными функциями - головняк в кубе. :evil:

Очень ненадежно и опасно для жизни. Куда будет садиться СА в случае неудачи? :shock: В пустынный район Тихого океана, рядом с Миром, Прогрессами и ГЧ МБР?  

Не, все остальное, конечно, выглядит соблазнительно, но на такое НИКОГДА не пойдут.   :?

[Sevlagor]

2Bell
>Любая стыковка - головняк
Наверное в большенстве экспедиций на Мир каждый раз была одна-две стыковки, одна перестыковка (с консервацыей/раскосервац. старенького Мира) и 1-3 стыковки Прогресов. Всё это головняк не меньший и хоть одна неудача и экспедиция свёртывается даже при неудачи с Прогресом возникла бы куча проблем. Но на этот головняк шли. Значит не так уж он и страшен.
За всё время было наверно больше сотни стыковок и около половины атоматичиский КК с пилотируемой малоподвижной станцией. А неудачных было ... не помню, но кажется меньше 5-7. Да, ещё два черызвычайно серьёзных инциндента с Прогресами (столковения). А ещё Шатлы стыковались и на Луну летали - по две стыковки от одной из которых зависела жизнь. Я к тому что стыковка это конечно трудное и рискованное дело, но это давно уже обычные рутинные трудности и риск. И стыковки по любому неизбежны и от КАЖДОЙ все равно полностью зависит успех миссии независимо от их количества, даже если она всего одна это ничего не меняет. Если на Союзе выйдет из строя ДУ или стык.сист. это завершение миссии, а если то же самое на буксире то результат тот же самый и вероятность неудачи ровно такаяже ни больше не меньше что Союз что буксир никакой разницы.
Почему когда летим на Союзе то надеемся на успех а как тот же самый движок на буксире то что сразу прям вероятность поломки больше? Нет вероятность такаяже.

Буксир базируется на ОС, там экипаж и у него такие же возможности по его обслуживанию что и для ДУ Союза и самой ОС.

>Стыковка на первом витке - головняк в квадрате
Почему на первом? Можно и на втором и даже на третьем если надо.

>Стыковка /..../ автоматического буксира и пилотируемого корабля с эээ ограниченными двигательными функциями - головняк в кубе.
На счет этого я уже сказал чуть выше на примере малоподвижной ОС.

>Куда будет садиться СА в случае неудачи?  В пустынный район Тихого океана
Ну почему сразу в Тихий океан это ведь не балистическая траектория а нормальная LEO, времени для выбора места посадки достаточно почти все континенты к нашим услугам. А то что время существования маленькое даже хорошо  если несработает ТТРД(ГРД) (что врядли) то всё таки куда нибудь на Землю вернёмся.
А если ... куда будет садится СОЮЗ в случае неудачи? :shock:   В пустынный район Тихого океана, рядом с Миром, Прогрессами и ГЧ МБР?  

На самом деле риск для жизни наоборот меньше это ведь с буксиром проблема, а не с СА с ним должно быть всё в порядке. В этом случае мы теряем буксир. Но ведь у Союза потеря ПАО запрограмирована всегда, а с буксиром это только вероятность.

Дополнительная стыковка увеличивает риск провала миссии, но риск для жизни в этой схеме существенно меньше т.к. у СА есть своя простая и очень надёжная ТДУ.

[Andy_K64]

А где это Вы видели ДУ "Союза" - ОБСЛУЖИВАЕМУЮ?

[hcube]

Если LEO185 - это значит, что ПАО надо спуститься туда, а затем подняться обратно. Откуда топливо брать бум? На один такой маневр - полтонны гидразинчика. А то и тонну. И кстати, если мы используем этот СА как спасшлюпку, на нем должна стоять автономная ДУ примерно на 200-300 м/с ХС. Что по порядку близко к тому, что нужно для подьема орбиты при полете к МКС. Не проще ли залить в эту же ДУ еще полтонны гидразина?

Далее, если внимательно посмотреть на Союз - получится что довыведение собственной ДУ при, скажем удвоении запаса топлива - позволит получить на орбите конечную массу БОЛЬШЕ еще на полтонны. Не 7.5 тонн, а 8 - при том, что с топливом для довыведения будет 9 при расстыковке с третьей ступенью. Просто расстыковка осуществляется на суборбитальной траектории, а потом корабль своей ДУ сразу выводится на переходную к станции. Сейчас так не делают в силу следования методике 60-х - сначала замеряется траектория, потом дается импульс. Но есть же GPS и ГЛОНАСС! По их спутникам можно СРАЗУ расчитать траекторию с нужной для подачи импульса точностью непосредственно в момент подачи импульса!