40-тонник

Автор Зомби. Просто Зомби, 09.03.2007 22:39:54

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Вадим Семенов

ЦитатаНам нужен носитель в виде моноблока на 20-25 тонн для  проведения испытаний под видом запусков на ГСО . :)
Когда он надежно залетает, то путем соединения блоков и получим 40-,60-тонник и т.д.
А бабки будут отбиваться на 25-тоннике.
Весьма и весьма здраво. Но можно поступить еще проще: соединять 20-25-тонные блоки прямо на орбите, "и получим 40-,60-тонник и т.д." ;) И никаких новых РН вообще не нужно.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Вадим Семенов

ЦитатаИмелось в виду выведения тяжелых ПН типа модулей ЛОС по двухпусковой схеме
Это "системное требование"
То бишь высосанная из пальца чушь. Вы можете внятно объяснить, почему именно по 2-х пусковой схеме, а не по 1-пусковой или 3-х пусковой?
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Зомби. Просто Зомби

Конечно, а это надо объяснять?

Во-первых, параметры "однопусковой" ракеты под выведение "лунного Союза" уже "итак" близки к этому, во-вторых двухпусковая схема по экслуотационным расходам и трудоемкости заведомо выигрывает у "n-пусковой" при любом n > 2

При этом на всем этапе "чистой ЛОС", до ЛБ, двухпусковые грузы будут достаточно редкими, раз в несколько лет
Не копать!

Зомби. Просто Зомби

Вот ведь вроде всё написал, но видать, народ читать не умеет?
Не копать!

Вадим Семенов

Цитатадвухпусковая схема по экслуотационным расходам и трудоемкости заведомо выигрывает у "n-пусковой" при любом n > 2
А однопусковая у любой n-пусковой" при любом n > 1? Тогда надо делать 80-тонку. А вообще все это бред. Голословное утверждение, взятое с потолка. 5 протонов стоят дешевле 1 энергии.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Зомби. Просто Зомби

А вы с Энергии стоимость Бурана забыли вычесть, а к Протонам стоимость пяти "Курсов" и пяти комплектов СУ не прибавили
К тому же закладки (невостребованные) на многоразовость, экспериментальный запуск и прочее...
И еще к тому же, про стоимость пуска Энергии даже ДмитрийВ точними данными не располагает, а уж он-то из "близких к телу", так откуда вы взяли?
Впрочем, уровень вашей аргументации и так давно ясен...
Не копать!

Зомби. Просто Зомби

ЦитатаА однопусковая у любой n-пусковой" при любом n > 1? Тогда надо делать 80-тонку
В принципе, в идеале - да
Но здесь можно и обойтись, по причинам, указанным выше
Еще раз: на этапе "чистых высокоорбитальных станций" потребность в "80-тонном номинале" будет - по пальцам пересчитать, буквально в районе 10-20 выведений на весь период "до 2040-го года"
А ориентируясь в перспективе на ТФЯРД можно выстроить сценарий развития и без этой ракеты
Хотя на самом деле, в начале "второго этапа" будет момент, когда "можно будет подумать" и насчет 80-тонки
Не копать!

Вадим Семенов

ЦитатаА вы с Энергии стоимость Бурана забыли вычесть, а к Протонам стоимость пяти "Курсов" и пяти комплектов СУ не прибавили
А она и без буранов намного дороже. Ну а курс -- это вообще мелочи. Не цепляйтесь за соломинку, она вам не поможет. ;)
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Вадим Семенов

ЦитатаЕще раз: на этапе "чистых высокоорбитальных станций" потребность в "80-тонном номинале" будет - по пальцам пересчитать, буквально в районе 10-20 выведений на весь период "до 2040-го года"
Т.е. 40-тонка не нужна ни для чего, кроме ЛОС, которая сама ни для чего не нужна? ;)
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Дмитрий В.

Для чего нужен 40-тонник?

Эта тема уже долго «обсасывается» на Форуме, да и сам я высказывался по сабжу неоднократно. Поэтому ничего оригинального говорить не собираюсь. Просто - это некая попытка обобщения уже сказанного с некоторым анализом. Сразу оговорюсь, что о конкретной технической реализации 40-тонника говорить не собираюсь (возможны десятки вариантов, эффективность которых на Форуме мы просто не можем оценить), затрону только общетехнические аспекты.

Раздел 1. Целевые задачи.
1.1.Выведение КА на высокоэнергетические околоземные орбиты, в первую очередь ГСО.
Не секрет, что РФ практически исключена из мирового рынка ГСО-спутников. Мы просто не в состоянии создать полноценный КА в пределах грузоподъемности «Протона» - наша электроника существенно тяжелее и менее надежна, чем западная (требуется большая степень резервирования). Отсюда вывод - для создания ГСО-спутника с техническими характеристиками западных аналогов нужна существенно большая грузоподъемность носителей. Учтем и то, что для выведения КА на ГСО из Байконура и Плесецка, нужны гораздо большие затраты ХС, чем при пуске с Канаверала или Куру.
Парные пуски имеют известные проблемы, но, тем не менее, возможны. Надо учесть и то обстоятельство, что грузоподъемность легко разменивается на энергетику, которая позволит, к примеру, формировать более эффективные орбитальные группировки, отводить РБ на орбиты захоронения (или вообще, сводить их на Землю), уменьшая загрязнение «полезных» орбит и т.д.
Недостаток 40-тонника - «консервация» отставания в электронике. Но КА нужны сейчас, а качественное улучшение элементной базы электроники может потребовать гораздо большего времени и денег, чем разработка нового носителя (альтернатива - зависимость от зарубежных поставщиков электронных компонентов).
1.2.Запуск научных КА на отлетные траектории. Очевидно, что в данном случае 40 т на низкой орбите превращаются в несколько сотен кг, например, при отправке КА к Плутону.
1.3.Запуск низкоорбитальных КА с большим ресурсом. Понятно, что ряд низкоорбитальных задач (ДЗЗ, оптико-электронная и радиолокационная разведка, проведение технологических экспериментов и т.п.) требуют повышенной массы КА (требуется больше топлива для поддержания орбиты), особенно при требовании большого срока активного существования (растет масса СЭП). В свое время, мне представлялось целесообразным, например, выполнять парные пуски  оптико-электронных и радиолокационных разведывательных КА. Вероятно, было бы интересно практически одновременно получать оптические и РЛ-изображения подстилающей поверхности, в т.ч. в режиме реального времени. Напомню, что аппарат аналогичного класса «Сапфир» имел массу 16-18 (а в некоторых модификациях, и больше) тонн. Другой интересный, на мой взгляд, вариант - технологический КА, оснащенный несколькими спасаемыми капсулами. В каждой капсуле выполняется эксперимент для конкретного заказчика. Естественно, затраты массы на такой аппарат могут быть существенными, но и выгоды - немалыми.
1.4.Орбитальные станции. Выгоды применения обитаемых модулей удвоенной массы очевидны: повышение комфорта (значит, и работоспособности) космонавтов за счет увеличенного герметичного объема, возможность улучшения противометеорной защиты и т.п. Целевые модули могут выводиться и имеющимися «Союзами» и «Протонами».
1.5.Межпланетные пилотируемые миссии - улучшение показателей надежности при многопусковых схемах, за счет сокращения количества конструктивных элементов.
1.6.Беспилотные миссии обеспечения - например, для создания лунной инфрастуктуры (здесь Зомби все расскажет лучшеменя!).

Раздел 2. Реализация.
2.1.Размерность 40-тонника достаточно удачна, как с точки зрения техники, так и с токи зрения экономики. С одной стороны, 40-тонн - это всего лишь вдвое больше 20 («Протон»), а с другой, существенно меньше «монструозных» 100-150! Под 40 тонн достаточно легко «наскрести»  целевые задачи (см. Раздел 1), которые обеспечат стабильные 6-10, может, и больше, пусков в год.
2.2.Для реализации 40-тонника у России есть все необходимое, а именно:
-достаточная номенклатура ЖРД (РД-170/180, разрабатываемый РД-191, 11Д122, 11Д56, 11Д57М, НК-33, РД-0124, 11Д58). Разумеется, целый ряд двигателей требует существенных затрат на восстановление производства, но, возможно, это будет дешевле разработки с нуля.
-наземная инфраструктура (СК «Протон» и УКСС на Байке, строящийся СК «Ангары» в Плесецке), которая, разумеется, требует некоторой доработки.
-производственные мощности (если и не в виде оснастки, то в виде производственных площадей), позволяющие выпускать РН с диаметром блоков до 7,7 м.
2.3.Затраты на создание 40-тонника не должны быть большими. Во-первых, как известно до 40% стоимости разработки - это создание ЖРД, а у нас есть готовые. Кроме того, на первом этапе можно использовать и ряд готовых элементов. Скажем, блок ДМ с удвоенной заправкой (цилиндрические вставки в баки).
2.4.Варьирование массы ПН «вниз» вполне обеспечивается уменьшением рабочей заправки топливом и дросселированием ЖРД. Соответственно, можно несколько увеличить массу ПН (как за счет некоторого резерва объемов баков или более глубоким охлаждением компонентов, так и путем форсирования ЖРД - современные движки допускают это). ИМХО, таким способом можно обеспечить  ПН в диапазоне 25-42 т (навскидку) при использовании носителя в одной конфигурации.
В заключение, несколько слов о водороде. Очевидно, что чисто «углеводородный» носитель может «не поместиться» в некоторые имеющиеся СК. Применение водорода позволяет эту проблему решить. Чрезмерные трудности использования водорода - не более, чем миф, распространяемый людьми, не разбирающимися в ракетной технике, либо не желающими заняться серьезным перспективным делом. Об этом, в частности, свидетельствует достаточно широкое применение водорода во всех, кроме России, основных «ракетостроительных» странах. Пресловутая взрывоопасность водорода, в основном, проявляется в замкнутых объемах (кстати, водород планируется использовать в наземном транспорте, кое-где уже в опытном порядке эксплуатируют - правда, слышал об этом краем уха, поэтому не берусь подробно рассуждать на ту тему). Дороговизна ЖВ - следствие ограниченных объемов производства, при их росте он подешевеет. В любом случае, очевидно, что ЖВ не дороже (или несильно дороже), к примеру, циклина. Создание высокоэффективного ЖРД  на водороде проще и дешевле, чем на керосине (даже примитивный RS-68 открытой схемы выдает 410-420 с в вакууме, что недостижимо ни для одного супернавороченного керосинового ЖРД). Ну, и само собой, восстановительный ГГ и т.п. Так что, водород нам сильно пригодится.
В общем, идея 40-тонника - актуальная, здравая и не сулит неразрешимых технических или финансовых проблем.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Андрей Суворов

ЦитатаДля чего нужен 40-тонник?
Ни для чего. Вот стотоннику применение найти можно, а сорокатоннику - гораздо сложнее!.

ЦитатаРаздел 1. Целевые задачи.
1.1.Выведение КА на высокоэнергетические околоземные орбиты, в первую очередь ГСО.
Не секрет, что РФ практически исключена из мирового рынка ГСО-спутников. Мы просто не в состоянии создать полноценный КА в пределах грузоподъемности «Протона» - наша электроника существенно тяжелее и менее надежна, чем западная (требуется большая степень резервирования). Отсюда вывод - для создания ГСО-спутника с техническими характеристиками западных аналогов нужна существенно большая грузоподъемность носителей.
А я считаю, этот вывод - неверный. Тот же результат за меньшие время и деньги, и с большей пользой, может быть достигнут вложением этих денег в разработку новых спутников. Пусть на них целевая нагрузка будет "Алкателевской", пусть "наш" будет только служебный борт, но задача будет решена, и пользы будет больше.  Опять же, это решается переводом разгонного блока на ТфЯРД или ионники - без увеличения грузоподъёмности на LEO, по сравнению с "Протоном" или "Ангарой-А5". Так что приводить высокоэнергетические траектории, как аргумент в пользу увеличения эффективности или размера первых ступеней, это запрягать лошадь в паровоз.

ЦитатаУчтем и то, что для выведения КА на ГСО из Байконура и Плесецка, нужны гораздо большие затраты ХС, чем при пуске с Канаверала или Куру.
Парные пуски имеют известные проблемы, но, тем не менее, возможны. Надо учесть и то обстоятельство, что грузоподъемность легко разменивается на энергетику, которая позволит, к примеру, формировать более эффективные орбитальные группировки, отводить РБ на орбиты захоронения (или вообще, сводить их на Землю), уменьшая загрязнение «полезных» орбит и т.д.
И это тоже не аргумент в пользу более тяжёлого носителя, а аргумент в пользу ЯРД и ЯЭРДУ.
Цитата1.2.Запуск научных КА на отлетные траектории. Очевидно, что в данном случае 40 т на низкой орбите превращаются в несколько сотен кг, например, при отправке КА к Плутону.
См. выше.
К тому же, это преувеличение. Сколько там Атлас-5 на LEO выводит? Уж не 40 тонн точно. А тем не менее, New Horisons всё же не сто килограмм весит, да и Плутон - это экстремальный случай. И уж точно - до Плутона на ионниках лететь быстрее, даже на нынешних, даже с существующим "Топазом".
Цитата1.3.Запуск ...
Все это либо вмещается в существующие "Союзы" и "Протоны", либо даже удобнее делать двумя пусками, чем одним.
Цитата1.4.Орбитальные станции. Выгоды применения обитаемых модулей удвоенной массы очевидны: повышение комфорта (значит, и работоспособности) космонавтов за счет увеличенного герметичного объема, возможность улучшения противометеорной защиты и т.п.
Насколько работоспособность экипажей "Скайлэба" была больше оной экипажей "Салюта-3" и "Салюта-4"? :)
ЦитатаЦелевые модули могут выводиться и имеющимися «Союзами» и «Протонами».
А жилой, значит, бесцельный? :) Вот вы и проговорились...
Цитата1.5.Межпланетные пилотируемые миссии - улучшение показателей надежности при многопусковых схемах, за счет сокращения количества конструктивных элементов.
Но стотонник-то ещё лучше! Что проще - запустить шесть стотонных модулей, или пятнадцать сорокатонных?
Цитата1.6.Беспилотные миссии обеспечения - например, для создания лунной инфрастуктуры (здесь Зомби все расскажет лучшеменя!).
И тут лучше либо стотонник, либо двадцатитонник! Протон позволяет мягко посадить на Луну тонну ПГ. Для "посылки" - самое оно! Но это срочный груз. А при несрочной доставке, теми же ионниками, хоть все двадцать! Нет, и тут сорокатонка не вносит нового качества!
ЦитатаРаздел 2. Реализация.
2.1.Размерность 40-тонника достаточно удачна, как с точки зрения техники, так и с токи зрения экономики. С одной стороны, 40-тонн - это всего лишь вдвое больше 20 («Протон»), а с другой, существенно меньше «монструозных» 100-150!
А где критерий монструозности? Американцы, вон, не считают "Шаттл" монструозным, наоборот, говорят, очень лёгкая и красивая "птица".
ЦитатаПод 40 тонн достаточно легко «наскрести»  целевые задачи (см. Раздел 1), которые обеспечат стабильные 6-10, может, и больше, пусков в год.
Да ну? :) а сколько раз в год летает "Протон"? Вот делим на два и получаем правильный ответ :) ЕСА вон ориентируется на 7 пусков в год, если я не путаю. А ариан-5 дешевле, чем сорокатонник.
Цитата«наскрести»
- вот ключевое слово. Это ещё одна "оговорка по Фрейду" :) Стотонная ракета не плоха или дорога сама по себе, а потому, что полезные нагрузки для неё ОЧЕНЬ дороги. ОЧЕНЬ. Гораздо дороже самих ракет. Даже "Аполлон" был сравним по цене с "Сатурном-5", хотя он был вовсе не стотонной, а сорокатонной полезной нагрузкой, а РБ входил в состав (и ложился дополнительной ценой) на "Сатурн-5".
ЦитатаВ заключение, несколько слов о водороде. Очевидно, что чисто «углеводородный» носитель может «не поместиться» в некоторые имеющиеся СК. Применение водорода позволяет эту проблему решить. Чрезмерные трудности использования водорода - не более, чем миф, распространяемый людьми, не разбирающимися в ракетной технике, либо не желающими заняться серьезным перспективным делом. Об этом, в частности, свидетельствует достаточно широкое применение водорода во всех, кроме России, основных «ракетостроительных» странах.
Водороду не место на первой ступени. Там он даёт проигрыш, а не выигрыш. Не раз считали "чисто водородный" "Сатурн-5", и неизменно он получался процентов на 10 тяжелее, хотя и заметно легче, чем "Чисто керосиновый". А пассаж насчёт размеров вообще смешон - пусть чисто водородная ракета и будет иметь меньший стартовый вес, но объём-то у неё будет больше, чем у керосиновой той же грузоподъёмности!

А вот КВРБ нужен уже позавчера, а, точнее, 20 лет назад...

Зомби. Просто Зомби

ЦитатаА вот КВРБ нужен уже позавчера, а, точнее, 20 лет назад...
Сорок лет назад, как и 40-тонник

Нет, "нужен"-то он по другому, но вот "можно его использовать" - это, возможно, Дмитрий "во многом прав"

PS.
И вот почемуй-то я в "ЭРД" не верю, тем более "для большой ПН"? :roll:
Ну вот САВСЕМ не верю, ну ни капельки?
И что это со мной такое? :shock:
Не копать!

Fakir

Цитата1.2.Запуск научных КА на отлетные траектории. Очевидно, что в данном случае 40 т на низкой орбите превращаются в несколько сотен кг, например, при отправке КА к Плутону.

Хм... может, я что-то путаю, но по-моему, НьюХорайзонс тяжелее нескольких сотен кг, хоть и запущен отнюдь не 40-тонником  :wink:

ЦитатаДругой интересный, на мой взгляд, вариант - технологический КА, оснащенный несколькими спасаемыми капсулами. В каждой капсуле выполняется эксперимент для конкретного заказчика. Естественно, затраты массы на такой аппарат могут быть существенными, но и выгоды - немалыми.

Нужны ли новые технологические КА, когда есть серийные Фотоны?

Цитата2.4.Варьирование массы ПН «вниз» вполне обеспечивается уменьшением рабочей заправки топливом и дросселированием ЖРД.

Расточительство какое-то... Эдак можно и на Протоне 7 тонн пускать, недоливая баки - только кто ж это станет делать за 40-60 лимонов, когда можно взять Союз за 5?

Дмитрий В.

ЦитатаВодороду не место на первой ступени. Там он даёт проигрыш, а не выигрыш. Не раз считали "чисто водородный" "Сатурн-5", и неизменно он получался процентов на 10 тяжелее, хотя и заметно легче, чем "Чисто керосиновый". А пассаж насчёт размеров вообще смешон - пусть чисто водородная ракета и будет иметь меньший стартовый вес, но объём-то у неё будет больше, чем у керосиновой той же грузоподъёмности!

А вот КВРБ нужен уже позавчера, а, точнее, 20 лет назад...
Про водород на 1-й ступени я в данном случае не сказал ни слова...
Двухступенчатый чистый водородник примерно на 15-20% (иногда больше) легче по стартовой массе, чем РН с керосином на 1-й и водородом на 2-й ступенях.
При равной массе ПН керосиновая 2-хступенчатая РН будет иметь примерно вдвое большую стартовую массу и тот же объем, что и 2-хступенчатая чмсто водородная ракета.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Дмитрий В.

Цитата
Цитата2.4.Варьирование массы ПН «вниз» вполне обеспечивается уменьшением рабочей заправки топливом и дросселированием ЖРД.

Расточительство какое-то... Эдак можно и на Протоне 7 тонн пускать, недоливая баки - только кто ж это станет делать за 40-60 лимонов, когда можно взять Союз за 5?
Разве я говорил о 7 тоннах? Речь шла о 25 (т.е. более 60% от 40). Вы считаете, что дешевле разработать и параллельно выпускать еще и 25-тонник? Сомнительно.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Fakir

25? Так Ангара же. Или Протон как-то форсировать (вариант ЦиХа с Тополями)

Дмитрий В.

Цитата25? Так Ангара же. Или Протон как-то форсировать (вариант ЦиХа с Тополями)
В данном случае Ангара не нужна. А Протон, как я понимаю, форсировать никто не будет (хотя и на его основе можно соорудить что-то 35 - тонное, с водородом, разумеется).
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Андрей Суворов

Цитата
ЦитатаВодороду не место на первой ступени. Там он даёт проигрыш.
Про водород на 1-й ступени я в данном случае не сказал ни слова...
Двухступенчатый чистый водородник примерно на 15-20% (иногда больше) легче по стартовой массе, чем РН с керосином на 1-й и водородом на 2-й ступенях.
Если верить Марку Уэйду, то
Атлас IIIa имел стартовую массу в 214 тонн, а, имеющая ту же грузоподъёмность на LEO Дельта 4 Медиум - 249 тонн.
ЦитатаПри равной массе ПН керосиновая 2-хступенчатая РН будет иметь примерно вдвое большую стартовую массу и тот же объем, что и 2-хступенчатая чмсто водородная ракета.
Но почему, ведь средние плотности топливных пар отличаются куда больше, чем в два раза? Да и у "Сатурна-5" вторая ступень при массе и тяге всемеро меньшей имела лишь вдвое меньший объёмм?

Bell

Цитата25? Так Ангара же. Или Протон как-то форсировать (вариант ЦиХа с Тополями)
Берется Триатлас с последовательной работой ББ и ЦБ.
Ангара - в топку  :lol:
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Bell

Чем больше думаю, тем сильнее мне нравится Энергия-М  :wink:

Прогнал варианты через лаунчмодель.
2 блока А
ЦБ с 2 РД-120, Мст 350 т, конструкции 9%
Шутя вытаскивает на ЛЕО 55 т

А водородный ЦБ 350 т уже вполне помещается в 4,1 м ;)
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун