Туристические круизы "Союзов" на Луну

[m-s Gelezniak]

Тогда уж лучше делать водородной вторую ступень:

Не пугайте так людей. К хорошему надо готовить постепенно :wink: .
К тому же последний вариант заправкой с колёс уже не отделается.

[Антикосмит]

Тогда уж лучше делать водородной вторую ступень:

Разгонник тогда уж КВТК. Хотя... Это вообще уже другая ракета получается и первая ступень от протона смотрится странно  

[Дмитрий Инфан]

Ладно, будь по-вашему.
Сколько, грубо-оценочно, сможет вывести на орбиту вот такой "Протон"?



За основу третьей ступени (она же разгонный блок) взят КВТК2-А7Б: масса - 43, 31 тонны, масса топлива - 36,75 тонн. Чтобы не выходить далеко за габариты "Протона" диаметры баков равны, длина водородного бака несколько увеличена.

[Apollo13]

Тогда уж лучше делать водородной вторую ступень:

Чуть не упал!  :shock:

[m-s Gelezniak]

Тогда уж лучше делать водородной вторую ступень:

Чуть не упал!  :shock:

Началось :lol:
Нервным в топик по Ангаре :wink: .

[Дмитрий В.]

Ладно, будь по-вашему.
Сколько, грубо-оценочно, сможет вывести на орбиту вот такой "Протон"?



За основу третьей ступени (она же разгонный блок) взят КВТК2-А7Б: масса - 43, 31 тонны, масса топлива - 36,75 тонн. Чтобы не выходить далеко за габариты "Протона" диаметры баков равны, длина водородного бака несколько увеличена.

В 2007 году мы с И.Афанасьевым опубликовали статью на эту тему в НК. На технологическом уровне начала 1970-х, реально было создать такую модификацию Протона-К, правда с 11Д57М на 3-й ступени. Получалось примерно 26 т на НОО, 2,5 т на ГСО и 7,7 т на отлетную к Луне. Оптимальный РЗТ водородной ступени - чнемного более 37 т.
Соответственно, при переходе к базе на основе "Протон-М" все это росло (например, на НОО до 29 т).

[Дмитрий В.]

Что-то вроде этого (рисунок А.Шлядинского):

[avmich]

Это без разгонного блока даже? А если с РБ, интересно, сколько на отлётную получится?

[Дмитрий В.]

Это без разгонного блока даже? А если с РБ, интересно, сколько на отлётную получится?

Тонн 13, примерно.

[Дмитрий Инфан]

Это без разгонного блока даже? А если с РБ, интересно, сколько на отлётную получится?

Тонн 13, примерно.

Если лететь на Луну на таком "Протоне", то можно гарантированно уложиться в трёхпуск.
А нет ли каких-нибудь перспектив повысить УИ двигателей разгонных блоков? Может, добавки в топливо, какие-нибудь? Может, фтор применить? Очень хочется уложиться в двупуск.

[avmich]

Это без разгонного блока даже? А если с РБ, интересно, сколько на отлётную получится?

Тонн 13, примерно.

Если лететь на Луну на таком "Протоне", то можно гарантированно уложиться в трёхпуск.
А нет ли каких-нибудь перспектив повысить УИ двигателей разгонных блоков? Может, добавки в топливо, какие-нибудь? Может, фтор применить? Очень хочется уложиться в двупуск.

Вам в сказках надо в двупуск уложиться? Тогда пожалуйста, любые двигатели и топлива. А если ограничиваться какими-то реалистичными вариантами, то даже третья водородная на Протоне крайне маловероятна.

Пока что в этой теме Союз-ОЛО в однотяж без КК не получается :( хотя и не слишком сильно.

[Reentrant]

Жаль, что мы это не в профильной теме обсуждаем.

Реентрант, если у Вас есть расчётные данные - не могли бы Вы их привести здесь? Можно, например, отличия скоростей трёх ступеней - с ПН 24,5 тонны и ПН, скажем, 28,5 тонн.

Ответил в профильную тему:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=978913#978913

[Дмитрий Инфан]

Вам в сказках надо в двупуск уложиться? Тогда пожалуйста, любые двигатели и топлива. А если ограничиваться какими-то реалистичными вариантами, то даже третья водородная на Протоне крайне маловероятна.

И тем не менее, я попытаюсь.  За основу берём РД0410, но у него тяга всего 3,59 тс, а нам надо в 4 раза больше. Масса РД0410 вместе с биологической защитой - 2 тонны. Следовательно наш гипотетический ТФЯРД на третьей ступени "Протона" должен весить 8 тонн.
Далее, ХС третьей ступени складывается из скорости, необходимой для выхода на околоземную орбиту (3163 м/с), плюс скорости для перехода на отлётную траекторию к Луне (3200 м/с) - 6363 м/с, для чего при начальной массе головной части 68,56 тонн (ПГ + 3-я ступень) требуется 34,95 тонн водорода. Конечная масса головной части - 33,61 тонна. В это число входят масса ТФЯРД (8 тонн), масса пустого водородного бака (5,6 тонн) - в сумме получается 13,6 тонн. Но это без учёта топлива, необходимого для перевода ТФЯРД на орбиту захоронения. Для этого разгонный блок должен быть оснащён вспомогательным ЖРД, который включится в апогее (в полутора тыс. километров за Луной) и переведёт разгонный блок на круговую орбиту. Для чего необходимо примерно 840 м/с. Кроме того, надо учесть массу вспомогательного ЖРД и массу приборов и аккумуляторов - пусть это будет полтонны. Итого, масса - 14,1 тонн. Следовательно, для перехода на орбиту захоронения необходимо 4,24 тонны топлива. Таким образом, итоговая масса разгонного блока после отделения от ПГ - 18,34 тонны, чистая масса ПГ на отлётной траектории -  15,27 тонн.
Если же мы переводим на эту орбиту только ТФЯРД, (пустой водородный бак можно сбросить) то конечная масса 8,5 тонн, а масса топлива - 2,5 тонны. Тогда масса разгонного блока после отделения - 16,6 тонн, масса ПГ - 17,01 тонн.
Оснащение третьей ступени «Протона» ТФЯРД  делает возможным осуществить лунную экспедицию в двупуск.

[avmich]

Это, разумеется, из раздела сказок, т.е. очень маловероятных для реализации вариантов. По сравнению с таким турполёт в облёт Луны - это практически можно купить билет прямо сейчас.

[Дмитрий Инфан]

Тогда вот такой вариант:



Посадочная кабина занимает место бытового отсека "Союза" и запускается в составе последнего, отдельно от лэндера. На окололунной орбите корабль стыкуется с лэндером, и кабина занимает штатное положение.
Экипаж - 2 человека: турист и космонавт-инструктор. Последний остаётся на лунной орбите в СА и обеспечивает возвращение туриста, который в одиночку высаживается на Луну. Надо чтобы всё это уложилось в двупуск: по 13 тонн на отлётной траектории и для лэндера, и для корабля.
Для посадки на Луну, естественно, должен применяться на ДМ, а какой-нибудь другой блок, лучше водородный (типа уменьшенного КВСК)

[Дмитрий Инфан]

Итак, прикинем: заданная масса лэндера на отлётной траетории - 13 тонн. К нему присоединён водородный разгонный блок, обеспечивающий переход на окололунную орбиту и посадку на Луну.
Для первого необходимо 1000 м/с - масса после выхода на орбиту у меня получается 10,4 тонны. На орбите присоединяем к лэндеру кабину - 1 тонна - итого выходят 11,4 тонны. Далее посадка, для чего требуется 1680 м/с, масса на момент выключения тормозного двигателя - 7,8  тонны. Порядка двух тонн должен весить пустой водородный разгонник, отбрасываем его, и остаётся чистый лэндер - 5,8 тонны. Затем старт с Луны - снова 1680 м/с. Масса лэндера после выхода на орбиту - 3,4 тонны, в том числе кабина - 1 тонна.
Теперь корабль, его ЖРД должен работать на гидразине. Начальная масса - те же 13 тонн. После выхода на окололунную орбиту масса - 9,5 тонн. Полтонны уйдёт на маневрирование и стыковку, кроме того, отделяем кабину после стыковки с лэндером - остаётся 8 тонн. С такой массой корабль стартует к Земле (в составе корабля два отсека - СА и ПАО), масса после старта - 5,85 тонны. 250 кг уйдёт на коррекцию орбиты - к Земле возвращается 5,6 тонны.
По-моему, в двупуск укладываемся.
Хотя я предпочёл бы ТФЯРД.

[Reentrant]

Далее посадка, для чего требуется 1680 м/с, масса на момент выключения тормозного двигателя - 7,8  тонны. Порядка двух тонн должен весить пустой водородный разгонник, отбрасываем его, и остаётся чистый лэндер - 5,8 тонны. Затем старт с Луны - снова 1680 м/с.

ХС для посадки и взлета не могут быть равны орбитальной скорости. Реалистичные значения -- 2400м/с и 2200м/с. На что расходуется, подробно расписано в документации по программе "Аполлон".

[Дмитрий Инфан]

Ладно, попробую это учесть.
Для начала, уточним, что переход на окололунную орбиту потребует не ровно 1000 м/с, а где-то около 900 м/с, далее, масса пустого водородного разгонного блока не 2 тонны, а 1,9 тонны (в пропорции к характеристикам КВСК). Пересчитав, получаем массу лэндера на ОИСЛ - 11877 кг, массу лэндера после выключения тормозного двигателя - 7002 кг, массу после сброса пустого разгонника - 5100 кг.
Далее, для лэндера вместо пары НДМГ+АТ применим пару керосин+кислород (скорость истечения 3541 м/с), на мягкую посадку потребуется где-то 200 м/с, масса лэндера на Луне - 4819 кг. При старте с Луны сбрасываем посадочные опоры (килограмм 300), масса лэндера - 4500 кг. После выхода на орбиту масса - 2417 кг, где-то килограммов 100 уйдёт на манёвры на орбите перед стыковкой. Итого, окончательный вес лэндера - 2300 кг (в том числе кабина - 1000 кг, приборы и оборудование - 500 кг, двигатель - 200 кг, порожние баки - 250 кг, космонавт в скафандре - 214 кг, прочее - 136 кг).

[pkl]

Ладно, будь по-вашему.
Сколько, грубо-оценочно, сможет вывести на орбиту вот такой "Протон"?



За основу третьей ступени (она же разгонный блок) взят КВТК2-А7Б: масса - 43, 31 тонны, масса топлива - 36,75 тонн. Чтобы не выходить далеко за габариты "Протона" диаметры баков равны, длина водородного бака несколько увеличена.

В 2007 году мы с И.Афанасьевым опубликовали статью на эту тему в НК. На технологическом уровне начала 1970-х, реально было создать такую модификацию Протона-К, правда с 11Д57М на 3-й ступени. Получалось примерно 26 т на НОО, 2,5 т на ГСО и 7,7 т на отлетную к Луне. Оптимальный РЗТ водородной ступени - чнемного более 37 т.
Соответственно, при переходе к базе на основе "Протон-М" все это росло (например, на НОО до 29 т).

Ага, я читал. Спасибо, отличная статья. Керосино-водородный "Протон" - это просто ух, было бы что! Потом подумалось, какой шанс мы упустили! Ради Бурана этого, дурацкого.    

[pkl]

Вам в сказках надо в двупуск уложиться? Тогда пожалуйста, любые двигатели и топлива. А если ограничиваться какими-то реалистичными вариантами, то даже третья водородная на Протоне крайне маловероятна.

И тем не менее, я попытаюсь.  За основу берём РД0410, но у него тяга всего 3,59 тс, а нам надо в 4 раза больше. Масса РД0410 вместе с биологической защитой - 2 тонны. Следовательно наш гипотетический ТФЯРД на третьей ступени "Протона" должен весить 8 тонн.
Далее, ХС третьей ступени складывается из скорости, необходимой для выхода на околоземную орбиту (3163 м/с), плюс скорости для перехода на отлётную траекторию к Луне (3200 м/с) - 6363 м/с, для чего при начальной массе головной части 68,56 тонн (ПГ + 3-я ступень) требуется 34,95 тонн водорода. Конечная масса головной части - 33,61 тонна. В это число входят масса ТФЯРД (8 тонн), масса пустого водородного бака (5,6 тонн) - в сумме получается 13,6 тонн. Но это без учёта топлива, необходимого для перевода ТФЯРД на орбиту захоронения. Для этого разгонный блок должен быть оснащён вспомогательным ЖРД, который включится в апогее (в полутора тыс. километров за Луной) и переведёт разгонный блок на круговую орбиту. Для чего необходимо примерно 840 м/с. Кроме того, надо учесть массу вспомогательного ЖРД и массу приборов и аккумуляторов - пусть это будет полтонны. Итого, масса - 14,1 тонн. Следовательно, для перехода на орбиту захоронения необходимо 4,24 тонны топлива. Таким образом, итоговая масса разгонного блока после отделения от ПГ - 18,34 тонны, чистая масса ПГ на отлётной траектории -  15,27 тонн.
Если же мы переводим на эту орбиту только ТФЯРД, (пустой водородный бак можно сбросить) то конечная масса 8,5 тонн, а масса топлива - 2,5 тонны. Тогда масса разгонного блока после отделения - 16,6 тонн, масса ПГ - 17,01 тонн.
Оснащение третьей ступени «Протона» ТФЯРД  делает возможным осуществить лунную экспедицию в двупуск.

Красиво. Может, так и полетим, в свете того, что работы по сверхтяжу опять заглохли, а по ядерному буксиру что-то шевелится.

А если тфЯРД ронять на Луну, на специально отведённый полигон для захоронения? Заодно проводим активные сейсмические эксперименты.