Способ строить космич. станции без выхода в открытый космос

[Кенгуру]

Кенгуру, не вдаваясь в технические аспекты процесса сборки, хочу задать вопрос.
 ЗАЧЕМ нужны "очень длинные единые модули"?

1) Мне - тормозной щит собирать, для аппарата отправляемого в космос электомагнитным способом. А сами модули отправлять в космос тем же электромагнитным способом не получится из-за их слишком больших диаметров. А стройматериалов к ним - хоть завались. И по мизерной цене. Так, что будущее - за сборкой в космосе.

Прошу прощения, не понял и про тормозной щит и про стройматериалы, если можно раскройте?
 Зачем что-то, отправляемое в космос, тормозить каким-то щитом, поясните вашу идею.

Здесь  описание.

2) Задам встречный вопрос. Зачем нужны многочисленные люки между модулями? Если строить станцию с искусственной гравитацией, то зачем при хождении по ней через каждые несколько метров наклоняться и лезть в люк? Просто потому, что конструкторам так было удобнее?

Люки у надувных модулей могут быть весьма большого диаметра,

Да, могут быть. Только как вы будете открывать крышку люка, которая такого же диаметра, как и диаметр модуля?

а сама модульность позволяет заменить часть комплекса в случае повреждения этой части, выхода её из строя в процессе штатной эксплуатации или просто при замене на новый вариант модуля, приспособленный под новые задачи.

Какого рода повреждения? И сколько случаев практической замены вы можете назвать?

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

[Кенгуру]

... Не знаю вылетели бы из него иллюминаторы от жуткого давления воздуха внутри, но космонавтам от этого явно бы стало плохо. Так как вся энергия движущегося Прогресса перешла бы в давление воздуха. ....

Tak 4To-/\u:

 :shock:  :shock:  :shock:  :shock:  :shock:  :shock:  :shock:

Типа того.

Не знаю чего там с человеческим организмом происходит при ударном повышении давления, но оказаться там совсем не хотелось бы.

[Кенгуру]

Ну, ребяты, Вы даете...
Читал и смеялся  :lol:

Во-первых, модули такой длины, которую не запустить на обычных РН, в космосе пока просто не нужны.

"А мы бы эту посылку и сами у вас не взяли бы, зачем это нам гуталин?" ©

Гермообъёма слишком много не былвает.

Во-вторых, сварочные работы - не единственный способ соединения деталей, возможно что для космоса еще и не лучший - у проведения сварки на орбите своя специфика. Не так-то уж легко обеспечить крепление заготовок друг относительно друга для получения качественного шва...

В-третьих, выполнить сварочный шов - мизерная по общему объему доля затрат времени и средств при создании космической техники - есть множество других не менее важных работ. Нужен контроль качества шва, куда входят контроль прочности и герметичности и т.п., интеграция в конструкцию средств обеспечения теплового режима, защиты от коррозии, электропневмо(и гидро-)коммуникаций, установка наружной противометеоритной защиты и ЭВТИ, элементов их крепления, поручней для ВКД, внутренняя отделка в конце концов... А главное - сертификация всей конструкции на требуемый уровень надежности и требуемый ресурс.

Да и необходимость проводить сварочные работы в герметичном помещении более чем сомнительна. Хотя это, как вижу, уже рассматривалось.

Тут уже предлагали болты и клей, но мне кажется это менее надёжным.

Но в любом случае выбор способов соединения широкий.

Проверить надёжность можно накачав собранный модуль воздухом под высоким давлением.

Конечно, если речь идет об отдаленном будущем, где в космосе потребуются реальные крупногабаритные конструкции (например, цилиндры О'Нейла или что-то подобное), можно обосновать и потребность космической сборки, и необходимость замены процедур обеспечения надежности, и многое другое - но тогда наверняка установка будет иметь совсем другой вид. И сварка лучше все-таки либо автоматическая, либо телеуправляемая, ручной работе тут маловато места.

Есть ещё полуавтоматическая сварка. Сварочная проволока подаётся автоматически. Примерно тоже самое, что и автоматическая в общем.

А у более близких перспектив, как мне кажется, ближайшая потребность в крупногабаритной не-поднимаемой-с-Земли герметичной конструкции появится при создании первого модуля с центробежной гравитацией по принципу "бублика".
Хотя пока тенденции к созданию такого модуля не видно.[/size]

А почему бублика? Почему не спирали? Спираль можно достраивать до бесконечности уже на ходу.

[Tiger]

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

Потому что долгота восходящего узла. Поясняю: переход между орбитами "Мира" и МКС был невозможен по причине того, что их плоскости пересекались под большим углом.

[SpaceR]

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

Потому что долгота восходящего узла. Поясняю: переход между орбитами "Мира" и МКС был невозможен по причине того, что их плоскости пересекались под большим углом.

Уточню: орбита, обеспечивающая невозможность переброски модулей с Мира на МКС была специально оговоренным условием США к совместному проекту.

[Бродяга]

Прошу прощения, не понял и про тормозной щит и про стройматериалы, если можно раскройте?
 Зачем что-то, отправляемое в космос, тормозить каким-то щитом, поясните вашу идею.

Здесь  описание.

Понятно. Кстати, этот ресурс о "поезде в космос" отличная работа.

 Кенгуру, вот вам два варианта.
 1. Щит вообще не нужен, "поезд в космос" должен выдерживать хоть кратковременные, но очень мощные тепловые нагрузки у поверхности Земли, где высоко давление, потому плотность газа за скачком уплотнения будет также высока и, соответственно, высока будет теплопередача корпусу "поезда в космос".
 Я думаю, возвращение с орбиты вообще не будет проблемой, даже при достаточно длительном торможении в разреженной атмосфере.
 2. Вместо такого хитроумного щита можно просто надуть оболочку нужного размера и формы, причём вокруг всего "поезда в космос".
 Эта оболочка сама примет нужную форму под давлением, сейчас отлично умеют делать такие оболочки, в том числе и на основе углепластиковых волокон, отличающихся очень высокой жаропрочностью.

Люки у надувных модулей могут быть весьма большого диаметра,

Да, могут быть. Только как вы будете открывать крышку люка, которая такого же диаметра, как и диаметр модуля?

Вам стены вокруг дверей ходить не мешают?
 Правда, если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО КЕНГУРУ... :shock:
 ТО НАВЕРНО МЕШАЮТ...

а сама модульность позволяет заменить часть комплекса в случае повреждения этой части, выхода её из строя в процессе штатной эксплуатации или просто при замене на новый вариант модуля, приспособленный под новые задачи.

Какого рода повреждения? И сколько случаев практической замены вы можете назвать?

Точно столько же, сколько могу назвать случаев создания орбитальных станций с искусственной гравитацией.

[Бродяга]

Кенгуру, очень просто сделать вообще монолитную трубу без всякой сварки.
 Я вам подскажу.

 Бесшовные трубы делают примерно так.
 Используется несколько модифицированный пресс для горячей или холодной штамповки, у пресса есть пуансон — подвижная часть пресса и матрица, неподвижная часть пресса.
 В матрицу с отверстием равным внешнему диаметру трубы помещают металлическую заготовку.
 Далее пуансон сминает её для того, чтобы она заполнила матрицу.

 Теперь важнейшая деталь процесса, используется составной пуансон, он состоит из двух цилиндров, один из которых вложен в другой, внешний диаметр меньшего пуансона равен внутреннему диаметру трубы.
 Внутренний пуансон продавливает заготовку так, что он выходит из матрицы со стороны отверстия. Между внутренним пуансоном и матрицей образуется кольцевое отверстие, с внутренним и внешним диаметрами равными диаметру нужной трубы.

 Затем внешний выдавливает заготовку в это кольцо, в результате чего получается бесшовная труба.

 Подумайте над этой технологией.
 Если её немного модифицировать, что не нужно при изготовлении реальных труб конечной длины, то можно изготовлять монолитную трубу любой нужной длины.

[Кенгуру]

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

Потому что долгота восходящего узла. Поясняю: переход между орбитами "Мира" и МКС был невозможен по причине того, что их плоскости пересекались под большим углом.

Уточню: орбита, обеспечивающая невозможность переброски модулей с Мира на МКС была специально оговоренным условием США к совместному проекту.

А зачем же тогда подписывали такое соглашение? И можно узнать имя этого "героя" России?

[Кенгуру]

Прошу прощения, не понял и про тормозной щит и про стройматериалы, если можно раскройте?
 Зачем что-то, отправляемое в космос, тормозить каким-то щитом, поясните вашу идею.

Здесь  описание.

Понятно. Кстати, этот ресурс о "поезде в космос" отличная работа.

Спасибо.

Кенгуру, вот вам два варианта.
 1. Щит вообще не нужен, "поезд в космос" должен выдерживать хоть кратковременные, но очень мощные тепловые нагрузки у поверхности Земли, где высоко давление, потому плотность газа за скачком уплотнения будет также высока и, соответственно, высока будет теплопередача корпусу "поезда в космос".
 Я думаю, возвращение с орбиты вообще не будет проблемой, даже при достаточно длительном торможении в разреженной атмосфере.

Он может долго тормозиться там на высоте, но потом всё равно кончится тем, что он "нёрнёт" в атмосферу и как остановить летящую к земле иголку - непонятно.

2. Вместо такого хитроумного щита можно просто надуть оболочку нужного размера и формы, причём вокруг всего "поезда в космос".
 Эта оболочка сама примет нужную форму под давлением, сейчас отлично умеют делать такие оболочки, в том числе и на основе углепластиковых волокон, отличающихся очень высокой жаропрочностью.

Это по типу Волана Толбоева? http://www.tolboev.ru/news/2.htm
Вроде что-то надувное даже запускали какой-то баллистической ракетой, но кончилось тем, что ничего не нашли потом. (Если мне память не изменяет).

И на этой ткани должно висеть тонн 50. А ещё и перегрузки умножат эту цифру. И как её уложить там, куда? Места же и так впритык.

В общем нет пока такой технологии, а надо, чтобы всё было надёжно, так как это для людей.

Люки у надувных модулей могут быть весьма большого диаметра,

Да, могут быть. Только как вы будете открывать крышку люка, которая такого же диаметра, как и диаметр модуля?

Вам стены вокруг дверей ходить не мешают?
 Правда, если вы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО КЕНГУРУ... :shock:
 ТО НАВЕРНО МЕШАЮТ...

Мешают, если они снизу, и через них надо перешагивать. Тем более, если это надувные модули у которых стены не плоские, а покатые. И надо сначала зайти на горку, перелезть через стену на полу, и спуститься с горки с другой стороны. Это неудобно.

а сама модульность позволяет заменить часть комплекса в случае повреждения этой части, выхода её из строя в процессе штатной эксплуатации или просто при замене на новый вариант модуля, приспособленный под новые задачи.

Какого рода повреждения? И сколько случаев практической замены вы можете назвать?

Точно столько же, сколько могу назвать случаев создания орбитальных станций с искусственной гравитацией.

То есть ноль. Это значит, что за долгие годы эксплуатации станций менять модули ни разу не потребовалось. В общем просто ненужное преимущество.

[Кенгуру]

Кенгуру, очень просто сделать вообще монолитную трубу без всякой сварки.
 Я вам подскажу.

 Бесшовные трубы делают примерно так.
 Используется несколько модифицированный пресс для горячей или холодной штамповки, у пресса есть пуансон — подвижная часть пресса и матрица, неподвижная часть пресса.
 В матрицу с отверстием равным внешнему диаметру трубы помещают металлическую заготовку.
 Далее пуансон сминает её для того, чтобы она заполнила матрицу.

 Теперь важнейшая деталь процесса, используется составной пуансон, он состоит из двух цилиндров, один из которых вложен в другой, внешний диаметр меньшего пуансона равен внутреннему диаметру трубы.
 Внутренний пуансон продавливает заготовку так, что он выходит из матрицы со стороны отверстия. Между внутренним пуансоном и матрицей образуется кольцевое отверстие, с внутренним и внешним диаметрами равными диаметру нужной трубы.

 Затем внешний выдавливает заготовку в это кольцо, в результате чего получается бесшовная труба.

 Подумайте над этой технологией.
 Если её немного модифицировать, что не нужно при изготовлении реальных труб конечной длины, то можно изготовлять монолитную трубу любой нужной длины.

Но в сборочный модуль можно пронести только то, что пролезет через люк. То есть это будут не целые трубы, а сегменты трубы. Сегменты выкладываются на направляющую ферму, закрепляются, и привариваются друг к другу и к собираемому модуля. Ну или любым другим способом соединяются. Примерно так.

[Кенгуру]

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

Потому что долгота восходящего узла. Поясняю: переход между орбитами "Мира" и МКС был невозможен по причине того, что их плоскости пересекались под большим углом.

А как рассчитывается сколько надо топлива для такой смены орбиты? Слабоват я в этом.

[Tiger]

А как рассчитывается сколько надо топлива для такой смены орбиты? Слабоват я в этом.

ХС для изменения наклонения орбиты:

deltaV = SQRT( Vi ^ 2 + Vf ^ 2 - 2 * Vi * Vf * COS( theta ))

где
Vi - начальная скорость
Vf - конечная скорость
theta - требуемый угол поворота плоскости орбиты

theta, в свою очередь, определяется как

theta = ACOS( a1 * b1 + a2 * b2 + a3 * b3)
a1 = SIN( Ii )*COS( OMEGAi )
a2 = SIN( Ii )*SIN( OMEGAi )
a3 = COS( Ii )
b1 = SIN( If )*COS( OMEGAf )
b2 = SIN( If )*SIN( OMEGAf )
b3 = COS( If )

где
Ii - начальное наклонение
OMEGAi - начальная долгота восходящего узла
If - целевое наклонение
OMEGAf - целевая долгота восходящего узла

Если я ничего не напутал, то

I(Мира) = 51,64 град
OMEGA(Мира) = 57,68 град
I(МКС) = 51,55 град
OMEGA(МКС) = 176,05 град

Скорость того и другого, грубо V = 7552 м/с

Итого, получаем ХС = 10167,36 м/с

Дальше можно не считать...

[Бродяга]

Итого, получаем ХС = 10167,36 м/с

Дальше можно не считать...

Да уж, выгоднее было запустить новый "Мир" и с него перетащить модули на МКС.
 Что, собственно говоря, и было сделано.

[Tiger]

Да уж, выгоднее было запустить новый "Мир" и с него перетащить модули на МКС.
 Что, собственно говоря, и было сделано.

Вывод неверный. Если бы ФГБ был запущен на такое же наклонение на четверть суток раньше/позже - то никаких бы тогда проблем.

[Бродяга]

Да уж, выгоднее было запустить новый "Мир" и с него перетащить модули на МКС.
 Что, собственно говоря, и было сделано.

Вывод неверный. Если бы ФГБ был запущен на такое же наклонение на четверть суток раньше/позже - то никаких бы тогда проблем.

Я имею в виду некую теоретическую ситуацию, например, американцы вдруг решили вообще не строить МКС через год после запуска первого модуля.

 Кстати, а нельзя было сделать какой-то "финт ушами", например поднять орбиту "Мира", подождать "много времени" и потом совершить переход на нужную орбиту?

[Tiger]

Кстати, а нельзя было сделать какой-то "финт ушами", например поднять орбиту "Мира", подождать "много времени" и потом совершить переход на нужную орбиту?

Вероятно, эффективнее всего - гравманевром в поле тяготения Луны...  :lol:

[Бродяга]

Кстати, а нельзя было сделать какой-то "финт ушами", например поднять орбиту "Мира", подождать "много времени" и потом совершить переход на нужную орбиту?

Вероятно, эффективнее всего - гравманевром в поле тяготения Луны...  :lol:

Я плохо разбираюсь в механике орбитальных переходов, но у меня возникла такая идея.

 Поднимаем орбиту "Мира" и, грубо говоря, ждём, когда МКС окажется "под нами".
 Затем совершаем переход на орбиту МКС.

 Для этого понадобится более 10 км/с характеристической скорости?

[Tiger]

Поднимаем орбиту "Мира" и, грубо говоря, ждём, когда МКС окажется "под нами".
 Затем совершаем переход на орбиту МКС.

 Для этого понадобится более 10 км/с характеристической скорости?

Ну, про МКС "под нами" я оставляю на вашей совести, потому что смена наклонения производится в точке узла пересечения орбитальных плоскостей, при аномалия (положение на орбите) самой цели несущественно.

Подъем апогея может помочь сэкономить ХС, если менять наклонение при этом еще и в точке апогея, но ведь при этом еще надо затратить ХС на подъем и на последующее опускание этого апогея! Формул для этого случая не приведу, но где-то читал, что, кажется, затраты на смену наклонения с апогеем на бесконечности равны 1/2 от его изменения на орбите близкой к круговой.

Т.е., где-то 5000 м/с на бочку.

[SpaceR]

Дополнительный вопрос: Почему было не отстыковать хорошие модули от МИРа и просто не пристыковать их к МКС?

Потому что долгота восходящего узла. Поясняю: переход между орбитами "Мира" и МКС был невозможен по причине того, что их плоскости пересекались под большим углом.

Уточню: орбита, обеспечивающая невозможность переброски модулей с Мира на МКС была специально оговоренным условием США к совместному проекту.

А зачем же тогда подписывали такое соглашение? И можно узнать имя этого "героя" России?

Герои тут ни при чем. Подписывали такое, потому что другого не было. Уговорить американскую сторону на какие-либо компромиссы не получилось.

[krypton]

Если не ошибаюсь, при фиксированных начальных параметрах орбит плоскости станций должны были совпасть через ~3 года за счёт "ухода" линии узлов - при равном наклонении у объектов различались фокальные параметры. Тогда становился возможен перелёт без большого расхода ХС на доворот по наклонению.