ЭКОНОМИКА АКС

[asktay]

АКС придётся работать на рынке пусковых услуг, который ныне (пока) занимает РН. Следовательно, нужен экономический показатель, вполне применимый к обоим техническим средствам. Полагаю, наиболее подходит "Стоимость вывода 1 кг ПН на низкую круговую орбиту". Вас устраивает? :?:

Меня - да!

А ракетчиков?  :?:

Ракетчиков тоже устраивает

            В принципе хороший показатель, но еще раз хочу сказать вот что: Одноразовые носители в принципе непригодны для коммерческих пассажирских и грузоперевозок в отличие от гиперзвуковых самолетов

             А как быть с нестандартными грузами с большими габаритами или сверхтяжелыми? Неделимые, крупногабаритные жилые, производственные, иные модули, собрать которые возможно только в специальных заводских условиях? Логистика, что на Земле, что в космосе в принципе имеет одни законы, хотя и разные формы. На Земле транспортировка сверхтяжелых, нестандартных грузов - отдельный бизнес, значительно более дорогой, чем обычные грузоперевозки.
             ИМХО, без тяжелых единичных РН на первых порах все равно не обойтись.

[Павел73]

Согласен. Поэтому-то 20-25 тонн ПН -  IMHO и есть та граница между АКС и РН.

[RadioactiveRainbow]

Хм... интересная концепция

Интересная, в смысле - бредовая? :wink:

Нет, интересная - в смысле действительно очень интересная и разумная, на мой взгляд.

[Павел73]

Хм... интересная концепция

Интересная, в смысле - бредовая? :wink:

Нет, интересная - в смысле действительно очень интересная и разумная, на мой взгляд.

Спасибо   !

[Ber]

А как быть с нестандартными грузами с большими габаритами или сверхтяжелыми? Неделимые, крупногабаритные жилые, производственные, иные модули, собрать которые возможно только в специальных заводских условиях? Логистика, что на Земле, что в космосе в принципе имеет одни законы, хотя и разные формы. На Земле транспортировка сверхтяжелых, нестандартных грузов - отдельный бизнес, значительно более дорогой, чем обычные грузоперевозки.
             ИМХО, без тяжелых единичных РН на первых порах все равно не обойтись.

     Если все же удастся снизить на порядок стоимость подъема 1 кг груза на низкую орбиту. (А я верю что удастся добиться и большего) То крупногабаритные объекты будет проще собирать на орбите.
     Кстати очень многие такие объекты за весь срок эксплуатации не испытывают сколь либо значительных перегрузок, однако при старте с Земли приходится проектировать аппараты, так чтобы они выдерживали стартовые нагрузки, из за этого сильно растет паразитная никому ненужная масса.

[asktay]

Согласен. Поэтому-то 20-25 тонн ПН -  IMHO и есть та граница между АКС и РН.

Надо уточнить:
1.что такое "тяжелая единичная РН"? Какая у нее ПН?
2. Какая оптимальная ПН АКС (а может их должно быть несколько)?

Надо иметь ввиду, что:
1. Чем меньше "ассортимент" транспортных средств, тем дешевле перевозки (выше частота пусков на каждую модель).
2. Если "ассортимент" слишком мал, себестоимость перевозок тоже увеличивается (издержки комплектации).
         Это задача на оптимизацию, где количество типов и размерность средств доставки ПН - это система функций от объемов и задач космической Программы и технологических возможностей каждого из этих средств (в смысле цены РН и АКС).  Любая современная крупная организация при планировании и оптимизации своей деятельности использует математические методы линейного программирования.
         ИМХО, если мы не определимся с твердым ДОСТАТОЧНО ПОДРОБНЫМ перечнем задач Национальной космической программы хотя бы на 30-40 лет, мы не сможем оптимально распределить свои ограниченные ресурсы, не сможем сформировать максимально эффективный национальный космический флот.
         Здесь все также, как и с ВМФ. Военными экспертами давно доказано, что ВМФ не может правильно развиваться без долгосрочной национальной программы. Кстати, нынешняя расписана до 2040 года... Аналогия точная, т.к. затраты и сложность техники в обоих случаях сопоставимы. Период создания техники тоже сопоставимый.

[asktay]

крупногабаритные объекты будет проще собирать на орбите.
     

Когда на Марс полетим, ядерную или термоядерную АЭС тоже на орбите собирать будем? :roll:

[_Andrey]

Спорить лучше всего имея на руках конкретные цифры, а их нет. По тем что были, я несколько лет назад написал небольшой анализ
http://www.smal-thrust.narod.ru/airstart.html
С тех пор никаких новых цифр не появлялось. Так как при нынешних технологиях и рынке космических грузов АКС неконкурентоспособна. Заниматься АКС конечно нужно, так как технологии развиваются, а рынок может поменяться. Но при этом нужно хорошо представлять как плюсы, так и минусы АКС. Когда я был студентом, я тоже попал мод "магию" идеи запускать ракеты (или челноки) с самолета. Все казалось так идеально. Пока на лекции я не спросил В.П. Мишина почему не делают таких систем в железе. Он и объяснил с цифрами и графиками (жалею что не законспектировал). А когда пошел работать в космическую отрасль, то на конкретных примерах увидел насколько красивые идеи теряют свою привлекательность при воплощении их в железе.

[Александр Ч.]

Evgeniy, еще кое-что не связанное с аэродинамикой АКС.
Как Вы собираетесь устанавливать вторую ступень на первую?

Все зависит от спосба размещения этой второй ступени. Если под самолетом (внутри него снизу), то поднимать на лебедках, устанавливающихся прямо вблизи непосредственных узлов подвески второй ступени. Если на фюзеляже, то здесь ситуация посложнее. Придется загонять разгонщик в ангар (типа ТЭЧ) и ставить вторую ступень сверху используя мощные подъемники. При этом возможна не только установка в собранном виде РН, но и поэтапная сборка второй ступени, по отдельным элементам прямо "на спине".

Ладно, бог с ним с проигрышем в ПН, заправляйте и вторую ступень авиационным керосином. ЖК где будете брать? Кое-кто предлагал возить с собой установку. Электростанцию для запитывания всего хозяйства тоже с собой возить?

Зачем установку возить? Ее гораздо проше сделать стационарной вблизи аэродромов базирования АКС. Или доставлять кислород транспортом до аэродрома.

PS Evgeniy, тут разговор идет о экономике, а не технической возможности создания АКС. Технически АКС возможна. Вы можете оценить экономически те технические решения, которые предлагаете?

PS Alexandrc. Я предлагал участникам форума в данной теме раз пять выработать общие (единые) подходы к оценке экономических характеристик АКС. Поскольку я сам не являюсь специалистом по экономике, то не беру на себя смелость вырабатывать такие подходы самостоятельно. Но никто не откликнулся на мой призыв и все пеняли на задачи АКС. При этом в некоторых вопросах с натяжкой компетентно.

Т.е. преимущества: мобильность, всеазимутальность, старт с обычного аэродрома, бОльшее удобство обслуживания, упомянутые hcube, оказались "воздушными замками".
Я правильно понял, что Вы не можете дать оценку своим предложениям, поскольку не знаете методики для этого? И Вы не знаете о работах, например, Ларина с Нестеровым и Парненкова с Захарченко?

[ronatu]

PROJECTS PROJECTS PROJECTS

1967


Thus, using straightforward commercial and engineering reasoning we can say that a spaceplane designed for reaching maturity as soon as practicable would have the basic design features of the Dassault Aerospace Transporter of 1967.


From the book:
Space Tourism - How Soon Will it Happen?
http://www.spacefuture.com/archive/space_tourism_how_soon_will_it_happen.shtml

[ronatu]

PROJECTS PROJECTS PROJECTS




Figure 5. Spacecab is essentially an updated version of the 1960s European Aerospace Transporter projects modified to use technology developed since then.

The carrier aeroplane lower stage looks not unlike Concorde, but has a simpler aerodynamic shape and structure. This is acceptable because Spacecab has only to accelerate to maximum speed, release the upper stage, and fly back. There is no long range cruise requirement, and hence no need for the last percentage point of aerodynamic or structural efficiency.

[Павел73]

Спорить лучше всего имея на руках конкретные цифры, а их нет. По тем что были, я несколько лет назад написал небольшой анализ
http://www.smal-thrust.narod.ru/airstart.html
С тех пор никаких новых цифр не появлялось. Так как при нынешних технологиях и рынке космических грузов АКС неконкурентоспособна. Заниматься АКС конечно нужно, так как технологии развиваются, а рынок может поменяться. Но при этом нужно хорошо представлять как плюсы, так и минусы АКС. Когда я был студентом, я тоже попал мод "магию" идеи запускать ракеты (или челноки) с самолета. Все казалось так идеально. Пока на лекции я не спросил В.П. Мишина почему не делают таких систем в железе. Он и объяснил с цифрами и графиками (жалею что не законспектировал). А когда пошел работать в космическую отрасль, то на конкретных примерах увидел насколько красивые идеи теряют свою привлекательность при воплощении их в железе.

Прочитал:

Реальные недостаки


Однако, проведя более глубокий анализ такой системы, можно убедиться, что грузоподъемность ее достаточно мала. Это, а также ряд других недостатков, приводит к тому, что экономически такая система становится невыгодной.

1) Малая скорость и высота отделения ракетной ступени. У ракет отделение первой ступени происходит на высотах более 40 км и на скорости 2-3 км/с, а самолет поднимает на высоту порядка 10-12 км и сообщает скорость около 200 м/с. Получается, что по сути дела самолет заменяет собой не первую ступень (как обычно пишут в рекламных буклетах на подобные системы), а где-то 1/4 (а то и 1/5) от первой ступени.

Правильно. Поэтому IMHO для АКС нужен сверхзвуковой самолёт-разгонщик (придётся такой разработать, а кому щас легко  :wink: ?). То есть разделение на скорости от 0.6 км/с и высотах от 20 км - занимает промежуточное положение между традиционными РН и дозвуковыми самолётами-носителями.

2) Проблемы безопасности экипажа самолета - носителя при отделении ракеты и запуске РД.

Во-первых, пилотируемый самолёт-разгонщик конечно должен быть снабжён либо отделяемой кабиной экипажа, либо по крайней мере, катапультируемыми креслами. Во-вторых, в конечном счёте, он должен взлетать и садиться автоматически (ведь смогли же сделать "Буран"!). И в-третьих, всё зависит от конкретной конструкции системы. Ракетную ступень можно подвесить под фюзеляжем, тогда разделение вообще не представляет серьёзной проблемы (совершенно холодное). Видимо, на первых порах при  испытаниях системы, а также при запусках лёгких РН так и нужно будет делать - необходимо предусмотреть такую возможность конструктивно. Более тяжёлую ракетную ступень можно разместить сверху на фюзеляже. Тогда разделение должно происходить при выходе самолёта на баллистическую траекторию в кабрировании (в сосотоянии невесомости). Значит и в этом случае запуск двигателей ракеты будет производиться после разделения и на достаточно безопасном удалении от самолёта.

3) Отсутствие технологии выхода из нештатной ситуации при несостоявшемся пуске.

"Бочка" и сброс ракеты   . Конечно, конструкция самолёта должна быть рассчитана на такой манёвр.

4) Ограничения по выводимой массе полезной нагрузки. Получается, что такая система будет конкурировать с РН легкого класса, которых из-за конверсии сейчас гораздо больше, чем заказов.

Да, если говорить только о существующих на даный момент самолётах  :cry:  :wink: .

5) Отсутствие потребности вывода аппаратов малой массы на экваториальные орбиты, что сводит на нет одно из основных достоинств системы - всеширотность запуска. Ведь все подобные аппараты имеют наклонение от 60 градусов и больше, так как в противном случае зона обслуживания была бы очень маленькой.

Поэтому нужна АКС с максимальной массой ПН на низкой опорной орбите, аналогичной современным РН тяжёлого класса (т. е. до 20-25 тонн). Так что и этот сегмент рынка АКС IMHO вполне могла бы занять.

[Evgeniy]

Т.е. преимущества: мобильность, всеазимутальность, старт с обычного аэродрома, бОльшее удобство обслуживания, упомянутые hcube, оказались "воздушными замками".

Нечуть нет.
В смысле мобильости к примеру. Возьмите к примеру обычный аэродром. Там есть и склад ГСМ и многочисленные энерго- и электроустановки. Есть и ангары (напр. в ТЭЧ), где по потолку ездит кран, активно используемый например при отстыковке консолей, килей, съеме двигателей и т.д. Все это уже есть. А это немалая доля потребностей. Достаточно в районах базирования создать несколько заводов по производству ЖК, а на аэродроме базы по его хранению.
Всеазимутность пусков обеспечивается в первую очередь не возможностью старта с различный аэродромов, а способностью АКС к выполнению полета на параллакс, что существенно раширяет возможности по запуску на различные орбиты.
Удобство обслуживания и вправду не чуть не сложнее РН. Скорее проще. Сколько по времени готовиться к полету например Ту-160 (машина с максимальной взлетной массой 275 тонн, т.е. не маленькая птичка)? Техническим экипажем из 2-3 человек и группой обслуживания из 4-5 человек - часа 2, не больше. Если бы процесс подготовки был сложнее, то готовилась бы машина много дольше. Не так ли?
Так что все ничуть не призрачно.

Я правильно понял, что Вы не можете дать оценку своим предложениям, поскольку не знаете методики для этого? И Вы не знаете о работах, например, Ларина с Нестеровым и Парненкова с Захарченко?

Ларина с Нестеровым не знаю, а с Захарченко знаком лично и периодически контактирую.
Методики эти несовершенны. И это разработчиками признается. Методики приспособлены для оценки скорее авиационно-космического комплекса как составного элемента АКС, нежели АКС в целом.
Результаты расчетов по этим методикам четко дают понять о перспективности и целесообразности создания АКС. Однако из присутствующих на форуме ракетопоклонников многие склонны утверждать что это липа. Я вот и пытаюсь найти ответ на вопрос почему и подойти с другой стороны к вопросу оценки стоимостных характеристик АКС, с позиции непредвзятости. А для этого надо отбросить все имеющееся и двигаться с учетом мнения ярых противников АКС. Как бы сформировать методику заново.
Поскольку тема про экономику, то я и не предлагаю никаких технических решений, а лишь пытаюсь активизировать народ на работу по формированию общих подходов к оценке стоимостных характеристик АКС. А меня тут качественными анализами забрасывают.

[Дмитрий В.]

В 2008 - 29, в 2009 - 49 (более, чем в 1,5 раза).  Но даже вдвое меньший прирост количества запусков (плюс 10 ежегодно) через 7-8 лет обеспечит указанную Вами цифру. Или Вы считаете, что такого роста количества запусков не будет, даже если всерьёз взяться за суборбитальный и орбитальный туризм (для АКС - самое то! )? Ведь когда их действительно будет 100-200, то уже поздно начинать делать многоразовую систему: время будет упущено... И этот рынок у нас оттяпают другие. Частники, например (недооценивать эту "мелочь" очень опасно! Именно частники делают всё массовым и доступным: автомобили, компьютеры, самолёты, персональные радиотелефоны и т. д. А теперь - ещё и космолёты!).

Российская ракетная промышленность спокойно "пережуёт" порядка 100 запусков в год: мощности завода Прогресс обеспечивают возможность производства 60-65 РН "Союз", около 15 "Протонов" способен обеспечить ЦиХ, остальные 20-30 пусков могут быть обеспечены конверсионными РН или загрузкой мощностей других заводов (Красноярск, Омск, Оренбург, Пермь и т.д.). С учетом более напряженной работы и кооперации с Украиной (что менее авероятно), можно обеспечить и до 120 запусков в год. Серьезные проблемы возникнут, когда потребное количество запусков превысит указанное число. Поскольку придется создавать новые мощности (а это, с большой долей вероятности, будет дороже создания многоразовых систем). Вот тогда (точнее, несколько ранее наступления этого момента) можно будет подумать о частично многоразовых РН типа Ангары с Байкалом или МРКС.

[Павел73]

Т.е. преимущества: мобильность, всеазимутальность, старт с обычного аэродрома, бОльшее удобство обслуживания, упомянутые hcube, оказались "воздушными замками".

Нечуть нет.
В смысле мобильости к примеру. Возьмите к примеру обычный аэродром. Там есть и склад ГСМ и многочисленные энерго- и электроустановки. Есть и ангары (напр. в ТЭЧ), где по потолку ездит кран, активно используемый например при отстыковке консолей, килей, съеме двигателей и т.д. Все это уже есть. А это немалая доля потребностей. Достаточно в районах базирования создать несколько заводов по производству ЖК, а на аэродроме базы по его хранению.
Всеазимутность пусков обеспечивается в первую очередь не возможностью старта с различный аэродромов, а способностью АКС к выполнению полета на параллакс, что существенно раширяет возможности по запуску на различные орбиты.
Удобство обслуживания и вправду не чуть не сложнее РН. Скорее проще. Сколько по времени готовиться к полету например Ту-160 (машина с максимальной взлетной массой 275 тонн, т.е. не маленькая птичка)? Техническим экипажем из 2-3 человек и группой обслуживания из 4-5 человек - часа 2, не больше. Если бы процесс подготовки был сложнее, то готовилась бы машина много дольше. Не так ли?
Так что все ничуть не призрачно.

Это точно! Собственными глазами видел на Байконуре, какая огромная команда готовит к запуску РН "Союз". И сравнивал с самолётами, виденными на военном аэродроме. Сравнение отнюдь не в пользу ракет!

[asktay]

при нынешних технологиях и рынке космических грузов АКС неконкурентоспособна.  

            Для своего времени ваш уважаемый учитель был, вероятно, прав. Для того времени надежный ГПРВД на керосине и рабочими высотами 7-27 км был фантастикой. Не было В ПРИНЦИПЕ таких конструкционных материалов, какие появились только в последнее время (по сравнению с ними КМ 60-70-х годов - это каменный век)
            ИМХО, скорее всего причина, почему мы не видим качественного скачка в ключевых технологиях, которые могут быть использованы в космической программе, только в том, что мы еще не оправились от глубокого нокдауна, в котором побывала страна. Известно, что разорвалась связь фундаментальной науки, вузов и производства  во многих ключевых отраслях. Видимо, не собрались еще - вот и зрение барахлит
            В НАСА нет идиотов: даже их сверхдорогой челнок был по большей части не мирной, а военной программой. Наши вожди просто тупо собезъянничали, вместо того, чтобы продолжать работу над "Спиралью". Нельзя апеллировать к Шатлу, доказывая бесперспективность АКС сейчас.

Заниматься АКС конечно нужно, так как технологии развиваются
 

А наши и амеровские военные и не переставали ими заниматься  


Сайт почитал. Очень интересно и содержательно
Остался при своем мнении :wink:

[Evgeniy]

Нельзя апеллировать к Шатлу, доказывая бесперспективность АКС сейчас.

Вы видите что-то общее между АКС и Шаттлом?  :shock:

[asktay]

Вы видите что-то общее между АКС и Шаттлом?  :shock:

С чего вы взяли? :shock:  :shock:
Здесь на форуме попадалась подобная аргументация скептиков многоразовых систем. Прям-таки глумление :cry:

[Evgeniy]

С чего вы взяли? :shock:  :shock:
Здесь на форуме попадалась подобная аргументация скептиков многоразовых систем. Прям-таки глумление :cry:

Ведь система-то многоразовая    Значит все это одно и тоже    
Какая глупость не правда ли?

[asktay]

С чего вы взяли? :shock:  :shock:
Здесь на форуме попадалась подобная аргументация скептиков многоразовых систем. Прям-таки глумление :cry:

Ведь система-то многоразовая    Значит все это одно и тоже    
Какая глупость не правда ли?

            Думаю, что это скорее пессимизм. ИМХО, это результат психологического шока от "нокдауна" прошедших лет, деградации космической отрасли. Им можно только искренне посочувствовать. Я заметил, что среди критиков АКС как раз много умных профессионалов...  Это печально.