ЭКОНОМИКА АКС

[asktay]

Вопрос в том, какая степень многоразовости всего комплекса АКС в целом достижима, и как его спроектировать так, чтобы удельная стоимость каждого компонента системы была минимальна.
 

Могу в рамках своего предложения в этой теме предложить несколько технических предложений для снижения цены АКС:
               1. Для разгона гиперзвукового разгонщика использовать подвесные (снизу на корпусе) отделяемые системы с их парашютным спасением на высотах 7-8 км.
               2. Для снижения веса тепловой защиты ОС во время вхождения в верхние слои атмосферы (90-50 км) использовать сгораемый парашют для предварительного гашения скорости. Парашют можно сплетать из тонкой металлической проволоки.

               ИМХО, грузоподъемность АКС должна быть от 5 до 10 тонн как у "Союза", чтобы взять на себя его существующие и перспективные объемы перевозок.

[Evgeniy]

Иначе говоря, ваши призывы развивать Р-7 и ее аналоги - это стремление не развиваться КАЧЕСТВЕННО, а стремление ПРОЕДАТЬ уже сделанное. Есть общий закон существования любых систем: если они не саморазвиваются, не переходят со временем на КАЧЕСТВЕННО более высокий уровень, они обязательно со временем разрушаются. И первые, кто исчезает в этих системах - это ГЕНЕРАТОРЫ НОВОГО. Конкуренция-с....... :wink:

Р.S. Чтобы появились "ажурные гравицапы", способные выводить на орбиты грузы почти бесплатно по нынешним временам и летать в другие вселенные, нужно пройти этап создания АКС, начать ОСВАИВАТЬ  ближний космос (а не пугливо осматриваться).

А иначе зачем фундаментальная наука?! Человечество либо выплеснет свою энергию и амбиции в космос или, ИМХО, захлебнется в собственных фекалиях    

PPS В 19 веке в отношении "мечтателей" вроде Жюля Верна с его "Наутилусом" "разумные" люди тех лет крутили пальцем у виска...

Ну что тут поделать! Верить в настоящее гораздо легче, чем в будушее. Вот и приходится слышать как у Станиславского: "НЕ ВЕРЮ!"

[Evgeniy]

Могу в рамках своего предложения в этой теме предложить несколько технических предложений для снижения цены АКС:
               1. Для разгона гиперзвукового разгонщика использовать подвесные (снизу на корпусе) отделяемые системы с их парашютным спасением на высотах 7-8 км.

Разумно. Но нужно проверить. И кроме того, рационально использовать их до достижения М=1,2...1,3, когда смогут нормально работать ПВРД, проскочив проблемный трансзвуковой участок. В принципе, получится что-то вроде ракетно-прямоточек (РПД). Только ракетные движки сбрасываются вместе с ТБ. А по принципу использования прм как РПД.

2. Для снижения веса тепловой защиты ОС во время вхождения в верхние слои атмосферы (90-50 км) использовать сгораемый парашют для предварительного гашения скорости. Парашют можно сплетать из тонкой металлической проволоки.

Логично. Но было бы не плохо оценить возможность применения для торможения на таких скоростях.

ИМХО, грузоподъемность АКС должна быть от 5 до 10 тонн как у "Союза", чтобы взять на себя его существующие и перспективные объемы перевозок.

На эти массы уже давно положили глаз АКСники. Молния в МАКСе например акурат на цифирьки похожие указывает  

[asktay]

Ну что тут поделать!  

Мне в этом смысле понравился девиз "Делай что должен и будь что будет"    

[asktay]

А в принципе я так и не понял, чем местным монстрам технической мысли не понравился по-настоящему ВОЗДУШНЫЙ СТАРТ с аэростата
                  Только не говорите про штопор :!:

[Evgeniy]

Ну что тут поделать!  

Мне в этом смысле понравился девиз "Делай что должен и будь что будет"    

А мне больше нравить другое:
У нас, как известно, в России две беды: дороги и дураки. Ну с одной из них понятно - решается с помощью асфальта и катка. А вот что делать с дорогами?  :lol:

[asktay]

[Evgeniy]

А в принципе я так и не понял, чем местным монстрам технической мысли не понравился по-настоящему ВОЗДУШНЫЙ СТАРТ с аэростата
                  Только не говорите про штопор :!:

На мой взгляд - штопор не причем.
Думаю, что ХС маловата. Хотя вроде ничего. Сброс с 30 км эквивалентен старту с М=0,98 и высоты 10 км (по полной механической энергии)

[Lev]

Ануреев И.И. - Ракеты многократного использования. М., Военное издательство Минобороны, 1975
http://webfile.ru/2457761

[_Andrey]

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

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

А во что это выльется? Самолет с таким грузом выполняющий фигуры высшего пилотажа должен обладать прочностью танка  

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   .

Да для любых. Про то, что самолет заменяет четверть первой ступени я уже писал. Даже если сделать специальный самолет, то в лучшем случае получится треть. То есь распределение по ступеням не оптимально. Далее сама сбрасываемая ракета должна быть расчитана не только на продольные, но и большие поперечные нагрузки. А это ведет к утяжелению конструкции. Отсюда и вылезает некий потолок по выводимым с помощью АКС грузов и конкуренция с легкими и полусредними ракетами.

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.

Это какой же массы ракету надо отделять от самолета, тонн 500?

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.

А еще огромные цеха по наземной подготовке ракеты, разгонного блока и КА. А также место, где все это будет крепиться на самолет, предусмотреть средства РКО и приема телеметрии на трассе выведения ...

В приведенной вами ссылке нашел критику проекту Воздушный старт. Если честно, то я сам не в восторге от этого проекта. Уж больно много они намудрили без ощутимой выгоды.
А вот мне интересно, что же вам ответил Мишин на ваш вопрос? В представленной вами ссылке я не нашел явных критичных моментов, указывающих на бесперспективность создания АКС.
Если возможно, то просвятите меня, пожалуйста, в суть ответа Мишина вам

Я не считаю воздушный старт бесперспективным. Просто его возможная ниша - выведение экипажей на МКС (это если поставить на самолет челнок) или выведение легких КА на низкие и средние орбиты (ДЗЗ, навигационные системы итд) сейчас прочно заняты более дешевыми одноразывыми ракетами, да и нет такой массовости пусков при которых многоразовость начнет окупаться. А вложить денег надо много. Это и спец самолет и спец ракета.
Проект воздушный старт несколько более просчитан, чем другие проекты. Тут заявлены уже какие то цифры, вот я на его примере и провел анализ.
Если взять любой другой проект и его хоть как-то более-менее честно просчитать, то там цифры тоже поползут вниз. Это всегда так. Способ отделения на "Воздушном старте" не особо эффективный, зато относительно честный. А то встречаются тут заявления, что мол загрузим самолет по полной и начнем на нем показывать скоростные рекорды и фигуры высшего пилотажа. Это только кажется, что отделить просто. Холодное отделение проблематично скачком изменения сил действующих на самолет и колебаниями. При горячем проблеммы с аварийными ситуациями: не сраболал один пироклапан, двигатель ракеты не вышел на режим, ракета или самолет клюнули носом, да и те же колебания.

Ответ Мишина я не законспектировал, о чем сейчас жалею    А состоял он в основном из графиков: Оптимально распределение ступеней по высоте отделения и набираемой скорости (самолет это ведь тоже получается ступень   ), изменение площади крыла от стартового веса, высоты и скорости полета, там же изменение скоростного напора на крылья. Там речь шла о том, что если хотим подняться повыше для отделения ракеты от самолет и поднять побольшо, то надо увеличивать площадь крыла и скорость. Увеличиваем скорость возрастает скоростной напор, крылья надо упрочнять. Была там некая оптимальная область выводимых масс, высот и скоростей отделения. Последний был график выводимых масс и высот орбит для различных РН и место АКС на нем.

[Lev]

Павел73 писал(а):

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

ИМХО, конечно...
Почему-то многие думают, что хрупкий транспортник, в конструкцию которого не была даже заложена возможность десантирования стандартных единиц ВДВ, способен уцелеть, сделав "горку" и сбросив 100-200-тонную дуру.
И если он каким-то чудом уцелеет в первый раз, то каковы его шансы уцелеть во 2-й или в 10-й раз?
ИМХО намного меньше нуля.
А если предлагается сбрасывать жидкостную ракету - так это вообще крантец.
ИМХО, конечно...

[asktay]

Спасибо за книжку. Очень интересно

[Павел73]

Павел73 писал(а):

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

ИМХО, конечно...
Почему-то многие думают, что хрупкий транспортник, в конструкцию которого не была даже заложена возможность десантирования стандартных единиц ВДВ, способен уцелеть, сделав "горку" и сбросив 100-200-тонную дуру.
И если он каким-то чудом уцелеет в первый раз, то каковы его шансы уцелеть во 2-й или в 10-й раз?
ИМХО намного меньше нуля.
А если предлагается сбрасывать жидкостную ракету - так это вообще крантец.
ИМХО, конечно...

Ну я загнул, конечно, насчёт "бочки"   . По-видимому, самое подходящее место для РН - под фюзеляжем. Понимаю, что потребуются достаточно высокие стойки шасси (метров 5, не меньше), но IMHO это не есть неразрешимая проблема. По крайней мере, ракету трёхметрового диаметра туда можно будет затолкать (тем более, если предусмотреть продольную "выемку" на фюзеляже разгонщика). Когда же ракетная ступень будет водородная, то разве она обязательно должна быть круглой? Разве нельзя ей в поперечном сечении придать форму горизонтального овала для получения необходимого объёма водородного бака (без увеличения габаритной высоты при подвесе под самолётом)?

[hcube]

Скажем так - неудобно. Можно, но неудобно. Круглый бак имеет наименьшую удельную массу. Но можно собрать пакет из водородного и пары кислородных баков.

[Bell]

Ну я загнул, конечно, насчёт "бочки"   . По-видимому, самое подходящее место для РН - под фюзеляжем.

Говорят, что Лозино-Лозинский к концу жизни тоже пришел к такому выводу относительно МАКСа. Откуда и появился Геракл.

Но в любом случае отделение такого большого груза - экстримальная нагрузка на самолет-носитель. АКС должен отделятся плавно и нежно, а для этого ему нужны крылья. Т.е. внешний бак должен быть в форме чего-то такого, сохдающего подъемную силу.

Имхо, конечно.

[Павел73]

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.

Это какой же массы ракету надо отделять от самолета, тонн 500?

Почему 500? Вон, в проекте МАКС (с ПН 20 тонн) - в 275 уложились   . Хотя самолёт-носитель - "Мрия" (т. е. "разгонщик" с большой натяжкой).

[asktay]

...Ракеты многократного использования...1975

Здесь, ИМХО, исчерпывающая инфа ( http://www.buran.ru/htm/homepage.htm ):
            "...По своей сущности разработанная схема (Энергия-2, с многоразовыми 1 и 2 ступенями и ПН ок. 40 т - прим. мое) находится между созданной системой "Энергия"-"Буран" и перспективным проектом одноступенчатого космического самолета. Эта схема, по оценке проектантов, дает возможность снизить на порядок стоимость вывода на орбиту полезного груза..."
            "...На стадии экспертизы проектов Технический центр В.И.Багно провел исследование вопросов влияния многоразовости транспортных ракетно-космических систем, создаваемых на основе "Энергии" и "Бурана", на технико-экономическую эффективность программы выведения полезных грузов...При расчете затрат на послеполетное обслуживание использовались материалы эксплуатации орбитального корабля, самолетов дальней авиации, двигателей многократного применения типа РД-170, ССМИ. Исходя из принятой схемы первого этапа крылатой "Энергии-2", применения многоразовых блоков А в схеме "Энергии-М" и практической одинаковости этих блоков, в сравнительных расчетах они входят по стоимости авиационной части также одинаковыми...
            ...использование многоразовых блоков А в сочетании с крылатым блоком Ц в составе "Энергии-2" становится выгодным при темпе пусков более 4 в год"
            "...Основными компонентами затрат для многоразовой системы являются: создание системы на авиационном принципе возврата с орбиты и траектории (33,3% от общих затрат); эксплуатация и ремонт (около 28%); изготовление материальной части в связи с многоразовостью (всего 32%, изготовление ракет в одноразовой системе занимает объем более 56%); отчуждение земель (до 19%) при примерно равных стоимостях эксплуатации средств наземного обеспечения"

             Ангара, как я понимаю, - это "недоделанная" мини-Энергия-2 :roll: ... На уровне базовых технологий этот тип РН можно считать условно зачтенной ступенью технической мысли. ИМХО, нужно просто перевернуть эту страницу (списав все убытки на бардак последних лет) и делать одноступенчатую АКС с ШПВРД+ЖРД на водороде, как это и предусматривалось старой доброй советской программой
             В любом случае многоразовые РН - это день сегодняшний (опоздали мы с ними на 15 лет минимум из-за кризиса). А АКС - день завтрашний.
             А пока что летать на "Союзах-2" с "Куру" :oops:
             P.S. Да так, скорее всего, и сделали военные в своих планах. А им АКС позарез как нужен: скоро на орбитах лазерами шмалять спутники начнут и досмотровыми командами обезоруживать  (никаких "Союзов-2" на это не напасешься в любом случае - цикл их строительства не сравнить с предполетной подготовкой одноступенчатого АКС).
             К тому же эта система (Ту-2000, Миг-АКС - что-то вроде их) обещает быть на два порядка дешевле теперешней... :wink:

[ronatu]

....Но в любом случае отделение такого большого груза - экстримальная нагрузка на самолет-носитель. АКС должен отделятся плавно и нежно, а для этого ему нужны крылья. Т.е. внешний бак должен быть в форме чего-то такого, сохдающего подъемную силу.

Имхо, конечно.

Heee.... - 3gpaBbIu' cMbIc/\... :wink:

[ronatu]

UMXO 1

4To6bI AKC 6bI/\a BbIrogHou'  Hago uMeTb

1 (nepBaR cTyneHb HocuTe/\b)
- cBepxnpo4HbIe MaTepua/\bI
- >kaponpo4HbIe MaTepua/\bI
- ru6pugHbIu' gBuraTe/\b
- cnpoc Ha Me>kkoHTuHeHTa/\bHbIe nepe/\eTbI

2 (BTopaR Bo3Bpaw,aeMaR cTyneHb)
- "A la" K/\unep cge/\aHHbIu' u3 cBepxnpo4HbIx u >kaponpo4HbIx MaTepua/\oB

UMXO 2

cTaHeT pea/\bHbIM /\eT 4epe3 15-20

[hcube]

Все перечисленное нужно для АКС с мПН 10% и многоразовостью в 200+ полетов ;-) Если хочется просто АКС, сопоставимый с обычной РН - то это HZ, который можно было сделать еще в 70-е годы ;-), бе он вообще говоря проще Спирали.