Доступный для России супертяж

[hcube]

Ну я вас умоляю - очень большая проблема сделать 'активный' ложемент, который 'выбирает' деформации набора самолета под нагрузкой. Решаемая это задача, решаемая ;-). В первом приближении - просто набором пневмоцилиндров, которые 'запитаны' определенным полем давления от носа к хвосту. Пока что так никто не делал, потому что не надо было обеспечивать конформность - но сделать можно. Вон, в тот же проект Зенгер-Хорус заложено конформное размещение, да и на Спирали оно планировалось...

[Сторонний]

Не, разумеется, есть граница, после которой характеристики РЕЗКО ползут вниз - ну, из-за невозможности сделать достаточно 'ажурную' конструкцию. Но это явно не 1000 тонн стартовой массы. Тонн 100, я так думаю, по порядку величины. И как раз как можно ближе к этой границе и надо остановиться - то есть решать задачу системой МИНИМАЛЬНОЙ размеренности, которая вообще задачу решает с хорошей эффективностью. То есть транспорт размеренности Газели - лучше, чем размеренность Икаруса/Камаза. Потому что более частые операции более мелкой системой будут выгоднее, 'серийнее'.

Моё мнение, что для такой системы, как я предлагаю эта граница значительно выше 1000 тонн, - есть нормальные самолёты массой 600 тонн, а мне не потребуются крылья подобного типа для обеспечения высокого крейсерского качества.

Не, конечно, если надо таскать 40-тонные блоки сотнями и тысячами, то и килотонный АКС будет востребован. Но пока что такого потока ПН нету, и вряд ли в ближайшем будущем появится.

По этой причине вы считаете, что надо строить огромный стандартный носитель и огромный стартовый комплекс под него для того, чтобы осуществить пару полётов в год?

 Я вам выше сказал, что многоразовый носитель, хоть он 1000 тонн, хоть 100, обеспечивает возможность тестовых полётов в процессе отработки и потом, для подтверждения работоспособности.
 А ракета обычного типа это каждый раз "фейерверк на один раз", потому все супертяжи кроме Шаттла и были закрыты.

 Шаттлу повезло больше, он был приспособлен ещё и для регулярных полётов, потому он и выжил.
 Кстати, пересчитайте коммерчески эффективный Dragon "в шаттлы" и сделайте выводы. :wink:

И по поводу оценки - не обижайтесь, но я привожу вполне адекватные цифры. Они все равно хорошие - но не настолько, чтобы АКС был вундервафелем :-). Напомню, массовое совершенство Байкала - который НЕ орбитальный и НЕ водородный - около 0.2. То есть даже чтобы 0.17 получить - придется постараться, а 0.14 мне лично кажутся для ступени с ТЗП расчитаной на сход с орбиты вообще недостижимыми.

Вы не понимаете, что тут первично. :smile:

 Если 20% массового совершенства Байкала было достаточно чтобы он работал в составе системы, то зачем делать его выше?

 Да, и если вы так думаете, то ставьте крест на HZ, - у вас ситуация хуже, чем у меня.
 Моя ступень это "тупой разгонник", а у вас это ещё и интегрированный пилотируемый корабль. :razz:

 Кстати, вот вам "идея полезной нагрузки". :wink: - Выводится на орбиту "X-37B массой 100 тонн", причём с возможностью пилотируемого варианта.

[Сторонний]

это можно сделать вариант АКС массой 1000 тонн с водородными ТРДД для разгона до скорости 2-2.5 маха, времени вполне достаточно.

Воздушно-реактивные двигатели Вам нужны, чтобы горизонтально взлететь и набрать 2,5 М. А дальше начали действовать верхние ступени с ЖРД.
А не проще к этим ступеням просто присобачить ТТУ для разгона до 2,5 М?
ТТУ на порядок проще, чем громадный сверхзвуковой самолетище.
Причем корпуса ТТУ тоже можно спасать. И межполетная диагностика у них в разы проще, чем у самолета - ввиду конструктивной простоты.
Ну да, с ТТУ стартовая масса будет выше, однако сухая масса первой ступени сопоставима с массой конструкции АКС.
Горизонтальный крылатый полет очень здорово убивает массовое совершенство АКС, а уж тем более топливо водородное - это невелирует высокий УИ.

Да, проще. :wink: - Шаттл получится. :smile:

[Сторонний]

И Байкал взлетает вертикально. Его крыло не раcсчитано на то, чтобы держать в воздухе массу заправленного Байкала - иначе оно было бы в разы тяжелее.

Не, и у Стороннего, и в HZ, вторая ступень не испытывает изгибающих нагрузок - все время полета разгонщика вплоть до суборбитального прыжка, она лежит на ложементе на 'спине' разгонщика. Так что тут все ок, авиационные средства расчитаны именно на пустую ступень (в случае с HZ - на ступень с ПН и полным запасом водорода, как самый худший аварийный случай). Но блин, авионика, средства поддержания ориентации, крыло, теплозащита... не, в 14% оно определенно не влезет - 10% весит чисто сам бак и двигатель ступени.

Да, 10% или несколько меньше, что не является особо принципиальным, будут весить элементы "самой ракеты".

 Даже если считать, что масса этих ракетных элементов чисто полезная нагрузка, то 40% это масса вполне обычного пустого самолёта со всей силовой конструкцией и прочим "барахлом".
 В нашем случае мы ещё и баки задействуем в качестве силовой конструкции. :razz:

[Сторонний]

Тем не менее у АКС есть своя ниша - малые и, с использованием "одноразовой" ступени - средние ПН. Для АКС важно иметь возможность часто летать с небольшой ценой за полет, пусть даже и с небольшой нагрузкой.

Пока что единственный существующий "АКС", - Шаттл, был супертяжем и довольно неплохо показал себя с точки зрения возможности решения самых различных задач.

[Shestoper]

У горизонтально взлетающих систем по мере роста стартовой массы начинаются большие проблемы с размерным эффектом.
В весовой категории супертяжей проще реализуется вертикальный ракетный старт.
Хотите многоразовый супертяж для огромных грузопотоков - нет проблем, делайте увеличенный в несколько раз Дельта-Клипер с навесными спасаемыми ТТУ (у одноступенчатых систем достичь приемлимого мю ПН крайне сложно).
Эту систему можно с минимальными рисками реализовать на существующих технологиях. ТТУ уже умеют спасать, теплозащита для второй ступени понадобится несложная (с орбиты она возвращается в виде огромного пустого пузыря, тепловая напряженность будет сравнительно небольшой).
Просто сейчас нет таких грузопотоков, чтобы оправдать её существование.
Такая система хороша ещё и тем, что с минимальными изменениями позволяет получить одноразовый носитель (например под большую разовую нагрузку, типа марсианской экспедиции). Просто выкидываем из проекта средства спасения ТТУ, у второй водородной ступени убираем теплозащиту и средства вертикальной посадки.

[Сторонний]

У горизонтально взлетающих систем по мере роста стартовой массы начинаются большие проблемы с размерным эффектом.
В весовой категории супертяжей проще реализуется вертикальный ракетный старт.
Хотите многоразовый супертяж для огромных грузопотоков - нет проблем, делайте увеличенный в несколько раз Дельта-Клипер с навесными спасаемыми ТТУ (у одноступенчатых систем достичь приемлимого мю ПН крайне сложно).
Эту систему можно с минимальными рисками реализовать на существующих технологиях. ТТУ уже умеют спасать, теплозащита для второй ступени понадобится несложная (с орбиты она возвращается в виде огромного пустого пузыря, тепловая напряженность будет сравнительно небольшой).
Просто сейчас нет таких грузопотоков, чтобы оправдать её существование.
Такая система хороша ещё и тем, что с минимальными изменениями позволяет получить одноразовый носитель (например под большую разовую нагрузку, типа марсианской экспедиции). Просто выкидываем из проекта средства спасения ТТУ, у второй водородной ступени убираем теплозащиту и средства вертикальной посадки.

Я совершенно с вами согласен, но дело-то в том, что предложенная мной система с горизонтальным стартом и водородным ПВРД на первой ступени имеет полезную нагрузку 10%, так что для полезной нагрузки 100 тонн требуется носитель массой около 1000 тонн, - не намного больше ракеты Протон или, например, самолёта A-380.

 Следующее соображение, - если мы имеем возможность за приемлемые средства выводить регулярно на орбиту эти 100 тонн, то решение задач можно перестроить под такую размерность полезной нагрузки.
 Разумеется, для решения задачи "часто летать и возить только экипаж" будет достаточно варианта такого же средства массой 100-200 тонн, но зачем в одном случае применять дорогую и "неудобную" технологию, а в другом недорогую и удобную?

[Valerij]

Тем не менее у АКС есть своя ниша - малые и, с использованием "одноразовой" ступени - средние ПН. Для АКС важно иметь возможность часто летать с небольшой ценой за полет, пусть даже и с небольшой нагрузкой.

Пока что единственный существующий "АКС", - Шаттл, был супертяжем и довольно неплохо показал себя с точки зрения возможности решения самых различных задач.

Шаттл ни разу ни АКС, он стартует вертикально и не использует для работы двигателей кислород из атмосферы и не использует крылья при взлете. И супертяжем от тоже, собственно, не был, так как вывести полезную нагрузку соответствующую этому классу не мог.

И в режиме, подобном АКС он не использовался ни разу, как раз потому, что стоимость его пуска очень велика. Впрочем, если бы увеличили частоту пусков, то цену пуска можно было бы и снизить - только вот ПН для такого полета в таком количестве не нашлось. А вы пытаетесь снова повторить ошибки Шаттлов.

Нужно, используя уже отработанную технологию орбитальных станций, разумно минимизировать массу, которую мы вытаскиваем на орбиту для выполнения поставленной задачи. Это еще один "способ" уменьшить цену пуска.

[Сторонний]

Шаттл ни разу ни АКС, он стартует вертикально и не использует для работы двигателей кислород из атмосферы и не использует крылья при взлете. И супертяжем от тоже, собственно, не был, так как вывести полезную нагрузку соответствующую этому классу не мог.

Это всё такое "камлание магическое" про кислород из воздуха, на самом деле это только средство увеличить долю полезной нагрузки и массу конструкции для обеспечения многоразовости, и не более того.

 Шаттл по массе самый настоящий супертяж, а то, что грузовой вариант так и не сделали, так это только исторические детали.

И в режиме, подобном АКС он не использовался ни разу, как раз потому, что стоимость его пуска очень велика. Впрочем, если бы увеличили частоту пусков, то цену пуска можно было бы и снизить - только вот ПН для такого полета в таком количестве не нашлось. А вы пытаетесь снова повторить ошибки Шаттлов.

Это вы их упорно стараетесь повторить, - хотите строить многоразовую систему целесообразную только при большом количестве пусков и с малой долей полезной нагрузки.

Нужно, используя уже отработанную технологию орбитальных станций, разумно минимизировать массу, которую мы вытаскиваем на орбиту для выполнения поставленной задачи. Это еще один "способ" уменьшить цену пуска.

Да-да, и вам, "заодно так" нужен ещё и комплекс обычных ракетных средств, сама орбитальная станция и средства её снабжения.
 При этом вы радостно минимизируете стоимость полёта экипажа и думаете, что решили какие-то задачи.

[Shestoper]

Нужно, используя уже отработанную технологию орбитальных станций, разумно минимизировать массу, которую мы вытаскиваем на орбиту для выполнения поставленной задачи. Это еще один "способ" уменьшить цену пуска.

Э нет. Разумеется нецелесообразно делать носитель, оптимизированный под грузопоток на порядок больший, чем реально может понадобится.

Но и заданный объем груза, который нужно вывести для конкретного проекта, дробить на множество мелких квантиков тоже неоптимально.
Серийность пусков конечно вырастет и упадет цена одного пуска. Но вот что снизится общая стоимость выведения - далеко не факт.
Иначе никто не делал бы супертанкеры и громадные контейнеровозы. Это штучная продукция, но выгода от минимизации числа их рейсов перекрывает проблемы из-за уменьшения серийности их производства.

В конкретном случае с межпланетной экспедицией ещё нужно учитывать трудоемкость сборки на орбите, паразитную массу стыковочных узлов и сложность реализации отдельных систем (например посадочного марсианского модуля) в рамках малого грузового кванта.


Я почему так упираю на необходимость постоянной базы на Луне - это проект, который потребует десятков пусков супертяжей в течении многих лет. И сделает оправданным разработку супертяжа (в перспективе возможно даже в частично или полностью многоразовом варианте) и создание производственной и пусковой инфраструктуры под него.
Помимо лунной базы, для супертяжа находится работа для вывода тяжелых АМС, новой ОС, кластерных пусков на геостационар, наконец марсианская экспедиция.
В сумме все эти проект по числу потребных пусков будут сопоставимы с обслуживанием лунной базы. Но без неё отдельных проектов не достаточно, чтобы обосновать создание сверхтяжелого носителя.
Разве что постоянная база на Марсе - но это намного более сложный и затратный проект. В ближайшем будущем его точно не потянем.
Если потянем в далеком будущем - вот под него и может понадобится многоразовый супертяж, будет соответствующий грузопоток.

Как я уже писал, нужно разрабатывать многоразовые ракетные системы вертикального взлета и посадки, с возможностью на первых порах использовать в упрощенном одноразовом варианте. Во-первых в сверхтяжелой весовой категории такая схема спасения проще всего реализуется. Во-вторых одноразовые и многоразовые блоки будут минимально различаться (по сравнению например с горизонтальной посадкой).

[Shestoper]

Шаттл по массе самый настоящий супертяж, а то, что грузовой вариант так и не сделали, так это только исторические детали.

Учтите, что он далеко не полностью многоразовый. И у грузового варианта процент многоразовых узлов значительно снизился бы.

[Сторонний]

Шаттл по массе самый настоящий супертяж, а то, что грузовой вариант так и не сделали, так это только исторические детали.

Учтите, что он далеко не полностью многоразовый. И у грузового варианта процент многоразовых узлов значительно снизился бы.

Да, вы правы, "процент" снизился бы значительно, потому что не было бы в составе многоразового орбитального корабля, да ещё и понадобился бы большой одноразовый обтекатель.

 А по сути, система осталась бы многоразовой в точно такой же степени.

[Сторонний]

"Испорчу настроение" как противникам АКС-1000, так и сторонникам. :wink:

 Даже при использовании водородного ВРД на первой ступени горизонтальный старт не является каким-то "принципиальным условием", можно сделать практически такую же систему с вертикальным стартом, более того, профиль полёта будет даже удобнее и полезная нагрузка выше.

 Однако, это нецелесообразно по той причине, что мы опять привязываемся к космодрому и капитальному строительству.

[Дмитрий В.]

"Испорчу настроение" как противникам АКС-1000, так и сторонникам. :wink:

 Даже при использовании водородного ВРД на первой ступени горизонтальный старт не является каким-то "принципиальным условием", можно сделать практически такую же систему с вертикальным стартом, более того, профиль полёта будет даже удобнее и полезная нагрузка выше.

 Однако, это нецелесообразно по той причине, что мы опять привязываемся к космодрому и капитальному строительству.

А типа для АКС-1000 никакого капитального строительства не потребуется?! :shock:  Ну, аксисты, ну "волшебники"! :lol:

[Valerij]

Я совершенно с вами согласен, но дело-то в том, что предложенная мной система с горизонтальным стартом и водородным ПВРД на первой ступени имеет полезную нагрузку 10%, так что для полезной нагрузки 100 тонн требуется носитель массой около 1000 тонн, - не намного больше ракеты Протон или, например, самолёта A-380.

Сколько будет стоить создать эту ПН массой в 100 тонн, и, тем более, строить такую ПН раз в два-три дня?
Даже если цена за вывод одного кг мала, то сколько будет стоить  вывод всех ста тонн? А за год сколько набежит?

Следующее соображение, - если мы имеем возможность за приемлемые средства выводить регулярно на орбиту эти 100 тонн, то решение задач можно перестроить под такую размерность полезной нагрузки.

Будем выращивать особую породу космических туристов с массой тела в две тонны, или будем одевать им под скафандр водолазные грузы?

Разумеется, для решения задачи "часто летать и возить только экипаж" будет достаточно варианта такого же средства массой 100-200 тонн, но зачем в одном случае применять дорогую и "неудобную" технологию, а в другом недорогую и удобную?

Потому, что понятие "удобно" меняет свой смысл, если в зависимости от того, делаем мы эту работу несколько раз в день или несколько раз в год.

Если мы получаем возможность одной системой АКС поднимать на орбиту людей и припасы для их жизни на орбите, запчасти и расходные материалы для обеспечения работы станции, используя танкер - топливо, используя невозвращаемую, "условно одноразовую" ступень ПН массой до 15-20 тонн, можем, заправляя эту ступень несколькими рейсами танкеров, эту ПН доставить вплоть до окололунной орбиты, можем не только вывести спутник на орбиту, но и с минимальными повреждениями снять с орбиты неисправный, и все это за цену, в разы меньшую, чем сейчас - то так удобно летать хоть несколько рз в день.

А если необходимо на орбиту доставить какой-то модуль массой более 25-30 тонн (например, кислородный завод для Лунной Базы) - то таких ПН по определению не может быть много, и МРКС, летающая 12-15 раз в год с этой задачей вполне справится.

Сторонний, ваш проект очень хорош, если стало известно, что через двадцать-тридцать лет неизбежно столкновение с астероидом, и мы решили срочно не просто колонизовать Марс, но и эвакуировать туда десятки тысяч людей. Пока, насколько мне известно, такая задача не стоит.

[Сторонний]

А типа для АКС-1000 никакого капитального строительства не потребуется?! :shock:  Ну, аксисты, ну "волшебники"! :lol:

Нет, не потребуется, по крайней мере не потребуется огромных специализированных сооружений. :smile:

[Павел73]

А типа для АКС-1000 никакого капитального строительства не потребуется?! :shock:  Ну, аксисты, ну "волшебники"! :lol:

Теперь начинаю понимать, почему многим (а до недавнего времени и мне   ) так нравятся АКС. Только что пересматривал Звёздные войны... и там же почти все звездолёты взлетают с планет и разгоняются горизонтально!!!

[Сторонний]

Сколько будет стоить создать эту ПН массой в 100 тонн, и, тем более, строить такую ПН раз в два-три дня?
Даже если цена за вывод одного кг мала, то сколько будет стоить  вывод всех ста тонн? А за год сколько набежит?

Зачем нам выводить 100 тонн раз в два-три дня?

 Мы, допустим, как сейчас делаем 10 стартов в год, в том числе одним из вариантов полезной нагрузки является возвращаемый орбитальный модуль, который сам может служить орбитальной станцией или её частью.
 Этот модуль находится на орбите, допустим, год и потом приземляется как X-37B, его тестируют, переоснащают и снова запускают на орбиту для использования.

Будем выращивать особую породу космических туристов с массой тела в две тонны, или будем одевать им под скафандр водолазные грузы?

Обеспечим комфортные условия пребывания на орбите, в том числе с использованием систем искусственной гравитации.

 Получим возможность отправить к Марсу и внешним планетам АМС с гораздо большими возможностями, в том числе, например, с возможностью доставки грунта на Землю.

Потому, что понятие "удобно" меняет свой смысл, если в зависимости от того, делаем мы эту работу несколько раз в день или несколько раз в год.

Если мы получаем возможность одной системой АКС поднимать на орбиту людей и припасы для их жизни на орбите, запчасти и расходные материалы для обеспечения работы станции, используя танкер - топливо, используя невозвращаемую, "условно одноразовую" ступень ПН массой до 15-20 тонн, можем, заправляя эту ступень несколькими рейсами танкеров, эту ПН доставить вплоть до окололунной орбиты, можем не только вывести спутник на орбиту, но и с минимальными повреждениями снять с орбиты неисправный, и все это за цену, в разы меньшую, чем сейчас - то так удобно летать хоть несколько рз в день.

А если необходимо на орбиту доставить какой-то модуль массой более 25-30 тонн (например, кислородный завод для Лунной Базы) - то таких ПН по определению не может быть много, и МРКС, летающая 12-15 раз в год с этой задачей вполне справится.

Сторонний, ваш проект очень хорош, если стало известно, что через двадцать-тридцать лет неизбежно столкновение с астероидом, и мы решили срочно не просто колонизовать Марс, но и эвакуировать туда десятки тысяч людей. Пока, насколько мне известно, такая задача не стоит.

Valerij я ничего не имею против "лёгкого варианта", только его наличие не означает, что всё остальное надо делать по-другому исходя из каких-то "мистических представлений".

 Если есть способ эффективно построить многоразовый носитель с высокой отдачей по полезной нагрузке, то его так и надо строить, а не сочинять теорию почему это годится для малой полезной нагрузки, но не годится для большой.

 Вы хоть понимаете, что АКС на 10 тонн и АКС на 100 тонн будут по сложности совершенно одинаковыми? :smile:

[Shestoper]

Сколько будет стоить создать эту ПН массой в 100 тонн, и, тем более, строить такую ПН раз в два-три дня?

Справедливости ради.
Во многих проектах большую часть грузопотока на НОО соcтавит топливо. При доставке тех же кислородных заводов на Луну и Марс. Или при пуске АМС, способной привезти на Землю кусочек Плутона.

[Сторонний]

А типа для АКС-1000 никакого капитального строительства не потребуется?! :shock:  Ну, аксисты, ну "волшебники"! :lol:

Теперь начинаю понимать, почему многим (а до недавнего времени и мне   ) так нравятся АКС. Только что пересматривал Звёздные войны... и там же почти все звездолёты взлетают с планет и разгоняются горизонтально!!!

Чтобы вам снова понравился АКС или другой вариант многоразовой системы, возьмите карту России и подумайте где в России можно построить космодром для полётов к МКС так, чтобы он не был "у чёрта на рогах", как планируют сейчас. :smile:

 А потом подумайте о том, что даже "обычная" вертикальная многоразовая система вроде МРКС позволяет построить космодром в том же Капустином Яре, - ступени вообще никуда не падают.