Доступный для России супертяж

[Reentrant]

Тут еще смешнее. Вчера я получил 64 т на отлетной. Причем с конечной массой 3-й ступени 25 т. Или спредшит врет, или я в исходных данных ошибся, или все правильно

Секундочку. Что-то я тормознул, когда первый раз читал. Значит, ПН=64, третья супень 25*10=250, а вторая -- ваша (783) или моя (667)?

667

Погонял с разными вариантами увеличенных второй-третьей ступени, выжать ничего существенного уже не получилось. Потери растут слишком быстро. Зато в базовой версии (238 тонн=ПН+третья) дотянул почти до 63 тонн. В общем, тот вариант получился близок к оптимальному, ни убавить, ни прибавить. Все-таки реальная "Энергия" вышла перетяжеленной для своих двигателей.
Сведу все вместе.

РН тяжелого класса "Энергия-Луна":
1) бустеры от "Энергии" без средств спасения;
2) центральный блок от "Энергии" уменьшен до 667 тонн и переделан под размещение ПН сверху;
3) водородная третья ступень (isp=470, m0/m1=10)
Доставляет:
до 120 тонн ПН на LEO в двухступенчатом варианте;
до 150 тонн ПН на LEO со 88-тонной третьей ступенью;
до  63 тонн ПН на TLI со 175-тонной третьей ступенью;
2357.5 тонн -- стартовая масса во всех вариантах (с точностью до обтекателя и САС).

Этого достаточно, чтобы отправлять пилотируемые экспедиции к Луне по схемам LOR и Direct в один пуск, а также собрать тяжелый межпланетный корабль на LEO в 2-4 пуска. В приближении к реальности часть ПН придется сдать на упущенные технические подробности, но в целом где-то так.

Если "смасштабировать" эту РН до 50 тонн на TLI, получится 95-тонник (120/63*50=95).

[mihalchuk]

Считаем:
- Бак О сухой 5741 кг
- Бак Г сухой 14365 кг
- остатки компонентов и газов - 10000-11000 кг
- межбаковый отсек с системой управления 7300-7500 кг
- хвостовой отсек 7500 кг
- двигательная установка 24000 кг
- прочие системы (СПВП, бортовая кабельная сеть и т.п.) - 4000-5000 кг.

Если отвлечься от массы остатков и "прочих систем", то выходит, что у Энергии масса хвоста (31,5т) практически такая же, как и у верхних баковых отсеков (бак О + бак Г + межбак).  :shock:

Да и вообще масса баков О и Г составляла всего четверть от конечной массы кислородно-водородной ступени. Неудивительно, что из того же "энергиевского" набора движков можно ещё выжимать и выжимать.

И что делать? Отстрелить пару водородных движков по пути к орбите?

[Большой]

до 2030 года - запуск с использованием ракеты-носителя тяжелого класса на околоземные орбиты тяжелых пилотируемых кораблей; разработка и начало эксплуатации на космодроме «Восточный» космического ракетного комплекса с ракетой-носителем сверхтяжелого класса.

http://www.federalspace.ru/main.php?id=402

наверно не представляют о сверхсложности создания супертяжа. Такое было под силу только СССР :? Но только не сегодняшней России. И России через 10 лет.

[Большой]

а это вообще хохма

создания семейства ракет-носителей тяжелого и сверхтяжелого классов, включая разработку технологий изготовления баковых конструкций большого диаметра и других элементов средств выведения на основе композиционных и других перспективных конструкционных материалов, создание необходимой номенклатуры ракетных двигателей, в том числе кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей большой тяги с возможностью многократного запуска, решение технических проблем обеспечения многоразовости средств выведения.

[Большой]

Судя по намерениям использовать большие диаметры (8-12 м) и желаниям иметь 70 и 130 тонники напрашивается компоновочная схема Энергии с 2-мя и 4-мя боковушками (типа РЛА-125 на 63 тн ПН и Энергии) :roll:

[Reentrant]

наверно не представляют о сверхсложности создания супертяжа. Такое было под силу только СССР :? Но только не сегодняшней России. И России через 10 лет.

В начале тридцатых годов Советской республике тоже было многое не под силу, что могла Российская империя. Однако, к концу тех же тридцатых многое изменилось. А ведь нынешние-то проблемы с тогдашними и сравнивать нечего.

Судя по намерениям использовать большие диаметры (8-12 м) и желаниям иметь 70 и 130 тонники напрашивается компоновочная схема Энергии с 2-мя и 4-мя боковушками (типа РЛА-125 на 63 тн ПН и Энергии) :roll:

Только без боковых креплений ПН, я надеюсь. Думаю, выйдет что-то вроде "лунной Энергии", которую мы тут посчитали. Насчет 60-70-тонного варианта -- "Энергия", по-моему, довольно плохо масштабируется. Нормальным будет только один вариант, и лучше сразу ориентироваться на 120-150-тонник, оптимизированный именно под отлетную траекторию.

[Дмитрий В.]

Думаю, выйдет что-то вроде "лунной Энергии", которую мы тут посчитали. Насчет 60-70-тонного варианта -- "Энергия", по-моему, довольно плохо масштабируется. Нормальным будет только один вариант, и лучше сразу ориентироваться на 120-150-тонник, оптимизированный именно под отлетную траекторию.

Однопуск - это тупик. Будущее за многопусковыми схемами с использованием универсальных носителей.

[Reentrant]

Однопуск - это тупик. Будущее за многопусковыми схемами с использованием универсальных носителей.

Смотря для каких масс и частоты запусков. Строить МКС однозначно выгоднее многопуском серийников. Потому что она одна. Марсианский корабль, очевидно, попадет в ту же нишу -- по массе и уникальности. Но если понадобится отправлять по 3-4 "лунных" корабля в год, однопуск выйдет дешевле, чем сборка по 100-150-тонн на орбите из 25-тонных кусочков.

Хотя пожалуй, многопуск серийников мог бы оправдаться, если бы они были многоразовыми, и операции по запускам и сборке на орбите были бы максимально автоматизированы. Возможно, в перспективе к этому все и придет.

[Дмитрий В.]

Однопуск - это тупик. Будущее за многопусковыми схемами с использованием универсальных носителей.

Смотря для каких масс и частоты запусков. Строить МКС однозначно выгоднее многопуском серийников. Потому что она одна. Марсианский корабль, очевидно, попадет в ту же нишу -- по массе и уникальности. Но если понадобится отправлять по 3-4 "лунных" корабля в год, однопуск выйдет дешевле, чем сборка по 100-150-тонн на орбите из 25-тонных кусочков.

Хотя пожалуй, многопуск серийников мог бы оправдаться, если бы они были многоразовыми, и операции по запускам и сборке на орбите были бы максимально автоматизированы. Возможно, в перспективе к этому все и придет.

Не в этом дело. При малом числе пусков определяющими факторами станут стоимость и сроки разработки. А при высокой частоте - размерность единичного носителя будет относительно слабо влиять на стоимость миссий (слабо выраженный локальный минимум функции "стоимость миссии от масса ПГ единичного носителя").

[Reentrant]

Не в этом дело. При малом числе пусков определяющими факторами станут стоимость и сроки разработки. А при высокой частоте - размерность единичного носителя будет относительно слабо влиять на стоимость миссий (слабо выраженный локальный минимум функции "стоимость миссии от масса ПГ единичного носителя").

Где проходит граница между большой и малой частотой пусков? Один пуск в несколько лет, очевидно, малая частота, это понятно.  Коммерческие РН летают по 5-10 раз в год. Обслуживание лунной базы потребует 3-4 пуска в год, на смену экипажей и доставку грузов. Здесь разрыва как бы нет, практически -- частота пусков супертяжей приближается к нижней границе серийного уровня. С другой стороны, использование сборки лунных транспортов серийниками на НОО потребует увеличения производства серийников в разы -- при этом коммерческая доля в их использовании сильно сокращается. Фактически, РН перестает быть коммерческой, так как большая часть ее производства поддерживается за счет лунной программы.

[LG]

Не в этом дело. При малом числе пусков определяющими факторами станут стоимость и сроки разработки. А при высокой частоте - размерность единичного носителя будет относительно слабо влиять на стоимость миссий (слабо выраженный локальный минимум функции "стоимость миссии от масса ПГ единичного носителя").

Где проходит граница между большой и малой частотой пусков? Один пуск в несколько лет, очевидно, малая частота, это понятно.  Коммерческие РН летают по 5-10 раз в год. Обслуживание лунной базы потребует 3-4 пуска в год, на смену экипажей и доставку грузов. Здесь разрыва как бы нет, практически -- частота пусков супертяжей приближается к нижней границе серийного уровня. С другой стороны, использование сборки лунных транспортов серийниками на НОО потребует увеличения производства серийников в разы -- при этом коммерческая доля в их использовании сильно сокращается. Фактически, РН перестает быть коммерческой, так как большая часть ее производства поддерживается за счет лунной программы.

Я бы предположил, что 70 тонн - это нижняя граница, которая позволяет:
- доставить экипаж 4 чела на орбиту Луны и вернуть обратно на нормальном ЛОК
- посадить на Луну нормальный ЛВПК или модуль лунной базы
- собрать марсианский или астероидный корабль за вменяемое количество пусков
- запускать тяжелые АМС

С другой стороны, это верхняя граница, которая позволяет:
- быть этой РН еще применимой на ОИСЗ (тяжелые автоматы, тяжелые модули околоземных ОС). Для ОИСЗ 70 тонн - это максимум на любые отдаленные перспективы, 100 тонн для ОИСЗ уже бесполезен.
- собсно суметь сделать такую РН и инфраструктуру для нее.

[Reentrant]

С другой стороны, это верхняя граница, которая позволяет:
- быть этой РН еще применимой на ОИСЗ (тяжелые автоматы, тяжелые модули околоземных ОС). Для ОИСЗ 70 тонн - это максимум на любые отдаленные перспективы, 100 тонн для ОИСЗ уже бесполезен.
- собсно суметь сделать такую РН и инфраструктуру для нее.

Вот это самая проблема, в современных условиях РН грузоподъемностью больше 25 тонн "продать" невозможно. Пока что это потолок коммерческого применения. Околоземная ОС уже вообще как класс под вопросом, тем более, с тяжелыми модулями.

Тут нужен выход на какой-то новый тип деятельности или технических средств. К примеру, у США был (и кстати, есть) шанс продвинуть более тяжелые ракеты с идеей "комфортного" доступа в космос. С такой моделью: миссии относительно короткие, в один полет; летает  много "гражданских" специалистов (не космонавтов), работы производятся непосредственно на борту космического корабля (а не на ОС). Только МКС надо прибить нафиг. Чтоб не конкурировала.

Да, корабль при этом многоразовый, естественно. С возвращением всего прикладного барахла домой.

[LG]

Reentrant писал (а):

Вот это самая проблема, в современных условиях РН грузоподъемностью больше 25 тонн "продать" невозможно.

Да! Но ведь в современных условиях 70-тонник продать просто невозможно хотя бы потому что его нет. И продавать его можно будет не раньше чем он будет.

[Reentrant]

Reentrant писал (а):

Вот это самая проблема, в современных условиях РН грузоподъемностью больше 25 тонн "продать" невозможно.

Да! Но ведь в современных условиях 70-тонник продать просто невозможно хотя бы потому что его нет. И продавать его можно будет не раньше чем он будет.

А кто его рискнет делать без нагрузок? Вариантов-то ровно два: государственная программа и рынок. На рынке ничего не просматривается, а политики только в предвыборный  (как в брачный, блин) период на все готовы.

[LG]

Reentrant писал (а):

Вот это самая проблема, в современных условиях РН грузоподъемностью больше 25 тонн "продать" невозможно.

Да! Но ведь в современных условиях 70-тонник продать просто невозможно хотя бы потому что его нет. И продавать его можно будет не раньше чем он будет.

А кто его рискнет делать без нагрузок? Вариантов-то ровно два: государственная программа и рынок. На рынке ничего не просматривается, а политики только в предвыборный  (как в брачный, блин) период на все готовы.

Естественно - 70-тонник может появиться только при наличии серьезной и затратной программы под него. Это без вариантов. Луна там или Марс. Но почему именно 70-тонник а не скажем 120-тонник? Потому, что под 70-тонник можно найти задачи и под другие программы намного легче чем под 120-тонник. И сделать 70-тонник будет намного дешевле чем 120-тонник.
Т.е. 70-тонный динозавр имеет намного больше шансов выжить и прокормиться чем 120-тонный динозавр.

[us2-star]

70-и тонник продать невозможно.    
А вот 30-35-тонник, можно, праткически уже  
А если он будет "моноблоком"
( http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12344&start=0, 
- битая ссылка, теперь тема тут! )
то из него "легко" конструируется 80-90-тонник, а "сложнее" - 150-200 тонник, что, ИМХО, является максимумом "химии и материаловедения" в ближайшие 50-100 лет.

[LG]

70-и тонник продать невозможно.
А вот 30-35-тонник, можно, праткически уже
А если он будет "моноблоком"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12344&start=0,
то из него "легко" конструируется 80-90-тонник, а "сложнее" - 150-200 тонник, что, ИМХО, является максимумом "химии и материаловедения" в ближайшие 50-100 лет.

Не вопрос - у меня в кармане есть А-7 и Союз-Л
Тут собсно тема топика такая - обоснования создания сверхтяжей.

[Reentrant]

70-и тонник продать невозможно.
А вот 30-35-тонник, можно, праткически уже

Уже когда? Atlas-V уже давно "существует" в тяжелом варианте -- только не летал в нем ни разу. Не заказывают его. Delta-IV в тяжелой версии (а это у нее 23 тонны всего) летала 5, что ли, раз за 10 лет.

А если он будет "моноблоком"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12344&start=0, то из него "легко" конструируется 80-90-тонник, а "сложнее" - 150-200 тонник, что, ИМХО, является максимумом "химии и материаловедения" в ближайшие 50-100 лет.

Вот у нас как бы есть моноблочный "Зенит", причем уже был кирпичом в прошлой жизни. Из него тоже много чего легко конструируется. А толку? От кирпича до супертяжа из кирпичей дистанция немногим ближе, чем до супертяжа от "ничего".

Т.е. 70-тонный динозавр имеет намного больше шансов выжить и прокормиться чем 120-тонный динозавр.

Хорошо бы посмотреть, что за ниша экологическая у них там будет. То есть, взять пару-тройку вариантов лунных/марсианских программ, и к ним прикинуть.

[LG]

Reentrant писал(а):

Хорошо бы посмотреть, что за ниша экологическая у них там будет. То есть, взять пару-тройку вариантов лунных/марсианских программ, и к ним прикинуть.

Дык мы целую книжку в том числе и про это недавно издали (аккумулировав там множество своих потайных идей)...
http://www.energia.ru/ru/news/news-2011/news_04-19_2.html

[Lamort]

70-и тонник продать невозможно.
А вот 30-35-тонник, можно, праткически уже
А если он будет "моноблоком"
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=12344&start=0,
то из него "легко" конструируется 80-90-тонник, а "сложнее" - 150-200 тонник, что, ИМХО, является максимумом "химии и материаловедения" в ближайшие 50-100 лет.

Если вы его сделаете для других целей, то можно продать и 70-тонник и 140-тонник.
 Просто-напросто ракета такой размерности должна быть многоразовой.