Доступный для России супертяж

[Mark]

Shestoper пишет:
Арес больше Сатурна - ПН на НОО 188 тонн против 130. Поэтому и третья ступень с ЯРД для Ареса нужна будет более крупная, чем для Сатурна

Через высоки УИ у ЯРД не нужно так много топлива как для химических ступени. Теперь идут работы ЯРД для полетов на астероиды и Марс. На РБ будут 3 ЯРД, потому будет и нужны диаметр на 10 метров. А если будет только один ЯРД, хвати и 4-5 метров в диаметре.

[Shestoper]

Mark пишет:
Через высоки УИ у ЯРД не
нужно так много топлива как для химических ступени.

Дело не в массе топлива, а в объеме, из-за низкой плотности водорода. Она в 4 раза ниже, чем средняя плотность  кислород-водородного топлива. Так что даже при сохранении прежней грузоподъемности носителя ступень с ЯРД будет объемнее химической, тем более при увеличении грузоподъемности.

[Shestoper]

Mark пишет:
Кака революция? Сегодня в
России все технологи чтобы сделать носитель на 85-190 тонн ПН.

Технологии есть (не все, но остальные в принципе ещё можно создать или возродить). Нет желания государственных чиновников. Нет желания большинства населения оплачивать создание супертяжа из налогов. Нет желания контролировать качество производства и готовить новые кадры для космонавтики.  
У многих древних государств были ресурсы, чтобы построить аналог египетских пирамид. Но идеология, делающая эту стройку возможной и оправданной в глазах людей, сложилась только в Египте.
У средневековых европейцев были технологии, позволяющие доплыть до Америки. Но поперлись через океан только тогда, когда турки перехватили традиционные торговые пути, а покупать восточные пряности хотелось до зареза.
База на Луне - это большое дело, требующее усилий всего общества. Нужно особое общество, готовое и способное на эти усилия. Сейчас этого нет. Ни в РФ, ни даже в США. Нынешняя Россия на Луну не попадет точно, а США - под вопросом (хотя у них-то возможности есть, вопрос с желанием).

Тендеров и программ в России много за посление годы объявлялось, а потом сворачивались. В космической области - Клиппер, Русь-М. Лунный проект на порядок масштабнее, и пока я не вижу твердого фундамента для его реализации.
Ну Луну сможет попасть только совсем другая Россия.

[Mark]

Shestoper пишет:

Mark пишет:
Через высоки УИ у ЯРД не
нужно так много топлива как для химических ступени.

Дело не в массе топлива, а в объеме, из-за низкой плотности водорода. Она в 4 раза ниже, чем средняя плотность кислород-водородного топлива. Так что даже при сохранении прежней грузоподъемности носителя ступень с ЯРД будет объемнее химической, тем более при увеличении грузоподъемности.

Сатурн-5, Арес-5 и СЛС были или будут водороде.

[Shestoper]

Mark пишет:
Сатурн-5, Арес-5 и СЛС были или будут водороде

Одно дело топливо для ЖРД - водород и кислород. Средняя плотность топлива около 300 кг/м3, потому что кислород плотный.
Другое дело - только водород для ЯРД, плотность 70 кг/м3..

[Mark]

Shestoper пишет:

Mark пишет:
Сатурн-5, Арес-5 и СЛС были или будут водороде

Одно дело топливо для ЖРД - водород и кислород. Средняя плотность топлива около 300 кг/м3, потому что кислород плотный.
Другое дело - только водород для ЯРД, плотность 70 кг/м3..

Я это всё знаю, а на особенности и детали ступени с ЯРД посмотрите НАСА публикации.
 
Я уже писал, информация от американского исследовательского центра по использованию ядерной энергии в космосе (Space Nuclear Conference 2007). Ares V мог бы доставить на Луну около 30 тонн груза, вместо 21 тонны в полностью химическом варианте.

[Alex_II]

Shestoper пишет:
Другое дело - только водород для ЯРД, плотность 70 кг/м3..

Не нравится водород - возьми аммиак, плотность куда выше и УИ водородный (для ЖРД)...

[vlad7308]

Shestoper пишет:

vlad7308 пишет:

десятки тысяч тонн в год -
это сотни запусков РН а-ля SLS в год?
вы живете в каком то другом
мире?

SLS - малыш.
Для строительства орбитальных солнечных электростанций в 70-ых Боинг предложил проект двухступенчатого многоразового носителя стартовой массой 10 тысяч тонн. Порядка 100 пусков в год такого носителя вполне можно представить, и даже несколько сотен (до 100 тысяч тонн ПН на НОО в год).
В нашем мире сегодня это безусловно утопия. А вот лет через 30-40 - зависит от того, в каком направлении будем развиваться.

понятно
имхо это даже не ужас, а ужас-ужас
в общем, промышленно осваиваем Америку, переплывая Атлантику на бревне и гребя руками

одна беда - чтобы разок-другой переплыть местное озеро на зависть друзьям, хватает елки
а вот для Атлантики да, нужно очень большое дерево, и напрячь силы всей деревни
желательно секвойя. только блин растут они по ту сторону Атлантики

[Дмитрий Инфан]

Shestoper пишет:

Mark пишет:
2- Тоже у Сатурна-5 был водород, как и варианты с ЯРД. Проблемы не будут.

У Сатурна химическая третья ступень была диаметром 6 метров. Ступень с ЯРД имела диаметр 10 метров и увеличенный объем.
У Ареса третья ступень и так имеет диаметр 10 метров, как и вторая. Увеличивать объем третьей ступени можно за счет увеличения длины или диаметра (последнее вряд ли, для диаметров более 10 метров американцам нужно создавать новое производство, сейчас такие диаметры им недоступны).
Арес больше Сатурна - ПН на НОО 188 тонн против 130. Поэтому и третья ступень с ЯРД для Ареса нужна будет более крупная, чем для Сатурна. Как поведет себя удлиненый носитель под действием акустических и других нагрузок - вопрос.

По-хорошему, ядерная ступень должна быть не третьей, а второй. Тогда все эти проблемы диаметров и габаритов отпадают сами собой. ТФЯРД на разгонных блоках особых преимуществ перед обычными разгонниками на водороде, конечно, иметь не будут. Единственно, для чего они нужны, ИМХО - служить экспериментальными прототипами настоящих больших ТФЯРД, тягой по 200-300 т.с. Тогда в габаритах "Сатурна-5" можно создать гипертяж на 300-400 тонн и приступать к колонизации Луны.

[Back-stabber]

vlad7308 пишет:
в общем, промышленно осваиваем Америку, переплывая Атлантику на бревне и гребя руками

Отличная аналогия! Я украду? Для более других "освоятелей"...  

[Valerij]

Бред скипнут. Да. нынешней власти космос не задался, но это ее собственное, суверенное, решение. Причем в этом отношении власть поддерживает  ГЛОНАСС у нас развивался потому. что "первое лицо" мечтало (и мечтает по прежнему) использовать его для слежки.
     

Shestoper пишет:
Третий класс - 400-700 тонн. На его базе можно сделать многоразовый грузоподъемностью 200-300 тонн.
Он избыточен для доставки на Луну небольших экипажей на короткий срок. Зато хорошо подходит для строительства на Луне системы исследовательских и промышленных баз, для регулярных полетов на Марс, для полетов в системы газовых гигантов.

Сколько не думал об этом, никак у меня не складывается многоразовый супертяж для старта с Земли, с третьей ступенью на ЯРД.
Shestoper, было бы интересно посмотреть на проект такого многоразового носителя тонн на 200. Но думаю, что для удобства межполетного обслуживания у него вторая ступень будет тоже метановой, а третья, возможно, водородной.
     

Shestoper пишет:
Если замахиваться на такой носитель - нужно иметь проработанную стратегию развития пилотируемой космонавтики лет на 50 вперед.

Это не обязательно должна быть чисто государственная стратегия. Аляску осваивала Русско-Американская Компания, Колумб открыл Америку в рамках частно-государственного партнерства.

[Valerij]

vlad7308 пишет:
одна беда - чтобы разок-другой переплыть местное озеро на зависть друзьям, хватает елки
а вот для Атлантики да, нужно очень большое дерево, и напрячь силы всей деревни
желательно секвойя. только блин растут они по ту сторону Атлантики

На самом деле нет. Вполне возможен многоразовый супертяж тонн на двести, с большой стартовой массой, но с низкой стоимостью доставки ПН на орбиту. Такой супертяж напряжения всех сил и мобилизационного проекта не потребует, хотя это будет, безусловно, грандиозное предприятие.

[Mark]

Полновозвращаемные носители, тоже и на ПН до 250 тонн или больше, это только справа времени. Они будут, ето факт. Уже в середине 60-х лет были концепции полновозвращаемных носители на 500 тонн ПН сделане. Потом был и проект на полновозвращаемны Шаттл сделаны.

[Valerij]

Mark пишет:
Полновозвращаемные носители, тоже и на ПН до 250 тонн или больше

Для многоразового носителя удобство, небольшое (относительно) время и стоимость межполетного обслуживания намного важнее величины ПН, если она больше определенного предела.  Возможно, что базовым будет чисто метановая конструкция. Тогда, для двухсоттонная МРКС, используя одноразовую водородную (или условно одноразовую, допускающую заправку на орбите) верхнюю, третью, ступень, сможет доставить к Луне квант груза в сто тонн и более.

[vlad7308]

Back-stabber пишет:

vlad7308 пишет:
в общем, промышленно осваиваем Америку, переплывая Атлантику на бревне и гребя руками

Отличная аналогия! Я украду? Для более других "освоятелей"...  

Да без проблем, дарю :-)

[Павел73]

Mark пишет:

Павел73 пишет:
Сейчас нужно делать не супертяж, а такие РН, на основе которых можно будет собрать супертяж в будущем. То есть, РН среднего и тяжёлого класса на основе 4-метровых УРМ с двигателями семейства РД-170/171 - РД-180 - РД-191.

Ето не так.
 Мы все знаем что теперь идет подготовка на тендер супертяжа на около 85 тонн ПН, дальше он будет трансформироваться до 130–180 тонн ПН. А если будет на метан, будет и меньшая стоимость пусков.

Николай Паничкин, исполняющий обязанности гендиректора ЦНИИМАШа, пояснил, что сейчас идет подготовка исходных данных для системного проекта по свертяжелому носителю, в 2014 году будет начат аванпроект. По его итогам будет разработано техническое задание, на основе которого победитель конкурса будет готовить эскизный проект.
На первом этапе это будет носитель, способный выводить 80–85 т. Дальше он будет трансформироваться до 130–180 т, это уже параметры для экспедиции на Марс

Марк, я ценю Ваш оптимизм, но сверхтяжёлые лунно-марсианские ракеты, не унифицированные с коммерческими, будут только на бумаге и красивых 3D картинках. У нас есть горький опыт ещё с времён СССР, когда возможностей у нас было намного больше. Даже американцы, и те не смогли сделать жизнеспособную сверхтяжёлую ракету-носитель. Сатурн-5 умер, сразу после выполнения своей задачи. А Шаттл продержался так долго только за счёт больших финансовых вливаний от государства. Но в конце концов тоже умер.

[Mark]

Valerij пишет:

Mark пишет:
Полновозвращаемные носители, тоже и на ПН до 250 тонн или больше

Для многоразового носителя удобство, небольшое (относительно) время и стоимость межполетного обслуживания намного важнее величины ПН, если она больше определенного предела. Возможно, что базовым будет чисто метановая конструкция. Тогда, для двухсоттонная МРКС, используя одноразовую водородную (или условно одноразовую, допускающую заправку на орбите) верхнюю, третью, ступень, сможет доставить к Луне квант груза в сто тонн и более.

Пока не видно каким будет полновозвращаемны носитель и двигатели, тоже и метан имеет недостатки. А что будет за 70-100 лет тяжоло сказать. А на Маска компанию мы серьезно (пока) не смотрим.

[Valerij]

Mark пишет:
Пока не видно каким будет полновозвращаемны носитель и двигатели, тоже и метан имеет недостатки. А что будет за 70-100 лет тяжоло сказать. А на Маска компанию мы серьезно (пока) не смотрим.

Да, пока в деталях не понятно, каким будет носитель. Но создать трехступенчатый полностью возвращаемый метановый носитель, первая ступень которого будет садиться недалеко от места старта или даже, как "Кузнечик", будет возвращаться к месту старта и садиться на сушу. Вторая ступень может садиться в море, или при старте на американском континенте садиться в Африке. Третья многоразовая ступень в этом случае возвращается после одного (или более) витка, или используется ее одноразовая версия для доставки на орбиту рекордных нагрузок, для отправки больших ПН к Луне и Марсу может использоваться заправляемая на орбите в несколько рейсов многоразового носителя ступень, используемая сначала как верхняя ступень носителя, а потом как разгонный блок. То есть такой носитель вариативен, его в определенных пределах можно менять, приспосабливая под задачу.
 
На самом деле мы о задуманном Маском носителе под условным названием МСТ знаем еще очень мало. Да и сам Маск о нем многого еще не знает. Но работа в этом направлении уже идет, и это главное. И мы знаем, что создание того носителя намечено не через 70-100 лет, а через 10-15-20.

[Mark]

Павел73,
думаю что я вас хорошо понимаю и знаю что нужно у вас сделать. Только, СССР был вчера, теперь время нанотехнологии, композитных материалов с уникальными свойствами как и 3D технологи. Тоже очевидно что полеты на Луну и базы зависит от господарки страны, еффектывности продукцйи и финансованиа. Сделание сверхтяжа сегодня ето не проблем. Только что будет если опять перепутают датчики?

1- Сатурн-5 не умер, ето было решение НАСА, хотели лучшы транспортны систем.
2- А Шаттл был после 30 лет работы уже не еффектывны и за дорогой.
3- Тепер будет СЛС и полеты на астероиды и Марс.

А после СЛС будут другие проекты и носители. В жизни всё переменится как и в космонавтике. Недолго будет тендер Роскосмоса на сверхтяж, посматрим как будет.

[pkl]

Генеалогическое древо многоразовых, в т.ч. и супертяжей:



Figure 4. OSIRIS, A Growth Phoenix B

Figure 8. MDAC DC-Y SDIO Vehicle

Figure 9. MDAC DC-X SDIO Vehicle
 http://www.spacefuture.com/archive/history_of_the_phoenix_vtol_ssto_and_recent_developments_in_single_stage_launch_systems.shtml
http://www.spacefuture.com/archive/single_stage_to_orbit_vertical_takeoff_and_landing_concept_technology_challenges.shtml

Nova Class III
http://www.aerospaceprojectsreview.com/blog/?p=246


TSTO HLLV. Payload was 391,000 kg/ 860,200 pounds!!!  :oops:  Эх, умели же когда-то проектировать носители!  :|  
http://up-ship.com/blog/?p=13168



В одном из номеров НК как-то была хорошая обзорная статья и, в т.ч., эта картинка.

Нравятся мне такие штуки, но, имхо, пока не сделают ЯРД, за них не стоит браться.