"Инопланентная" авиация, для исследования атмосфер

Автор X, 05.01.2004 21:55:25

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 4 гостей просматривают эту тему.

X

Например, Венеры.
Тип 1.
Титановый ЛА, покрытый химически стойким покрытием.
Оснащен титановым реактором. Имеет высокую скорость - 800-900 км\час.
Имеет массу 30 тонн.
Летает в верхних слоях атмосферы Венеры 10-15 лет пока не закончится топливо в реакторе.
Сила тяжести Венеры меньше, чем на земле.
Соответственно, при одинаковой плотности атмосферы с земной, получаем более выгодную с точки зрения Эс-икс\Экс-игрек конструкцию.
То есть, АД качество будет заведомо ВЫШЕ чем на земле, за счет уменьшения массы.
На борту расположена РЛС для картографирования поверхности Венеры.
Изучает устройство венерианской атмосферы.
Базируется на технологиях сегодняшнего дня.
Выводтся на околоземную орбиту тяжелой РН.
Разгонный блок и тормозной двигатель доставляются отдельно, другой раетой.

Тип 2.
Углепластиковый планер с солнечными батареями. Снабжен пропеллерами.
Летает на скорости 150-200 км\час, на высоте, соответствующей 20 км в атмосфере Земли.
Ресурс обусловлен лишь усталостной прочностью конструкции.
Такие машины уже испытываются, и летают над Америкой.
Еще один чувак, который перелетел на воздушном шаре очень много, собирается лететь на таком вокруг света.
Применение - ретранслятор, разведывательный самолет. Его масса - 1000-1500 кг.

Тип 3.
для Марса.
Снабженный пропеллерами сверхлегкий планер-самолет.
 Масса - 100-200 кг.

Работает от солнечной энергии, умеет набирать высоту в восходящих потоках воздуха.
Назначение - ретранслятор и разведывательный самолет.
Например, может "посмотреть" что случилось с СА.

Тип 4.
Юпитерианский самолет. Снабженный взрывными ЯРД монстр.
Масса - 50 тонн. СОбирается на орбите из 2-5 частей.
Время работы -  несколько недель.
Планирует в атмосфере Юпитера, рабочее тело - газы юпитерианской атмосферы.
Цель создания - исследование атмосферы Юпитера.

X

А вопрос у меня один: ПОЧЕМУ ДО СИХ ПОР ЭТОГО НЕТУ???

Athlon

50 тонн на орбите Юпитера? Ну-ну. А чего не сразу на Альфу Центавра?

pkl

Создать исследовательский ЛА с ядерным двигателем весом 30-50 т в наше время... э-э-э... проблематично. Ещё труднее найти на него деньги. А вот лёгкий складной самолётик из композитов можно попробовать. В США сейчас разрабатываются два проекта марсианского самолёта. Такой аппарат мог бы быть использован не только для исследования атмосферы, но и поверхности тех небесных тел, у кого она есть. В качестве силовой установки предлагаю турбину, вроде ТНА, на одном валу которой - генератор, насос и винт. Рабочее тело - гидразин или перекись водорода. Передача данных - ретрансляция на орбитальный или пролётный КА. Крылья надуваются от пиротехнических устройств. Такой аппарат мог бы продержаться несколько часов. Этого достаточно, чтобы произвести несколько десятков заборов проб из атмосфер планет гигантов /поиск органики/ или пролететь сотню километров нед поверхностью Марса, Венеры, Титана /топографическая детальная съёмка, сброс микрозондов/. Венерианское /а также марс-, юпитер-, сатурн-, титан-, уран-, нептун-...ское/ небо будет нашим!
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Whitefox

имхо, для исследования свойств атмосферы, что на юпитере что на венере проще и эффективнее использовать аэростаты. Делать для этих планет самолёты только лишний геморой. Для марса можно использовать, если необходимо баражировать над определённой точкой или если вдруг приспичит пролететь по строго заданному маршруту.

Valery_B

Что касается Марса, то авиация вероятно будет эффективна не только как исследовательское средстьво но и для транспортных операций в структуре ПОМБ.

Я еще точно не считал, но интуитивно - обычный самолет вертикального взлета вроде Як-41 без особой конструктивной модернизации может сходить с круговой марсианской орбиты и совершать посадку, тормозясь в горизонтальном полете у поверхности, переходя в спуск по вертикали. Управление - по предельному тепловому потоку, температура не превысит 2000 K.

Вся модернизация может свестись к установке легкой защиты на термонагруженные элементы, и замене двигателя на ЖРД питаемый керосином и газообразным кислородом. Примерный запас ХС - 100 м/с для схода с круговой орбиты и 400 м /с для удержания в горизонтальном полете на скорости меньше 600 м/с и высоте 20 метров и вертикальной посадки. Тяга  ЖРД - 100% от марсианского веса самолета.

Подчеркиваю - имеется ввиду модернизация серийного самолета без изменения технологии сборки.
Многие приходят - смотрят, смотрят... некоторые приходят - видят (Дава Тенцинг)

Bell

Помниться в 80-х в "Науке и жизни" был описан проект дирижабля для Венера. Был он гофрированный, заполнен аммиаком, управлялся за счет изменения объема и конденсации/испарения аммиака. Деталей не помню, но мне в свое время понравился оригинальностью. Ни у кого нет этого журнала?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

X

ЦитатаПодчеркиваю - имеется ввиду модернизация серийного самолета без изменения технологии сборки.
Это извините бред . Там плотность атмосферы в 100 раз меньше земной . Серийный самолет там не взлетит .
 Я вообще склоняюсь к версии дирижабля/воздушного шара . Простейший вариант a-la метеозонд по соотношению цена/масса/количество полученной информации сделает любой ровер .  Через год на Венеру полетят ,  хорошо бы туда такой зонд засандалить , благо богатый опыт уже есть.

X

ЦитатаПомниться в 80-х в "Науке и жизни" был описан проект дирижабля для Венера. Был он гофрированный, заполнен аммиаком, управлялся за счет изменения объема и конденсации/испарения аммиака. Деталей не помню, но мне в свое время понравился оригинальностью. Ни у кого нет этого журнала?

Статья есть похожая - http://powerweb.grc.nasa.gov/pvsee/publications/venus/VenusColony_STAIF03.pdf (373К)

Это колонизация Венеры при помощи шаров, плавающих в атмосфере Венеры на высоте 50 км. Смысл в том, что там давление около атмосферы, температура от 0 до 50 градусов, солнечной энергии достаточно. В общем, рай прямо. :)

Статья взята отсюда - http://www.sff.net/people/Geoffrey.Landis/papers.html

Возможно, эта ссылка пробегала тут или на airbase.ru, не помню точно.

Bell

ЦитатаЭто колонизация Венеры при помощи шаров, плавающих в атмосфере Венеры на высоте 50 км. Смысл в том, что там давление около атмосферы, температура от 0 до 50 градусов, солнечной энергии достаточно. В общем, рай прямо. :)

Какой рай? Как раз там наибольшая концентрация серной кислоты. Скорей уж АД!
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

X

Цитата
ЦитатаЭто колонизация Венеры при помощи шаров, плавающих в атмосфере Венеры на высоте 50 км. Смысл в том, что там давление около атмосферы, температура от 0 до 50 градусов, солнечной энергии достаточно. В общем, рай прямо. :)

Какой рай? Как раз там наибольшая концентрация серной кислоты. Скорей уж АД!

Я так понимаю, там имеется в виду некий аэростат со стойкой к кислоте оболочкой, и внутри него собственно поселение. Объем аэростата достаточно велик чтобы держать на этой высоте себя самого плюс еще город в себе. Кислород и воду можно получать снаружи, из атмосферы. Остальные элементы - снизу, с поверхности, спускаемыми зондами. Энергию - от солнечных батарей. Наружу можно выходить хоть просто в костюме химзащиты. Самолеты опять же между городами можно запустить. :) Да, один из плюсов такого поселения даже по сравнению с землей - на астероиды летать быстрее (если вдруг захочется).

Valery_B

Цитата
ЦитатаПодчеркиваю - имеется ввиду модернизация серийного самолета без изменения технологии сборки.
Это извините бред . Там плотность атмосферы в 100 раз меньше земной . Серийный самолет там не взлетит .
 Я вообще склоняюсь к версии дирижабля/воздушного шара . Простейший вариант a-la метеозонд по соотношению цена/масса/количество полученной информации сделает любой ровер .  Через год на Венеру полетят ,  хорошо бы туда такой зонд засандалить , благо богатый опыт уже есть.

Вы считали? Я - считал.
И взлетит и сядет. Причем если будет ВПП будет садиться на сверхзвуковой скорости около 3М (марсианских 229 м/с). Взлетать, правда лучше вертикально, именно потому что атмосфера в 102 раза менее плотная.

Смотреть как Шаттлы и Гермесы держатся в горизонтальном полете у самой поверхности Марса - одно удовольствие. А уж истребители...
Многие приходят - смотрят, смотрят... некоторые приходят - видят (Дава Тенцинг)

МиГ-31

ЦитатаВы считали? Я - считал.
И взлетит и сядет. Причем если будет ВПП будет садиться на сверхзвуковой скорости около 3М (марсианских 229 м/с). Взлетать, правда лучше вертикально, именно потому что атмосфера в 102 раза менее плотная
А можно грубые прикидки?
Если на Марсе Y=Cy*S*(po*v**2)/2, то при ро в 102 раза меньше и потребные скорости должны быть в 102 раза больше, при равной площади крыла. А про изменение площади вы не говорили
Цитатаобычный самолет вертикального взлета вроде Як-41 (Як-141? )без особой конструктивной модернизации может сходить с круговой марсианской орбиты и совершать посадку, тормозясь в горизонтальном полете у поверхности, переходя в спуск по вертикали. Управление - по предельному тепловому потоку, температура не превысит 2000 K
да, вроде расплавится Як-141 при такой температуре. Или мы его будем с теплозащитой делать, тогда это уже, простите, не Як-141, а Як-41 получится.

А как двигатели при такой ро  будут работать? Боюсь, ни РД-41, ни Р-97 там работать толком не будут...
А если переходить на ЖРД, то это уже не Як-41, а Х-15 получится.

Я к чему?
Можно подетальнее рассказать про прект, а то уж как-то больно"интуитивно" получается.
Даешь Старого по-новой!

Valery_B

ЦитатаЭто извините бред . Там плотность атмосферы в 100 раз меньше земной . Серийный самолет там не взлетит .
Вот еще  "объяснение на пальцах" почему земная сверхзвуковая авиация  может летать у поверхности Марса.

Скоростной напор создающий аэродинамическое сопротивление, вертикальная составляющая которого компенсирует притяжение, как известно, пропорционален первой степени плотности среды и квадрату скорости. Поэтому для создания той же по величине вертикальной составляющей (направленной вверх) при в сто раз меньшей плотности, квадрат скорости должен быть в 100 раз больше.

Если притяжение составляет 0.4 земного, противонаправленная составляющая так же должна своставлять 0.4. Значит, квадрат скорости для компенсации g у марсианской поверхности увеличиваем не в 100 а только в 40 раз. Что соответствует увеличению V в 6.3 раза. Заметьте в этих соображениях даже не учитывается подъемная сила крыла.

Отсюда, кстати, следует, что высота в земной атмосфере, где минимальная скорость горизонтального полета та же что у поверхности Марса, есть не высота где плотность меньше в 100 раз, а высота где она меньше в 40 раз от rho на уровне моря.
Это 26 - 27 км.
Многие приходят - смотрят, смотрят... некоторые приходят - видят (Дава Тенцинг)

Valery_B

То МиГ-31
Конечно, Як-141, родственник Як-38.

Не то что бы проект, но посмотреть как разные штучки в атмосфере марса летают можно вот здесь.
http://airbase.ru/forums/index.php?showtopic=23611&view=getlastpost
Многие приходят - смотрят, смотрят... некоторые приходят - видят (Дава Тенцинг)

Игорь Суслов

Цитата... если будет ВПП будет садиться на сверхзвуковой скорости около 3М (марсианских 229 м/с). Взлетать, правда лучше вертикально, именно потому что атмосфера в 102 раза менее плотная.

Угу. Тогда уж и садиться нужно вертикально. Именно по той же причине, что и взлетать.
Вы как себе представляете посадку со скоростью 3М? Как будет ударная волна (скачки уплотнения) взаимодействовать с ВПП? А резина колес? А длина ВПП - тормозить то чем? А вертикальную скорость Вы какой объявите? 1-2 см/с, чтобы стойки не поломать?

ИМХО такое, что с марсианской атмосферой бороться нужно площадью крыла, а не скоростью...
Спасибо не говорю, - уплачено...

ratman

Пока не пришел Streamflow и не сказал все, что он об этом безобразии думает (со всей присущей ему прямотой :)), даю деликатную подсказку:

оцените размер воздухозаборника и компрессора ;).
Заодно оцените температуру на входе компрессора.

P.S. Вообще-то на таких скоростях уже пора о рамджете думать...

P.P.S. Ну нельзя же так, джентельмены...
Quem Deus vult perdere, prius dementat

Bell

2ratman

Гулять - так гулять  :)
Вохдухозаборник там не причем. Ребята ставят ЖРД
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

ratman

(задумчиво):  ЖРД... :)
Ну и надолго ли нам хватит топлива/окислителя для ЖРД ? :)
Quem Deus vult perdere, prius dementat

МиГ-31

Цитата2ratman

Гулять - так гулять  :)
Вохдухозаборник там не причем. Ребята ставят ЖРД

Эх, крысота!
Гуляем на Х-15! А взлетать его будем с дережабеля.
Минут пять-семь можно погулять за полет.
А на чем будем горючее и окислитель подвозить?
Даешь Старого по-новой!