Криогенный РБ для лунной мисси ПТК НП

[Дем]

на низкой геосинхронной - с периодом 89.5 минут. Это где-то 260км, если круговая.

Поясните мысль с геосинхронной, она же одна и явно не с таким периодом.

Одна - геостационарная, с периодом обращения в одни сутки.
А геосинхронные - это с периодом в 1/n суток. Самая нижняя которая вне атмосферы - 1/16 суток
Сутки, естественно, звёздные.

[avmich]

Хранение криогенного топлива в космосе -- пара суток на заправку, четверо на перелет и торможение/посадку = 6 суток.

Можно и быстрее, чем за 4 суток, долететь - слегка (порядка 50 м/с?) увеличив ХС.

[Bell]

Если я правильно понял можно обойтись переливом только ЖК? Возможно это будет несколько проще.

Обойтись можно вообще без перелива
А выгоднее делать сбрасываемый водородный бак, поскольку он намного больше и тяжелее кислородного, а следовательно отбрасываемая масса будет больше и "ступенчатость" увеличится.
Еще выгоднее (энергетически) делать двойной бак ЖК/ЖВ, но он будет сложнее и массовое совершенство РБ ухудшится. Выгода с учетом всех обстоятельств будет копеечная.
Т.е. составной РБ будет иметь 3 бака - общий для ЖК, сбрасывамый бак ЖВ 1-й ступени и интегрированный в РБ бак ЖВ 2-й ступени. Такой РБ можно сделать из "серийного" КРБ, добавив в баке ЖК длину обечайки и навесив вокруг СБ.

[Reentrant]

Обойтись можно вообще без перелива

Обойтись без перелива можно, если хотите проиграть в ПН, одновременно усложнив конструкцию Попробуйте посчитать.

Возьму на себя смелость утверждать, что решение, которое я предлагаю (2 Ангары-5 с КВРС в качестве 3 ступени и переливом жв/жк на НОО) дает максимум ПН на ОИСЛ/Луне среди любых сравнимых по стоимости решений. С ним может конкурировать только дешевый пилотируемый 60-тонник, если таковой вообще возможен.

[Valerij]

Трасса Кондратюка - оставление на окололунной орбите спускаемого аппарата с запасом топлива, чтобы вернуться на Землю.
При этом нужно с поверхности Луны лететь не к Земле, а в плоскость орбиты, на которой мы оставили орбитальный корабль. В течении части лунных суток на это понадобятся слишком большие энергозатраты - из-за вращения Луны.

Последнее утверждение не совсем точно. Дополнительные энергетические затраты нужны для того, что бы перелететь с окололунной орбиты к Земле, но я думаю, что это всем понятно.
Кроме того, схему с ЛОС можно рассматривать как вариант "схемы Кондратюга".

А прямая схема - это подлетели к Луне, сели на Луну со всеми причиндалами (в том числе с запасом топлива для возвращения на Землю), а когда надо - стартовали. Данная схема по сравнению со схемой Кондратюка требует примерно полуторократного увеличения Мст на Земле.

Я не понимаю, зачем нужно использовать одну схему полета в разных случаях.
Для ситуации, когда на Луне нет производства топлива, директ, безусловно, выгоднее для доставки грузов на поверхность Луны.
В то же время доставка экипажа намного выгоднее через ЛОС, с использованием частично многоразового лендера.
А для аварийной эвакуации экипажа Лунной Базы лучше собрать специальный аппарат, из взлетной ступени частично-многоразового лендера (в данном случае она будет играть роль второй ступени и агрегатного отсека), посадочной ступени грузового лендера (в данном случае онастанет первой, взлетной ступенью), и легкой одноразовой капсулы - спасательной шлюпки с парашютной посадкой. Такую капсулу есть смысл использовать и для ЛОКа, в составе которого может быть еще и дополнительный обитаемый объем..

В этом случае для каждой задачи будет использован самый выгодный вариант решения. Таскать к Луне средства безударной посадки на Землю, ИМХО, смысла нет, не зависимо от того, крылья это или ракетные двигатели с топливом. Полеты к Луне будут намного реже, поэтому одноразовая капсула для таких полетов вполне оправдана.

[frigate]

@Sерb
Сергей - огромное спасибо за проделанную работу (к своему стыду обнаружул только сегодня :oops:)  
1 картинка обясняет больше чем многостраничная дискуссия  :roll:

Схема лунных экспедиций в рамках концепции
«Перспективная пилотируемая транспортная система (ППТС)»


1. Вывод перспективного транспортного корабля (ПТК) с экипажем из 4 человек и криогенного разгонного блока ракетой-носителем с грузоподъемностью 55–60 т.
2. Вывод ПТК на отлетную траекторию к Луне.
3. Сброс навесных баков криогенного разгонного блока.
4. Вывод ПТК на окололунную орбиту с помощью двигателя КРБ.
5. Вывод связки из перспективного лунного корабля и КРБ на околоземную орбиту.
6. Вывод КРБ на отлетную траекторию к Луне.
7. Сброс навесных баков КРБ.
8. Вывод лунного корабля на окололунную орбиту.
9. Пересадка космонавтов с ПТК на лунный корабль происходил па лунной орбитальной станции (ЛОС) на полярной 100-километровой окололунной орбите или в точке Лагранжа L1 между Землей и Луной.
10. Посадка лунного корабля в выбранном районе Луны либо в районе посещаемой лунной базы.
11. Работа экипажа из 3–4 человек на поверхности Луны, до 6 суток в автономном режиме, до 180 суток в режиме обслуживания лунной базы.
12. Старт взлетной ступени лунного корабля.
13. Стыковка взлетной ступени с ЛОС.
14. Выход ПТК с экипажем на траекторию возвращения к Земле.
15. Торможение спускаемого аппарата ПТК в атмосфере Земли.
16. Мягкая посадка СА ПТК на территории России с использованием посадочных реактивных двигателей.

[avmich]

Это замечательно (с), но где же повторное использование ЛК? Если уж у нас есть ЛОС - то как бы напрашивающийся вариант?

В этой связи - не лучше ли тогда ЛК иметь одноступенчатым? На ЛОС возится топливо - с Земли или Луны - и ЛК используется многократно.

[Valerij]

Это замечательно (с), но где же повторное использование ЛК? Если уж у нас есть ЛОС - то как бы напрашивающийся вариант?

Ну, на схеме всего один полет.

В этой связи - не лучше ли тогда ЛК иметь одноступенчатым? На ЛОС возится топливо - с Земли или Луны - и ЛК используется многократно.

Не лучше. Лучше идея Льва - частично-многоразовый лендер, где посадочная ступень одноразовая, и относительно простая, по идее это только баки для топлива и посадочные опоры. Но еще, например, на ней может быть шлюз для выхода, солнечные батареи, направленная антенна для связи с Землей, на ней может доставляться небольшая буровая установка и луномобиль.....

При доставке топлива с Земли лучше доставлять его в одноразовой посадочной ступени. А взлетная ступень с расходными топливными баками (обеспечивающими осаждение топлива в основных баках), двигателями, системой связи управления и кабиной экипажа - многоразовая.

[avmich]

В этой связи - не лучше ли тогда ЛК иметь одноступенчатым? На ЛОС возится топливо - с Земли или Луны - и ЛК используется многократно.

Не лучше. Лучше идея Льва - частично-многоразовый лендер, где посадочная ступень одноразовая...

Почему многоразовый ЛК не лучше?

В идеале, конечно, хорошо бы посмотреть на критерий и расчёт, но можно и без этого - на форуме это редкость...

[Mark]

Valerij писал(а):

Не лучше. Лучше идея Льва - частично-многоразовый лендер,

Я уже ранние прочитал что лендер (ПВЛК-1и2 ) будет наверно частично-многоразовый. На картинках лендера от Хруничева нет солнечные батареи. Лунные экспедиции будут и длинные до 6 месяц, а то идёт только с  атомные батареи.
Думаю что сегодня можно и нужно так делать. Транспорт топлива на около лунную орбиту есть дёшево, чём сделать для новой экспедиции и новый ПВЛК.

[Valerij]

Не лучше. Лучше идея Льва - частично-многоразовый лендер, где посадочная ступень одноразовая...

Почему многоразовый ЛК не лучше?

В идеале, конечно, хорошо бы посмотреть на критерий и расчёт, но можно и без этого - на форуме это редкость...

Потому, что "голый" лендер не позволит работать эффективно. Поэтому можно сделать несколько его версий, с разными кабинами. Для доставки четырех-шести космонавтов на Лунную Базу - одна, для длительной экспедиции посещения двух-четырех - другая.  Точно так же нет особого смысла поднимать на орбиту после экспедиции посещения луномобиль и упрощенную буровую, с глубиной бурения 20-50 метров.

Ход размышлений примерно такой:

Топливо доставлять с Земли все равно нужно? Одноразовые девайсы для экспедиции посещения - тоже? Топливные баки "с ногами" ненамного тяжелее таких же баков "без ног", то это и есть "цистерна для топлива" плюс "укладка имущества для экспедиции". Согласен, что "баки без ног" будут несколько проще, но это потребует усложнить устройство основных баков лендера (потребуется оборудование для перекачки топлива) и усложнит подготовку лендера к посадке. А при одноразовой посадочной и многоразовой взлетной ступенях их можно тупо состыковать манипулятором.